專利名稱：一種飛行器及其抗大彎矩電動舵機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動舵機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種飛行器及其抗大彎矩電動舵機。
背景技術(shù)：
電動舵機是導(dǎo)彈、無人機等航天飛行器制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，根據(jù)導(dǎo)彈或無人機控制器輸出的信號，操縱導(dǎo)彈或無人機的航翼，依靠彈體或無人機飛行過程中航翼偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣動力及氣動阻力矩，穩(wěn)定和控制彈體，使彈體按設(shè)定的軌道飛行，直接命中目標。目前大部分電動舵機都采用諧波減速器，其原理圖如圖I所示，諧波減速器結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕，同軸性好，運動平穩(wěn)，無沖擊，噪聲小，傳動效率高，齒側(cè)間隙可以調(diào)整。同時嚙合的齒數(shù)多，傳動精度高，承載能力大，可實現(xiàn)大速比、小體積密閉空間增速和差 速運動及動力傳遞。隨著飛行器的高空化和遠程化，對電動舵機的抗彎矩能力要求越來越高，原來應(yīng)用的諧波減速器電動舵機已難滿足系統(tǒng)要求，因諧波傳動是一種靠中間撓性構(gòu)件彈性變形來實現(xiàn)運動或動力傳遞的，如果輸出機構(gòu)承受彎矩，產(chǎn)生變形超過諧波減速器柔輪的變形量，電動舵機就會卡死，無法正常工作?，F(xiàn)有電動舵機的結(jié)構(gòu)如圖2所示，輸出軸7與諧波減速器輸出鋼輪5固連，滾針軸承6支撐，輸出軸7在彎矩作用下就會發(fā)生徑向位移，位移超過諧波減速器柔輪11變形，電動舵機就會卡死，導(dǎo)致任務(wù)失敗。因此，如何克服現(xiàn)有諧波減速器電動舵機抗彎矩能力差的缺點，改進結(jié)構(gòu)，提供了一種抗大彎扭矩、高可靠、承載能力強的電動舵機，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種抗大彎矩電動舵機，具有抗大彎矩、高可靠、承載能力強的特點，滿足中遠程高空飛行器的長壽命要求。在上述抗大彎矩電動舵機的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用了該抗大彎矩電動舵機的飛行器，具有高可靠性和較長的壽命，特別適用于中遠程飛行。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種抗大彎矩電動舵機，包括諧波減速器，以及與所述諧波減速器的輸出鋼輪固連的輸出軸，還包括設(shè)置在所述輸出軸和負載之間，用于傳遞扭矩的連接組件，且所述連接組件固連在彈體上。優(yōu)選的，所述連接組件包括套設(shè)在所述輸出軸的輸出端，用于傳遞扭矩的連接軸；與所述彈體固連的連接組件殼體；設(shè)置在所述連接組件殼體上，用于支撐所述連接軸的軸承。
優(yōu)選的，所述軸承具體為一對背對背安裝的圓錐滾子軸承。優(yōu)選的，所述圓錐滾子軸承與所述連接軸之間設(shè)置有用于定位的過度套筒。優(yōu)選的，所述輸出軸伸出部分的長度具體為6mm。一種飛行器，包括電動舵機，所述電動舵機為上述的抗大彎矩電動舵機。從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的抗大彎矩電動舵機，通過在輸出軸與負載之間增設(shè)連接組件，來傳遞扭矩，且連接組件固連在彈體上，連接組件承受來自輸出軸的彎矩，通過彈體卸荷彎矩，從而實現(xiàn)了電動舵機彎扭矩承載對象分離，具有抗大彎矩、高可靠、承載能力強的特點，避免了輸出軸在彎矩作用下發(fā)生徑向位移， 進而滿足中遠程高空飛行器的長壽命要求。本發(fā)明提供了一種應(yīng)用了上述抗大彎矩電動舵機的飛行器，具有高可靠性和較長的壽命，特別適用于中遠程飛行。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中諧波減速器的工作原理圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中電動舵機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機的整體裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機主體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為電機,2為小錐齒輪,3為電位器,4為左端蓋,5為鋼輪,6為NKI滾針軸承，7為輸出軸，8為反饋軸，9為大錐齒輪，10為波發(fā)生器，11為柔輪，12為接插件，13為諧波減速器，14為輸出端蓋，15為連接螺釘，21為過渡套筒，22為連接軸，23為圓錐滾子軸承，24為連接組件殼體。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種飛行器及其抗大彎矩電動舵機，具有抗大彎矩、高可靠、承載能力強的特點，滿足中遠程高空飛行器的長壽命要求。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖3、圖4和圖5，圖3為本發(fā)明實施例提供的連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機的整體裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機主體部分的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機，包括諧波減速器3，以及與諧波減速器3的輸出鋼輪5固連的輸出軸7，其核心發(fā)明點在于，還包括設(shè)置在輸出軸7和負載之間，用于傳遞扭矩的連接組件，且連接組件固連在彈體上。
從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機，通過在輸出軸7與負載之間增設(shè)連接組件，來傳遞扭矩，且連接組件固連在彈體上，連接組件承受來自輸出軸7的彎矩，通過彈體卸荷彎矩，從而實現(xiàn)了電動舵機彎扭矩承載對象分離，使電動舵機的輸出軸7只負責(zé)傳遞扭矩，具有抗大彎矩、高可靠、承載能力強的特點，避免了輸出軸7在彎矩作用下發(fā)生徑向位移，進而滿足中遠程高空飛行器的長壽命要求。通過與圖2現(xiàn)有技術(shù)中電動舵機的結(jié)構(gòu)示意圖相比較，可以看到的是，本發(fā)明實施例提供的連接組件替代了原本套設(shè)在輸出軸7上的NKI滾針軸承6，能夠?qū)澗匦逗傻綇楏w上，從而保證了電動舵機能夠抵抗較大的彎矩。如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機，其連接組件具體包括套設(shè)在輸出軸7的輸出端，用于傳遞扭矩的連接軸22，在這里，輸出軸7具體為方形，連接軸22中空，具有與輸出軸7方形外周面配合的方形孔，連接軸22的另一端連接負載；
