CN113931998A - 一种负载敏感的可控驱动结构 - Google Patents

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杨涛
陈强
张显亭
陈明
周珍明
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Abstract

本发明提供了一种负载敏感的可控驱动结构，包括摩擦组件；所述摩擦组件上同轴串接逆止组件，摩擦组件和逆止组件之间通过外转轴传动，摩擦组件中的主轴后端通过尾轴承可转动固定于逆止组件后端；逆止组件中有两级齿轮，两级齿轮的传动结构之间有摩擦片，其中一级齿轮带动主轴转动，另一级齿轮可转动安装于主轴。本发明可将负载转化为自锁转矩，有效提高传动结构的效率，降低系统的无效能耗，同等体积重量情况下可以过得更大的带载能力和更低的系统功耗；解决当前带自锁结构的传动机构效率低、功耗大、发热大和系统寿命短的问题。

Description

一种负载敏感的可控驱动结构
技术领域
本发明涉及一种负载敏感的可控驱动结构。
背景技术
随着航空、航天技术的发展，全电飞行器，对系统效能、系统功耗都有严格的要求和控制，对于机载设备来说效率低下、带自锁功能的传动方式基本无法适应新装备的发展需要。而对于机电设备来所，传动机构的效率动则40％～50％的增幅无疑是当前机电设备效率最大的提升潜力。
现有带自锁的传动结构如蜗轮蜗杆传动、梯形丝杠传动等，其效率均在40％左右，具备自锁条件下，效率更低，这使得同样体积下其驱动能力很低，摩擦大，发热严重使得其寿命不足。若需要获得更大的推力，机电设备整机重量大幅度增加，需要更大的电能供应。使得设备能耗增大、本体自重增加，这对于当前新设备每一公斤都是不可或缺的战斗力的发展理念相违背。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种负载敏感的可控驱动结构，该负载敏感的可控驱动结构能有效解决当前带自锁结构的传动机构效率低、功耗大、发热大和系统寿命短的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种负载敏感的可控驱动结构，包括摩擦组件；所述摩擦组件上同轴串接逆止组件，摩擦组件和逆止组件之间通过外转轴传动，摩擦组件中的主轴后端通过尾轴承可转动固定于逆止组件后端；逆止组件中有两级齿轮，两级齿轮的传动结构之间有摩擦片，其中一级齿轮带动主轴转动，另一级齿轮可转动安装于主轴。
所述主轴分前后两段，前段环周装有摩擦片，后段可转动安装于逆止组件中。
所述摩擦片为多片层叠，多片摩擦片之间有垫片。
所述摩擦片后端抵紧于主轴的凸台结构，摩擦片前端抵紧于碟簧，碟簧固定于齿轮组件，齿轮组件可转动安装于主轴上。
所述主轴前端安装芯齿轮，芯齿轮和齿轮组件之间通过主轴承传动；在齿轮组件和芯齿轮之间有主保持架用于支撑主轴承；主轴通过花键带动芯齿轮。
所述齿轮组件上位于主轴承安装的位置有螺旋渐深的凹槽，使齿轮组件和芯齿轮之间的轴向距离随齿轮组件和芯齿轮之间的相对转动角度而变化；所述芯齿轮后端内沿有波形弹簧紧贴主保持架安装。
所述逆止组件由支撑环组成，支撑环前端同轴安装外接环，外接环内环有内保持架，外接环和内保持架之间有轴承滚子。
所述内保持架插接固定于外转轴。
本发明的有益效果在于：可将负载转化为自锁转矩，有效提高传动结构的效率，降低系统的无效能耗，同等体积重量情况下可以过得更大的带载能力和更低的系统功耗；解决当前带自锁结构的传动机构效率低、功耗大、发热大和系统寿命短的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A-A面剖视图；
图3是图1中摩擦组件的结构示意图；
图4是图3中B-B面剖视图；
图5是图1中逆止组件的结构示意图；
图6是图5中C-C面剖视图；
图7是图3中齿轮组件的结构示意图。
图中：1-摩擦组件，2-外转轴，3-逆止组件，4-尾轴承，11-齿轮组件，12-芯齿轮，13-内销，14-锁紧螺母，15-主轴，16-摩擦片，17-垫片，18-端板，19-碟簧，51-花键，52-波形弹簧，53-主保持架，54-主轴承，31-轴承滚子，32-外接环，33-支撑环，34-内保持架。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
如图1至图7所示的一种负载敏感的可控驱动结构，包括摩擦组件1；所述摩擦组件1上同轴串接逆止组件3，摩擦组件1和逆止组件3之间通过外转轴2传动，摩擦组件1中的主轴15后端通过尾轴承4可转动固定于逆止组件3后端；逆止组件3中有两级齿轮，两级齿轮的传动结构之间有摩擦片，其中一级齿轮带动主轴15转动，另一级齿轮可转动安装于主轴15。
实施例2
基于实施例1，主轴15分前后两段，前段环周装有摩擦片16，后段可转动安装于逆止组件3中。
实施例3
基于实施例2，摩擦片16为多片层叠，多片摩擦片16之间有垫片17。
实施例4
基于实施例2，摩擦片16后端抵紧于主轴15的凸台结构，摩擦片16前端抵紧于碟簧19，碟簧19固定于齿轮组件11，齿轮组件11可转动安装于主轴15上。
实施例5
基于实施例4，主轴15前端安装芯齿轮12，芯齿轮12和齿轮组件11之间通过主轴承54传动；在齿轮组件11和芯齿轮12之间有主保持架53用于支撑主轴承54；主轴15通过花键51带动芯齿轮12。一般的，主轴15前端还通过内销13安装固定有锁紧螺母14，用于对芯齿轮12限位。
实施例6
基于实施例5，齿轮组件11上位于主轴承54安装的位置有螺旋渐深的凹槽，使齿轮组件11和芯齿轮12之间的轴向距离随齿轮组件11和芯齿轮12之间的相对转动角度而变化；所述芯齿轮12后端内沿有波形弹簧52紧贴主保持架53安装。
实施例7
基于实施例1，逆止组件3由支撑环33组成，支撑环33前端同轴安装外接环32，外接环32内环有内保持架34，外接环32和内保持架34之间有轴承滚子31。
实施例8
基于实施例7，内保持架34插接固定于外转轴2。
由此，摩擦组件1作为将负载反向力转化为锁紧力的主要组件，当齿轮组件11和芯齿轮12之间有相对角位移时，摩擦片16起作用产生锁紧摩擦力。
运行时，正常驱动负载过程中，逆止组件3处于正常运转状态，基本无阻力，电机动力通过齿轮组件11传递至芯齿轮12，向后一级传动。当电机停止运转时，齿轮组件11和芯齿轮12之间由于速度差异和摩擦组件中的弹簧弹力匹配获得初始触发力，通过齿轮组件和芯齿轮之间的螺旋圆弧槽和槽之间的轴承滚珠，推动齿轮组件滑移，将负载转矩转化为推力，推力通过摩擦片与垫片之间的产生的摩擦力，获得锁紧摩擦转矩，该锁紧摩擦转矩的大小取决于负载转矩的大小。当需要电机动力驱动负载相同方向运转时，电机只需要驱动齿轮组件与芯齿轮同方向运转，保持滚珠一致处于两个螺旋圆弧槽的最深处，保证摩擦片和垫片之间间隙传动即可。

