[发明专利]具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器

说明书

本发明涉及一种离合器，特别涉及一种适用于空间机器人的机械式离合器。具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器，其技术方案是：它包括：电机、壳体、安装在壳体内的滚珠丝杠、定齿以及动齿；电机为动力输入源，其输出经过蜗轮蜗杆减速后带动滚珠丝杠发生转动，丝杠螺母沿滚珠丝杠轴线方向运动，利用压簧推动定齿支架平动，定齿支架带动定齿在壳体内平动，通过定齿与动齿的啮合或断开实现两个零部件之间的离合。本发明采用蜗轮蜗杆驱动，一方面利用了蜗轮蜗杆的减速功能，另一方面利用了蜗轮蜗杆的自锁功能，实现了离合器掉电制动功能，与电机加制动器和减速器的设计相比，简化了机构设计，减轻了质量，与电磁式等离合器相比具有负载能力大的优点。

技术领域

本发明涉及一种离合器，特别涉及一种适用于空间机器人的机械式离合器。

背景技术

离合器是一种可以通过各种操纵方式，实现主从动部分在轴线上传递运动和动力时具有接合或分离功能的装置。离合器类似于开关，其用于控制驱动单元与被驱动单元之间力或力矩的传递，可根据需要实现驱动单元与被驱动单元之间的连接或断开。离合器有各种不同的用途，根据原动机和工作机之间或机械中各部分之间的工作要求，离合器可以实现相对起动或停止。按离合器接合元件传动的工作原理，可分为嵌合式离合器和摩擦式离合器，按离合器的操纵方式，可分为机械式、气压式、液压式和电磁式等。对离合器的基本要求包括离、合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠，结构简单、质量轻，体积小，工作安全、效率高，承载能力强、使用寿命长。

随着空间探测技术的发展，对空间机器人等的功能、性能提出了越来越高的要求。为了适应功能多样化的要求，空间机器人的构成越来越复杂，复杂的机构设计导致空间机器人质量、体积、功耗等的增大，这对空间探测来说是不利的。因此，质量轻、体积小、功耗低、负载比高的机器人是完成任务的最优选择，这就对组成机器人本体的机构设计提出了质量轻、体积小、功耗低、负重比高的要求。气压式、液压式离合器由于在使用过程中需要气压源和液压源，电磁离合器的承载能力与机械式离合器相比较小，因此均不适合在空间机器人上使用。

发明内容

本发明的目的是：提供一种适用于空间机器人的机械式离合器，利用该离合器实现主动件与被动件之间的动力传递或断开。

本发明的技术方案是：具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器，包括：电机、壳体、安装在所述壳体内的滚珠丝杠、定齿以及动齿；

所述电机输出的动力通过蜗轮蜗杆传递至所述滚珠丝杠，与所述滚珠丝杠配合的丝杠螺母上套接有压簧；压簧的一端与丝杠螺母的轴肩抵触，另一端与定齿支架抵触，所述定齿与所述定齿支架固接；

所述动齿通过轴承安装于所述壳体内；所述轴承的外圈由轴承外圈压盖进行轴向限位，内圈由轴承内圈压盖压紧，所述轴承内圈压盖与主动件固定连接，被动件与所述壳体外圆周上的接口固定连接；

当所述电机通过所述蜗轮蜗杆带动所述滚珠丝杠转动，使所述丝杠螺母沿所述滚珠丝杠轴线方向运动时，所述压簧通过所述定齿支架推动所述定齿在与所述壳体固接的滑套内平动，使所述定齿与所述动齿的啮合或断开，以实现所述主动件与所述被动件之间的离合。

有益效果：

(1)本发明采用蜗轮蜗杆驱动，一方面利用了蜗轮蜗杆的减速功能，另一方面利用了蜗轮蜗杆的自锁功能，实现了离合器掉电制动功能，与电机加制动器和减速器的设计相比，简化了机构设计，减轻了质量。

(2)本发明采用机械齿式啮合的方式实现离合功能，与电磁式等离合器相比具有负载能力大的优点。

(3)本发明在丝杠螺母与定齿支架之间设计了压簧，起到了过载保护和蓄能的效果：当定齿齿顶与动齿齿顶之间接触且电机在驱动时，离合器不能发生正常啮合，此时压簧将被压缩，当动齿发生轻微转动时，在压簧推动下定齿瞬间插入动齿，发生啮合。

附图说明

图1为本发明的剖视图。