專利名稱：一種電動舵機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于飛行器控制領域，具體涉及了一種基于直線電位計位置反饋聯接環節的電動舵機。
背景技術：
為了適應舵機空間狹小，舵機輸出軸工作環境溫度高等要求，舵機應具有結構簡單、舵機軸所受的熱量不易傳遞給舵機電位計等特點。以往舵機的位置反饋環節主要是電位計輸出軸與舵機輸出軸直插式聯接或消隙齒輪副聯接。直插聯接方式的舵機結構相對簡單，但由于直插式間隙的影響，舵機的位置反饋精度較低，對舵機的伺服控制相對較難；通過消隙齒輪副聯接消除了聯接間隙，伺服控制精度高，但此種此聯接方式需要的空間大，結構復雜，不適于在空間狹小舵機的使用。當舵機空間狹小，工作時，舵機輸出軸的環境溫度很高時，舵機輸出軸溫升快，如采用直插式連接或消隙齒輪連接方式，電位計易受熱損壞。
實用新型內容本實用新型在充分考慮舵機的內部空間和工作環境等特點，設計了一種基于直線型電位計位置反饋環節的電動舵機，解決在狹小空間內安裝、工作環境溫度高的舵機結構設計難題和可靠性問題。本實用新型是這樣實現的:一種電動舵機，包括伺服電機、介輪、伺服電機齒輪、絲杠齒輪、絲桿、螺母套筒、連桿、舵機輸出力臂、舵機輸出軸以及電位計反饋裝置和定位鍵。伺服電機依次通過伺服電機齒輪、介輪和絲杠齒輪驅動絲桿轉動；所述絲桿一端與絲杠齒輪固定連接，另一端與螺母套筒螺紋連接，所述絲桿上設有滾珠軸承，所述螺母套筒上設有定位鍵；所述螺母套筒另一端通過連桿與舵機輸出力臂連接；所述舵機輸出力臂上固定有舵機輸出軸；所述舵機輸出軸垂直于舵機輸出力臂和螺母套筒所構成的面；所述螺母套筒遠離舵機輸出軸的一端設有電位計反饋裝置和定位鍵。所述電位計反饋裝置包括直線電位計和電位計中間抽頭，所述電位計中間抽頭與定位鍵上的螺紋孔螺紋連接；其中，為直線電位計優選TO14-42型直線電位計。舵機米用直線電位計，電位計輸出軸不與輸出軸直接相聯接，而與遠尚舵機輸出軸的螺母套筒直接聯接，使舵機輸出軸所受的熱量在舵機有效工作時間內不易傳遞到直線電位計，使直線電位計不受熱損壞，從而提高了舵機的可靠性。直線電位計連接軸采用中間抽頭方式，采用中間抽頭的電位計長度方向安裝尺寸更小，便于布置在舵機主殼體內，使電位計遠離舵機高溫區(舵機輸出軸附近)。同時，直線電位計中間抽頭與螺母套筒上的定位鍵直接相連，將比采用旋轉電位計少用了兩個齒輪、電位計鎖死機構等，安裝結構簡單，尺寸小。本實用新型采用直線電位計作為位置反饋環節，此種電位計滑動壽命在106以上，具有環境溫度適應性強，線性輸出精度高，體積小，機械聯接簡單、可靠等優點。舵機設計上減少了傳動零件的數量， 降低了舵機設計的難度，提高了舵機可靠性，并且使舵機體積、重量大大縮小，從而減小整個舵系統的體積、重量使其滿足技術要求。
圖1是本實用新型立體結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，本實施例中電動舵機包括伺服電機、伺服電機齒輪1、介輪2、絲杠齒輪3、絲桿4、螺母套筒5、連桿6、舵機輸出力臂7、舵機輸出軸8以及電位計反饋裝置和定位鍵9。工作時，伺服電機齒輪1、介輪2、絲杠齒輪3構成直齒輪減速機構，將伺服電機(圖中未示出)的高速轉動依次通過電機齒輪1、介輪2、絲杠齒輪3進行減速；通過介輪2連接電機齒輪I和絲杠齒輪3，可以大大節省直齒輪減速機構的占用空間。