CN112013725A - 一种高过载小型化电动伺服机构 - Google Patents

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何平
卢红波
张秀林
冯永星
李伟康
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Abstract

本发明公开了一种高过载小型化电动伺服机构，电机安装在电机壳体上；两个两端盖板分别安装在主壳体端面和电机壳体端面，用来对一种高过载小型化电动伺服机构两段进行封盖；惰轮通过惰轮轴承安装在前端盖和中端盖上；蜗杆通过蜗杆轴承和蜗杆尾端轴承安装在主壳体上；输出轴通过输出轴顶端轴承和输出轴底端轴承安装在主壳体上；输出轴轴承压板安装在主壳体上，用来对输出轴顶端轴承进行压紧；电位器安装在主壳体上，电位器的输出轴与输出轴相连，用来反馈输出轴的旋转角度位置。本发明的优点是，通过合理采用高强度抗高过载的减振材料、合理设计整体减振结构等措施，满足高过载设计要求。

Description

一种高过载小型化电动伺服机构
技术领域
本发明属于一种伺服机构，具体涉及一种高过载小型化电动伺服机构， 可以满足制导炮弹控制系统对炮弹姿态控制要求，是一种为制导弹药稳定飞 行提供力矩的执行机构。
背景技术
制导炮弹属于灵巧弹药的一种,它是通过先进的制导及传感技术来提高 命中精度的新型弹药,具有射击精度高、威力大等特点,它的出现使炮弹进入了 一个新的时代。与传统飞航导弹用舵系统相比，制导炮弹用伺服机构要求具 有体积小、抗过载能力强等特点，相关技术在国外已趋于成熟，但在国内仍 处于起步阶段。
以四路传动一体化设计为突破点，通过对电机和位置反馈装置进行合理 选型、合理采用高强度抗高过载的减振材料、合理设计整体减振结构等措施， 满足高过载设计要求；通过合理设计传动机构形式和整体结构布局，采用四 路传动一体化设计，满足小型化要求。该高过载小型化电动伺服机构体积小， 抗高过载，满足制导炮弹控制系统对炮弹姿态控制要求。
本发明以四路传动一体化设计为突破点，通过对电机和位置反馈装置进 行合理选型、合理采用高强度抗高过载的减振材料、合理设计整体减振结构 等措施，满足高过载设计要求；通过合理设计传动机构形式和整体结构布局， 采用四路传动一体化设计，满足小型化要求。
通过以上设计，该高过载小型化电动伺服机构体积小，抗高过载，满足 制导炮弹控制系统对炮弹姿态控制要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高过载小型化电动伺服机构，它能够满足制导 炮弹控制系统对炮弹姿态控制要求，为制导弹药稳定飞行提供力矩的执行机 构。
本发明是这样实现的，一种高过载小型化电动伺服机构，它包括主壳体、 电机壳体、两端盖板、前端盖、中端盖、输出轴轴承压板、电机、惰轮、蜗 杆、输出轴、电位器、惰轮轴承、蜗杆轴承、蜗杆尾端轴承、输出轴顶端轴 承和输出轴底端轴承，其中，电机安装在电机壳体上；两个两端盖板分别安 装在主壳体主壳体端面和电机壳体端面，用来对一种高过载小型化电动伺服 机构两段进行封盖；惰轮通过惰轮轴承安装在前端盖和中端盖上；蜗杆通过 蜗杆轴承和蜗杆尾端轴承安装在主壳体上；输出轴通过输出轴顶端轴承和输 出轴底端轴承安装在主壳体上；输出轴轴承压板安装在主壳体上，用来对输 出轴顶端轴承进行压紧；电位器安装在主壳体上，电位器的输出轴与输出轴 相连，用来反馈输出轴的旋转角度位置。
所述的一种高过载小型化电动伺服机构工作时，电机转动，通过电机自 身的输出端齿轮结构带动惰轮转动，惰轮通过蜗杆前段的齿轮结构带动蜗杆 转动，蜗杆通过与输出轴的蜗轮结构带动输出轴转动，电位器的输出轴通过 与输出轴相连，用来反馈输出轴的旋转角度位置。
所述的主壳体、电机壳体、两端盖板、前端盖、中端盖的材料均选用浇 铸尼龙。
所述的主壳体、电机壳体、前端盖、中端盖的数量均为1件。
所述的两端盖板的数量为2件。
所述的输出轴轴承压板、电机、惰轮、蜗杆、输出轴、电位器、蜗杆尾 端轴承、输出轴顶端轴承、输出轴底端轴承的数量均为4件。
所述的惰轮轴承、蜗杆轴承的数量均为8件。
