[发明专利]一种大伸缩比多级传动装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种大伸缩比多级传动装置及使用方法，属于无人伺服控制领域，包括：电机、减速单元、支撑筒、第一导筒、第二导筒、第三导筒、一级丝杠组件机构、二级丝杠组件机构、三级丝杠组件机构和若干个支撑法兰；电机通过行星减速器和齿轮减速机构将动力传递给一级丝杠组件机构，运用多级组合传动机构传动原理实现多级传动，该组合传动装置每一级传动由滚珠丝杠、滚珠花键和齿轮机构组成，滚珠丝杠用于承受负载，滚珠花键防转并传递下一级扭矩，齿轮机构实现调速和运动换向功能。采用滚珠丝杠、滚珠花键及齿轮机构实现组合传动，涉及零部件成熟，滚珠丝杠及滚珠花键均为实体，在同体积下该组合式传动装置承载大、刚性好，便于实现工程化应用。

技术领域

本发明属于无人伺服控制领域，具体涉及一种大伸缩比多级传动装置及使用方法。

背景技术

电动伺服机构以高精度、快速响应等优点已广泛应用于车载伺服控制及无人机机翼控制等领域。受制于安装空间的限制，实现小体积、大伸缩比传动技术研究成为当前伺服传动技术关键技术之一。目前在小体积、大伸缩比传动技术设方面多采用多级空心丝杠结构形式实现，但受限于薄壁空心丝杠加工工艺、承载能力的限制，导致产品加工过程技术难度大、装配复杂、成品率低。所以，在现有加工工艺基础上，创新设计原理及方法，实现大伸缩比多级传动技术研究成为关键技术之一。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种大伸缩比多级传动装置及使用方法，以解决现有技术中，多级空心丝杠结构受限于薄壁空心丝杠加工工艺、承载能力的限制，导致产品加工过程技术难度大、装配复杂、成品率低的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种大伸缩比多级传动装置，包括：电机、减速单元、支撑筒、第一导筒、第二导筒、第三导筒、一级丝杠组件机构、二级丝杠组件机构、三级丝杠组件机构和若干个支撑法兰；减速单元和支撑筒均与支撑法兰固接，支撑筒、第一导筒、第二导筒和第三导筒分别与支撑法兰固接，一级丝杠组件机构设置在支撑筒内部，一端连接减速单元，同时与支撑法兰定位连接，另一端与二级丝杠组件机构和三级丝杠组件机构依次连接，且一级丝杠组件机构、二级丝杠组件机构和三级丝杠组件机构之间均设置有支撑法兰，第一导筒位于二级丝杠组件机构外部，第二导筒位于三级丝杠组件机构外部；

所述一级丝杠组件机构、二级丝杠组件机构和三级丝杠组件机构均包括用于承受负载的滚珠丝杠、用于实现防转并传递下一级扭矩的滚珠花键和用于实现调速和运动换向功能的齿轮机构。

优选地，所述若干个支撑法兰包括：第一支撑法兰、第二支撑法兰、第三支撑法兰和第四支撑法兰；第一支撑法兰设置在减速单元与支撑筒之间，且支撑筒固接在第一支撑法兰上，一级丝杠组件机构设置在支撑筒内部一端与第一支撑法兰定位连接，另一端与第二支撑法兰定位连接，第二支撑法兰设置在一级丝杠组件机构和二级丝杠组件机构之间，且第一导筒与第二支撑法兰固接，二级丝杠组件机构一端与第二支撑法兰定位连接，另一端与第三支撑法兰定位连接，第三支撑法兰设置在二级丝杠组件机构和三级丝杠组件机构之间，且第二导筒与第三支撑法兰固接，三级丝杠组件机构一端与第三支撑法兰定位连接，另一端与第四支撑法兰定位连接，且第三导筒与第四支撑法兰固接。

优选地，所述减速单元包括：行星减速器、电机齿轮、中间大齿轮、中间小齿轮、主承载大齿轮和主承载小齿轮；电机通过行星减速器与电机齿轮连接，电机齿轮与中间大齿轮啮合，中间大齿轮与中间小齿轮同轴，中间小齿轮与主承载大齿轮啮合，主承载大齿轮与主承载小齿轮同轴；且电机齿轮、中间大齿轮、中间小齿轮和主承载大齿轮均设置在支撑法兰一侧，主承载小齿轮设置在支撑法兰的另一侧。

优选地，在电机和行星减速器之间还设置有失电制动器。