[發(fā)明專利]一種雙余度機(jī)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410649706.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN105656244A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚成法;劉向;劉瑩瑩;任鵬杰;田磊;陳輝;楊曄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)第六一八研究所
• 主分類號(hào): H02K7/116
• 分類號(hào): H02K7/116;F16H37/12
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙余度的機(jī)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)，適用于可靠性高、體積 小、重量輕的雙余度機(jī)電作動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著航空、航天以及精密設(shè)備的高可靠性機(jī)電作動(dòng)技術(shù)的發(fā)展需 求，機(jī)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)品要求體積、重量越來越小，傳統(tǒng)的單余度機(jī)電 作動(dòng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足設(shè)計(jì)要求。在有些余度的直線傳動(dòng)作動(dòng)機(jī)構(gòu) 中，容易產(chǎn)生力紛爭問題，使用有限。存在并且在大載荷大行程機(jī)電 作動(dòng)要求的條件下，傳統(tǒng)的懸臂梁式的絲杠軸承支撐結(jié)構(gòu)，支撐剛度 偏小，絲杠容易發(fā)生挫曲變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提出一種雙余度的機(jī)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)，以滿足飛航 空、航天以及精密設(shè)備的高可靠性機(jī)電作動(dòng)技術(shù)的發(fā)展需求，并提高 大行程要求下的作動(dòng)機(jī)構(gòu)的支撐剛度和支撐穩(wěn)定性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種雙余度機(jī)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括通道1驅(qū) 動(dòng)電機(jī)1、通道1齒輪組2、差速錐齒輪機(jī)構(gòu)3、通道2齒輪組4、通 道2驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、第一絲杠螺母6、第一輸出耳環(huán)7、雙向雙螺紋絲 杠軸8、絲杠支撐軸承9、絲杠螺母10、輸出耳環(huán)11，

通道1驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和通道2驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過差速錐齒輪機(jī)構(gòu)3進(jìn) 行速度和力矩綜合，驅(qū)動(dòng)雙向雙螺紋絲杠軸8旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，雙向雙螺紋 絲杠軸8在絲杠支撐軸承9的支撐下，兩端同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一絲杠螺母6 和絲杠螺母10直線運(yùn)動(dòng)，其中第一絲杠螺母6和第一輸出耳環(huán)7相 連，絲杠螺母10和輸出耳環(huán)11相連，從而使兩輸出耳環(huán)發(fā)生相對(duì)運(yùn) 動(dòng)，輸出直線位移。

優(yōu)選地，雙向雙螺紋絲杠軸8的兩端螺紋旋向相反，使雙向雙螺 紋絲杠軸8旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一絲杠螺母6和絲杠螺母10發(fā)生同時(shí)縮 進(jìn)或同時(shí)伸出運(yùn)動(dòng)。雙向雙螺紋絲杠軸8為滾珠或行星滾柱絲杠。雙 向雙螺紋絲杠軸8的兩端螺紋的導(dǎo)程可以相同或不同。

優(yōu)選地，通道1驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和通道2驅(qū)動(dòng)電機(jī)5含有制動(dòng)器部件， 具有電機(jī)斷電制動(dòng)功能。

優(yōu)選地，絲杠支撐軸承9為角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等同時(shí) 具有軸向承載能力和徑向承載能力的軸承。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明將兩通道驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過差速錐齒輪機(jī) 構(gòu)，進(jìn)行速度和力矩綜合，驅(qū)動(dòng)雙向雙螺紋絲杠軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸出直 線位移，避免了兩電機(jī)通道的力紛爭問題。并且雙向雙螺紋絲杠軸兩 端同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)絲杠螺母，作動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程進(jìn)行了疊加，在大行程大 載荷下，相對(duì)于傳統(tǒng)的絲杠一端懸臂梁型的支撐結(jié)構(gòu)，提高了作動(dòng)機(jī) 構(gòu)的支撐剛性和穩(wěn)定性好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種雙余度的機(jī)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-通道1驅(qū)動(dòng)電機(jī)、2-通道1齒輪組、3-差速錐齒輪機(jī)構(gòu)、 4-通道2齒輪組、5-通道2驅(qū)動(dòng)電機(jī)、6-第一絲杠螺母、7-第一輸出 耳環(huán)、8-雙向雙螺紋絲杠軸、9-絲杠支撐軸承、10-絲杠螺母、11- 輸出耳環(huán)。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1，一種雙余度的機(jī)電作動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括通道1驅(qū)動(dòng)電機(jī) 1、通道1齒輪組2、差速錐齒輪機(jī)構(gòu)3、通道2齒輪組4、通道2驅(qū) 動(dòng)電機(jī)5、第一絲杠螺母6、第一輸出耳環(huán)7、雙向雙螺紋絲杠軸8、 絲杠支撐軸承9、絲杠螺母10、輸出耳環(huán)11。

通道1驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和通道2驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過差速錐齒輪機(jī)構(gòu)3進(jìn) 行速度和力矩綜合，驅(qū)動(dòng)雙向雙螺紋絲杠軸8旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中：通道 1驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的輸出軸經(jīng)過通道1齒輪組2一級(jí)齒輪減速，與差速錐 齒輪機(jī)構(gòu)3相嚙合，通道2驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的輸出軸經(jīng)過通道2齒輪組4 一級(jí)齒輪減速，與差速錐齒輪機(jī)構(gòu)3相嚙合，差速錐齒輪機(jī)構(gòu)3與雙 向雙螺紋絲杠軸8相連，輸出兩個(gè)通道的速度和力矩綜合結(jié)果。

雙向雙螺紋絲杠軸8在絲杠支撐軸承9的支撐下，兩端同時(shí)驅(qū)動(dòng) 第一絲杠螺母6和絲杠螺母10運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)， 由于第一絲杠螺母6和第一輸出耳環(huán)7相連，絲杠螺母10和輸出耳 環(huán)11相連，從而使得兩輸出耳環(huán)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，輸出直線位移。

雙向雙螺紋絲杠軸8的兩端螺紋旋向相反，使得當(dāng)絲杠軸8旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一絲杠螺母6和絲杠螺母10發(fā)生同時(shí)縮進(jìn)和同時(shí)伸出運(yùn) 動(dòng)。

雙向雙螺紋絲杠軸8為滾珠或行星滾柱絲杠。雙向雙螺紋絲杠軸 8的兩端螺紋的導(dǎo)程可以相同或不同，作動(dòng)機(jī)構(gòu)的總導(dǎo)程為兩個(gè)絲杠 螺紋的導(dǎo)程之和。絲杠支撐軸承9為角接觸球軸承、圓錐滾子軸承等 同時(shí)具有軸向承載能力和徑向承載能力的軸承。

通道1驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和通道2驅(qū)動(dòng)電機(jī)5含有制動(dòng)器部件，具有電 機(jī)斷電制動(dòng)功能。