CN110530211B - 一种弹道修正弹的舵机传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于传动领域，具体涉及一种弹道修正弹的舵机传动机构。包括主动小齿轮、齿圈、固定轴Ⅱ、连杆、直流电机、连杆盖和曲柄舵；主动小齿轮为不完全齿轮，齿圈为“跑道”型，两相对的直边内侧分别设置有齿条；直流电机输出轴上固定安装主动小齿轮，主动小齿轮轴线在齿圈的对称面内并与固定轴轴线相交，只与齿圈一端的齿啮合，齿圈一侧的圆弧部分连接有固定轴Ⅱ，固定轴Ⅱ通过连杆机构带动曲柄舵周期偏转。本发明提供的应用于舵机的传动机构，该机构利用齿圈将直流电机的连续单向转动转换为固定轴的平动，然后固定轴推动与曲柄舵相连的连杆，将固定轴的平动转换为曲柄舵间歇的、在正负最大舵偏角之间的、限位的周期偏转。

Description

一种弹道修正弹的舵机传动机构
技术领域
本发明属于传动领域，具体涉及一种弹道修正弹的舵机传动机构。
背景技术
当今世界高科技战争对弹药的要求越来越高，弹道修正弹以其灵巧性与智能性得到广泛关注与重视。
电动舵机作为修正弹的核心修正执行装置，以其优良的修正能力、良好的控制特性得到了广泛的研究与应用。目前的电动舵机一般一枚电机控制一个或一对舵片，通过控制电机的正反转，经齿轮驱动舵片轴来实现舵片在最大正负舵偏角的范围内偏转。
但是，当弹丸转速较高时，控制电机在瞬间实现多次正反转，则对电机提出了更高的要求，很难甚至无法实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹道修正弹的舵机传动机构。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种弹道修正弹的舵机传动机构，包括主动小齿轮、齿圈、固定轴Ⅱ、连杆、直流电机、连杆盖和曲柄舵；
所述主动小齿轮为不完全齿轮，所述齿圈为“跑道”型，两相对的直边内侧分别设置有齿条；
所述直流电机输出轴上固定安装主动小齿轮，主动小齿轮轴线在齿圈的对称面内并与固定轴轴线相交，只与齿圈一端的齿啮合，齿圈一侧的圆弧部分连接有固定轴Ⅱ，固定轴Ⅱ通过连杆机构带动曲柄舵周期偏转。
进一步的，所述连杆机构包括连杆和连杆盖；
所述连杆一端设有圆形环，另一端设有与连杆盖相匹配的矩形块；
所述固定轴Ⅱ一端设有U型接头，U型接头和连杆的圆形环通过销钉连接，另一端的矩形块中部设有半圆弧，所述连杆盖中部设有半圆弧，连杆的矩形块和连杆盖相对固定，从而将曲柄舵的轴颈固定于矩形块和连杆盖之间。
进一步的，所述固定轴Ⅱ与齿圈螺纹连接。
进一步的，所述连杆的矩形块和连杆盖上分别设有螺纹孔，矩形块和连杆盖通过螺栓紧固。
进一步的，所述主动小齿轮轮齿只有4个，完整的小齿轮应有22个齿，模数0.4，压力角20°。
进一步的，所述连杆两端安装孔之间的轴线距离为21.5mm，连杆矩形块半圆弧的中心线与曲柄舵主轴轴线距离为8mm，曲柄舵主轴轴线与固定轴Ⅱ轴线相交。
进一步的，所述齿圈在中间位置时，固定轴ⅡU型接头孔轴线距曲柄舵主轴轴线距离为19.96mm，当齿圈运动到左极限位置时，曲柄舵逆时针偏转16.25°，运动到右极限位置时，曲柄舵顺时针偏转18.35°。
进一步的，所述直流电机轴线与曲柄舵主轴轴线平行，所述曲柄舵的曲柄臂与舵片平面垂直。
进一步的，所述齿圈的另一端圆弧段螺纹连接有固定轴Ⅰ，所述固定轴Ⅰ和固定轴Ⅱ对称分布。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
1)直流电机做连续单向转动，曲柄舵做间歇的、在正负最大舵偏角之间的、限位的周期偏转；齿圈很小的位移能引起曲柄舵较大的角运动；
2)只需控制直流电机的转速，无需控制直流电机的转向，降低了对电机本身性能的要求，且一个电机控制一对舵片，从而降低成本。
3)通过计算并调节主动小齿轮与齿圈的齿数、模数，或连杆、固定轴2、曲柄臂的长度可在较大范围内改变曲柄舵正负偏转的最大角度。
附图说明
图1为本发明总体结构正三轴测图。
图2为本发明直流电机示意图。
图3为本发明主动小齿轮示意图。
图4为本发明齿圈示意图。
图5为本发明固定轴Ⅰ示意图。
图6为本发明固定轴Ⅱ示意图。
图7为本发明连杆示意图。
图8为本发明连杆盖示意图。
图9为本发明曲柄舵示意图。
图10为本发明常态示意图。
图11为本发明在左极限位置示意图。
图12为本发明在右极限位置示意图。
附图标记说明：
1-固定轴Ⅰ，2-主动小齿轮，3-齿圈，4-固定轴Ⅱ，5-连杆，6-直流电机，7-连杆盖，8-曲柄舵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1-12所示，一种弹道修正弹舵机传动机构，包括固定轴Ⅰ1、主动小齿轮2、齿圈3、固定轴Ⅱ4、连杆5、直流电机6、连杆盖7、曲柄舵8。
直流电机6输出轴上固定安装主动小齿轮2；主动小齿轮2为不完全齿轮，主动小齿轮2轴线在齿圈3的对称面内并于两固定轴轴线相交，并只与齿圈3一侧的齿啮合；齿圈3两端各开有一个固定轴安装螺纹孔，用来安装固定轴Ⅰ1和固定轴Ⅱ4；固定轴Ⅱ4一端有U型接头，与连杆5圆形一端通过销钉连接；连杆5方形一端与连杆盖7通过两个小螺栓连接形成轴颈安装孔，孔直径与曲柄舵[8]连杆轴颈直径相等并形成配合。固定轴Ⅰ1与固定轴Ⅱ4只能作轴向平移运动。
如图3所示，主动小齿轮2轮齿只有4个，完整的小齿轮应有22个齿，模数0.4，压力角20°。
如图4所示，所述齿圈3上下各11齿，与主动小齿轮2啮合。齿圈3两端各由一个M3X0.5的螺纹孔。左右运动极限距离为2.37mm。
所述固定轴Ⅱ4与连杆5连接，连杆5两安装孔轴线距离为21.5mm，连杆5与曲柄舵8连接，连杆5方形端半孔中心线与曲柄舵8主轴轴线距离为8mm。且曲柄舵8主轴轴线与固定轴Ⅱ4轴线相交。
齿圈3在中间位置时，即如图10所示，固定轴Ⅱ4U型接头孔轴线距曲柄舵8主轴轴线距离为19.96mm。当齿圈8运动到左极限位置时，曲柄舵8逆时针偏转16.25°，运动到右极限位置时，曲柄舵8顺时针偏转18.35°。
直流电机6轴线与曲柄舵8主轴轴线平行。曲柄舵8曲柄臂与舵片平面垂直。
本发明提供的应用于舵机的传动机构，该机构利用齿圈将直流电机的连续单向转动转换为固定轴的平动，然后固定轴推动与曲柄舵相连的连杆，将固定轴的平动转换为曲柄舵间歇的、在正负最大舵偏角之间的、限位的周期偏转。本发明的传动机构，只需控制电机的转速，而无需控制电机转向，即可实现舵片的周期偏转。

