[发明专利]一种变惯量反作用飞轮有效

专利信息
申请号: 201410395768.3 申请日: 2014-08-13
公开(公告)号: CN104391505B 公开(公告)日: 2017-02-22
发明(设计)人: 阮晓钢;陈志刚;王旭;朱晓庆;解玮;魏若岩;张晓平;庞涛 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: G05D1/08 分类号: G05D1/08
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司11203 代理人: 吴荫芳
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明涉及一种变惯量反作用飞轮,包括固定齿轮箱组件、回转齿轮箱组件、飞轮组件,固定齿轮箱组件电机I、电机II、固定齿轮箱壳体、小齿轮I、轴承I、大齿轮I、小齿轮II、大齿轮II、轴承II;回转齿轮箱组件包括回转齿轮箱壳体、传动轴、锥齿轮I、轴承III;飞轮组件包括锥齿轮II、丝杠、轴承IV、丝杠螺母、配重块、导向杆、滑动轴承、挡板和轴承V。通过控制电机I、电机II的转速来控制配重块的惯性半径和回转角加速度,以改变飞轮组件的转动惯量,从而控制系统输出的反作用力矩范围和精度。本发明可快速调节系统输出的反作用力矩范围和精度,安装和工作空间小,应用于航天器和机器人领域中,有利于航天器和机器人的小型化。
搜索关键词: 一种 惯量 反作用 飞轮
【主权项】:
一种变惯量反作用飞轮,包括固定齿轮箱组件、回转齿轮箱组件、飞轮组件,所述的固定齿轮箱组件包括电机I(2)、电机II(1)、固定齿轮箱壳体(3)、小齿轮I(4)、轴承I(5)、大齿轮I(7)、小齿轮II(9)、大齿轮II(10)、轴承II(11);所述的回转齿轮箱组件包括回转齿轮箱壳体(6)、传动轴(8)、锥齿轮I(12)、轴承III(13);所述的飞轮组件包括锥齿轮II(14)、丝杠(15)、轴承IV(16)、丝杠螺母(17)、配重块(18)、导向杆(19)、滑动轴承(20)、挡板(21)和轴承V(22);其特征在于:电机I(2)、电机II(1)固定在固定齿轮箱壳体(3)上,电机I(2)、电机II(1)的输出轴上分别固定有小齿轮I(4)、小齿轮II(9),小齿轮I(4)、小齿轮II(9)分别与大齿轮I(7)、大齿轮II(10)相啮合,大齿轮I(7)与回转齿轮箱壳体(6)固定,带动回转齿轮箱壳体(6)转动,回转齿轮箱壳体(6)通过轴承I(5)安装在固定齿轮箱壳体(3)上,大齿轮I(10)固定在传动轴(8)的一端,带动固定在传动轴(8)另一端的锥齿轮I(12)转动,传动轴(8)两端通过轴承II(11)、轴承III(13)分别与固定齿轮箱壳体(3)、回转齿轮箱壳体(6)连接;丝杠(15)通过轴承IV(16)安装到回转齿轮箱壳体(6)上,丝杠(15)的一端通过轴承V(22)安装有挡板(21),另一端固定有锥齿轮II(14),锥齿轮II(14)与锥齿轮I(12)啮合,导向杆(19)固定连接于回转齿轮箱壳体(6)和挡板(21)之间,丝杠(15)与丝杠螺母(17)啮合,丝杠螺母(17)与配重块(18)固定,配重块(18)与导向杆(19)间设置有滑动轴承(20);所述的固定齿轮箱壳体(3)上设置有安装孔(3‑1),用于固定变惯量反作用飞轮;所述的回转齿轮箱壳体(6)上设置有两套以上的飞轮组件;电机I(2)依次通过小齿轮I(4)、大齿轮I(7)驱动回转齿轮箱壳体(6)回转,进而带动配重块(18)回转,当锥齿轮I(12)相对于固定齿轮箱壳体(3)静止时,锥齿轮II(14)在回转齿轮箱壳体(6)的带动下产生转速电机II(1)依次通过小齿轮II(9)、大齿轮II(10)、传动轴(8)驱动锥齿轮I(12)回转,进而带动锥齿轮II(14)产生转速锥齿轮II(14)的实际转速为通过控制电机I(2)、电机II(1)的转速来控制锥齿轮II(14)的转速,锥齿轮II(14)依次通过丝杠(15)、丝杠螺母(17)带动配重块(18)沿导向杆(19)的移动,进而控制配重块(18)的惯性半径,以改变飞轮组件的转动惯量,同时通过控制电机I(2)、电机II(1)的转速控制配重块(18)的回转角加速度,从而控制变惯量反作用飞轮输出的反作用力矩范围和精度。
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