RU2678385C1 - Электромеханический рулевой привод вращательного действия - Google Patents
Электромеханический рулевой привод вращательного действия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678385C1 RU2678385C1 RU2018114243A RU2018114243A RU2678385C1 RU 2678385 C1 RU2678385 C1 RU 2678385C1 RU 2018114243 A RU2018114243 A RU 2018114243A RU 2018114243 A RU2018114243 A RU 2018114243A RU 2678385 C1 RU2678385 C1 RU 2678385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- stage
- gearbox
- electric motor
- rolling bodies
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000005662 electromechanics Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H49/00—Other gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/24—Transmitting means
- B64C13/26—Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
- B64C13/28—Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к электромеханическим приводам. Электромеханический рулевой привод вращательного действия состоит из закрепленных на пластине (1) электродвигателя (2), датчика обратной связи (3) и редуктора. В корпусе редуктора размещены выходная и промежуточная ступени, реализованные с помощью волновых передач с промежуточными телами качения. Выходная ступень волновой передачи с промежуточными телами качения (10) выполнена с оптимальным передаточным числом, обеспечивающим минимальный наружный диаметр. Развиваемый момент привода достигнут за счет числа рядов тел качения. Промежуточная ступень волновой передачи с промежуточными телами качения (10) дополнена цилиндрическими парами (4, 5, 6). Указанные пары осуществляют кинематическую связь между электродвигателем (2) и входным валом промежуточной ступени и размещены со стороны, противоположной выходному валу выходной ступени редуктора. Датчик обратной связи (3) размещен на корпусе редуктора с противоположной стороны от выходного вала выходной ступени (12). Достигается расширение области применения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электромеханики, предназначено для преобразования сигнала управления и электрической энергии источника питания в механическую энергию вращательного движения и может быть использовано в качестве исполнительного механизма приводов управления аэродинамическими поверхностями летательного аппарата.
Известны электромеханические приводы управления аэродинамическими поверхностями, выходное звено которых совершает вращательное движение (Патент РФ №2519612 МПК: В64С 13/28, F16H 37/02, F16H 49/00, Патент РФ №2321138 МПК: Н02K 7/116, F04B 1/20, Патент РФ №2408125 МПК: B64D 31/14, Н02K 7/116). Данные механизмы размещаются в пространстве подвижной аэродинамической поверхности с целью освобождения полезного объема в полости крыла.
Наиболее близким по совокупности признаков является силовой мини-привод подвижной аэродинамической поверхности летательного аппарата (Патент РФ №2408125). Конструкция прототипа содержит корпус в котором соосно размещены электродвигатель, многоступенчатая волновая передача, датчик обратной связи, расположенный на выходном звене выходной ступени волновой передачи, при этом корпус механизма располагается в объеме аэродинамической поверхности, имеющей ось вращения не соосную с осью вращения мини-привода, и жестко с ней соединен, а на выходном звене мини-привода эксцентрично его оси вращения крепится тяга, соединяющая мини-привод с неподвижной частью летательного аппарата. Таким образом поворот выходного звена мини-привода ведет к повороту аэродинамической поверхности относительно ее оси вращения.
Недостатком данного изобретения является выполнение привода без минимизации его габаритных размеров, что ограничивает область применения из-за невозможности вписаться в тонкий мидель без использования обтекателя на аэродинамической поверхности, ухудшающего аэродинамику летательного аппарата.
Цель предполагаемого изобретения заключается в создании привода с минимизацией габаритов, что позволит его использовать в более тонких миделях аэродинамических поверхностей без использования обтекателя, т.е. расширить область его применения.
Заявленный результат достигается тем, что электромеханический рулевой привод вращательного действия состоящий из электродвигателя, датчика обратной связи, редуктора, в корпусе которого размещены выходная и промежуточная ступени, реализованные с помощью волновых передач с промежуточными телами качения, отличающихся тем, что выходная ступень волновой передачи с промежуточными телами качения выполнена с оптимальным передаточным числом, обеспечивающим минимальный наружные диаметр, а требуемый развиваемый момент привода достигнут за счет увеличения числа рядов тел качения, при этом промежуточная ступень волновой передачи с промежуточными телами качения дополнена цилиндрическими парами и расположена соосно оси выходной ступени, продольная ось электродвигателя расположена параллельно этой оси, а цилиндрические пары, осуществляющие кинематическую связь между электродвигателем и входным валом промежуточной ступени, размещены со стороны противоположной выходному валу выходной ступени редуктора, кроме того в выходной и промежуточной ступенях и в выходном колесе цилиндрической пары выполнены цилиндрические отверстия внутри которых расположена ось, соединяющая выходной вал выходной ступни редуктора с ротором датчика обратной связи, размещенном на корпусе редуктора с противоположной стороны от выходного вала выходной ступени.
