[发明专利]一种偏心杠杆式轻型伺服机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械驱动机构，使之相对于另一结构有枢轴转动，具体涉及一种偏心杠杆式轻型伺服机构。

背景技术

传统的舵面操纵方式是通过驱动舵轴旋转而使舵面摆动，但是在舵厚较薄，舵轴细长、负载力矩非常大的场合下存在着气流诱发舵体振动所涉及的气动弹性耦合振动等问题。偏心杠杆是一种非传统观念的执行机构方案，它的输出段伸入后缘舵直接驱动舵面摆动。偏心杠杆有一个非常特别的优点，就是它的驱动力矩远小于负载力矩，最小时可以趋近于零。因此特别适用于舵厚较薄，舵轴细长、负载力矩大、安装空间狭小的后缘舵伺服机构。

在航天航空某些场合下伺服机构安装空间小，变工况负载功率大，同时要满足伺服机构高刚度、高强度、总重量轻等要求，使得伺服机构设计的输入和输出相互矛盾，机构设计难度大大提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可安装在狭长安装空间，且传动比可变的偏心杠杆式轻型伺服机构，可降低电机设计难度，降低电机输入功率，实现伺服舵机小型化。

本发明的技术方案如下：一种偏心杠杆式轻型伺服机构，包括外锥齿轮、内锥齿轮、机壳以及行星架，机壳内设行星架，机壳与内锥齿轮连接，外锥齿轮与内锥齿轮配合，还包括折杆，其中，机壳内部开有阶梯通孔，行星架径向端套有两个并列设置的行星架滚针轴承，左右两端设有推力滚针B与推力滚针A，并一起安装在机壳内部的阶梯通孔中；内锥齿轮与机壳左端相匹配，且内锥齿轮内部为圆锥形的齿轮结构，并利用内锥齿轮压紧行星架；行星架内部开有偏心阶梯通孔，且折杆左侧阶梯棒状结构的输入端安装在行星架的偏心阶梯通孔中，并通过折杆滚针轴承与角接触球轴承将折杆支撑在行星架上，外锥齿轮固定在折杆输入端的前端，并与内锥齿轮相啮合。

所述的折杆左侧输入端的轴线与右侧棒状结构的输出端的轴线形成折点O，且保证折杆折点O处于行星架最右端的中心轴线处。

所述的折杆输入端与输出端轴线所形成夹角的锐角为θ；所述行星架内部偏心阶梯通孔的轴线与行星架中心轴线的夹角为θ。

所述的行星架通过推力滚针A与两个并列设置的行星架滚针轴承紧密地安装在机壳内，其中，环形轴向推力滚针A设在机壳最右侧的阶梯棱上，两个并列的行星架滚针轴承套在行星架滚针轴承上，且在两个行星架滚针轴承之间设有环形的挡圈。

所述的折杆滚针轴承套在折杆输入端的后部，并与行星架内部偏心阶梯通孔的右边紧密配合，且保证折杆滚针轴承的左端卡在行星架偏心阶梯通孔的阶梯棱上，右端通过钢丝挡圈将其卡紧。

所述的角接触球轴承固定在折杆输入端的中部，其右侧顶住折杆输入端的阶梯棱上，左侧通过螺母挡圈与环形管状的调整环共同卡紧在行星架上。

所述的螺母挡圈与行星架偏心阶梯通孔的左侧通过螺纹连接匹配，并顶紧角接触球轴承的外圈，调节环顶紧角接触球轴承的内圈。

所述的外锥齿轮通过花键与折杆输入端的前部固定连接，并在外锥齿轮前依次安装大垫圈、弹簧垫圈和螺母将外锥齿轮固定在折杆上。

所述的内锥齿轮与外锥齿轮的齿轮齿数比为2∶1。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种偏心杠杆式轻型伺服机构，其行星架设置在外锥齿轮和内锥齿轮的右侧，较小了行星架的尺寸，有利于伺服机构的小型化；行星架滚针轴承与推力滚针，保证了行星架能承受径向载荷并防止轴向移动；折杆一体化设计，可以了传统分体式的弊端，可满足伺服机构安装空间小，变工况负载功率大，以及高刚度、高强度、总重量轻等要求

附图说明

图1为偏心杠杆式轻型伺服机构结构示意图；

图中：1、外锥齿轮；2、内锥齿轮；3、机壳；4、行星架；5、行星架滚针轴承；6、折杆滚针轴承；7、折杆；8、推力滚针A；9、钢丝挡圈；10、挡圈；11、角接触球轴承；12、推力滚针B；13、螺母挡圈；14、调整环；15、大垫圈；16、弹簧垫圈；17、螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。