CN216332719U - 一种飞行器舵叶传动结构 - Google Patents

Abstract

一种飞行器舵叶传动结构，属于飞行器技术领域。设计一种小体积、大承载力的飞行器舵机传动系统，采用一对锥齿轮和两对内啮合齿轮相错连接的方式，在工作的过程中，电机产生的动力经过锥齿轮传动的变向和一级减速后带动双联大齿轮转动，双联大齿轮在围绕自身齿轮轴线自转的同时又围绕固定内齿的轴线公转，在此过程中，从锥齿轮传动副中输出的转速被二级减速，输出的扭矩被二级放大，由于双联大齿轮和双联小齿轮属于刚性连接，双联大齿轮获得转速和扭矩传递到双联小齿轮上并带动输出齿轮围绕自身轴线转动，这样转速被三级减速，输出的扭矩被三级放大，经过放大后的扭矩传递到舵叶上，带动舵叶实现姿态的改变。

Description

一种飞行器舵叶传动结构

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，具体地说是一种飞行器舵叶传动结构。

背景技术

飞行器舵机是实现飞行器俯仰、偏航、滚转等姿态变换运动的重要执行机构，飞行器舵机传动机构的准确性和精密性直接影响了飞行器的飞行轨迹精度和动态品质。由于谐波减速器具有高精度、高效率、小体积、轻量化等优点，目前作为传动机构已广泛应用于各类飞行器舵机中，但其刚度低，柔轮与柔性轴承易发生疲劳破坏等缺点，从而严重制约了未来高精度高可靠飞行器的发展。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种飞行器舵叶传动结构。

本实用新型所涉及的技术方案的核心思想是：

设计一种小体积、大承载力的飞行器舵机传动系统，采用一对锥齿轮和两对内啮合齿轮相错连接的方式，在工作的过程中，电机产生的动力经过锥齿轮传动的变向和一级减速后带动双联大齿轮转动，双联大齿轮在围绕自身齿轮轴线自转的同时又围绕固定内齿的轴线公转，在此过程中，从锥齿轮传动副中输出的转速被二级减速，输出的扭矩被二级放大，由于双联大齿轮和双联小齿轮属于刚性连接，双联大齿轮获得转速和扭矩传递到双联小齿轮上并带动输出齿轮围绕自身轴线转动，这样转速被三级减速，输出的扭矩被三级放大，经过放大后的扭矩传递到舵叶上，实现舵叶姿态的改变。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种飞行器舵叶传动结构，包括双联小齿轮和双联大齿轮，双联小齿轮和双联大齿轮通过轮毂联动，双联小齿轮与输出组件中的输出齿轮部分啮合，输出组件的一端有输出轴，输出齿轮为内齿轮，输出轴上有键槽，键槽内安装平键，输出轴通过平键固定偏心轮，偏心轮的大重量部分安装固定后在竖直平面内与双联小齿轮和输出齿轮的啮合点相对，双联大齿轮与固定齿轮啮合，双联小齿轮和双联大齿轮通过键槽固定在偏心轴上，偏心轴包括偏心轴前段、偏心段和偏心轴后段三部分，偏心轴前段通过圆柱滚子轴承固定在输出齿轮内，偏心轴后段通过角接触球轴承固定在双联大齿轮的轮毂内；双联小齿轮和双联大齿轮的端面安装端面滚针轴承。

双联小齿轮通过深沟球轴承安装在前壳体内，前壳体头部安装前端盖，前壳体尾部安装后壳体，后壳体安装大锥齿轮和小锥齿轮，大锥齿轮固定在偏心轴后段上，小锥齿轮通过联轴器与主电机的输出轴连接，后壳体尾部安装后端盖。

偏心轴的中心开有通孔，通孔内插入测速轴，测速轴尾部安装传感器。

本实用新型的一种飞行器舵叶传动结构与现有技术相比所产生的有益效果是：

（1）将传动齿轮与飞行器舵机传动机构进行一体化设计，用偏心轴使一对齿轮啮合实现减速，再利用另一对齿轮啮合滤去传动过程中的高次公转波，并输出低频转动，实现多级减速，使得减速机具有高可靠、长寿命、高精度、大转矩、低能耗、轻量化的优点。

（2）即将固定齿轮的齿圈直接安装在在传动机构的基座内，既可以减少零件个数，简化传动结构，也减轻了整个传动机构的质量，在基座内部设计轴承座，用于放置支撑轴承，同时基座充当保护内部零件壳体的作用，整个基座为一个零件，也减少了因零件之间的安装定位次数增多而带来的累计误差,使得整个飞行器舵机传动机构的结构更简单、合理、高效。

附图说明

附图1是本实用新型结构主视剖面图；

附图2是本实用新型结构偏心轮三维图；

附图3是本实用新型结构偏心轴三维图；

图中：

1、双联小齿轮，2、双联大齿轮，3、固定齿轮，4、输出组件，401、输出轴、402、输出齿轮，5、偏心轴，501、偏心轴前段，502、偏心段，503、偏心轴

后段，6、大锥齿轮，7、小锥齿轮，8、主电机，9、前端盖，10、前壳体，11、后壳体，12、偏心轮，13、测速轴，141、圆柱滚子轴承，142、深沟球轴承，143、角接触球轴承，144、端面滚针轴承，15、联轴器，16、传感器，17、后端盖。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的作以下详细说明。

