CN110395384B - 一种电机与传动一体化框架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及飞行器舵机领域，为解决舵机高精度、轻质、小型化的需求，本发明公开了一种电机与传动一体化框架，包括舵机本体、电机端盖和后盖。舵机本体作为电机的壳体，设置有电机接口部分并加工电机轴承位，同时作为传动部件的框架，加工有丝杠轴承位和舵轴轴承位，与电机端盖和后盖相配合，共同构成了电机与传动一体化框架。与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：在舵机尺寸空间限制的条件下，轴承接口一次加工，保证了传动轴间的相对位置精度，提高了舵机传动精度，同时舵机的功率增加，提高了最大输出力矩，并且减少了零件数量，舵机重量和成本降低。

Description

一种电机与传动一体化框架
技术领域
本发明涉及一种电机与传动一体化框架，属于飞行器舵机领域。
背景技术
飞行器在飞行过程中舵机需克服舵面承受的气动载荷，飞行环境复杂严酷，需要舵机能够承受大负载，重量轻，控制精度高。
目前，传统的舵机中多使用成品电机作为动力源，电机自带壳体，通过法兰盘、安装支架和螺钉与舵机传动机构的壳体固定。由于电机、法兰盘和安装支架自身的加工和安装误差，会导致舵机传动精度差，质量不稳定。
而且，电机壳体、法兰盘和安装支架等零件都会增加舵机的总体重量和成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电机与传动一体化框架，能够解决舵机高精度、轻质、小型化的需求，并能适应飞行器飞行时复杂环境、大负载的工况。
为解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案来实现。一种电机与传动一体化框架，包括：舵机本体、电机端盖和后盖。在所述的舵机本体上，从左到右依次设置有舵轴轴承位、丝杠轴承位和电机接口位。在所述舵轴轴承位固定舵轴前轴承，用以支撑舵机舵轴。在所述丝杠轴承位上下各布置有一个丝杠轴承，两丝杠轴承同轴设置，用以支撑滚珠丝杠。在所述电机接口位，上方方形空腔内设置有电机端盖安装位，在所述电机端盖安装位内设置有电机端盖，并在舵机本体上设置电机端盖安装接口；中部圆形空腔内设置电机定子铁芯位，在所述电机定子铁芯位设置有定子铁芯，并在其上缠绕定子线圈；在圆形空腔下部设置有电机下轴承位，在所述电机下轴承位固定有电机下轴承。
进一步，在所述电机端盖上，设置有电机上轴承位，在所述电机上轴承位固定有电机上轴承，所述电机上轴承和所述舵机本体上固定的电机下轴承同轴设置，用以安装电机转子的转轴。电机转子的转轴向下穿过所述电机下轴承并伸出舵机本体外，所述电机转轴与所述滚珠丝杠通过齿轮传动输出。
进一步，在所述后盖上，设置有舵轴轴承位，在所述舵轴轴承位固定有一舵轴后轴承，所述舵轴后轴承与所述舵机本体上的舵轴前轴承同轴设置，用以支撑舵轴，舵轴上固定一个摇臂，丝杠螺母与摇臂连接传动，输出给舵轴。在所述后盖上设置有一凹槽，用以限制丝杠螺母转动，该凹槽处采用局部镀镍处理，增加其耐磨性。
进一步，在上述结构中，舵机本体上设置有舵轴轴承接口、丝杠轴承接口和电机接口，与电机端盖和后盖相配合，共同构成了电机与传动一体化框架。所述电机端盖通过前端圆形凸台与所述舵机本体圆形空腔配合以及电机端盖后端侧面与舵机本体方形空腔的侧面定位，保证所述舵机本体和电机端盖的位置精度。所述后盖通过前端圆形凸台和所述舵机本体上的圆孔配合以及一销轴定位，保证所述舵机本体和后盖的位置精度。
本发明方法与现有技术相比，其优点和有益效果是：1本发明舵机本体上加工有舵轴轴承接口、丝杠轴承接口和电机接口，电机部分底部加工有电机下轴承接口，轴承接口均一次加工，保证了传动轴间的相对位置精度，有效提高舵机传动精度。
2本发明采用电机与传动一体化框架结构，电机无需自带单独的外壳和固定用的安装法兰，减少了零件数量，结构更加紧凑，降低了舵机的成本和重量。
