[发明专利]一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器

说明书

一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器，涉及机电伺服技术领域；包括前支耳组件、后支耳组件、伺服电机、制动器组件、变减速比减速器、推动装置、滚珠丝杠副和后支耳组件；后支耳组件和前支耳组件分别固定安装在作动器壳体的轴向两端；变减速比减速器的顶端伸出作动器壳体；伺服电机的输出轴通过制动器组件与变减速比减速器对接；推动装置与变减速比减速器的一侧对接；滚珠丝杠副水平放置；且滚珠丝杠副的轴向一端与前支耳组件固定连接；滚珠丝杠副的轴向另一端与变减速比减速器的另一侧对接；本发明结构紧凑，具有变减速比的特点，可以在工作过程中根据需要调整减速比大小，在低速高转矩输出时，增大减速比；高速低转矩输出时减小减速比。

技术领域

本发明涉及一种机电伺服技术领域，特别是一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器。

背景技术

机电作动器作为伺服系统重要的执行装置，用来系统输出的控制指令信号转换为力矩位移信号等，其主要由伺服电机、传动部件、传感器等、前后连接部件组成。

机电作动器常见的输出形式主要包含两种，一种是直线式，即输出推力和位移；一种是旋转式，即输出扭矩和转角。直线式机电作动器的传动部件采用滚珠丝杠副或行星滚柱丝杠副，其导程是设计之初选定的，对于机电作动器与安装摇臂组成的三角关系而言，当丝杠导程和摇臂尺寸确定后，系统的减速比就无法进一步改变。

当负载工况出现较大范围变化时，传动机电作动器布局方案无法适应性的通过改变系统减速比，进而改变输出力矩和输出转角，无法更多、更复杂范围的应用，尤其是针对变形、折叠飞行器的机翼等，大大降低机电作动器的适应范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器，结构紧凑，具有变减速比的特点，可以在工作过程中根据需要调整减速比大小，在低速高转矩输出时，增大减速比；高速低转矩输出时减小减速比。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器，包括前支耳组件、后支耳组件、伺服电机、制动器组件、变减速比减速器、推动装置、滚珠丝杠副、导向机构和作动器壳体；其中，作动器壳体为水平放置的筒状结构；后支耳组件固定安装在作动器壳体的轴向一端；前支耳组件固定安装在作动器壳体的轴向另一端；变减速比减速器设置在作动器壳体的内部中部；且变减速比减速器的顶端伸出作动器壳体；伺服电机和制动器组件均固定安装在作动器壳体的顶端；伺服电机的输出轴与变减速比减速器伸出作动器壳体顶端的部分对接；制动器组件套装在伺服电机的输出轴的外壁；推动装置、滚珠丝杠副和导向机构均设置在作动器壳体内部，且推动装置与变减速比减速器的一侧对接；滚珠丝杠副水平放置；且滚珠丝杠副的轴向一端与前支耳组件固定连接；滚珠丝杠副的轴向另一端与变减速比减速器的另一侧对接；导向机构固定安装在滚珠丝杠副的顶端。

在上述的一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器，所述的变减速比减速器包括2个顶部锥面轮、2个底部锥面轮和传送带；其中2个顶部锥面轮背面对接设置在变减速比减速器的顶端，组成动力输入轴；且其中一个顶部锥面轮与伺服电机的输出轴对接；2个底部锥面轮背面对接设置在变减速比减速器的底端，组成动力输出轴；且其中1个底部锥面轮与推动装置对接；另一个底部锥面轮与滚珠丝杠副对接；2个底部锥面轮与2个顶部锥面轮竖直方向位置对应；传送带套装在动力输入轴与动力输出轴之间；实现带传输运动。

在上述的一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器，所述2个顶部锥面轮和2个底部锥面轮为相同结构；轮背面均为锥体结构；锥度为60°-70°。

在上述的一种适用多种工况的紧凑型变减速比机电作动器，所述与伺服电机输出轴连接的顶部锥面轮和与推动装置连接的底部锥面轮，在推动装置的带动下实现水平往复移动；另一个顶部锥面轮和与滚珠丝杠副连接的底部锥面轮固定不动；通过推动装置实现对2个顶部锥面轮之间间距和2个底部锥面轮之间间距的调整。