本发明的优点是，(1)通过对电机和位置反馈装置进行合理选型，满足 敏感元器件抗高过载要求。其中，电机抗高过载能力为：≥15000g(10ms)， 电位器抗高过载能力为：≥20000g(10ms)。(2)通过合理采用高强度抗高 过载的减振材料、合理设计整体减振结构等措施，满足高过载设计要求。其 中，主壳体1、电机壳体2、两端盖板3、前端盖4、中端盖5的材料均选用 浇铸尼龙，该材料强度高，回弹性好，抵抗反复冲击好，吸噪声，对振动衰 减大，可满足高过载设计要求。(3)通过合理设计传动机构形式和整体结构 布局，满足小型化要求。其中，前级齿轮传动齿轮模数设计为0.2，后级传动 设计蜗杆传动，最大程度的减小传动机构的体积；在直径φ80mm的空间内 设计4路传动机构一体化结构，满足小型化要求。
附图说明
图1为本发明所提供的一种高过载小型化电动伺服机构外形图；
图2为本发明所提供的一种高过载小型化电动伺服机构剖视图；
图3为本发明所提供的一种高过载小型化电动伺服机构单独传动示意 图。
图中，1主壳体，2电机壳体，3两端盖板，4前端盖，5中端盖，6输出 轴轴承压板，7电机，8惰轮，9蜗杆，10输出轴，11电位器，12惰轮轴承， 13蜗杆轴承，14蜗杆尾端轴承，15输出轴顶端轴承，16输出轴底端轴承。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细介绍：
如图1所示，一种高过载小型化电动伺服机构包括安装结构及传动机构。
一种高过载小型化电动伺服机构包括主壳体1、电机壳体2、两端盖板3、 前端盖4、中端盖5、输出轴轴承压板6、电机7、惰轮8、蜗杆9、输出轴 10、电位器11、惰轮轴承12、蜗杆轴承13、蜗杆尾端轴承14、输出轴顶端 轴承15和输出轴底端轴承16。
其中，主壳体1、电机壳体2、前端盖4、中端盖5的数量均为1件；两 端盖板3的数量为2件，输出轴轴承压板6、电机7、惰轮8、蜗杆9、输出 轴10、电位器11、蜗杆尾端轴承14、输出轴顶端轴承15、输出轴底端轴承 16的数量均为4件，惰轮轴承12、蜗杆轴承13的数量均为8件。
如图2所示，一种高过载小型化电动伺服机构，电机7安装在电机壳体 2上；两个两端盖板3分别安装在主壳体1主壳体端面和电机壳体2端面， 用来对一种高过载小型化电动伺服机构两段进行封盖；惰轮8通过惰轮轴承 12安装在前端盖4和中端盖5上；蜗杆9通过蜗杆轴承13和蜗杆尾端轴承 14安装在主壳体1上；输出轴10通过输出轴顶端轴承15和输出轴底端轴承 16安装在主壳体1上；输出轴轴承压板6安装在主壳体1上，用来对输出轴 顶端轴承15进行压紧；电位器安装在主壳体1上，电位器11的输出轴与输 出轴10相连，用来反馈输出轴10的旋转角度位置。
一种高过载小型化电动伺服机构工作时，电机7转动，通过电机7自身 的输出端齿轮结构带动惰轮8转动，惰轮8通过蜗杆9前段的齿轮结构带动 蜗杆9转动，蜗杆9通过与输出轴10的蜗轮结构带动输出轴10转动，电位 器11的输出轴通过与输出轴10相连，用来反馈输出轴10的旋转角度位置。 4路传动机构分别按照各自的控制指令驱动各自输出轴10进行转动，从而带 动外部舵面转动，实现对炮弹姿态控制。
一种高过载小型化电动伺服机构，(1)通过对电机和位置反馈装置进行 合理选型，满足敏感元器件抗高过载要求；(2)通过合理采用高强度抗高过 载的减振材料、合理设计整体减振结构等措施，满足高过载设计要求；(3) 通过合理设计传动机构形式和整体结构布局，采用四路传动一体化设计，满 足小型化要求。
一种高过载小型化电动伺服机构的结构最大外形尺寸为：φ80mm× 150mm(最大外直径×最大长度)
一种高过载小型化电动伺服机构的主要优点：
(1)通过对电机和位置反馈装置进行合理选型，满足敏感元器件抗高过 载要求。其中，电机抗高过载能力为：≥15000g(10ms)，电位器抗高过载 能力为：≥20000g(10ms)。
(2)通过合理采用高强度抗高过载的减振材料、合理设计整体减振结构 等措施，满足高过载设计要求。其中，主壳体1、电机壳体2、两端盖板3、 前端盖4、中端盖5的材料均选用浇铸尼龙，该材料强度高，回弹性好，抵 抗反复冲击好，吸噪声，对振动衰减大，可满足高过载设计要求。
(3)通过合理设计传动机构形式和整体结构布局，满足小型化要求。其 中，前级齿轮传动齿轮模数设计为0.2，后级传动设计蜗杆传动，最大程度的 减小传动机构的体积；在直径φ80mm的空间内设计4路传动机构一体化结 构，满足小型化要求。

