一种高负载紧凑型电动舵机传动机构制造技术

本发明专利技术属于机电作动器技术领域，具体涉及一种高负载紧凑型电动舵机传动机构。具体由壳体、伺服电机、电机齿轮、惰轮、滚珠丝杠、丝杠齿轮、连杆、输出轴、惰轮轴承、丝杠轴承、丝杠螺母和螺母套筒组成。本发明专利技术解决的了现有的电动舵机传动机构并不能兼顾高速小型飞行器尺寸要求和负载能力要求的技术问题，将滚珠丝杠作为舵机主传动部件，各零部件空间位置布局合理，结构紧凑，体积尺寸较小，并且具有较高的负载能力。

A high load compact actuator for electric actuator

The invention belongs to the technical field of electromechanical actuators, in particular to a high load compact electric steering gear transmission mechanism. It is composed of shell, servo motor, motor gear, idler wheel, ball screw, screw gear, connecting rod, output shaft, idler wheel bearing, screw bearing, screw nut and nut sleeve. The invention solves the technical problem that the existing electric steering gear transmission mechanism can not meet the size requirements and load capacity requirements of high-speed small aircraft. The ball screw is used as the main transmission component of the steering gear, and the spatial position of each component is reasonable, the structure is compact, the volume size is small, and the load capacity is high.

