CN105656244A - 一种双余度机电作动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双余度机电作动机构。它包括通道1驱动电机(1)、通道1齿轮组(2)、差速锥齿轮机构(3)、通道2齿轮组(4)、通道2驱动电机(5)、第一丝杠螺母(6)、第一输出耳环(7)、双向双螺纹丝杠轴(8)、丝杠支撑轴承(9)、丝杠螺母(10)、输出耳环(11)。两通道的电机输入，在差动锥齿轮机构形成了速度和力矩的综合，最终由丝杠轴输出，通过丝杠螺母和输出耳环，提供直线运动，实现了双电机动力源的同时输入工作模式，避免了由于力纷争问题。本发明的轴承的支撑跨度更大，提高了支撑刚度，节省了轴向安装空间。双向双螺纹丝杠轴，实现导程的叠加，可加工不同螺距，增加了导程设计的灵活性。

Description

一种双余度机电作动机构

技术领域

本发明涉及一种双余度的机电作动机构，适用于可靠性高、体积小、重量轻的双余度机电作动系统。

背景技术

随着航空、航天以及精密设备的高可靠性机电作动技术的发展需求，机电作动机构产品要求体积、重量越来越小，传统的单余度机电作动结构已经无法满足设计要求。在有些余度的直线传动作动机构中，容易产生力纷争问题，使用有限。存在并且在大载荷大行程机电作动要求的条件下，传统的悬臂梁式的丝杠轴承支撑结构，支撑刚度偏小，丝杠容易发生挫曲变形。

发明内容

本发明的目的是：提出一种双余度的机电作动机构，以满足飞航空、航天以及精密设备的高可靠性机电作动技术的发展需求，并提高大行程要求下的作动机构的支撑刚度和支撑稳定性。

本发明的技术方案是：一种双余度机电作动机构，包括通道1驱动电机1、通道1齿轮组2、差速锥齿轮机构3、通道2齿轮组4、通道2驱动电机5、第一丝杠螺母6、第一输出耳环7、双向双螺纹丝杠轴8、丝杠支撑轴承9、丝杠螺母10、输出耳环11，

通道1驱动电机1和通道2驱动电机5通过差速锥齿轮机构3进行速度和力矩综合，驱动双向双螺纹丝杠轴8旋转运动，双向双螺纹丝杠轴8在丝杠支撑轴承9的支撑下，两端同时驱动第一丝杠螺母6和丝杠螺母10直线运动，其中第一丝杠螺母6和第一输出耳环7相连，丝杠螺母10和输出耳环11相连，从而使两输出耳环发生相对运动，输出直线位移。

优选地，双向双螺纹丝杠轴8的两端螺纹旋向相反，使双向双螺纹丝杠轴8旋转运动时，第一丝杠螺母6和丝杠螺母10发生同时缩进或同时伸出运动。双向双螺纹丝杠轴8为滚珠或行星滚柱丝杠。双向双螺纹丝杠轴8的两端螺纹的导程可以相同或不同。

优选地，通道1驱动电机1和通道2驱动电机5含有制动器部件，具有电机断电制动功能。

优选地，丝杠支撑轴承9为角接触球轴承、圆锥滚子轴承等同时具有轴向承载能力和径向承载能力的轴承。

本发明的优点是：本发明将两通道驱动电机通过差速锥齿轮机构，进行速度和力矩综合，驱动双向双螺纹丝杠轴旋转运动，输出直线位移，避免了两电机通道的力纷争问题。并且双向双螺纹丝杠轴两端同时驱动两个丝杠螺母，作动机构的行程进行了叠加，在大行程大载荷下，相对于传统的丝杠一端悬臂梁型的支撑结构，提高了作动机构的支撑刚性和稳定性好。

附图说明

图1是本发明一种双余度的机电作动机构的结构示意图。

其中，1-通道1驱动电机、2-通道1齿轮组、3-差速锥齿轮机构、4-通道2齿轮组、5-通道2驱动电机、6-第一丝杠螺母、7-第一输出耳环、8-双向双螺纹丝杠轴、9-丝杠支撑轴承、10-丝杠螺母、11-输出耳环。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