絲杠齒輪3固定在絲桿4 一端，帶動絲桿4轉動，絲桿4通過滾珠軸承12支承固定。絲桿4的另一端與螺母套筒5螺紋連接，螺母套筒5上設有限制其轉動的定位鍵9，定位鍵9可安裝在直線電位計10的滑槽內。在定位鍵9的限制下，只允許螺母套筒5沿其軸心線方向平移。當伺服電機通過直齒輪減速機構帶動絲桿4轉動時，絲桿4與螺母套筒5做相對轉動，通過定位鍵9，將絲桿4的轉動轉變為螺母套筒5沿其軸心的水平移動；這里，絲桿4、滾珠軸承12、螺母套筒5和定位鍵9構成了滾珠絲杠減速器，形成第二級減速。螺母套筒5的另一端通過連桿6與舵機輸出力臂7連接，舵機輸出力臂7上固定有舵機輸出軸8 ;舵機輸出軸8垂直于舵機輸出力臂7和螺母套筒5所構成的面。當螺母套筒5平移時，依次通過連桿6和舵機輸出力臂7帶動舵機輸出軸8做往復運動，從而最終驅動舵機輸出軸8按規定轉速實現角度旋轉，并輸出相應的轉矩。電位計反饋裝置設置在螺母套筒5遠離舵機輸出軸8的一端，包括WD14-42型直線電位計10和電位計中間抽頭11，電位計中間抽頭11與定位鍵9上的螺紋孔螺紋連接。螺母套筒5做直線往復運動過程中帶動直線電位計中間抽頭11同時做直線往復運動，從而改變直線電位計的數值，直線電位計運動將舵機輸出軸的轉角信號轉變為直線電位計的電壓輸出信號用于控制舵機輸出軸的轉角位置。
權利要求1.一種電動舵機，其特征在于包括:伺服電機依次通過伺服電機齒輪(I)、介輪(2)和絲杠齒輪(3)驅動絲桿(4)轉動；所述絲桿(4) 一端與絲杠齒輪(3)固定連接，另一端與螺母套筒(5)螺紋連接；所述螺母套筒(5)另一端通過連桿(6)與舵機輸出力臂(7)連接；所述舵機輸出力臂(X)上固定有舵機輸出軸(8);所述舵機輸出軸(8)垂直于舵機輸出力臂(7)和螺母套筒(5)所構成的面；所述螺母套筒(5)遠離舵機輸出軸⑶的一端設有電位計反饋裝置和用于限制螺母套筒(5)轉動的定位鍵(9)。
2.根據權利要求1所述的電動舵機，其特征在于所述電位計反饋裝置包括直線電位計(10)和電位計中間抽頭(11)，所述電位計中間抽頭(11)與定位鍵(9)上的螺紋孔螺紋連接。
3.根據權利要求2所述的電動舵機，其特征在于所述絲桿(4)上設有用于支承固定絲桿⑷的滾珠軸承(12)。
4.根據權利要求3所述的電動舵機，其特征在于所述直線電位計(10)為WD14-42型直線電位計。
專利摘要本實用新型提出一種電動舵機，伺服電機依次通過伺服電機齒輪、介輪和絲杠齒輪驅動絲桿轉動；所述絲桿一端與絲杠齒輪固定連接，另一端與螺母套筒螺紋連接，所述絲桿上設有滾珠軸承，所述螺母套筒上設有定位鍵；所述螺母套筒另一端通過連桿與舵機輸出力臂連接；所述舵機輸出力臂上固定有舵機輸出軸；所述舵機輸出軸垂直于舵機輸出力臂和螺母套筒所構成的面；所述螺母套筒遠離舵機輸出軸的一端設有電位計反饋裝置和定位鍵。本實用新型的直線電位計使用方法，實現了舵機在狹小空間內安裝、高環境溫度下工作，減小了高環境溫度對舵機的影響；提高了舵機的可靠性。
文檔編號B64C13/34GK202953172SQ20122060208
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者曹東海, 裴宏軍, 李勇, 周紅芳 申請人:北京自動化控制設備研究所