Claims (1)

1.一种弹道修正弹的舵机传动机构，其特征在于，包括主动小齿轮(2)、齿圈(3)、固定轴Ⅱ(4)、连杆(5)、直流电机(6)、连杆盖(7)和曲柄舵(8)；
所述主动小齿轮(2)为不完全齿轮，所述齿圈(3)为“跑道”型，两相对的直边内侧分别设置有齿条；
所述直流电机(6)输出轴上固定安装主动小齿轮(2)，主动小齿轮(2)轴线在齿圈(3)的对称面内并与固定轴轴线相交，只与齿圈(3)一端的齿啮合，齿圈(3)一侧的圆弧部分连接有固定轴Ⅱ(4)，固定轴Ⅱ(4)通过连杆机构带动曲柄舵(8)周期偏转；
所述连杆机构包括连杆(5)和连杆盖(7)；所述连杆(5)一端设有圆形环，另一端设有与连杆盖(7)相匹配的矩形块；所述固定轴Ⅱ(4)一端设有U型接头，U型接头和连杆(5)的圆形环通过销钉连接，另一端的矩形块中部设有半圆弧，所述连杆盖(7)中部设有半圆弧，连杆(5)的矩形块和连杆盖(7)相对固定，从而将曲柄舵(8)的轴颈固定于矩形块和连杆盖(7)之间；
所述固定轴Ⅱ(4)与齿圈(3)螺纹连接；
所述连杆(5)的矩形块和连杆盖(7)上分别设有螺纹孔，矩形块和连杆盖(7)通过螺栓紧固；
所述主动小齿轮(2)轮齿只有4个，完整的小齿轮应有22个齿，模数0.4，压力角20°；
所述连杆(5)两端安装孔之间的轴线距离为21.5mm，连杆(5)矩形块半圆弧的中心线与曲柄舵(8)主轴轴线距离为8mm，曲柄舵(8)主轴轴线与固定轴Ⅱ(4)轴线相交；
所述齿圈(3)在中间位置时，固定轴Ⅱ(4)U型接头孔轴线距曲柄舵(8)主轴轴线距离为19.96mm，当齿圈(3)运动到左极限位置时，曲柄舵(8)逆时针偏转16.25°，运动到右极限位置时，曲柄舵(8)顺时针偏转18.35°；
所述直流电机(6)轴线与曲柄舵(8)主轴轴线平行，所述曲柄舵(8)的曲柄臂与舵片平面垂直；
所述齿圈(3)的另一端圆弧段螺纹连接有固定轴Ⅰ(1)，所述固定轴Ⅰ(1)和固定轴Ⅱ(4)对称分布。
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