参见图1，一种双余度的机电作动机构，它包括通道1驱动电机1、通道1齿轮组2、差速锥齿轮机构3、通道2齿轮组4、通道2驱动电机5、第一丝杠螺母6、第一输出耳环7、双向双螺纹丝杠轴8、丝杠支撑轴承9、丝杠螺母10、输出耳环11。

通道1驱动电机1和通道2驱动电机5通过差速锥齿轮机构3进行速度和力矩综合，驱动双向双螺纹丝杠轴8旋转运动。其中：通道1驱动电机1的输出轴经过通道1齿轮组2一级齿轮减速，与差速锥齿轮机构3相啮合，通道2驱动电机5的输出轴经过通道2齿轮组4一级齿轮减速，与差速锥齿轮机构3相啮合，差速锥齿轮机构3与双向双螺纹丝杠轴8相连，输出两个通道的速度和力矩综合结果。

双向双螺纹丝杠轴8在丝杠支撑轴承9的支撑下，两端同时驱动第一丝杠螺母6和丝杠螺母10运动，将旋转运动转化为直线运动，由于第一丝杠螺母6和第一输出耳环7相连，丝杠螺母10和输出耳环11相连，从而使得两输出耳环发生相对运动，输出直线位移。

双向双螺纹丝杠轴8的两端螺纹旋向相反，使得当丝杠轴8旋转运动时，第一丝杠螺母6和丝杠螺母10发生同时缩进和同时伸出运动。

双向双螺纹丝杠轴8为滚珠或行星滚柱丝杠。双向双螺纹丝杠轴8的两端螺纹的导程可以相同或不同，作动机构的总导程为两个丝杠螺纹的导程之和。丝杠支撑轴承9为角接触球轴承、圆锥滚子轴承等同时具有轴向承载能力和径向承载能力的轴承。

通道1驱动电机1和通道2驱动电机5含有制动器部件，具有电机断电制动功能。

Claims (6)

1.一种双余度机电作动机构，包括通道1驱动电机(1)、通道1齿轮组(2)、差速锥齿轮机构(3)、通道2齿轮组(4)、通道2驱动电机(5)、第一丝杠螺母(6)、第一输出耳环(7)、双向双螺纹丝杠轴(8)、丝杠支撑轴承(9)、丝杠螺母(10)、输出耳环(11)，其特征在于：通道1驱动电机(1)和通道2驱动电机(5)通过差速锥齿轮机构(3)进行速度和力矩综合，驱动双向双螺纹丝杠轴(8)旋转运动，双向双螺纹丝杠轴(8)在丝杠支撑轴承(9)的支撑下，两端同时驱动第一丝杠螺母(6)和丝杠螺母(10)直线运动，其中第一丝杠螺母(6)和第一输出耳环(7)相连，丝杠螺母(10)和输出耳环(11)相连，从而使两输出耳环发生相对运动，输出直线位移。

2.根据权利要求1所述的一种双余度机电作动机构，其特征在于：双向双螺纹丝杠轴(8)的两端螺纹旋向相反，使双向双螺纹丝杠轴(8)旋转运动时，第一丝杠螺母(6)和丝杠螺母(10)发生同时缩进或同时伸出运动。

3.根据权利要求1、2所述的一种双余度机电作动机构，其特征在于：双向双螺纹丝杠轴(8)为滚珠或行星滚柱丝杠。

4.根据权利要求1、2所述的一种双余度机电作动机构，其特征在于：双向双螺纹丝杠轴(8)的两端螺纹的导程可以相同或不同。

5.根据权利要求1、2所述的一种双余度机电作动机构，其特征在于：通道1驱动电机(1)和通道2驱动电机(5)含有制动器部件，具有电机断电制动功能。

6.根据权利要求1所述的一种双余度机电作动机构，其特征在于：丝杠支撑轴承(9)为角接触球轴承、圆锥滚子轴承等同时具有轴向承载能力和径向承载能力的轴承。