適應(yīng)月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輸出轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及能夠適應(yīng)月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于運(yùn)載火箭發(fā)射能力的限制，對(duì)發(fā)射載荷具有嚴(yán)苛的重量要求，同時(shí)考慮空間失重環(huán)境，活動(dòng)部件工作無(wú)需克服重力作用，且無(wú)灰塵影響，應(yīng)用于空間環(huán)境的機(jī)構(gòu)普遍具有體積小、重量輕、輸出力矩小、敞開式的特點(diǎn)。但月面環(huán)境存在一定的重力，在月面工作的機(jī)構(gòu)需要抵抗重力作用。同時(shí)月球車攜帶多種探測(cè)儀器，一套驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)需驅(qū)動(dòng)多種探測(cè)儀器完成定向功能，進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，因此，所需的驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)負(fù)載力矩大。月球表面存在帶靜電的塵埃，易吸附在機(jī)構(gòu)上，加速機(jī)構(gòu)的磨損。針對(duì)月面異于近地軌道的環(huán)境特點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)不僅要體積小、重量輕，還要能輸出大力矩和防止灰塵進(jìn)入關(guān)節(jié)內(nèi)部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型解決的問題是月面環(huán)境要求輸出力矩大的問題。
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，該驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)包括驅(qū)動(dòng)源、行星減速器、諧波減速器和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸，其中，驅(qū)動(dòng)源連接行星減速器，驅(qū)動(dòng)行星減速器；行星減速器連接諧波減速器，驅(qū)動(dòng)諧波減速器；諧波減速器連接所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0005]在進(jìn)一步方案中，所述驅(qū)動(dòng)源是低功耗微特電機(jī)。
[0006]在進(jìn)一步方案中，所述行星減速器包括設(shè)置有內(nèi)齒圈的行星減速器殼體、一級(jí)行星減速器和二級(jí)行星減速器，其中，一級(jí)行星減速器包括一級(jí)太陽(yáng)輪、一級(jí)行星輪和一級(jí)行星架，一級(jí)太陽(yáng)輪連接所述驅(qū)動(dòng)源，一級(jí)行星輪通過軸承、一級(jí)擋圈和一級(jí)擋片與一級(jí)行星架連接且與一級(jí)太陽(yáng)輪和所述內(nèi)齒圈嚙合并圍繞一級(jí)行星架上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；二級(jí)行星減速器包括二級(jí)太陽(yáng)輪、二級(jí)行星輪、二級(jí)行星架和與所述諧波減速器連接的減速器輸出軸，二級(jí)太陽(yáng)輪與一級(jí)行星架一體構(gòu)造，二級(jí)行星輪連接于二級(jí)行星架且與二級(jí)太陽(yáng)輪和所述內(nèi)齒圈嚙合并圍繞二級(jí)行星架上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)行星架和減速器輸出軸為一體構(gòu)造。
[0007]在進(jìn)一步方案中，所述諧波減速器包括諧波減速器殼體、波發(fā)生器、剛輪和柔輪，所述波發(fā)生器與行星減速器連接并裝入所述柔輪內(nèi)部；所述剛輪固定在諧波減速器殼體上；所述柔輪的輸出端與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸連接，在波發(fā)生器的作用下發(fā)生變形，柔輪的部分輪齒與剛輪的輪齒嚙合。
[0008]在進(jìn)一步方案中，所述諧波減速器還包括安裝殼體、第一軸承和第二軸承，安裝殼體和諧波減速器殼體連接；第一軸承安裝于安裝殼體內(nèi)部；第二軸承安裝于諧波減速器殼體內(nèi)部；關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸的兩端分別與第一軸承和第二軸承連接，被第一軸承和第二軸承約束繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]在進(jìn)一步方案中，所述驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)還包括端蓋、螺釘和唇形密封圈，螺釘連接所述端蓋和唇形密封圈而使得端蓋壓緊所述唇形密封圈于安裝殼體。
[0010]在進(jìn)一步方案中，所述驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)還包括旋轉(zhuǎn)變壓器，該旋轉(zhuǎn)變壓器內(nèi)圈通過鍵和擋片套在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸上，旋轉(zhuǎn)變壓器外圈與安裝殼體和諧波減速器殼體連接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、由于本實(shí)用新型包括驅(qū)動(dòng)源、行星減速器和諧波減速器，采用低功耗微特電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，結(jié)構(gòu)緊湊的行星減速器和諧波減速器進(jìn)行傳動(dòng)，所以，體積小、重量輕，節(jié)省了安裝空間，降低了運(yùn)載發(fā)射要求，更重要的是采用行星減速器和諧波減速器串聯(lián)配合的方式，多級(jí)減速?gòu)亩@得極大減速比，將輸出力矩放大驅(qū)動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)和定向，所以，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，能夠驅(qū)動(dòng)大質(zhì)量和大慣量的負(fù)載；
