[实用新型]大扭矩滚珠丝杠电动舵机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动舵机。 

背景技术

现代飞行器要求电动舵机在相同外形尺寸下，重量更轻且具有更大的输出力矩。 

发明内容

为了满足现代飞行器对电动舵机的更轻、输出更大的要求，本实用新型提供一种大扭矩滚珠丝杠电动舵机，利用了滚珠丝杠的高效率、高传动精度等特点。 

本实用新型的技术解决方案： 

一种大扭矩滚珠丝杠电动舵机，包括电机1、舵机座以及设置在舵机座内的传动装置，所述舵机座包括基座7和后端盖5，其特殊之处在于： 

所述传动装置包括小齿轮2、大齿轮3、螺杆4、推杆6和导向装置； 

所述小齿轮2与电机1输出轴同轴固连； 

所述小齿轮2和大齿轮3相互啮合； 

所述螺杆4的一端与大齿轮3同轴固连； 

所述推杆6能够在基座7内轴向滑动且一端伸出基座7； 

所述推杆6伸出基座7的一端设置有转轴孔8，所述推杆6另一端设置有带内螺纹的盲孔，所述螺杆4的另一端伸入盲孔后与推杆6构成滚珠丝杠结构； 

所述导向装置包括设置在推杆外侧面的两个对称且轴向设置的导向槽10、设置在基座上的两个导向块9，所述两个导向块9位于推杆6伸出基座的端面处且分别嵌入相应的导向槽10内。 

上述电机和基座位于后端盖5的同侧。 

上述推杆的材料为钢，所述导向块的材料为铜。 

本实用新型所具有的优点： 

1、本实用新型利用了滚珠丝杠的高效率、高传动精度等特点，设计的一种 大输出扭矩电动舵机，经过测试此电动舵机的最大输出扭矩可以达到700Nm。 

2、本实用新型电动舵机利用滚珠丝杠作为传动单元，在电动舵机设计中是全新的应用方式。在相同外形尺寸、相同重量要求下，本实用新型提高了电动舵机的运转效率和输出扭矩。以往电动舵机传动采用谐波减速方式，效率仅为50%左右，最大扭矩仅为100Nm左右，采用滚珠丝杠传动方式之后，效率可以达到70%，扭矩可以达到700Nm，且传动精度高。 

3、本实用新型将推杆和丝杠螺母作一体化设计，节约了空间。 

4、本实用新型的导向装置的设计，确保电动舵机稳定可靠运行。 

5、本实用新型电动舵机具有结构简单、重量轻、输出扭矩大的特点。 

附图说明

图1是本发明大扭矩滚珠丝杠电动舵机的结构示意图； 

图2是图1的仰视图； 

其中附图标记为：1-电机，2-小齿轮，3-大齿轮，4-螺杆，5-后端盖，6-推杆，7-基座，8-转轴孔，9-导向块，10-导向槽。 

具体实施方式

一种大扭矩滚珠丝杠电动舵机，包括电机1、舵机座以及设置在舵机座内的传动装置，所述舵机座包括基座7和后端盖5，传动装置包括小齿轮2、大齿轮3、螺杆4、推杆6和导向装置；小齿轮2与电机1输出轴同轴固连；小齿轮2和大齿轮3相互啮合；螺杆4的一端与大齿轮3同轴固连；推杆6能够在基座7内轴向滑动且一端伸出基座7；推杆6伸出基座7的一端设置有转轴孔8，推杆6另一端设置有带内螺纹的盲孔，螺杆的另一端伸入盲孔后与推杆构成滚珠丝杠结构；导向装置包括设置在推杆外侧面的两个对称且轴向设置的导向槽10、设置在基座上的两个导向块9，两个导向块9位于推杆伸出基座的端面处且分别嵌入相应的导向槽内。电机和基座位于后端盖的同侧。推杆的材料为钢，所述导向块的材料为铜。 

本实用新型的工作原理： 

滚珠丝杠在电动舵机本实用新型中是一个全新的应用方向，通过滚珠丝杠的应用可以较大地提高电动舵机的效率，从而降低整机重量。滚珠丝杠电动舵机的传动路线为电机—小齿轮—大齿轮-螺杆—推杆（螺母）。推杆（螺母）形 成推力推动后面的转轴形成转动。此滚珠丝杠电动舵机如图1和图2所示。 

由于滚珠丝杠将齿轮螺杆的转动转化为推杆（螺母）的直线运动，自由状态下螺母（推杆）可能发生旋转且螺母不能无限制延长，所以有必要设计有效的导向和防脱落机构。本设计地将导向功能和防脱落功能结合到一块，利用螺母（推杆）上的导向槽和导向块的滑动配合实现导向功能。同时导向槽长度有限，导向块接触到导向槽末端时，推杆（螺母）的直线运动将被限制，从而实现推杆（螺母）的防脱落。 

导向块外形、尺寸的设计上有利于导向可靠和精度的提高。相对于其它导向方式，导向块的外形设计上采用槽键导向、双向布置，相关配合尺寸的设置上采用紧配合，这些设计有利于提高电动舵机传动精度。材料的选择有利于电动舵机的精度提高和自我保护。齿轮螺杆是主要的受力部件，因此材料为钢，经对比导向块材料确定为铜。一方面在传动精度上，由于采用过盈配合，在运动过程中铜件（导向块）将会主动适应钢件螺母，从而提高运动精度；另一方面在防脱落功能上，误操作时钢制的丝杠螺母撞击铜制的导向限位块，钢件不变形，铜件变形，可以起到对成本较高的钢制螺母（推杆）的保护。