Claims (8)

1.一种负载敏感的可控驱动结构，包括摩擦组件(1)，其特征在于：所述摩擦组件(1)上同轴串接逆止组件(3)，摩擦组件(1)和逆止组件(3)之间通过外转轴(2)传动，摩擦组件(1)中的主轴(15)后端通过尾轴承(4)可转动固定于逆止组件(3)后端；逆止组件(3)中有两级齿轮，两级齿轮的传动结构之间有摩擦片，其中一级齿轮带动主轴(15)转动，另一级齿轮可转动安装于主轴(15)。
2.如权利要求1所述的负载敏感的可控驱动结构，其特征在于：所述主轴(15)分前后两段，前段环周装有摩擦片(16)，后段可转动安装于逆止组件(3)中。
3.如权利要求2所述的负载敏感的可控驱动结构，其特征在于：所述摩擦片(16)为多片层叠，多片摩擦片(16)之间有垫片(17)。
4.如权利要求2所述的负载敏感的可控驱动结构，其特征在于：所述摩擦片(16)后端抵紧于主轴(15)的凸台结构，摩擦片(16)前端抵紧于碟簧(19)，碟簧(19)固定于齿轮组件(11)，齿轮组件(11)可转动安装于主轴(15)上。
5.如权利要求4所述的负载敏感的可控驱动结构，其特征在于：所述主轴(15)前端安装芯齿轮(12)，芯齿轮(12)和齿轮组件(11)之间通过主轴承(54)传动；在齿轮组件(11)和芯齿轮(12)之间有主保持架(53)用于支撑主轴承(54)；主轴(15)通过花键(51)带动芯齿轮(12)。
6.如权利要求5所述的负载敏感的可控驱动结构，其特征在于：所述齿轮组件(11)上位于主轴承(54)安装的位置有螺旋渐深的凹槽，使齿轮组件(11)和芯齿轮(12)之间的轴向距离随齿轮组件(11)和芯齿轮(12)之间的相对转动角度而变化；所述芯齿轮(12)后端内沿有波形弹簧(52)紧贴主保持架(53)安装。
7.如权利要求1所述的负载敏感的可控驱动结构，其特征在于：所述逆止组件(3)由支撑环(33)组成，支撑环(33)前端同轴安装外接环(32)，外接环(32)内环有内保持架(34)，外接环(32)和内保持架(34)之间有轴承滚子(31)。
8.如权利要求7所述的负载敏感的可控驱动结构，其特征在于：所述内保持架(34)插接固定于外转轴(2)。
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