【技术实现步骤摘要】
一种高负载紧凑型电动舵机传动机构
本专利技术属于机电作动器
，具体涉及一种高负载紧凑型电动舵机传动机构。
技术介绍
机电作动器因其工艺性好、易于控制等优点，广泛应用于运载火箭、高速飞行器、卫星等控制领域，成为火箭推力矢量控制、飞行器翼面等主要执行机构。现有的高速小型飞行器为了保证其性能，轴向尺寸变小，使得飞行器上各设备的安装空间也变小。为了适应安装空间，在不降低负载能力的前提下，需充分压缩舵机在宽度方向尺寸和长度方向的尺寸，为飞行器上其他设备提供可用空间。而现有的电动舵机传动机构并不能兼顾自身体积尺寸和负载能力的要求。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题为：现有的电动舵机传动机构并不能兼顾高速小型飞行器尺寸要求和负载能力要求。本专利技术的技术方案如下所述：一种高负载紧凑型电动舵机传动机构，包括：壳体、伺服电机、电机齿轮、惰轮、滚珠丝杠、丝杠齿轮、连杆、输出轴、惰轮轴承、丝杠轴承、丝杠螺母和螺母套筒；其中，所述壳体用于对安装于其内部的其他部件形成支撑和保护；所述伺服电机固定安装于壳体内部，伺服电机具有转轴，转轴的末端安装有电机齿轮，转轴能够带动电机齿轮同步转动；一对所述惰轮轴承设置于伺服电机安装电机齿轮的一端上，在一对惰轮轴承上安装有所述惰轮，一对所述惰轮轴承对所述惰轮形成支撑；所述惰轮与电机齿轮啮合，惰轮能够在电机齿轮的带动下同步转动；所述滚珠丝杠的一端固定设置有丝杠齿轮，所述丝杠齿轮与惰轮啮合，丝杠齿轮能够在惰轮的带动下转动，进而带动滚珠丝杠转动；在所述滚珠丝杠的外表面上设置外螺纹；一对所述丝杠轴承设置于滚珠丝杠之上，能够对滚珠丝杠的一端形成支撑；所述丝杠螺母设置于滚珠丝杠之上，丝杠螺母的内表面设置有内螺纹，所述内螺纹与滚珠丝杠表面的外螺纹相匹配；在所述丝杠螺母的外表面上设置有键，在所述壳体内的相应位置处设置有滑槽，丝杠螺母外表面的键位于滑槽之内；所述滑槽沿滚珠丝杠的轴向设置，使得滚珠丝杠和丝杠螺母产生相对转动时，在键和滑槽的共同作用下，丝杠螺母沿滚珠丝杠的轴向来回滑动；所述螺母套筒为圆筒形状，一端与丝杠螺母固定连接；所述滚珠丝杠伸入螺母套筒内，并能够在螺母套筒内沿轴向来回滑动，所述螺母套筒形成对滚珠丝杠的支撑；所述螺母套筒的另一端活动连接至连杆的一端，所述连杆的另一端活动连接至输出轴；所述螺母套筒的轴向直线移动能够被连杆和输出轴转化为所述输出轴绕自身轴向的转动。优选的，所述丝杠轴承的轴承内圈固定安装于滚珠丝杠之上，丝杠轴承的轴承外圈固定安装于壳体之上。优选的，所述连杆的两端分别通过铰链连接至螺母套筒和输出轴。本专利技术的有益效果为：本专利技术的高负载紧凑型电动舵机传动机构，将滚珠丝杠作为舵机主传动部件，各零部件空间位置布局合理，结构紧凑，体积尺寸较小，并且具有较高的负载能力。附图说明图1为本专利技术的传动机构结构示意图；其中，1-伺服电机，2-电机齿轮，3-惰轮，4-滚珠丝杠，5-丝杠齿轮，6-连杆，7-输出轴，8-惰轮轴承，9-丝杠轴承，10-丝杠螺母，11-螺母套筒。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的高负载紧凑型电动舵机传动机构进行详细说明。如图1所示，本专利技术的高负载紧凑型电动舵机传动机构包括壳体，壳体用于对安装于其内部的其他部件形成支撑和保护。伺服电机1固定安装于壳体内部，伺服电机1具有转轴，转轴的末端安装有电机齿轮2，转轴能够带动电机齿轮2同步转动。在伺服电机1上安装电机齿轮2的一端上，还设置有惰轮轴承8一对，在一对惰轮轴承8上安装有惰轮3，一对惰轮轴承8对惰轮3形成支撑。惰轮3与电机齿轮2啮合，惰轮3能够在电机齿轮2的带动下同步转动。本专利技术的传动机构还包括滚珠丝杠4，滚珠丝杠4的一端固定设置有丝杠齿轮5，丝杠齿轮5与惰轮3啮合，丝杠齿轮5能够在惰轮3的带动下转动，进而带动滚珠丝杠4转动。在滚珠丝杠4的外表面上设置外螺纹。在滚珠丝杠4上还设置有丝杠轴承9一对，丝杠轴承9的轴承内圈固定安装于滚珠丝杠4之上，丝杠轴承9的轴承外圈固定安装于壳体之上,丝杠轴承9能够对滚珠丝杠4的一端形成支撑。在滚珠丝杠4上还设置有丝杠螺母10，丝杠螺母10的内表面设置有内螺纹，内螺纹与滚珠丝杠4表面的外螺纹相匹配。在丝杠螺母10的外表面上设置有键，在壳体内的相应位置处设置有滑槽，丝杠螺母10外表面的键位于滑槽之内。滑槽沿滚珠丝杠4的轴向设置，使得滚珠丝杠4和丝杠螺母10产生相对转动时，在键和滑槽的共同作用下，丝杠螺母10沿滚珠丝杠4的轴向来回滑动。本专利技术的传动机构还包括螺母套筒11，螺母套筒11为圆筒形状，一端与丝杠螺母10固定连接。滚珠丝杠4伸入螺母套筒11内，并能够在螺母套筒11内沿轴向来回滑动，螺母套筒11形成对滚珠丝杠4的支撑。在螺母套筒11的另一端还通过铰链连接至连杆6的一端，连杆6的另一端通过铰链连接至输出轴7。螺母套筒11的轴向直线移动能够被连杆6和输出轴7转化为输出轴7绕自身轴向的转动。本专利技术的高负载紧凑型电动舵机传动机构在工作时，伺服电机1的转轴转动带动电机齿轮2转动，在惰轮3的传递下丝杠齿轮5也同步转动，进而带动滚珠丝杠4转动，在丝杠螺母10外表面上键和壳体上滑槽的共同作用下，丝杠螺母10沿滚珠丝杠4的轴向滑动，进而带动螺母套筒11沿其轴向移动，并对连杆6产生推拉力，最终带动输出轴7绕自身轴向转动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高负载紧凑型电动舵机传动机构，包括：壳体、伺服电机(1)、电机齿轮(2)、惰轮(3)、滚珠丝杠(4)、丝杠齿轮(5)、连杆(6)、输出轴(7)、惰轮轴承(8)、丝杠轴承(9)、丝杠螺母(10)和螺母套筒(11)；其特征在于：所述壳体用于对安装于其内部的其他部件形成支撑和保护；所述伺服电机(1)固定安装于壳体内部，伺服电机(1)具有转轴，转轴的末端安装有电机齿轮(2)，转轴能够带动电机齿轮(2)同步转动；一对所述惰轮轴承(8)设置于伺服电机(1)安装电机齿轮(2)的一端上，在一对惰轮轴承(8)上安装有所述惰轮(3)，一对所述惰轮轴承(8)对所述惰轮(3)形成支撑；所述惰轮(3)与电机齿轮(2)啮合，惰轮(3)能够在电机齿轮(2)的带动下同步转动；所述滚珠丝杠(4)的一端固定设置有丝杠齿轮(5)，所述丝杠齿轮(5)与惰轮(3)啮合，丝杠齿轮(5)能够在惰轮(3)的带动下转动，进而带动滚珠丝杠(4)转动；在所述滚珠丝杠(4)的外表面上设置外螺纹；一对所述丝杠轴承(9)设置于滚珠丝杠(4)之上，能够对滚珠丝杠(4)的一端形成支撑；所述丝杠螺母(10)设置于滚珠丝杠(4)之上，丝杠螺母(10)的内表面设置有内螺纹，所述内螺纹与滚珠丝杠(4)表面的外螺纹相匹配；在所述丝杠螺母(10)的外表面上设置有键，在所述壳体内的相应位置处设置有滑槽，丝杠螺母(10)外表面的键位于滑槽之内；所述滑槽沿滚珠丝杠(4)的轴向设置，使得滚珠丝杠(4)和丝杠螺母(10)产生相对转动时，在键和滑槽的共同作用下，丝杠螺母(10)沿滚珠丝杠(4)的轴向来回滑动；所述螺母套筒(11)为圆筒形状，一端与丝杠螺母(10)固定连接；所述滚珠丝杠(4)伸入螺母套筒(11)内，并能够在螺母套筒(11)内沿轴向来回滑动，所述螺母套筒(11)形成对滚珠丝杠(4)的支撑；所述螺母套筒(11)的另一端活动连接至连杆(6)的一端，所述连杆(6)的另一端活动连接至输出轴(7)；所述螺母套筒(11)的轴向直线移动能够被连杆(6)和输出轴(7)转化为所述输出轴(7)绕自身轴向的转动。...

