CN112217335B - 一种紧凑型带限位精密驱动轴系 - Google Patents

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Abstract

一种紧凑型带限位精密驱动轴系，包括电机座、电机定子、电机转子、轴承座、角接触轴承对、转轴、钢球，其中电机定子和转轴分别通过螺钉固定在电机座上，角接触轴承对内圈固定在转轴上，共同构成精密驱动轴系的静止部分；角接触轴承对外圈、轴承座和电机转子共同构成精密驱动轴系的旋转部分；钢球在轴承座的凹槽上沿径向移动，同时在电机座上沿螺旋线运动，起角度限位作用。该精密驱动轴系具有精度高、驱动力大、结构紧凑、重量轻、强度刚度高、抗冲击振动等特性，能够适应弹载设备的相关要求，同时该精密驱动轴系可进行模块化生产，有利于缩短设备研制周期，降低研制成本。

Description

一种紧凑型带限位精密驱动轴系
技术领域
本发明涉及一种精密驱动轴系，特别是一种应用于弹载三自惯组双轴转位机构的一种紧凑型带限位精密驱动轴系。
背景技术
驱动轴系作为三自惯组双轴转位机构研制过程中的重要部件，用来驱动内框和负载框架的旋转运动，并对内框和负载框架的运动范围进行限制，驱动轴系的精度直接影响整台设备的各项运动精度指标，在三自惯组双轴转位机构研制过程中起着关键作用。
弹载使用环境对三自惯组双轴转位机构尺寸和重量提出苛刻要求，现有产品中驱动轴系采用交叉滚子轴承，尺寸大，重量重，结构复杂，因此必须对现有驱动轴系的材料和结构形式进行改进以满足上述要求。
发明内容
为了实现上述目的而采取的技术方案，包括电机座、电机定子、电机转子、轴承座、角接触轴承对、转轴、钢球；其中电机定子和转轴分别通过螺钉固定在电机座上，角接触轴承对内圈固定在转轴上，共同构成精密驱动轴系的静止部分；角接触轴承对外圈、轴承座和电机转子共同构成精密驱动轴系的旋转部分；钢球在轴承座的凹槽上沿径向移动，同时在电机座上沿螺旋线槽周向运动，起角度限位作用。
有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
1.具有驱动力大、结构紧凑、重量轻、强度刚度高、抗冲击振动等特性，能够适应弹载设备的相关要求；
2.轴系支承形式为一对精密角接触轴承背对背安装，可显著提高设备的轴系回转精度，且在弹载的冲击振动环境下保证轴系精度稳定性要求；
3.可进行模块化生产，有利于缩短设备研制周期，降低研制成本。
附图说明
图1为本发明示意图。
图2为本发明实施例电机座三维结构示意图。
图3为本发明实施例轴承座三维结构示意图。
图中标号：1.电机座、2.电机定子、3.电机转子、4.轴承座、5.角接触轴承对、6.转轴、 7.钢球、8.螺旋线槽、9.凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更详细地描述：
电机定子2和转轴6分别通过螺钉固定在电机座1上，角接触轴承对5内圈固定在转轴 6上，共同构成精密驱动轴系的静止部分；角接触轴承对5外圈、轴承座4和电机转子3共同构成精密驱动轴系的旋转部分，负载通过螺钉固定在轴承座4上随旋转部分一起旋转；钢球7在轴承座4的凹槽9上沿径向移动，同时在电机座1上沿螺旋线槽8运动，起角度限位作用。电机通电后，旋转部分按照控制指令带动负载旋转，当超出电机座1中螺旋线的限定角度范围后，钢球7与螺旋线槽8的末端接触，轴系停止转动。
实施例
如图1、图2、图3所示，具体实施过程如下：
一种紧凑型带限位精密驱动轴系，应用于弹载三自惯组双轴转位机构中，如图1所示，电机定子2和转轴6分别通过螺钉固定在电机座1上，角接触轴承对5内圈固定在转轴6上，共同构成精密驱动轴系的静止部分；角接触轴承对5外圈、轴承座4和电机转子3共同构成精密驱动轴系的旋转部分，负载通过螺钉固定在轴承座4上随旋转部分一起旋转；钢球 7在轴承座4的凹槽9上沿径向移动，同时在电机座1上沿螺旋线槽8运动，起角度限位作用。
电机座1采用高强度铝合金精密加工而成，具有很高的强度、刚度，且重量轻；在电机座1内 端面加工特定角度放射状螺旋线槽8，满足特定角度范围限制要求。
钢球7在轴承座4的凹槽9上沿径向移动，同时在电机座1上沿螺旋线槽8运动，起角度限位作用。
电机通电后，旋转部分按照控制指令带动负载旋转，当超出电机座1中螺旋线的限定角度范围后，钢球7与螺旋线槽8的末端接触，轴系停止转动。
电机定子2和电机转子3组成的电机为直流力矩电机，具有体积小，驱动力大，安装调整方便的特点，特别适合应用于本实例弹载设备高力矩输出密度的要求。
角接触轴承对5为一对精密角接触轴承，且按照背对背方式安装，能够在弹载的冲击振动环境下保证轴系精度，达到长时间精度稳定性要求。
转轴6为中空结构，一方面可以减轻整个精密驱动轴系的重量，另一方面可为导线穿过提供通道。

Claims (4)

1.一种紧凑型带限位精密驱动轴系，包括电机座(1)、电机定子(2)、电机转子(3)、轴承座(4)、角接触轴承对(5)、转轴(6)、钢球(7)，其特征在于：所述电机定子(2)和转轴(6)分别通过螺钉固定在电机座(1) 上，角接触轴承对(5)内圈固定在转轴(6)上，共同构成精密驱动轴系的静止部分；所述角接触轴承对(5)外圈、轴承座(4)和电机转子(3)共同构成精密驱动轴系的旋转部分；所述角接触轴承对(5)为一对按照背对背方式安装的精密角接触轴承；所述钢球(7)在轴承座(4)的凹槽(9)上沿径向移动，同时在电机座(1)上沿螺旋线槽(8)周向运动，起角度限位作用。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型带限位精密驱动轴系，其特征在于，所述电机座(1)采用高强度铝合金机械加工而成，具有很高的强度、刚度，且重量轻；在电机座(1)内端面加工特定角度放射状螺旋线槽(8)，满足特定角度范围限制要求。
3.根据权利要求1所述的一种紧凑型带限位精密驱动轴系，其特征在于，所述电机定子(2)和电机转子(3)共同组成直流力矩电机。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑型带限位精密驱动轴系，其特征在于，所述转轴(6)为中空结构，一方面可以减轻整个精密驱动轴系的重量，另一方面为导线穿过提供通道。
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