一种外对齿内限位电动舵机制造技术

本实用新型专利技术属于机械传动技术领域，涉及一种外对齿内限位电动舵机，其输出刚轮左侧面外环对称分布着一对短弧限位槽，其端盖右侧面外环对称分布着一对±55°长弧限位槽，其短弧限位槽与±55°长弧限位槽共同限制了谐波传动齿轮组的工作角度范围；其联轴器两端分别与所述输出刚轮以及舵片共同使用高精度同模数对齿花键相互配合连接传动。本实用新型专利技术在外界环境影响的情况下，谐波减速器能精准定位，保证联轴器两端连接的舵片和谐波减速器准确、同步运动；实现运动过程中精确定位，对位置和位移进行精确控制。本实用新型专利技术以满足航天、航空驱动展开机构在准确定位且无滞后的特殊需求。

An external pair of tooth inner limit electric rudder

The utility model, which belongs to the technical field of mechanical transmission, relates to an external pair of internal limited position electric rudder. A pair of short arc limited slot is distributed symmetrically in the outer ring of the left side of the output rigid wheel, and a pair of + 55 degrees long arc limit slot is distributed symmetrically in the outer ring of the right side of the end cover, and the short arc limit slot and the long arc limit slot of the + 55 degree limit the harmonic transmission together. The working angle range of the moving gear group; the two ends of the coupling are respectively connected with the output rigid wheel and the rudder with the high precision and the same modulus to connect with the tooth spline. Under the circumstances of the external environment, the harmonic reducer can accurately locate the harmonic reducer and ensure the accurate and synchronous motion of the rudder and the harmonic reducer, which is connected at both ends of the coupling, and realize precise positioning in the movement process, and control the position and displacement accurately. The utility model is designed to meet the special requirements of accurate positioning and no lag for the deployment mechanism of aerospace and aviation driving.