[0013]2、由于本實(shí)用新型還包括唇形密封圈，唇型密封圈安裝于關(guān)節(jié)殼體后與驅(qū)動(dòng)軸形成動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，防止灰塵侵入關(guān)節(jié)內(nèi)部。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的剖視圖；
[0015]圖2是驅(qū)動(dòng)源連接于驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的示意圖；
[0016]圖3是圖1所示驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)中驅(qū)動(dòng)源、支架和行星減速器的一級(jí)減速器的太陽(yáng)輪的爆炸圖；
[0017]圖4是圖1所示的驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的行星減速器的爆炸視圖；
[0018]圖5是圖1所示驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的行星減速器與諧波減速器連接的示意圖；
[0019]圖6是圖5的進(jìn)一步爆炸圖，省略掉諧波減速器殼體，著重顯示兩者之間的連接關(guān)系;
[0020]圖7是圖1所示驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的諧波減速器的爆炸圖；
[0021]圖8是圖1所示驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸、安裝殼體和諧波減速器殼體連接的示意圖；
[0022]圖9是圖1所示驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)的唇形密封圈連接于安裝殼體的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0024]請(qǐng)參閱圖1至圖9，本實(shí)用新型適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)包括驅(qū)動(dòng)源、行星減速器、諧波減速器和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸I。驅(qū)動(dòng)源連接行星減速器，驅(qū)動(dòng)行星減速器。行星減速器連接諧波減速器，對(duì)力矩進(jìn)行放大而驅(qū)動(dòng)諧波減速器。諧波減速器連接所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸，對(duì)力矩放大而驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所述驅(qū)動(dòng)源在本實(shí)施方式中是低功耗微特電機(jī)15。所述行星減速器包括設(shè)置有內(nèi)齒圈241的行星減速器殼體24、一級(jí)行星減速器和二級(jí)行星減速器。一級(jí)行星減速器包括一級(jí)太陽(yáng)輪13、一級(jí)行星輪25和一級(jí)行星架12。二級(jí)行星減速器包括二級(jí)太陽(yáng)輪121、二級(jí)行星輪、二級(jí)行星架11和與所述諧波減速器連接的減速器輸出軸111。
[0025]請(qǐng)參閱圖2和圖3并結(jié)合圖1，低功耗微特電機(jī)15通過支架29和行星減速器殼體24相連，其輸出軸151通過銷14與一級(jí)行星減速器的太陽(yáng)輪13相連而實(shí)現(xiàn)一級(jí)太陽(yáng)輪13連接所述驅(qū)動(dòng)源。
[0026]請(qǐng)參閱圖4并結(jié)合圖1，一級(jí)行星減速器的行星輪25通過軸承26、一級(jí)擋圈27和一級(jí)擋片28與一級(jí)行星架12連接，同時(shí)與一級(jí)太陽(yáng)輪13和行星減速器殼體24上加工的內(nèi)齒圈241嚙合，圍繞一級(jí)行星架12上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。一級(jí)行星架12與二級(jí)行星減速器的二級(jí)太陽(yáng)輪121為一體結(jié)構(gòu)，同理，二級(jí)行星減速器的行星輪同時(shí)與二級(jí)太陽(yáng)輪121和行星減速器殼體24上加工的內(nèi)齒圈241嚙合，行星輪通過軸承與二級(jí)行星架11連接，并圍繞二級(jí)行星架11上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。二級(jí)行星架11與減速器輸出軸111為一體結(jié)構(gòu)。行星減速器殼體24內(nèi)通過擋片10將軸承23固定住。減速器輸出軸111在軸承23的約束下繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0027]請(qǐng)參閱圖5、圖6、圖7并結(jié)合圖1，諧波減速器殼體21與行星減速器殼體24通過螺釘連接。減速器輸出軸111與軸套9通過擋片7和螺釘固連。軸套9通過螺釘與諧波減速器的波發(fā)生器22相連。諧波減速器的剛輪8固定在諧波減速器殼體21上。波發(fā)生器22裝入柔輪6內(nèi)部后，柔輪6在波發(fā)生器22的作用下發(fā)生變形，其部分輪齒與剛輪8輪齒嚙合。柔輪輸出端與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸I通過螺釘和擋片20相連。
