【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于执行机构，具体涉及一种支承传动机构。
技术介绍
1、随着航空航天领域全电化方向的发展，电动执行机构成为武器装备的核心执行设备，在无人机、火箭、地面无人装备等具有重要应用。执行机构通常由伺服电机、传动机构、支承机构等组成。工作过程中，伺服电机驱动传动机构运动，进而带动翼舵面、火箭喷管等目标负载动作。支承传动机构作为运动转换与能量传递的主要功能部件，其作用是将伺服电机的高速旋转运动转换为大推力直线运动输出。因此，支承传动机构的体积、重量与承载直接决定了执行机构的功率密度与输出能力。目前，航空航天领域中小功率电动执行机构普遍采用“丝杠副+角接触轴承”支承传动机构组合形式。为了实现大推力输出，只能选用更大规格的角接触轴承或者更多数量角接触轴承组合的形式，导致支承传动机构的体积、重量急剧增加。新一代武器装备对电动伺服机构提出小型化、轻质化、大推力等严苛要求，传统的支承传动机构已经无法满足这一新需求。因此，设计一种轻质化紧凑型高承载的支承传动机构，对于提高电动伺服机构综合性能、支撑新一代武器装备发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种轻质化紧凑型高承载的支承传动机构，以解决现有支承传动机构无法兼顾小体积、轻质化、大推力等问题，在提高承载能力的同时，降低支承传动机构的轴向长度、体积与重量，适用于含有丝杠副传动环节的电动执行机构，特别适用于体积和重量严苛约束条件下的大推力电动执行机构。
2、本专利技术实现上述目的采用的技术方案如下：
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4、壳体，所述壳体为筒状结构，包括依次连接的第一端面、导向腔、内腔、内挡、支承腔，所述第一端面包括输出孔，所述内腔、支承腔的内径大于所述内挡的内径，所述壳体内壁面包括一条沿轴向的导向槽；
5、传动组件，所述传动组件包括丝杠、螺母体，所述丝杠包括依次连接的传动轴、第一支撑旋转轴、轴肩、第二支撑旋转轴，所述螺母体包括固连的传动螺母、输出杆，所述传动螺母与传动轴形成丝杠副，所述传动螺母外壁面上固连的导向键位于所述壳体导向槽内，所述输出杆从第一端面输出孔伸出，所述第一支撑旋转轴位于所述壳体支承腔内；
6、旋转运动支承组件，所述旋转运动支承组件包括以轴肩为始点，在第一、第二支撑旋转轴上依次对称装配的薄壁深沟球轴承、推力压板、滚针轴承保持架组件、轴承挡片，所述旋转运动支承组件装配在所述壳体支承腔内；
7、直线运动支承组件，所述直线运动支承组件装配在所述导向腔内，套装在所述输出杆外部；
8、端盖，所述端盖固定在壳体支承腔的端面上。
9、进一步地，所述薄壁深沟球轴承、滚针轴承保持架组件、轴承挡片、调整垫片的外圈均与支承腔的内壁面接触；所述推力压板包括大、小端面，小端面与薄壁深沟球轴承的内圈接触、大端面与滚针轴承保持架组件接触。
10、进一步地，所述滚针轴承保持架的最大静载荷ft≥1.2f，其中，f为支承传动机构承受的外部最大轴向负载；
11、所述薄壁深沟球轴承的内径rb、外径rb满足rt≥rb、rt≤rb，其中，rt、rt为滚针轴承保持架的内径、外径。
12、进一步地，所述导向腔、内腔、内挡的内径依次减小；所述传动轴、第一支撑旋转轴、轴肩的外径依次增大，所述第二支撑旋转轴的外径与第一支撑旋转轴的外径相同；所述支承腔的内径等于所述内腔的内径；所述第一支撑旋转轴的外径大于内挡的内径。
13、进一步地，所述直线运动支承组件包括铜套、密封圈，所述铜套内腔设置两个环形槽，两个所述密封圈分别同轴嵌套在环形槽内。
14、进一步地，所述铜套与所述第一端面之间还包括铜套压板，所述铜套、铜套压板与壳体固连。
15、进一步地，所述铜套内腔、密封圈内环与输出杆外径分别采用h7/g6间隙配合、h7/k6过渡配合，所述铜套内腔和输出杆外圆面的表面粗糙度不低于ra0.8。
16、进一步地，所述壳体导向槽与导向键为h7/g6间隙配合，所述导向槽与导向键的表面粗糙度不低于ra0.8。
17、进一步地，所述壳体导向槽的长度大于所述传动组件的行程，从内腔的某一处延伸到右端面上。
18、进一步地，所述直线运动支承组件靠近支承腔边缘的一侧还包括有调整垫片，所述端盖的一面与调整垫片接触。
19、进一步地，所述调整垫片的厚度设计为0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm四种规格；调节所述调整垫片进行组合使用，使得丝杠的启动转矩保持在0.3n·m-0.5n·m范围内。
20、进一步地，所述丝杠靠近端盖的一端设置对外匹配连接部；所述螺母体靠近第一端面的一端设置对外匹配连接部；所述端盖上包括若干交替设置的通孔、螺纹孔，所述通孔用于与所述壳体连接，所述螺纹孔用于与驱动装置连接。
21、进一步地，所述传动轴与传动螺母形成的丝杠副为滚珠丝杠副、行星滚柱丝杠副或者梯形丝杠。
22、本专利技术与现有技术相比的有益效果：
23、本专利技术提供了一种轻质化紧凑型高承载的支承传动机构，优点如下：
24、1)适用于任何类型丝杠副(如滚珠丝杠副、行星滚柱丝杠副、梯形丝杠副等)的支承与传动，通用性强；