【技术实现步骤摘要】
一种外对齿内限位电动舵机
本技术属于机械传动
，具体涉及一种外对齿内限位电动舵机。
技术介绍
电动舵机(包括谐波减速器、联轴器和舵片)通过其中谐波减速器与舵片之间的配合，能实现预定的运转、定位、控制等功能，并满足一定的性能要求，被广泛应用于航天、航空、雷达定位、卫星、太阳能帆板等驱动展开机构
但是，目前的电动舵机很难满足高精度准确定位的特定使用要求和性能要求，其中的谐波减速器与舵片或其他外接零件存在使用过程中对接精度不足的技术问题。再加上电动舵机工作情况复杂，其输出端受到外界环境影响极易产生蠕动，受其影响，有准确目标定位要求的谐波减速器和舵片会进一步偏离原设定的目标值，无法准确射击目标，容易产生故障；与此同时，在大减速比的传动要求下，这一谐波减速器与舵片或其他外接零件之间的偏离值会被进一步地放大，长期使用会对机器本身产生损害，减少工作寿命，甚至引起舵机部分零件疲劳失效，产生安全隐患。
技术实现思路
针对以上技术问题，本技术的目的为提供一种外对齿内限位电动舵机，实现谐波减速器与外接零件之间的准确定位，消除外界环境对于传动过程的影响，并适应大减速比工作环境，以满足航天、航空等领域驱动展开机构在准确定位、同步运转、且无滞后的工作需求与性能指标。为实现以上技术目的，本技术所采取的技术方案为：一种外对齿内限位电动舵机，包括：壳体(5)、所述壳体中部有主轴(13)；电机组件，所述电机组件由小锥齿轮(14)、圆柱销(15)、螺钉(16)、平垫圈(17)、弹簧垫圈(18)和电机(19)组成，其中所述小锥齿轮(14)装入在所述电机(19)轴上由圆柱销(15)固连，再通过两组螺钉(16)、平垫圈(17)、弹簧垫圈(18)的紧固组合固定于壳体(5)下方；波发生器，所述波发生器由螺钉(4)、柔性轴承(8)、凸轮(9)、大锥齿轮(10)、波发生器定位套(20)和挡片(22)组成，其中所述大锥齿轮(10)装入在所述凸轮(9)内，经由所述波发生器定位套(20)组合后装入所述柔性轴承(8)内，再通过所述挡片(22)与螺钉(4)固定连接于主轴(13)凸台右侧；谐波传动齿轮组，所述传动齿轮组由柔轮(7)、主轴轴承(12)、第一主轴轴向定位套(11)、第二主轴轴向定位套(21)和输出刚轮(6)组成，其中所述电机组件通过小锥齿轮(14)啮合带动所述大锥齿轮(10)旋转，所述大锥齿轮(10)内侧通过主轴轴承(12)装入所述主轴(13)右端，所述主轴轴承(12)通过第一主轴轴向定位套(11)和第二主轴轴向定位套(21)固定其轴向位置，所述大锥齿轮(10)外侧装入所述柔轮(7)内孔，所述柔轮(7)外齿与固定在所述壳体(5)的所述输出刚轮(6)内齿啮合；输出端，所述输出端由联轴器(23)和舵片(24)组成，其中所述输出刚轮(6)与所述联轴器(23)右端连接，所述联轴器(23)左端与所述舵片(24)连接；密封连接件，所述密封连接件由密封圈(1)、输出轴承(2)和端盖(3)组成，其中所述输出刚轮(6)左侧凸台外周面通过输出轴承(2)与端盖(3)紧密接触，所述输出刚轮(6)左侧凸台侧面与端盖(3)之间通过密封圈(1)进行密封；其特征在于：所述输出刚轮(6)左侧面外环对称分布着一对短弧限位槽，所述端盖(3)右侧面外环对称分布着一对±55°长弧限位槽，所述短弧限位槽与±55°长弧限位槽共同限制了谐波传动齿轮组的工作角度范围；所述联轴器(23)两端分别与所述输出刚轮(6)以及舵片(24)共同使用高精度同模数对齿花键相互配合连接传动。进一步的，作为本技术的一个改进，其特征在于：所述的输出刚轮(6)一体化集成输出轴，所述输出刚轮(6)上短弧限位槽的中心线与所述对齿花键0°位刻线基准重合。进一步的，作为本技术的一个改进，其特征在于：所述的柔轮(7)外齿比输出刚轮(6)内齿少2个，通过旋转产生错齿运动。进一步的，作为本技术的一个改进，其特征在于：所述柔轮采用柔韧性较高的合金结构钢制造。与现有技术相比，本技术通过以上技术方案，达到了以下技术效果：首先，本技术通过在输出刚轮左侧面增加短弧限位槽，在端盖右侧面增加一对±55°长弧限位槽，实现在电动舵机的谐波减速器内限位的技术要求。使得工作过程中从柔轮到输出刚轮的运动传递过程仅发生于指定的角度范围。即柔轮与输出刚轮上啮合的区间被输出刚轮上的短弧限位槽与端盖上的±55°长弧限位槽所限定，保证了产品在恶劣外界环境的影响下，谐波减速器也能精准定位，击中目标。其次，本技术通过联轴器与其两端连接部件——谐波减速器和舵片共同使用高精度同模数对齿花键相互配合连接传动，实现外对齿的技术要求。保证联轴器两端连接的舵片和谐波减速器准确、同步运动，使谐波减速器、联轴器和舵片输出运动形成一体。避免谐波减速器和舵片因蠕动的影响使原设定目标产生偏离，减少输出端的蠕变情况。以上两者结合形成“外对齿内限位”的技术要求，实现了谐波减速器与舵机的准确定位，从而满足航天、航空驱动展开机构准确定位且无滞后的工作需求，并达到性能指标。第三，本技术使用输出刚轮与输出轴一体化技术，不但减少一对传动齿轮的设置，有效降低了设计制造难度，还避免了输出轴上所连接的联轴器将外界蠕变放大影响至谐波减速器，避免核心机构损坏，消除了两者连接时精度误差和性能不足的情况。最后，柔轮部件采用柔韧性较高的合金结构钢制造，同时保证其传动功能需要，即一定的柔韧度和变形能力，以及其啮合功能需要，即齿轮制造的刚性与硬度；其中柔轮外齿比输出刚轮内齿齿数少两个，以实现其在柔轮长轴两端同时与输出刚轮接触啮合，并满足大减速比要求。附图说明图1为本技术电动舵机整体工作结构示意图；图2为本技术电动舵机A-A剖视接口结构示意图；图3为本技术波发生器结构示意图；图4为本技术电机组件结构示意图；图5为本技术端盖限位槽结构示意图；图6为本技术输出刚轮与输出轴一体化示意图；图7为本技术输出刚轮花键与限位示意图；图8为本技术联轴器示意图。其中：1-密封圈、2-输出轴承；3-端盖、31-端盖左上端限位、32-端盖右上端限位、33-端盖左下端限位、34-端盖右下端限位；4-螺钉、5-壳体；6-输出刚轮、61-一体化输出刚轮刚轮侧、62-一体化输出刚轮轴侧、63-输出刚轮对齿0位刻线、64-输出刚轮内花键；7-柔轮、8-柔性轴承、9-凸轮、10-大锥齿轮、11-第一主轴轴向定位套、12-主轴轴承、13-主轴、14-小锥齿轮、15-圆柱销、16-螺钉、17-平垫圈、18-弹簧垫圈、19-电机、20-波发生器定位套、21-第二主轴轴向定位套、22-挡片、23-联轴器、24-舵片、25-输出刚轮垫片、26-输出刚轮螺钉、27-注油口、28-内花键齿谷、29-舵机零位基准线。具体实施方式下面结合附图进一步详细说明本技术的实施过程。如图1～图8所示：为本技术整体及各部件示意图：一种外对齿内限位电动舵机，包括：壳体5、所述壳体中部有主轴13；电机组件，所述电机组件由小锥齿轮14、圆柱销15、螺钉16、平垫圈17、弹簧垫圈18和电机19组成，其中所述小锥齿轮14装入在所述电机19轴上由圆柱销15固连，再通过两组螺栓16、螺母17和垫片18的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外对齿内限位电动舵机，包括：壳体(5)、所述壳体中部有主轴(13)；电机组件，所述电机组件由小锥齿轮(14)、圆柱销(15)、螺钉(16)、平垫圈(17)、弹簧垫圈(18)和电机(19)组成，其中所述小锥齿轮(14)装入在所述电机(19)轴上由圆柱销(15)固连，再通过两组螺钉(16)、平垫圈(17)、弹簧垫圈(18)的紧固组合固定于壳体(5)下方；波发生器，所述波发生器由螺钉(4)、柔性轴承(8)、凸轮(9)、大锥齿轮(10)、波发生器定位套(20)和挡片(22)组成，其中所述大锥齿轮(10)装入在所述凸轮(9)内，经由所述波发生器定位套(20)组合后装入所述柔性轴承(8)内，再通过所述挡片(22)与螺钉(4)固定连接于主轴(13)凸台右侧；谐波传动齿轮组，所述传动齿轮组由柔轮(7)、主轴轴承(12)、第一主轴轴向定位套(11)、第二主轴轴向定位套(21)和输出刚轮(6)组成，其中所述电机组件通过小锥齿轮(14)啮合带动所述大锥齿轮(10)旋转，所述大锥齿轮(10)内侧通过主轴轴承(12)装入所述主轴(13)右端，所述主轴轴承(12)通过第一主轴轴向定位套(11)和第二主轴轴向定位套(21)固定其轴向位置，所述大锥齿轮(10)外侧装入所述柔轮(7)内孔，所述柔轮(7)外齿与固定在所述壳体(5)的所述输出刚轮(6)内齿啮合；输出端，所述输出端由联轴器(23)和舵片(24)组成，其中所述输出刚轮(6)与所述联轴器(23)右端连接，所述联轴器(23)左端与所述舵片(24)连接；密封连接件，所述密封连接件由密封圈(1)、输出轴承(2)和端盖(3)组成，其中所述输出刚轮(6)左侧凸台外周面通过输出轴承(2)与端盖(3)紧密接触，所述输出刚轮(6)左侧凸台侧面与端盖(3)之间通过密封圈(1)进行密封；其特征在于：所述输出刚轮(6)左侧面外环对称分布着一对短弧限位槽，所述端盖(3)右侧面外环对称分布着一对±55°长弧限位槽，所述短弧限位槽与±55°长弧限位槽共同限制了谐波传动齿轮组的工作角度范围；所述联轴器(23)两端分别与所述输出刚轮(6)以及舵片(24)共同使用高精度同模数对齿花键相互配合连接传动。...

