一种余度角位移输出式差速器制造技术

本发明专利技术公开了一种余度角位移输出式差速器，太阳轮输入轴、内齿圈输入轴与行星架呈等腰三角形，角位移测量部分位于太阳轮输入轴与行星架连线的右下侧，太阳轮输入轴和内齿圈输入轴的连线与壳体盖、中间板和壳体座构成的一侧平面平行，整体式行星架、支撑在行星架外侧的内外齿圈、太阳轮一侧支撑在行星架内部的结构实现形式，使得差速器外形适应两输入电机、输出作动缸和角位移测量部分相对于太阳轮输入轴、内齿圈输入轴与行星架呈直线型的布局方式所占用的包络尺寸小，壳体盖、中间板和壳体座空间包络整体尺寸小，重量低，差速器转动惯量小。

A residual angular displacement output differential

The invention discloses a redundancy angular displacement output differential input shaft, a sun wheel, ring gear input shaft and the planetary frame of an isosceles triangle, angular displacement measuring part at the sun gear input shaft and the planetary frame connecting the lower right side of the sun wheel, the input shaft and the inner ring gear input shaft and the casing cover connecting line the middle plate and the shell is composed of parallel plane, integral planetary frame, support for the realization of form in the internal structure of inner and outer planetary gear ring, on the outside of the sun wheel side planetary frame support, the differential shape to two input motor, output actuator cylinder and angular displacement measuring part relative to the input shaft, a sun wheel the ring gear input shaft and the planetary frame linear layout envelope occupied by small size, shell cover, the overall size of the middle plate and the shell seat space envelope is small, low weight, differential rotational inertia Small\u3002