25、2)采用“滚针轴承保持架+超薄深沟球轴承”组合形式，采用滚针轴承保持架、超薄深沟球轴承分别承载轴向、径向重载荷的形式，大幅提高了轴向、径向的综合承载能力，同时减小了轴向长度、外径尺寸及整体重量，与同规格承载能力的支承传动机构相比，体积可降低35％以上，轴向长度减少20％以上；
26、3)采用铜套及其两侧密封圈组合方式形成润滑油腔，配合润滑脂，铜套内腔、密封圈内环与输出杆外径分别优选h7/g6间隙配合、h7/k6过渡配合关系，铜套内腔和输出杆外圆面的表面粗糙度不低于ra0.8，壳体导向槽宽与导向键宽优选h7/g6间隙配合，导向槽与导向键的表面粗糙度不低于ra0.8，共同实现对传动机构输出部分的高效率高强度支承，解决了传动机构输出部分的大摩擦低效传动甚至卡死问题；
27、4)采用不同厚度垫片对支承机构的轴向间隙进行调整，通过4种典型厚度(0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm)的科学组合，可以在所需垫片数量不超过3的前提下，实现0.01mm-0.17mm厚度范围内以0.01mm为增量的均匀调整，通过扭力计检测丝杠的启动转矩保持在0.3n·m-0.5n·m范围内，实现对支承机构轴向预紧力的调整，提高支承传动机构的精度、刚度等性能；
28、5)构建了一种紧凑型大推力支承传动机构标准化构型，可以快速与伺服电机等部件组合形成完整的电动执行机构，大幅提高了电动执行机构产品研发效率，解决了电动执行机构产品设计周期长的难题。
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1.一种支承传动机构，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的支承传动机构，其特征在于，所述薄壁深沟球轴承、滚针轴承保持架组件、轴承挡片、调整垫片的外圈均与支承腔的内壁面接触；所述推力压板包括大、小端面，小端面与薄壁深沟球轴承的内圈接触、大端面与滚针轴承保持架组件接触。
3.根据权利要求2所述的支承传动机构，其特征在于，所述滚针轴承保持架的最大静载荷Ft≥1.2F，其中，F为支承传动机构承受的外部最大轴向负载；
4.根据权利要求3所述的支承传动机构，其特征在于，所述导向腔、内腔、内挡的内径依次减小；所述传动轴、第一支撑旋转轴、轴肩的外径依次增大，所述第二支撑旋转轴的外径与第一支撑旋转轴的外径相同；所述支承腔的内径等于所述内腔的内径；所述第一支撑旋转轴的外径大于内挡的内径。
5.根据权利要求1所述的支承传动机构，其特征在于，所述直线运动支承组件包括铜套、密封圈，所述铜套内腔设置两个环形槽，两个所述密封圈分别同轴嵌套在环形槽内。
6.根据权利要求5所述的支承传动机构，其特征在于，所述铜套内腔、密封圈内环与输出杆外径分别采用
7.根据权利要求6所述的支承传动机构，其特征在于，所述铜套与所述第一端面之间还包括铜套压板，所述铜套、铜套压板与壳体固连；所述壳体导向槽的长度大于所述传动组件的行程，从内腔的某一处延伸到右端面上。
8.根据权利要求1所述的支承传动机构，其特征在于，所述直线运动支承组件靠近支承腔边缘的一侧还包括有调整垫片，所述端盖的一面与调整垫片接触。
9.根据权利要求8所述的支承传动机构，其特征在于，所述调整垫片的厚度设计为0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm四种规格；调节所述调整垫片进行组合使用，使得丝杠的启动转矩保持在0.3N·m-0.5N·m范围内。
10.根据权利要求1所述的支承传动机构，其特征在于，所述丝杠靠近端盖的一端设置对外匹配连接部；所述螺母体靠近第一端面的一端设置对外匹配连接部；所述端盖上包括若干交替设置的通孔、螺纹孔，所述通孔用于与所述壳体连接，所述螺纹孔用于与驱动装置连接；
...【技术特征摘要】
1.一种支承传动机构，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的支承传动机构，其特征在于，所述薄壁深沟球轴承、滚针轴承保持架组件、轴承挡片、调整垫片的外圈均与支承腔的内壁面接触；所述推力压板包括大、小端面，小端面与薄壁深沟球轴承的内圈接触、大端面与滚针轴承保持架组件接触。
3.根据权利要求2所述的支承传动机构，其特征在于，所述滚针轴承保持架的最大静载荷ft≥1.2f，其中，f为支承传动机构承受的外部最大轴向负载；
4.根据权利要求3所述的支承传动机构，其特征在于，所述导向腔、内腔、内挡的内径依次减小；所述传动轴、第一支撑旋转轴、轴肩的外径依次增大，所述第二支撑旋转轴的外径与第一支撑旋转轴的外径相同；所述支承腔的内径等于所述内腔的内径；所述第一支撑旋转轴的外径大于内挡的内径。
5.根据权利要求1所述的支承传动机构，其特征在于，所述直线运动支承组件包括铜套、密封圈，所述铜套内腔设置两个环形槽，两个所述密封圈分别同轴嵌套在环形槽内。
6.根据权利要求5所述的支承传动机构，其特征在于，所述铜套内腔、密封圈内环...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄建，霍希建，张新华，张帆，张琦玮，刘翔宇，周围，李晓斌，薛涛，
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：
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