[0028]請(qǐng)參閱圖8并結(jié)合圖1，所述驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)還包括安裝殼體18、第一軸承17、第二軸承19和旋轉(zhuǎn)變壓器3。旋轉(zhuǎn)變壓器3外圈、安裝殼體18和諧波減速器殼體21通過螺釘固連在一起。旋轉(zhuǎn)變壓器3內(nèi)圈通過鍵4和擋片5套在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸I上。第一軸承17安裝在安裝殼體18內(nèi)。第二軸承19安裝在諧波減速器殼體21內(nèi)。關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸11的兩端分別與第一軸承17和第二軸承19連接，被第一軸承17和第二軸承19約束繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0029]請(qǐng)參閱圖9并結(jié)合圖1，所述驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)還包括端蓋16、螺釘和唇形密封圈2。螺釘連接所述端蓋16和唇形密封圈2，從而，在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸I輸出端通過端蓋16和螺釘將唇形密封圈2壓緊在安裝殼體18上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是:該驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)包括驅(qū)動(dòng)源、行星減速器、諧波減速器和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸，其中，驅(qū)動(dòng)源連接行星減速器，驅(qū)動(dòng)行星減速器；行星減速器連接諧波減速器，驅(qū)動(dòng)諧波減速器；諧波減速器連接所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)源是低功耗微特電機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是:所述行星減速器包括設(shè)置有內(nèi)齒圈的行星減速器殼體、一級(jí)行星減速器和二級(jí)行星減速器，其中， 一級(jí)行星減速器包括一級(jí)太陽(yáng)輪、一級(jí)行星輪和一級(jí)行星架，一級(jí)太陽(yáng)輪連接所述驅(qū)動(dòng)源，一級(jí)行星輪通過軸承、一級(jí)擋圈和一級(jí)擋片與一級(jí)行星架連接且與一級(jí)太陽(yáng)輪和所述內(nèi)齒圈嚙合并圍繞一級(jí)行星架上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 二級(jí)行星減速器包括二級(jí)太陽(yáng)輪、二級(jí)行星輪、二級(jí)行星架和與所述諧波減速器連接的減速器輸出軸，二級(jí)太陽(yáng)輪與一級(jí)行星架一體構(gòu)造，二級(jí)行星輪連接于二級(jí)行星架且與二級(jí)太陽(yáng)輪和所述內(nèi)齒圈嚙合并圍繞二級(jí)行星架上的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)行星架和減速器輸出軸為一體構(gòu)造。
4.如權(quán)利要求1或3所述適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是:所述諧波減速器包括諧波減速器殼體、波發(fā)生器、剛輪和柔輪，所述波發(fā)生器與行星減速器連接并裝入所述柔輪內(nèi)部；所述剛輪固定在諧波減速器殼體上；所述柔輪的輸出端與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸連接，在波發(fā)生器的作用下發(fā)生變形，柔輪的部分輪齒與剛輪的輪齒嚙合。
5.如權(quán)利要求4所述適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是:所述諧波減速器還包括安裝殼體、第一軸承和第二軸承，安裝殼體和諧波減速器殼體連接；第一軸承安裝于安裝殼體內(nèi)部；第二軸承安裝于諧波減速器殼體內(nèi)部；關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸的兩端分別與第一軸承和第二軸承連接，被第一軸承和第二軸承約束繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)還包括端蓋、螺釘和唇形密封圈，螺釘連接所述端蓋和唇形密封圈而使得端蓋壓緊所述唇形密封圈于安裝殼體。
7.如權(quán)利要求5所述適用月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)還包括旋轉(zhuǎn)變壓器，該旋轉(zhuǎn)變壓器內(nèi)圈通過鍵和擋片套在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸上，旋轉(zhuǎn)變壓器外圈與安裝殼體和諧波減速器殼體連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開適應(yīng)月面環(huán)境的大力矩重量比驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)。該驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)包括驅(qū)動(dòng)源、行星減速器、諧波減速器和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸。驅(qū)動(dòng)源連接行星減速器，驅(qū)動(dòng)行星減速器。行星減速器連接諧波減速器，驅(qū)動(dòng)諧波減速器。諧波減速器連接所述關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由于包括微特電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源、結(jié)構(gòu)緊湊的行星減速器和諧波減速器進(jìn)行傳動(dòng)，所以，體積小、重量輕、節(jié)省了安裝空間，降低了運(yùn)載發(fā)射要求；更重要的是采用行星減速器和諧波減速器串聯(lián)的方式，多級(jí)減速?gòu)亩@得極大減速比，將輸出力矩放大驅(qū)動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)和定向，所以，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，能夠驅(qū)動(dòng)大質(zhì)量和大慣量的負(fù)載。同時(shí)在驅(qū)動(dòng)軸輸出端安裝有唇形密封圈，防止灰塵侵入關(guān)節(jié)內(nèi)部。
【IPC分類】F16H57-023, F16H3-46
【公開號(hào)】CN204358035
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420765889
【發(fā)明人】周墨淵, 何玲, 張武, 王治易, 鄭宗勇, 劉子仙
【申請(qǐng)人】上海宇航系統(tǒng)工程研究所
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年12月9日