一种应用于飞行模拟实验三自由度转台的制作方法

本实用新型属于实验装备技术领域，涉及一种应用于飞行模拟实验三自由度转台，特别适用于数控实验平台上模拟飞行器的飞行过程。

背景技术：

现有飞行模拟实验，模拟飞行器置于平台上，三自由度运动欠连续；且实验中存在系统震动与抖动，运动精度低。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种应用于飞行模拟实验三自由度转台，以解决现有技术中飞行模拟实验三自由度运动欠连续；实验中存在系统震动与抖动，运动精度低等问题。

本实用新型所述的一种应用于飞行模拟实验三自由度转台，包括PLC、下垂吊装板、上U形架、下门形架、半工形架、Z向驱动结构、X向驱动结构、Y向驱动结构; 上U形架与下垂吊装板紧固连接；Z向驱动结构包括第一伺服电机、第一高转矩谐波减速器；第一伺服电机与第一高转矩谐波减速器驱动连接；第一高转矩谐波减速器包括第一传动轴；第一传动轴与地面垂直布置，Z向驱动结构紧固安装在上U形架与下门形架之间；X向驱动结构包括第二伺服电机、第二高转矩谐波减速器、配重；第二伺服电机与第二高转矩谐波减速器驱动连接；第二高转矩谐波减速器包括第二传动轴；第二传动轴水平布置，第二伺服电机与第二高转矩谐波减速器紧固安装在下门形架的一侧，配重紧固安装在下门形架的另一侧；半工形架安装在下门形架上；Y向驱动结构包括第三伺服电机与第三高转矩谐波减速器；第三高转矩谐波减速器包括第三传动轴；第三传动轴水平布置，第三伺服电机与第三高转矩谐波减速器紧固安装在半工形架上；PLC与第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机电控连接；当PLC驱动第一伺服电机转动，第一伺服电机驱动第一高转矩谐波减速器，带动本实用新型整体沿竖直Z向旋转；当PLC驱动第二伺服电机转动，第二伺服电机驱动第二高转矩谐波减速器，带动本实用新型整体沿水平X向旋转；当PLC驱动第三伺服电机转动，第三伺服电机驱动第三高转矩谐波减速器，第三传动轴转动，带动本实用新型沿水平Y向旋转。

本实用新型Z向驱动结构还包括第一固定托板、第一固定支撑、球锥轴承、球轴承；球锥轴承、球轴承安装在第一固定支撑内；第一伺服电机与第一固定托板紧固连接；第一固定托板与上U形架紧固连接；第一传动轴与下门形架驱动连接；第一传动轴与球锥轴承、球轴承配合传动，确保系统沿竖直Z向转动过程的稳定，克服系统运动过程中产生的系统震动与抖动。

本实用新型X向驱动结构还包括第二固定托板、第二固定支撑、球轴承；第二伺服电机与第二高转矩谐波减速器分别与第二固定托板紧固连接；第二高转矩谐波减速器还与第二固定支撑紧固连接；第二固定支撑与下门形架紧固连接；球轴承安装在下门形架内，第二传动轴与球轴承配合传动，确保系统水平X向转动过程的稳定，克服系统运动过程中产生的系统震动与抖动。

本实用新型Y向驱动结构还包括第三固定托板、第三固定支撑、球轴承；第三伺服电机与第三高转矩谐波减速器分别与第三固定托板紧固连接；第三高转矩谐波减速器还与第三固定支撑紧固连接；第三固定支撑与半工形架紧固连接；球轴承安装在半工形架内，第三传动轴与球轴承配合传动，确保系统水平Y向转动过程的稳定，克服系统运动过程中产生的系统震动与抖动。

本实用新型下垂吊装板固定于数控实验平台龙门吊架上；承载3公斤负荷，驱动分辨率0.001度。

本实用新型的积极效果在于：实现高精度三自由度连续运动；通过伺服电机的精确控制与高转矩谐波减速器的连接，实现系统更小的体积、重量；运动过程更大的运动负载；伺服电机更精准的转动角度控制，并可在此转台上安装各种不同的测量设备来满足使用需求。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型Z向驱动结构示意图；

