专利名称：一种电动舵机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于飞行器控制领域，具体涉及了一种基于直线电位计位置反馈联接环节的电动舵机。
背景技术：
为了适应舵机空间狭小，舵机输出轴工作环境温度高等要求，舵机应具有结构简单、舵机轴所受的热量不易传递给舵机电位计等特点。以往舵机的位置反馈环节主要是电位计输出轴与舵机输出轴直插式联接或消隙齿轮副联接。直插联接方式的舵机结构相对简单，但由于直插式间隙的影响，舵机的位置反馈精度较低，对舵机的伺服控制相对较难；通过消隙齿轮副联接消除了联接间隙，伺服控制精度高，但此种此联接方式需要的空间大，结构复杂，不适于在空间狭小舵机的使用。当舵机空间狭小，工作时，舵机输出轴的环境温度很高时，舵机输出轴温升快，如采用直插式连接或消隙齿轮连接方式，电位计易受热损坏。
实用新型内容本实用新型在充分考虑舵机的内部空间和工作环境等特点，设计了一种基于直线型电位计位置反馈环节的电动舵机，解决在狭小空间内安装、工作环境温度高的舵机结构设计难题和可靠性问题。本实用新型是这样实现的:一种电动舵机，包括伺服电机、介轮、伺服电机齿轮、丝杠齿轮、丝杆、螺母套筒、连杆、舵机输出力臂、舵机输出轴以及电位计反馈装置和定位键。伺服电机依次通过伺服电机齿轮、介轮和丝杠齿轮驱动丝杆转动；所述丝杆一端与丝杠齿轮固定连接，另一端与螺母套筒螺纹连接，所述丝杆上设有滚珠轴承，所述螺母套筒上设有定位键；所述螺母套筒另一端通过连杆与舵机输出力臂连接；所述舵机输出力臂上固定有舵机输出轴；所述舵机输出轴垂直于舵机输出力臂和螺母套筒所构成的面；所述螺母套筒远离舵机输出轴的一端设有电位计反馈装置和定位键。所述电位计反馈装置包括直线电位计和电位计中间抽头，所述电位计中间抽头与定位键上的螺纹孔螺纹连接；其中，为直线电位计优选TO14-42型直线电位计。舵机米用直线电位计，电位计输出轴不与输出轴直接相联接，而与远尚舵机输出轴的螺母套筒直接联接，使舵机输出轴所受的热量在舵机有效工作时间内不易传递到直线电位计，使直线电位计不受热损坏，从而提高了舵机的可靠性。直线电位计连接轴采用中间抽头方式，采用中间抽头的电位计长度方向安装尺寸更小，便于布置在舵机主壳体内，使电位计远离舵机高温区(舵机输出轴附近)。同时，直线电位计中间抽头与螺母套筒上的定位键直接相连，将比采用旋转电位计少用了两个齿轮、电位计锁死机构等，安装结构简单，尺寸小。本实用新型采用直线电位计作为位置反馈环节，此种电位计滑动寿命在106以上，具有环境温度适应性强，线性输出精度高，体积小，机械联接简单、可靠等优点。舵机设计上减少了传动零件的数量， 降低了舵机设计的难度，提高了舵机可靠性，并且使舵机体积、重量大大缩小，从而减小整个舵系统的体积、重量使其满足技术要求。
图1是本实用新型立体结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实施例中电动舵机包括伺服电机、伺服电机齿轮1、介轮2、丝杠齿轮3、丝杆4、螺母套筒5、连杆6、舵机输出力臂7、舵机输出轴8以及电位计反馈装置和定位键9。工作时，伺服电机齿轮1、介轮2、丝杠齿轮3构成直齿轮减速机构，将伺服电机(图中未示出)的高速转动依次通过电机齿轮1、介轮2、丝杠齿轮3进行减速；通过介轮2连接电机齿轮I和丝杠齿轮3，可以大大节省直齿轮减速机构的占用空间。丝杠齿轮3固定在丝杆4 一端，带动丝杆4转动，丝杆4通过滚珠轴承12支承固定。丝杆4的另一端与螺母套筒5螺纹连接，螺母套筒5上设有限制其转动的定位键9，定位键9可安装在直线电位计10的滑槽内。在定位键9的限制下，只允许螺母套筒5沿其轴心线方向平移。当伺服电机通过直齿轮减速机构带动丝杆4转动时，丝杆4与螺母套筒5做相对转动，通过定位键9，将丝杆4的转动转变为螺母套筒5沿其轴心的水平移动；这里，丝杆4、滚珠轴承12、螺母套筒5和定位键9构成了滚珠丝杠减速器，形成第二级减速。螺母套筒5的另一端通过连杆6与舵机输出力臂7连接，舵机输出力臂7上固定有舵机输出轴8 ;舵机输出轴8垂直于舵机输出力臂7和螺母套筒5所构成的面。当螺母套筒5平移时，依次通过连杆6和舵机输出力臂7带动舵机输出轴8做往复运动，从而最终驱动舵机输出轴8按规定转速实现角度旋转，并输出相应的转矩。电位计反馈装置设置在螺母套筒5远离舵机输出轴8的一端，包括WD14-42型直线电位计10和电位计中间抽头11，电位计中间抽头11与定位键9上的螺纹孔螺纹连接。螺母套筒5做直线往复运动过程中带动直线电位计中间抽头11同时做直线往复运动，从而改变直线电位计的数值，直线电位计运动将舵机输出轴的转角信号转变为直线电位计的电压输出信号用于控制舵机输出轴的转角位置。
权利要求1.一种电动舵机，其特征在于包括:伺服电机依次通过伺服电机齿轮(I)、介轮(2)和丝杠齿轮(3)驱动丝杆(4)转动；所述丝杆(4) 一端与丝杠齿轮(3)固定连接，另一端与螺母套筒(5)螺纹连接；所述螺母套筒(5)另一端通过连杆(6)与舵机输出力臂(7)连接；所述舵机输出力臂(X)上固定有舵机输出轴(8);所述舵机输出轴(8)垂直于舵机输出力臂(7)和螺母套筒(5)所构成的面；所述螺母套筒(5)远离舵机输出轴⑶的一端设有电位计反馈装置和用于限制螺母套筒(5)转动的定位键(9)。
2.根据权利要求1所述的电动舵机，其特征在于所述电位计反馈装置包括直线电位计(10)和电位计中间抽头(11)，所述电位计中间抽头(11)与定位键(9)上的螺纹孔螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的电动舵机，其特征在于所述丝杆(4)上设有用于支承固定丝杆⑷的滚珠轴承(12)。
4.根据权利要求3所述的电动舵机，其特征在于所述直线电位计(10)为WD14-42型直线电位计。
专利摘要本实用新型提出一种电动舵机，伺服电机依次通过伺服电机齿轮、介轮和丝杠齿轮驱动丝杆转动；所述丝杆一端与丝杠齿轮固定连接，另一端与螺母套筒螺纹连接，所述丝杆上设有滚珠轴承，所述螺母套筒上设有定位键；所述螺母套筒另一端通过连杆与舵机输出力臂连接；所述舵机输出力臂上固定有舵机输出轴；所述舵机输出轴垂直于舵机输出力臂和螺母套筒所构成的面；所述螺母套筒远离舵机输出轴的一端设有电位计反馈装置和定位键。本实用新型的直线电位计使用方法，实现了舵机在狭小空间内安装、高环境温度下工作，减小了高环境温度对舵机的影响；提高了舵机的可靠性。
文档编号B64C13/34GK202953172SQ20122060208
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者曹东海, 裴宏军, 李勇, 周红芳 申请人:北京自动化控制设备研究所