Claims (7)

1.一种高过载小型化电动伺服机构，其特征在于：它包括主壳体(1)、电机壳体(2)、两端盖板(3)、前端盖(4)、中端盖(5)、输出轴轴承压板(6)、电机(7)、惰轮(8)、蜗杆(9)、输出轴(10)、电位器(11)、惰轮轴承(12)、蜗杆轴承(13)、蜗杆尾端轴承(14)、输出轴顶端轴承(15)和输出轴底端轴承(16)，其中，电机(7)安装在电机壳体(2)上；两个两端盖板(3)分别安装在主壳体(1)主壳体端面和电机壳体(2)端面，用来对一种高过载小型化电动伺服机构两段进行封盖；惰轮(8)通过惰轮轴承(12)安装在前端盖(4)和中端盖(5)上；蜗杆(9)通过蜗杆轴承(13)和蜗杆尾端轴承(14)安装在主壳体(1)上；输出轴(10)通过输出轴顶端轴承(15)和输出轴底端轴承(16)安装在主壳体(1)上；输出轴轴承压板(6)安装在主壳体(1)上，用来对输出轴顶端轴承(15)进行压紧；电位器安装在主壳体(1)上，电位器(11)的输出轴与输出轴(10)相连，用来反馈输出轴(10)的旋转角度位置。
2.如权利要求1所述的一种高过载小型化电动伺服机构，其特征在于：所述的一种高过载小型化电动伺服机构工作时，电机(7)转动，通过电机(7)自身的输出端齿轮结构带动惰轮(8)转动，惰轮(8)通过蜗杆(9)前段的齿轮结构带动蜗杆(9)转动，蜗杆(9)通过与输出轴(10)的蜗轮结构带动输出轴(10)转动，电位器(11)的输出轴通过与输出轴(10)相连，用来反馈输出轴(10)的旋转角度位置。
3.如权利要求1所述的一种高过载小型化电动伺服机构，其特征在于：所述的主壳体(1)、电机壳体(2)、两端盖板(3)、前端盖(4)、中端盖(5)的材料均选用浇铸尼龙。
4.如权利要求1所述的一种高过载小型化电动伺服机构，其特征在于：所述的主壳体(1)、电机壳体(2)、前端盖(4)、中端盖(5)的数量均为1件。
5.如权利要求1所述的一种高过载小型化电动伺服机构，其特征在于：所述的两端盖板(3)的数量为2件。
6.如权利要求1所述的一种高过载小型化电动伺服机构，其特征在于：所述的输出轴轴承压板(6)、电机(7)、惰轮(8)、蜗杆(9)、输出轴(10)、电位器(11)、蜗杆尾端轴承(14)、输出轴顶端轴承(15)、输出轴底端轴承(16)的数量均为4件。
7.如权利要求1所述的一种高过载小型化电动伺服机构，其特征在于：所述的惰轮轴承(12)、蜗杆轴承(13)的数量均为8件。
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