图3为本实用新型X向驱动结构示意图；

图4为本实用新型Y向驱动结构示意图；

图中：1下垂吊装板、2上U形架、3下门形架、4半工形架、5 Z向驱动结构、6 X向驱动结构、7 Y向驱动结构、5a第一伺服电机、5b第一固定托板、5c第一高转矩谐波减速器、5d第一固定支撑、5e球锥轴承、5f第一传动轴、5g球轴承、6a第二伺服电机、6b第二固定托板、6c第二高转矩谐波减速器、6d第二固定支撑、6e球轴承、6f第二传动轴、6g配重、7a第三伺服电机、7b第三固定托板、7c第三高转矩谐波减速器、7d第三固定支撑、7e球轴承、7f第三传动轴。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的一个实施例。

本实用新型实施例如图1所示，包括PLC、下垂吊装板1、上U形架2、下门形架3、半工形架4、Z向驱动结构5、X向驱动结构6、Y向驱动结构7;上U形架2与下垂吊装板1紧固连接，PLC与第一伺服电机5a、第二伺服电机6a、第三伺服电机7a电控连接。

如图1、图2所示，Z向驱动结构5包括第一伺服电机5a、第一固定托板5b、第一高转矩谐波减速器5c、第一固定支撑5d、球锥轴承5e、球轴承5g；第一伺服电机5a与第一固定托板5b紧固连接；第一固定托板5b与上U形架2紧固连接；第一伺服电机5a与第一高转矩谐波减速器5c驱动连接；球锥轴承5e、球轴承5g安装在第一固定支撑5d内；第一高转矩谐波减速器5c包括第一传动轴5f；第一传动轴5f与地面垂直布置，第一传动轴5f与球锥轴承5e、球轴承5g配合传动；第一传动轴5f与下门形架3驱动连接；当PLC驱动第一伺服电机5a转动，第一伺服电机5a驱动第一高转矩谐波减速器5c，带动本实用新型整体绕第一传动轴5f转动；第一传动轴5f与球锥轴承5e、球轴承5g配合传动；确保系统垂直运动过程的稳定，克服系统运动过程中产生的系统震动与抖动。

如图1、图3所示，X向驱动结构6包括第二伺服电机6a、第二固定托板6b、第二高转矩谐波减速器6c、第二固定支撑6d、球轴承6e、配重6g；第二伺服电机6a与第二高转矩谐波减速器6c分别与第二固定托板6b紧固连接；第二高转矩谐波减速器6c还与第二固定支撑6d紧固连接；第二固定支撑6d与下门形架3紧固连接；第二伺服电机6a与第二高转矩谐波减速器6c驱动连接；第二高转矩谐波减速器6c包括第二传动轴6f；第二传动轴6f水平X向布置，第二伺服电机6a与第二高转矩谐波减速器6c紧固安装在下门形架3的一侧，配重6g紧固安装在下门形架3的另一侧；球轴承6e安装在下门形架3内，第二传动轴6f与球轴承6e配合传动；当PLC驱动第二伺服电机6a转动，第二伺服电机6a驱动第二高转矩谐波减速器6c，带动本实用新型整体绕第二传动轴6f转动；确保系统水平运动过程的稳定，克服系统运动过程中产生的系统震动与抖动。

如图1、图4所示，Y向驱动结构7包括第三伺服电机7a、第三固定托板7b、第三高转矩谐波减速器7c、第三固定支撑7d、球轴承7e；半工形架4安装在下门形架3上；第三固定支撑7d与半工形架4紧固连接；第三伺服电机7a与第三高转矩谐波减速器7c分别与第三固定托板7b紧固连接；第三高转矩谐波减速器7c还与第三固定支撑7d紧固连接；第三高转矩谐波减速器7c包括第三传动轴7f；第三传动轴7f水平布置，球轴承7e安装在半工形架4内，第三传动轴7f与球轴承7e配合传动；当PLC驱动第三伺服电机7a转动，第三伺服电机7a驱动第三高转矩谐波减速器7c，第三传动轴7f转动，带动本实用新型第三传动轴7f转动。确保系统翻滚运动过程的稳定，克服系统运动过程中产生的系统震动与抖动。

本实用新型实施例下垂吊装板1固定于数控实验平台龙门吊架上；承载3公斤负荷，驱动分辨率可达到0.001度。