與彈體固連的連接組件殼體24，可以通過焊接或者鉚接等方式；設(shè)置在連接組件殼體24上，用于支撐連接軸22的軸承。在工作時，電機I驅(qū)動諧波減速器13，方形的輸出軸7深入連接軸22，從而帶動負載旋轉(zhuǎn)，負載產(chǎn)生的彎矩通過軸承支撐的連接軸22卸荷到連接組件殼體24上，從而實現(xiàn)了電動舵機彎扭矩承載對象分離，使電動舵機的輸出軸7只負責(zé)傳遞扭矩。當然，連接組件的具體結(jié)構(gòu)及安裝方式并不僅僅與限于此，比如通過彈性件卸荷彎矩等方法，只要是保證在將輸出軸7的扭矩傳遞到負載的同時，能夠分擔其彎矩并進行卸荷即可，對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，因此也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。作為優(yōu)選，根據(jù)電動舵機所承載的彎矩及彎矩作用點，軸承具體為一對背對背安裝的圓錐滾子軸承23，以支撐連接軸22。為了進一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案，圓錐滾子軸承23與連接軸22之間設(shè)置有用于定位的過度套筒21，通過增加過度套筒21定位及增加力臂長度，減小軸承徑向力。請參閱圖2，現(xiàn)有技術(shù)中的電動舵機其輸出軸7伸出NKI滾針軸承6部分的長度A具體為86_，而在本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機中，其輸出軸7伸出諧波減速器13部分的長度具體為6_?？梢?，由于增設(shè)了連接組件，可以較大幅度縮短輸出軸7外露部分的長度，在保證正常傳動的基礎(chǔ)上，縮小了電動舵機零部件的尺寸，安裝起來更加方便。下面結(jié)合具體實驗數(shù)據(jù)，來驗證本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機，具有的抗大彎矩、高可靠、承載能力強的特點采用700N m彎矩，外形(120 X 90 X 60) mm，輸出扭矩45N m等參數(shù)要求，開展抗
彎矩電動舵機的研制，經(jīng)過多次摸索，對設(shè)計和加工工藝進行優(yōu)化，最終成功研制抗大彎矩電動舵機，分別進行檢查性試驗(A)、典型性試驗(C)，承受700N i彎矩，帶動45N -m負載，動靜態(tài)性能指標良好。試驗后，對電動舵機進行分解，齒輪、軸承及支撐件沒有明顯變形，清洗裝配后，重新測試精度回差和傳動鏈公差，均小于6’。綜上所述，本發(fā)明實施例提供的抗大彎矩電動舵機，克服現(xiàn)有諧波減速器電動舵機抗彎矩能力差的缺點，突破傳統(tǒng)思維，將飛行器彎扭矩承載對象分離，對電動舵機輸出結(jié)構(gòu)進行了創(chuàng)新設(shè)計，提供了一種抗大彎扭矩，高可靠、承載能力強的電動舵機。
本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用了上述抗大彎矩電動舵機的飛行器，具有高可靠性和較長的壽命，特別適用于中遠程飛行。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù) 人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種抗大彎矩電動舵機，包括諧波減速器(3)，以及與所述諧波減速器(3)的輸出鋼輪(5)固連的輸出軸(7)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述輸出軸(7)和負載之間，用于傳遞扭矩的連接組件，且所述連接組件固連在彈體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗大彎矩電動舵機，其特征在于，所述連接組件包括 套設(shè)在所述輸出軸(7)的輸出端，用于傳遞扭矩的連接軸(22)； 與所述彈體固連的連接組件殼體(24)； 設(shè)置在所述連接組件殼體(24)上，用于支撐所述連接軸(22)的軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗大彎矩電動舵機，其特征在于，所述軸承具體為一對背對背安裝的圓錐滾子軸承(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗大彎矩電動舵機，其特征在于，所述圓錐滾子軸承(23)與所述連接軸(22)之間設(shè)置有用于定位的過度套筒(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗大彎矩電動舵機，其特征在于，所述輸出軸(7)伸出部分的長度具體為6mm。
6.一種飛行器，包括電動舵機，其特征在于，所述電動舵機為如權(quán)利要求1-5任意一項所述的抗大彎矩電動舵機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗大彎矩電動舵機，包括諧波減速器，以及與諧波減速器的輸出鋼輪固連的輸出軸，還包括設(shè)置在輸出軸和負載之間，用于傳遞扭矩的連接組件，且連接組件固連在彈體上。本發(fā)明提供的抗大彎矩電動舵機，通過在輸出軸與負載之間增設(shè)連接組件，來傳遞扭矩，且連接組件固連在彈體上，連接組件承受來自輸出軸的彎矩，通過彈體卸荷彎矩，從而實現(xiàn)了電動舵機彎扭矩承載對象分離，使輸出軸只負責(zé)傳遞扭矩，具有抗大彎矩、高可靠、承載能力強的特點，避免了輸出軸在彎矩作用下發(fā)生徑向位移，進而滿足中遠程高空飛行器的長壽命要求。本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用了上述抗大彎矩電動舵機的飛行器，具有高可靠性和較長的壽命，特別適用于中遠程飛行。
文檔編號B64C13/50GK102765475SQ201210290289
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者劉華峰, 吳貴成, 孫恒博, 朱振娟, 楊德良, 鄧健輝 申請人:中國航天科技集團公司烽火機械廠