【技术实现步骤摘要】
一种余度角位移输出式差速器
本专利技术涉及一种余度角位移输出式差速器，属于差速器的功能结构设计领域。
技术介绍
在航天飞行器控制系统中，机电伺服系统是重要的执行系统，起到控制飞行器飞行姿态的作用。近年来，由于具有结构紧凑、比功率较高以及维护方便等优势，机电伺服系统发展迅猛，有很多成功的应用。机电作动器作为机电伺服系统的重要组成部分，是机电伺服系统的执行机构，在工作中将电机的旋转运动通过丝杠副的作用转化为直线输出，减速器作为电机和作动缸之间的传动装置，可优化传动比，调整结构布局方式。对可靠度要求高的场合，定轴减速器已经不能满足要求，需要采用多余度行星轮系原理研制的减速器，即差速器。在机电作动器中差速器输出固连丝杠，以往丝杠的直线输出线位移大多采用电位计式传感器或线性可变差动变压器(LVDT)测量，这样需要在作动缸壳体上开窗口，不利于密封，还占用空间大，而在差速器输出端安装双旋转变压器，可以通过差速器侧角位移的测量，间接测量丝杠的直线位移。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种余度角位移输出式差速器，在空间包络整体尺寸较小的情况下，实现了对差速器输出角位移的测量。本专利技术的技术解决方案：一种余度角位移输出式差速器，包括太阳轮、太阳轮输入轴、内齿圈输入轴、行星轮、行星轮轴、内外齿圈、行星架、小行星减速器和角位移测量结构；太阳轮通过第一太阳轮支撑轴承和第二太阳轮支撑轴承安装在壳体盖和行星架上，行星轮通过滚针轴承安装在行星轮轴上，行星轮轴通过过盈配合安装到行星架上，行星架采用整体结构，侧面的窗口内部安装有行星轮，行星架中心位置安装有太阳轮，内外齿圈通过内外齿圈支撑轴承支撑在行星架上，行星架通过行星架支撑轴承支撑在中间板和壳体座上；太阳轮输入轴、内齿圈输入轴与行星架呈等腰三角形，角位移测量结构在等腰三角形外面，并靠近太阳轮输入轴与行星架连线，行星架角位移向外引出时，经过两级减速比为1的外啮合传动，最后一级为两个过轮，且两个过轮之间不啮合，最后一级过轮与大减速比的小行星减速器的输入轴固连，最后一级过轮分别引出到两个大减速比的小行星减速器上，在每个小行星减速器输出轴上串联连接两个旋转变压器，使得在差速器输出角位移工作范围内，旋转变压器转角在一转的360°范围内，两个小行星减速器输出轴及与壳体相连的三角架上各安装有双余度的旋转变压器，实现了两个旋转变压器的绝对角位移的测量，且绝对角位移测量实现双余度。角位移测量部分面积占整个面积的不超过15％。太阳轮输入轴通过第一太阳轮输入轴支撑轴承和第二太阳轮输入轴支撑轴承支撑在壳体盖和壳体座上，第二太阳轮过轮通过第二太阳轮过轮支撑轴承支撑在壳体盖和壳体座上，第一太阳轮过轮通过定位销固定在太阳轮上，定位销在连接面处，一半在第一太阳轮过轮内，一半在太阳轮内，太阳轮一侧通过第二太阳轮支撑轴承支承在行星架内，另一侧通过第一太阳轮支撑轴承支撑在壳体盖上。还包括小行星减速器，小行星减速器由三级行星结构组成，前两级结构完全相同，三个内齿圈通过顶丝固定在壳体上，第二行星架、第三行星架通过轴承支撑在第一内齿圈和第二内齿圈两侧，轴承内圈轴向定位到第二行星架、第三行星架上，第三行星架通过轴承支撑在壳体上，第一级行星结构中的第二行星架输出通过过盈配合连接第二级行星结构中的第二太阳轮，第二级行星结构中的第二行星架输出轴通过过盈配合连接第三级行星结构中的第三太阳轮，第三级行星结构的第三行星架作为输出轴输出。内齿圈输入轴通过第一内齿圈输入轴支撑轴承和第二内齿圈输入轴支撑轴承支撑在壳体盖和壳体座上，内齿圈过轮通过内齿圈过轮支撑轴承支撑在壳体盖和壳体座上；行星架角位移过轮通过过盈配合固定在行星架上，第一角位移过轮通过第一角位移过轮支撑轴承支撑在壳体盖和壳体座上，第二角位移过轮和第三角位移过轮通过第二角位移过轮支撑轴承支撑在壳体盖和壳体座上，第二角位移过轮和第三角位移过轮在空间上错开，第二角位移过轮和第三角位移过轮输出轴分别通过过盈配合连接小行星减速器的第一级行星结构的第二太阳轮，小行星减速器输出轴串联两个旋转变压器的转子，两层的转子都固定在小行星减速器输出轴上。小行星减速器的壳体上安装有三角架，三角架分两层安装两个旋转变压器定子，两个三角架的一侧外沿平行，且与两个小行星减速器输出轴连线成75度，以减小角位移测量部分的包络尺寸。太阳轮输入轴、内齿圈输入轴的两个输入轴可以同时输入，也可以固定一个轴，由另一个轴输入。第一路工作过程为，内齿圈输入轴转动带动内齿圈过轮，继而带动内外齿圈、行星轮通过行星轮的自转及公转带动行星轮轴及行星架转动输出。第二路工作过程为，太阳轮输入轴转动带动第二太阳轮过轮、第一太阳轮过轮和太阳轮转动，继而带动行星轮，通过行星轮的自转及公转带动行星轮轴及行星架转动输出；本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本专利技术太阳轮输入轴、内齿圈输入轴与行星架呈等腰三角形，角位移测量部分位于太阳轮输入轴与行星架连线的右下侧，见图2，太阳轮输入轴和内齿圈输入轴的连线与壳体盖、中间板和壳体座构成的一侧平面平行，整体式行星架、支撑在行星架外侧的内外齿圈、太阳轮一侧支撑在行星架内部的结构实现形式，使得差速器外形适应两输入电机、输出作动缸和角位移测量部分(太阳轮输入轴与内齿圈输入轴分别连接两个输入电机，行星架连接输出作动缸)，相对于太阳轮输入轴、内齿圈输入轴与行星架呈直线型的布局方式所占用的包络尺寸(长×宽×高)小，壳体盖、中间板和壳体座空间包络整体尺寸小，重量低，差速器转动惯量小；(2)本专利技术四个钢柱通过过盈配合压装到差速器壳体上，大大提高了轴向压刚度，内齿圈输入轴与行星架连线的左上角部分的壳体被削掉，构成300区域，见图4；太阳轮输入轴右下角部分的壳体被削掉，见图4，不仅减小了体积，减小了重量，还提高了轴向压刚度；(3)本专利技术角位移测量装置在两输入和输出组成的等腰三角形外面，并靠近太阳轮输入轴与行星架连线，行星架角位移向外引出时，经过两级减速比为1的外啮合传动，最后一级是两个过轮，且两个过轮之间不啮合，使得在差速器输出角位移工作范围内，旋转变压器转角在一转的360度范围内，两个小行星减速器输出轴及与壳体相连的三角架上各安装有双余度的旋转变压器，实现了双余度的两个旋转变压器的绝对角位移的测量，进而实现差速器输出角位移的测量；(4)本专利技术小行星减速器由三级行星传动串联组成(每级包括太阳轮、行星轮、行星轮轴、内齿圈和行星架；第一级的输出连接第二级的输入，第二级的输出连接第三级的输入)，三级减速比相乘，实现大减速比，输出轴上串联安装两个旋转变压器的转子，固连在小行星减速器壳体上的三角架上分两层串联安装两个旋转变压器的定子，旋转变压器的转子和定子轴向对齐，三角架采用三角形结构，使得角位移测量部分占用的包络尺寸最小，且两部分角位移测量部分中心距离最小。附图说明图1为本专利技术图2的B-B向剖视图；图2为本专利技术正面外形图；图3为本专利技术图2的A-A向剖视图；图4为本专利技术图1的C-C向剖视图；图5为本专利技术背面外形图；图6为本专利技术图7的A-A向剖视图；图7为本专利技术沿输出轴侧方向的角位移测量装置视图；图8为本专利技术图1的D-D向剖视图；图9为本专利技术图3的E-E剖视图；图10为本专利技术外形图。具体实施方式下面结合附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种余度角位移输出式差速器，其特征在于，包括太阳轮(5)、太阳轮输入轴(10)、内齿圈输入轴(12)、行星轮(6)、行星轮轴(16)、内外齿圈(7)、行星架(13)、小行星减速器(21)和角位移测量结构；太阳轮(5)通过第一太阳轮支撑轴承(32)和第二太阳轮支撑轴承(33)安装在壳体盖(1)和行星架(13)上，行星轮(6)通过滚针轴承(29)安装在行星轮轴(16)上，行星轮轴(16)通过过盈配合安装到行星架(13)上，行星架(13)采用整体结构，侧面的窗口内部安装有行星轮(6)，行星架(13)中心位置安装有太阳轮(5)，内外齿圈(7)通过内外齿圈支撑轴承(30)支撑在行星架(13)上，行星架(13)通过行星架支撑轴承(31)支撑在中间板(2)和壳体座(3)上；太阳轮输入轴(10)、内齿圈输入轴(12)与行星架(13)呈等腰三角形，小行星减速器及角位移测量结构在等腰三角形外面，并靠近太阳轮输入轴(10)与行星架(13)连线，行星架(13)角位移向外引出时，经过两级减速比为1的外啮合传动，最后一级为两个过轮，且这两个过轮之间不啮合，最后一级过轮与大减速比的小行星减速器(21)的输入轴固连，即最后一级过轮分别引出到大减速比的小行星减速器(21)上，在每个小行星减速器(21)输出轴上串联连接两个旋转变压器，使得在差速器输出角位移工作范围内，旋转变压器转角在一转的360°范围内，两个小行星减速器(21)输出轴及与壳体相连的三角架(28)上各安装有双余度的旋转变压器，实现了两个旋转变压器的绝对角位移的测量，且绝对角位移测量实现了双余度。...

