CN102175471A - 机电式直线加载器 - Google Patents

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朱纪洪
顾伟
薛晓翃
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Tsinghua University
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Tsinghua University
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Abstract

机电式直线加载器属于电作动器系统技术领域，其特征在于，驱动电机通过联轴型力矩限制器和丝杠联接并带动丝杠转动，丝杠通过角轴承固定在加载器机座上，丝杠螺母杆套在花键套内，花键套固定在机座上，花键套限制丝杠螺母杆转动，驱动电机带动丝杠转动就驱动丝杠螺母杆作直线运动，实现力加载；丝杠螺母杆作直线运动时带动介轮旋转，介轮又带动测量齿轮旋转，测量齿轮转角和丝杠螺母杆线位移成正比，通过测量测量齿轮的角度就能得到丝杠螺母杆的线位移。

Description

机电式直线加载器
技术领域
机电式直线加载器属于机电作动系统技术领域。
背景技术
舵机加载器主要有被动加载和主动加载，被动加载载荷不能任意改变，有较大局限性，主动加载克服了上述缺点，加载载荷在一定带宽、一定范围内可以任意改变。主动加载从采用的动力源分主要有液压式、气压式和电动式，液压式及气压式需要额外的液压泵和气泵，工作噪声大，另外液压式还存在环保问题，机电式是重要的发展方向，目前主要采用力矩电机实现，缺点是重量大，对于直线舵机进行加载试验较困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有过载保护功能、可对直线舵机进行加载的机电式直线加载器。
本发明的特征在于，含有：驱动电机、联轴型力矩限制器、丝杠及带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆、花键套、介轮、测量齿轮、角度传感器和机箱，其中：
驱动电机通过联轴型力矩限制器与丝杠联接，联轴型力矩限制器具有过载保护功能，丝杠外套有与之配合带有测量齿条及凹槽的丝杠螺母杆，丝杠螺母杆外又套有花键套，带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆上的凹槽与花键套配合对丝杠螺母起周向定位作用，使丝杠螺母杆只能作直线运动，不能转动，同时又对其直线运动起直线轴承的支承作用；驱动电机带动丝杠转动就驱动带齿条及凹槽的丝杠螺母杆作直线运动，实现力加载；带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆上的齿条和介轮啮合、介轮和测量齿轮啮合，测量齿轮和角度传感器固联，角度传感器转角和丝杠螺母杆线位移成正比。
本发明具有能够直接对直线舵机进行加载、重量轻、体积小、功耗低、运行时设备安全性高、使用方便等优点。
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1：机电式直线加载器结构剖视图。
图2：机电式直线加载器俯视图。
图中：11.辅箱体，12.大轴套，13.小轴套，14.主箱体，21.驱动电机，22.联轴型力矩限制器，23.角接触轴承，24.丝杠，25.带有齿条及凹槽的丝杠螺母输出杆，26.介轮，27.测量齿轮，28.角度传感器，29.花键套。
具体实施方式
机电式直线加载器的特征在于，含有：驱动电机21、联轴型力矩限制器22、丝杠24、带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆25、介轮26，测量齿轮27、角度传感器28、花键套29，其中：
所述驱动电机21，其输出轴与所述联轴型力矩限制器22的左端联接，并驱动所述联轴型力矩限制器22旋转；
所述联轴型力矩限制器22，其右端与所述丝杠24联接，并驱动所述丝杠24旋转，所述联轴型力矩限制器22具有过载保护功能；
所述带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆25，内部与所述丝杠24构成丝杠-螺母副，其外部加工有齿条及凹槽，带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆25上的凹槽与其外所套的花键套29配合对丝杠螺母杆25起周向定位作用，使丝杠螺母杆25只能作直线运动，不能转动，同时又对其直线运动起直线轴承的支承作用；驱动电机21通过联轴型力矩限制器22带动丝杠24转动就驱动带齿条及凹槽的丝杠螺母杆25作直线运动，实现力加载；
带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆25上的齿条与所述介轮26啮合形成齿轮-齿条副，所述带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆25前后直线运动驱动所述介轮26转动；
所述介轮26与所述测量齿轮27啮合传动，所述测量齿轮27其旋转轴安装有所述角度传感器28；角度传感器28转角和丝杠螺母杆25线位移成正比。

Claims (1)

1.机电式直线加载器的特征在于，含有：驱动电机、联轴型力矩限制器、丝杠及带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆、花键套、介轮、测量齿轮、角度传感器和机箱，其中：
驱动电机通过联轴型力矩限制器与丝杠联接，联轴型力矩限制器具有过载保护功能，丝杠外套有与之配合带有测量齿条及凹槽的丝杠螺母杆，丝杠螺母杆外又套有花键套，带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆上的凹槽与花键套配合对丝杠螺母起周向定位作用，使丝杠螺母杆只能作直线运动，不能转动，同时又对其直线运动起直线轴承的支承作用；驱动电机带动丝杠转动就驱动带齿条及凹槽的丝杠螺母杆作直线运动，实现力加载；带有齿条及凹槽的丝杠螺母杆上的齿条和介轮啮合、介轮和测量齿轮啮合，测量齿轮和角度传感器固联，角度传感器转角和丝杠螺母杆线位移成正比。
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