【技术特征摘要】
1.一种高负载紧凑型电动舵机传动机构，包括：壳体、伺服电机(1)、电机齿轮(2)、惰轮(3)、滚珠丝杠(4)、丝杠齿轮(5)、连杆(6)、输出轴(7)、惰轮轴承(8)、丝杠轴承(9)、丝杠螺母(10)和螺母套筒(11)；其特征在于：所述壳体用于对安装于其内部的其他部件形成支撑和保护；所述伺服电机(1)固定安装于壳体内部，伺服电机(1)具有转轴，转轴的末端安装有电机齿轮(2)，转轴能够带动电机齿轮(2)同步转动；一对所述惰轮轴承(8)设置于伺服电机(1)安装电机齿轮(2)的一端上，在一对惰轮轴承(8)上安装有所述惰轮(3)，一对所述惰轮轴承(8)对所述惰轮(3)形成支撑；所述惰轮(3)与电机齿轮(2)啮合，惰轮(3)能够在电机齿轮(2)的带动下同步转动；所述滚珠丝杠(4)的一端固定设置有丝杠齿轮(5)，所述丝杠齿轮(5)与惰轮(3)啮合，丝杠齿轮(5)能够在惰轮(3)的带动下转动，进而带动滚珠丝杠(4)转动；在所述滚珠丝杠(4)的外表面上设置外螺纹；一对所述丝杠轴承(9)设置于滚珠丝杠(4)之上，能够对滚珠丝杠(4)的一端形成支撑；所述丝杠螺母(10)设置于滚珠丝杠(4)之上，丝杠螺母(10)的内表面设置有内螺纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑛琦，李四保，王怀，张秀林，卢红波，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11