3由于本发明电机无需单独的外壳和安装法兰，电机自身直径可以加大，提高了电机功率。同时电机轴和滚珠丝杠之间的中心距可以相应减小，在丝杠齿轮模数和外形尺寸限制的条件下，能够提高舵机的传动比，增大舵机的输出力矩。
4本发明中电机定子铁芯直接固定在舵机本体上，电机工作过程中线圈的发热可以通过舵机本体直接散到壳体上，有效提高了电机长时间工作的性能。
附图说明
以下将结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例的电机与传动一体化框架示意图。
图2为本发明实施例的电机与传动一体化舵机纵截面剖视图。
图3为本发明实施例的电机与传动一体化舵机横截面剖视图。
图4为本发明实施例的舵机本体结构示意图。
图5为本发明实施例的电机端盖结构示意图。
图6为本发明实施例的后盖的结构示意图。
具体实施方式
图1～3中，各标号所代表的部件列表如下：1、舵机本体，2、电机端盖，3、后盖，4、电机下轴承，5、定子铁芯，6、定子线圈，7、电机上轴承，8、电机转子的转轴，9、电机齿轮，10、丝杠齿轮，11、滚珠丝杠，12、丝杠螺母，13、滚珠丝杠上轴承，14、滚珠丝杠下轴承，15、摇臂，16、舵轴前轴承，17、舵轴后轴承，18、舵轴。
本发明的一种具体的实施方式如图2、3所示。一种电机与传动一体化框架，包括：舵机本体1、电机端盖2和后盖3。舵机本体1右侧设置有电机接口位，在所述电机接口位下部设置有电机下轴承位，在所述电机下轴承位固定电机下轴承4。在所述电机接口位中部圆形空腔内设置电机铁芯位，在所述电机铁芯位内设置有定子铁芯5，在其上缠绕定子线圈6。在所述电机接口位上部方形空腔内设置电机端盖位，在所述电机端盖位安装电机端盖2，电机端盖2上设置电机上轴承位，布置电机上轴承7，电机上轴承位和电机下轴承位同轴设置，用来固定电机转子的转轴8。
舵机本体1中部上下设置有滚珠丝杠上轴承位和滚珠丝杠下轴承位，其上固定有滚珠丝杠上轴承13和滚珠丝杠下轴承14，滚珠丝杠上轴承位和滚珠丝杠下轴承位同轴设置，用来固定滚珠丝杠11。电机转子的转轴8通过丝杠齿轮10和电机齿轮9啮合传动输出带动滚珠丝杠11。后盖3上设置一凹槽，用来限制丝杠螺母12转动，丝杠螺母12带动摇臂15作旋转运动。
舵机本体1左侧设置有舵轴轴承位，其上固定舵轴前轴承16，后盖3设置有舵轴后轴承位，上面固定舵轴后轴承17，舵轴轴承位和舵轴后轴承位同轴设置，用来固定舵轴18，摇臂15作旋转运动带动舵轴18转动输出。
本发明虽然已将实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种电机与传动一体化框架，包括舵机本体、电机端盖和后盖，其特征在于：
所述舵机本体，从左到右依次设置有舵轴轴承位、丝杠轴承位和电机接口位；所述舵轴轴承位安装舵轴前轴承，所述丝杠轴承位上下布置有滚珠丝杠上轴承和滚珠丝杠下轴承；所述电机接口位，上方方形空腔内设置有电机端盖安装位，中部圆形空腔内设置电机定子铁芯位，圆形空腔下部设置有电机下轴承位；
所述电机端盖安装在舵机本体的电机安装位，电机端盖上设置有电机上轴承位，电机上轴承位和所述电机下轴承位同轴设置；
所述后盖安装在舵机本体上，后盖上设置舵轴后轴承位，舵轴后轴承位和所述舵机本体上的舵轴轴承位同轴设置；
所述后盖上设置有一凹槽，用以限制丝杠螺母转动，后盖的凹槽处采用局部镀镍处理，增加其耐磨性。
2.根据权利要求1所述的一种电机与传动一体化框架，其特征在于：所述电机端盖通过前端圆形凸台与所述舵机本体圆形空腔配合以及电机端盖后端侧面与舵机本体方形空腔的侧面定位，保证所述舵机本体和电机端盖的位置精度。
3.根据权利要求2所述的一种电机与传动一体化框架，其特征在于：所述后盖通过前端圆形凸台和所述舵机本体上的圆孔配合以及一销轴定位，保证所述舵机本体和后盖的位置精度。
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