【技术特征摘要】
1.一种余度角位移输出式差速器，其特征在于，包括太阳轮(5)、太阳轮输入轴(10)、内齿圈输入轴(12)、行星轮(6)、行星轮轴(16)、内外齿圈(7)、行星架(13)、小行星减速器(21)和角位移测量结构；太阳轮(5)通过第一太阳轮支撑轴承(32)和第二太阳轮支撑轴承(33)安装在壳体盖(1)和行星架(13)上，行星轮(6)通过滚针轴承(29)安装在行星轮轴(16)上，行星轮轴(16)通过过盈配合安装到行星架(13)上，行星架(13)采用整体结构，侧面的窗口内部安装有行星轮(6)，行星架(13)中心位置安装有太阳轮(5)，内外齿圈(7)通过内外齿圈支撑轴承(30)支撑在行星架(13)上，行星架(13)通过行星架支撑轴承(31)支撑在中间板(2)和壳体座(3)上；太阳轮输入轴(10)、内齿圈输入轴(12)与行星架(13)呈等腰三角形，小行星减速器及角位移测量结构在等腰三角形外面，并靠近太阳轮输入轴(10)与行星架(13)连线，行星架(13)角位移向外引出时，经过两级减速比为1的外啮合传动，最后一级为两个过轮，且这两个过轮之间不啮合，最后一级过轮与大减速比的小行星减速器(21)的输入轴固连，即最后一级过轮分别引出到大减速比的小行星减速器(21)上，在每个小行星减速器(21)输出轴上串联连接两个旋转变压器，使得在差速器输出角位移工作范围内，旋转变压器转角在一转的360°范围内，两个小行星减速器(21)输出轴及与壳体相连的三角架(28)上各安装有双余度的旋转变压器，实现了两个旋转变压器的绝对角位移的测量，且绝对角位移测量实现了双余度。2.如权利要求1所述的一种余度角位移输出式差速器，其特征在于，角位移测量部分面积占整个面积的不超过15％。3.如权利要求1所述的一种余度角位移输出式差速器，其特征在于，太阳轮输入轴(10)通过第一太阳轮输入轴支撑轴承(35)和第二太阳轮输入轴支撑轴承(36)支撑在壳体盖(1)和壳体座(3)上，第二太阳轮过轮(9)通过第二太阳轮过轮支撑轴承(34)支撑在壳体盖(1)和壳体座(3)上，第一太阳轮过轮(8)通过定位销固定在太阳轮(5)上，定位销在连接面处，一半在第一太阳轮过轮(8)内，一半在太阳轮(5)内，太阳轮(5)一侧通过第二太阳轮支撑轴承(33)支承在行星架(13)内，另一侧通过第一太阳轮支撑轴承(32)支撑在壳体盖(1)上。4.如权利要求1所述的一种余度角位移输出式差速器，其特征在于，还包括小行星减速器(21)，小行星减速器由三级行星结构组成，前两级结构完全相同，三个内齿圈通过顶丝固定在壳体上，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亭，崔佩娟，刘伟，张少军，皮利萍，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11