Техническая сущность и принцип действия привода поясняется на чертежах, на которых изображено:
Фиг. 1. - продольный разрез исполнительного механизма привода
Фиг. 2. - график зависимости наружного диаметра волнового редуктора на основе ВПТК от передаточного числа
Исполнительный механизм привода состоит из пластины 1, на которой торцами с одной стороны крепятся электродвигатель 2 и многоступенчатый редуктор, а с другой датчик обратной связи 3. При этом оси электродвигателя и многоступенчатого редуктора расположены параллельно, а оси датчика обратной связи и многоступенчатого редуктора - соосно.
Выходная и промежуточная ступени редуктора являются волновыми передачами с промежуточными телами качения (ВПТК). Выбор этих передач обусловлен наилучшими массогабаритными показателями по сравнению с другими типами механических передач. При этом если представить расчетный наружный диаметр волновой передачи в виде функции зависящей от передаточного числа, то у данной функции будет существовать локальный минимум в области действительных значений, таким образом реализация на выходной ступени редуктора передаточного числа, лежащего в окрестности минимума, что позволит получить минимальный диаметр передачи. Данная зависимость имеет вид:
где: Мн - максимальный момент нагрузки, q - передаточное число ВПТК, n - количество рядов тел качения (роликов), k - коэффициент, характеризующий допустимое увеличение момента при использовании роликов, D - наружный диаметр жесткого колеса, определяющий диаметр передачи.
Зависимости наружного диаметра ВПТК приведены на фиг. 2. Из приведенных графиков видно, что наименьший наружный диаметр ВПТК при различных расчетных значениях числа рядов тел качения соответствует передаточным числам q лежащим в окрестности значения 9 (8-12). На этом основании для размещения исполнительного механизма привода в требуемом миделе крыла выбирается передаточное число выходной ступени q равное 8-12 при необходимом количестве рядов роликов, например n=4. При этом электродвигатель и промежуточная ступень редуктора выбираются так, что их наружные диаметры не должны превышать наружный диаметр выходной ступени редуктора. При использовании указанных оптимальных размеров элементов исполнительного механизма предлагается компоновка, реализуемая следующим образом.
На валу электродвигателя 2 размещена цилиндрическая шестерня 4, входящая в зацепление с зубчатым колесом 5, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 6.
Зубчатое колесо 6 соединено с входным валом входной ступени многоступенчатого волнового редуктора с промежуточными телами качения, первая ступень которого содержит двухволновый дисковый волнообразователь 7, являющийся входным валом, подшипники качения 8, сепаратор 9, в гнездах которого расположены ролики 10.
Сепаратор 9 выполнен единой деталью с входным валом выходной ступени волновой передачи, содержащей эксцентриковые втулки 11 имеющие одинаковый диаметр и эксцентриситет, соединенные резьбовым соединением с входным валом, подшипники 8, сепаратор 12, в гнездах которого расположены ролики 10, и общее для обеих ступеней жесткое колесо 13, являющееся корпусом волнового редуктора соединенным с пластиной 1 с одной стороны и обладающим крепежными отверстиями с другой.
Корпус датчика обратной связи 3 жестко крепится к пластине 1, а его ротор соединяется с выходным звеном через ось 14, проходящую внутри отверстий выполненных в пластине 1, зубчатом колесе 6, волнообразователе 7 и сепараторе 9.
Принцип действия механизма
При подаче напряжения питания на электродвигатель 2, его вал и размещенная на нем шестерня 4 приводятся в движение, которое через цилиндрическую передачу, включающую в себя зубчатые колеса 4, 5, 6 передается на волнообразователь 7, в результате чего ролики 10 совершают возвратно-поступательные движения в гнездах сепаратора 9 и входят в контакт с неподвижным жестким колесом 13, тем самым вынуждая сепаратор 9 совершать вращательное движение. Сепаратор 9 также является механическим волнообразователем для выходной ступени волнового редуктора за счет установленных на нем эксцентриковых втулок 11. При его вращении ролики 10 совершают возвратно-поступательные движения в гнездах сепаратора 12 и входят в контакт с неподвижным жестким колесом 13, тем самым вынуждая сепаратор 12, являющийся выходным звеном, вращаться.
Таким образом, в результате оптимизации параметров выходной ступени редуктора предложенным способом выбор электродвигателя и промежуточных передач наружным диаметром не превышающим диаметр выходной ступени редуктора и размещения электродвигателя, редуктора и датчика обратной связи указанным образом достигнута возможность расширения области применения электромеханических рулевых приводов в более тонких миделях аэродинамических поверхностей без использования обтекателя.