【技术特征摘要】
1.一种外对齿内限位电动舵机，包括：壳体(5)、所述壳体中部有主轴(13)；电机组件，所述电机组件由小锥齿轮(14)、圆柱销(15)、螺钉(16)、平垫圈(17)、弹簧垫圈(18)和电机(19)组成，其中所述小锥齿轮(14)装入在所述电机(19)轴上由圆柱销(15)固连，再通过两组螺钉(16)、平垫圈(17)、弹簧垫圈(18)的紧固组合固定于壳体(5)下方；波发生器，所述波发生器由螺钉(4)、柔性轴承(8)、凸轮(9)、大锥齿轮(10)、波发生器定位套(20)和挡片(22)组成，其中所述大锥齿轮(10)装入在所述凸轮(9)内，经由所述波发生器定位套(20)组合后装入所述柔性轴承(8)内，再通过所述挡片(22)与螺钉(4)固定连接于主轴(13)凸台右侧；谐波传动齿轮组，所述传动齿轮组由柔轮(7)、主轴轴承(12)、第一主轴轴向定位套(11)、第二主轴轴向定位套(21)和输出刚轮(6)组成，其中所述电机组件通过小锥齿轮(14)啮合带动所述大锥齿轮(10)旋转，所述大锥齿轮(10)内侧通过主轴轴承(12)装入所述主轴(13)右端，所述主轴轴承(12)通过第一主轴轴向定位套(11)和第二主轴轴向定位套(21)固定其轴向位置，所述大锥齿轮(10)外侧装入所述柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：白妮，李剑敏，金永锋，吕平华，胡彩侠，张相哲，
申请(专利权)人：陕西渭河精密传动有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61