一种飞行器舵叶传动结构，包括双联小齿轮1和双联大齿轮2，双联小齿轮1和双联大齿轮2通过轮毂联动，双联小齿轮1与输出组件4中的输出齿轮402部分啮合，输出组件4的一端有输出轴401，输出齿轮402为内齿轮，输出轴401上有键槽，键槽内安装平键，输出轴401通过平键固定偏心轮12，偏心轮12的大重量部分安装固定后在竖直平面内与双联小齿轮1和输出齿轮402的啮合点相对，双联大齿轮2与固定齿轮3啮合，双联小齿轮1和双联大齿轮2通过键槽固定在偏心轴5上，偏心轴5包括偏心轴前段501、偏心段502和偏心轴后段503三部分，偏心轴前段501通过圆柱滚子轴承141固定在输出齿轮402内，偏心轴后段503通过角接触球轴承143固定在双联大齿轮2的轮毂内；双联小齿轮1和双联大齿轮2的端面安装端面滚针轴承144。

作为本实用新型的第一实施例，电动舵机主要由舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路板组成。控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。

作为本实用新型的第一实施例，两个齿轮通过相互啮合实现齿轮传动，要实现连续传动，就要求在一对轮齿尚未脱离啮合时，后一对轮齿已进入啮合；齿轮副的重合度就是表征啮合齿轮是否能够连续传动的状态参数，其值的大小还可以表示齿轮副在任一时刻同时有几对轮齿参加啮合。如果重合度等于1，表示两齿轮传动时只有一对齿相互啮合，如果重合度小于1，则在齿轮传动时会发生传动中断现象，不能保证连续传动；因此要实现连续传动，必须使重合度大于1。

双联小齿轮1通过深沟球轴承142安装在前壳体10内，前壳体10头部安装前端盖9，前壳体10尾部安装后壳体11，后壳体11安装大锥齿轮6和小锥齿轮7，大锥齿轮6固定在偏心轴后段503上，小锥齿轮7通过联轴器15与主电机8的输出轴连接，后壳体11尾部安装后端盖17。

作为本实用新型的第一实施例，由于基座之间的径向空间非常有限，可以采用一个内外圈直径相差很小的深沟球轴承来支撑，来实现在有限的空间范围内承受较大载荷的目的。

偏心轴5的中心开有通孔，通孔内插入测速轴13，测速轴13尾部安装传感器16。

作为本实用新型的第一实施例，所采用的一对锥齿为格利森制等顶隙收缩直齿锥齿。

作为本实用新型的第一实施例，电机与小锥齿之间采用销连接，并在电机转子上采用深沟球轴承支撑；偏心轴与大锥齿之间先采用键连接传动转矩，同时用锥端定位螺钉来限制大锥齿相对与偏心轴的轴向位移；由于双联齿轮既要承受两个齿轮带来的径向力，同时要承受两者产生的弯矩，因此选用一对圆柱滚子轴承来支撑；偏心轴由一对角接触轴承来支撑并定位，同时锥齿之间产生的两个方向的轴向力也由其支撑；输出齿轮与输出轴之间利用孔轴配合，外加紧固螺钉连接为一体，因此输出齿轮既承受双联齿轮的径向力，同时又要承受外界的弯矩。

综上，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域技术人员可以在本实用新型的指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。

Claims (3)

1.一种飞行器舵叶传动结构，其特征在于，包括双联小齿轮（1）和双联大齿轮（2），所述双联小齿轮（1）和双联大齿轮（2）通过轮毂联动，所述双联小齿轮（1）与输出组件（4）中的输出齿轮（402）部分啮合，所述输出组件（4）的一端有输出轴（401），所述输出齿轮（402）为内齿轮，所述输出轴（401）上有键槽，所述键槽内安装平键，所述输出轴（401）通过所述平键固定偏心轮（12），所述偏心轮（12）的大重量部分安装固定后在竖直平面内与所述双联小齿轮（1）和输出齿轮（402）的啮合点相对称，所述双联大齿轮（2）与固定齿轮（3）啮合，所述双联小齿轮（1）和双联大齿轮（2）通过键槽固定在偏心轴（5）上，所述偏心轴（5）包括偏心轴前段（501）、偏心段（502）和偏心轴后段（503）三部分，所述偏心轴前段（501）通过圆柱滚子轴承（141）固定在所述输出齿轮（402）内，所述偏心轴后段（503）通过角接触球轴承（143）固定在所述双联大齿轮（2）的轮毂内；所述双联小齿轮（1）和双联大齿轮（2）的端面安装端面滚针轴承（144）。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器舵叶传动结构，其特征在于，所述双联小齿轮（1）通过深沟球轴承（142）安装在前壳体（10）内，所述前壳体（10）头部安装前端盖（9），所述前壳体（10）尾部安装后壳体（11），所述后壳体（11）安装大锥齿轮（6）和小锥齿轮（7），所述大锥齿轮（6）固定在所述偏心轴后段（503）上，所述小锥齿轮（7）通过联轴器（15）与主电机（8）的输出轴连接，所述后壳体（11）尾部安装后端盖（17）。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器舵叶传动结构，其特征在于，所述偏心轴（5）的中心开有通孔，通孔内插入测速轴（13），所述测速轴（13）尾部安装传感器（16）。

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