Claims (1)
- Электромеханический рулевой привод вращательного действия, состоящий из электродвигателя, датчика обратной связи, редуктора, в корпусе которого размещены выходная и промежуточная ступени, реализованные с помощью волновых передач с промежуточными телами качения, отличающийся тем, что выходная ступень волновой передачи с промежуточными телами качения выполнена с оптимальным передаточным числом, обеспечивающим минимальный наружный диаметр, а требуемый развиваемый момент привода достигнут за счет числа рядов тел качения, промежуточная ступень волновой передачи с промежуточными телами качения дополнена цилиндрическими парами, при этом промежуточная ступень расположена соосно оси выходной ступени, продольная ось электродвигателя параллельна этой оси, а цилиндрические пары, осуществляющие кинематическую связь между электродвигателем и входным валом промежуточной ступени, размещены со стороны, противоположной выходному валу выходной ступени редуктора, кроме того, в выходной и промежуточной ступенях и в выходном колесе цилиндрической пары выполнены цилиндрические отверстия, внутри которых расположена ось, соединяющая выходной вал выходной ступени редуктора с ротором датчика обратной связи, размещенного на корпусе редуктора с противоположной стороны от выходного вала выходной ступени.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114243A RU2678385C1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Электромеханический рулевой привод вращательного действия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114243A RU2678385C1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Электромеханический рулевой привод вращательного действия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2678385C1 true RU2678385C1 (ru) | 2019-01-28 |
Family
ID=65273418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018114243A RU2678385C1 (ru) | 2018-04-18 | 2018-04-18 | Электромеханический рулевой привод вращательного действия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2678385C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8191821B2 (en) * | 2006-09-25 | 2012-06-05 | Airbus Operations Limited | Actuator |
RU2515014C2 (ru) * | 2012-07-25 | 2014-05-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Электромеханический привод закрылка самолета |
RU2522646C2 (ru) * | 2012-07-25 | 2014-07-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Электромеханический линейный привод |
RU2622321C1 (ru) * | 2016-03-30 | 2017-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерная компания "Объектные системы автоматики" (ООО "НИК "ОСА") | Система рулевых поверхностей с электромеханическими приводами для управления основными летными функциями самолета |
RU2650312C1 (ru) * | 2016-11-14 | 2018-04-11 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Волновой привод |
-
2018
- 2018-04-18 RU RU2018114243A patent/RU2678385C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8191821B2 (en) * | 2006-09-25 | 2012-06-05 | Airbus Operations Limited | Actuator |
RU2515014C2 (ru) * | 2012-07-25 | 2014-05-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Электромеханический привод закрылка самолета |
RU2522646C2 (ru) * | 2012-07-25 | 2014-07-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Электромеханический линейный привод |
RU2622321C1 (ru) * | 2016-03-30 | 2017-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инженерная компания "Объектные системы автоматики" (ООО "НИК "ОСА") | Система рулевых поверхностей с электромеханическими приводами для управления основными летными функциями самолета |
RU2650312C1 (ru) * | 2016-11-14 | 2018-04-11 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Волновой привод |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8058823B2 (en) | Actuator system with a multi-motor assembly for extending and flexing a joint | |
US20210310546A1 (en) | Speed change device | |
US20120316475A1 (en) | Actuator system with a motor assembly and latch for extending and flexing a joint | |
US10352334B2 (en) | Hydraulic actuator system | |
CN106239554B (zh) | 一种可变刚度的传导机构以及机器人关节 | |
CN103307246A (zh) | 行程可调推杆机构 | |
US20200332872A1 (en) | Inverted compound harmonic drive | |
JP2007536472A (ja) | 連続可変トランスミッション用の同軸電気アクチュエータ | |
CN108036034B (zh) | 一种双向输出型谐波减速装置 | |
RU2678385C1 (ru) | Электромеханический рулевой привод вращательного действия | |
EP3643946B1 (en) | Rotary actuator and linear actuator | |
RU2526366C2 (ru) | Электромеханический мини-привод поступательного действия | |
CN203717797U (zh) | 一种小回差大速比高精度减速器 | |
CN201490853U (zh) | 组合电机 | |
EP3705753A1 (en) | Continuously variable transmission for ram air turbines | |
CN109780163B (zh) | 一种往复式圆柱正弦端面活齿减速器 | |
KR101201415B1 (ko) | 가동풀리를 이용한 액추에이터 | |
KR100699951B1 (ko) | 다수의 모터를 이용한 구동장치의 토크증대 방법 | |
RU2740978C1 (ru) | Блок рулевых приводов ракеты или снаряда | |
CN203641406U (zh) | 一种粉末涂料双螺杆挤出机齿轮箱 | |
Garcia et al. | Customizing planetary gear trains for human limb assistance and replication | |
RU2582829C1 (ru) | Способ работы гайковерта и устройство для его осуществления | |
RU171949U1 (ru) | Электропривод летательного аппарата | |
CN100559048C (zh) | 一种反向转换器 | |
RU2671662C2 (ru) | Электромеханический привод поступательного действия |