圆锥行星齿轮式差动汇流环的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种圆锥行星齿轮式差动汇流环，包括圆锥行星齿轮式差动机构、静刷环、动刷环、转子、动电刷组、静电刷组，其中圆锥行星齿轮式差动机构包括中心轴、差动转动体、行星锥齿轮、联结底座、静圆锥齿轮、动圆锥齿轮，静圆锥齿轮与联结底座固定连接，动圆锥齿轮与中心轴固定连接，静圆锥齿轮与动圆锥齿轮采用相同的齿轮参数，并且以行星锥齿轮轴线公转平面为对称面而对称设置；中心轴、静圆锥齿轮、动圆锥齿轮、行星锥齿轮的回转轴线交于一点。本发明中通过差动机构实现了当中心轴以转速2n转动时，转子以n转速同向转动，实现了差动转动体相对于联结底座、中心转轴相对于差动转动体的转速均为n的差动要求，保证了信号传输的正确性。
【专利说明】圆锥行星齿轮式差动汇流环
【技术领域】
[0001]本发明涉及机电一体化【技术领域】，具体为一种圆锥行星齿轮式差动汇流环。
【背景技术】
[0002]差动汇流环是典型的机电一体化产品，广泛应用于各型航天测控、深空探测、卫星导航、航空导航等雷达通信天线系统等领域。
[0003]目前应用于雷达天线的差动汇流环，都属于小型汇流环，传输的电信号路数少，中心孔径小，所用的差动机构为普通外啮合圆柱齿轮传动机构。如图1所示，目前已有的差动汇流环，传输电信号150路，中心轴内孔直径150毫米，相应的差动机构采用双轴式圆柱齿轮传动形式。但对于应用于40米或更大雷达天线的大型差动汇流环，要求传输电信号230路，中心轴内孔直径350毫米，这样的大型汇流环，若采用相同结构形式的双平行轴式圆柱齿轮传动，结构复杂是其次，要满足传输电信号230路，中心轴内孔直径350毫米的要求，结果造成结构尺寸特别大，以致于在天线座内无法安装。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题
[0005]为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种圆锥行星齿轮式差动汇流环，其中关键技术为:1、差动机构设计，主要要解决天线转动中动、静电流接触块的实时位置对应问题，若接触块发生错位，将使电信号错乱，造成重大事故；还要考虑天线结构系统总技术要求，使结构尺寸，安装位置满足总体要求；2、接触块尺寸大小及圆周分布间隔设计，解决转动中动、静电流接触块可能发生短路和断路的问题。
[0006]技术方案
[0007]本发明的技术方案为:
[0008]所述一种圆锥行星齿轮式差动汇流环，其特征在于:包括圆锥行星齿轮式差动机构、静刷环、动刷环、转子、动电刷组、静电刷组；
[0009]所述圆锥行星齿轮式差动机构包括中心轴、差动转动体、行星锥齿轮、联结底座、静圆锥齿轮、动圆锥齿轮；联结底座与外部天线座固定连接，静圆锥齿轮与联结底座固定连接，动圆锥齿轮与中心轴固定连接，静圆锥齿轮与动圆锥齿轮采用相同的齿轮参数，并且以行星锥齿轮轴线公转平面为对称面而对称设置；中心轴、静圆锥齿轮、动圆锥齿轮、行星锥齿轮的回转轴线交于一点；中心轴与外部天线座方位轴同轴连接，并随外部天线方位轴转动；中心轴带动动圆锥齿轮转动，动圆锥齿轮带动行星锥齿轮转动；行星锥齿轮与差动转动体通过轴承连接；
[0010]转子与差动转动体同轴固定连接，转子周圈上有上下两组沿圆周间隔分布的接触块，上下两组接触块中对应的接触块用导线导通；动电刷组通过动刷环与中心轴同轴固定连接；静电刷组通过静刷环固定在联结底座上；动电刷组和静电刷组的电刷分别与转子周圈上的上下两组接触块对应接触导通。[0011]有益效果
[0012]本发明中通过差动机构实现了当中心轴以转速2n转动时，转子以n转速同向转动，实现了差动转动体相对于联结底座、中心转轴相对于差动转动体的转速均为n的差动要求，保证了信号传输的正确性。而且本发明既满足传动速比、安装位置空间、结构重量等机械要求，又满足信号传递稳定可靠、线缆排布顺畅方便、动静电刷组的结构尺寸及分布科学合理等电信要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1:普通外啮合圆柱齿轮传动机构；
[0014]图2:本发明结构示意图；
[0015]图3:差动机构示意图；
[0016]图4:本发明差动汇流环电信号传输原理；
[0017]图5:转子结构示意图；
[0018]图6:图5的A向视图；
[0019]图7:图5的K向展开视图；
[0020]图8:本发明单套应用实例图；
[0021]图9:本发明双套应用实例图。
[0022]其中:1、圆柱齿轮传动机构中心转轴；2、圆柱齿轮传动机构球轴承；3、圆柱齿轮传动机构差动转动体；4、圆柱齿轮传动机构联结底座；5、中心齿轮；6、小齿轮；7、大齿轮；
8、圆柱齿轮传动机构锁紧螺母；9、中心轴；10、保护罩；11、动刷环；12、动电刷组；13、静电刷组；14、转子；15、静刷环；16、差动机构；17、支座；18、转子环；19、导线；20、接触块；21、锁紧螺母；22、球轴承；23、动圆锥齿轮；24、静圆锥齿轮；25、中心转轴；26、差动转动体；27、行星锥齿轮；28、联结底座；29、方位底座；30、方位转台；31、差动汇流环；32、方位轴；33、支架；34、方位传动装置。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例描述本发明:
[0024]参照附图2，本实施例中的圆锥行星齿轮式差动汇流环包括圆锥行星齿轮式差动机构16、静刷环15、动刷环11、转子14、动电刷组12、静电刷组13。
[0025]参照附图3，圆锥行星齿轮式差动机构包括中心轴9、差动转动体26、行星锥齿轮27、联结底座28、静圆锥齿轮24、动圆锥齿轮23。联结底座与外部天线座固定连接，静圆锥齿轮与联结底座固定连接，动圆锥齿轮与中心轴固定连接，静圆锥齿轮与动圆锥齿轮采用相同的齿轮参数，并且以行星锥齿轮轴线公转平面为对称面而对称设置。中心轴、静圆锥齿轮、动圆锥齿轮、行星锥齿轮的回转轴线交于一点。中心轴与外部天线座方位轴同轴通过联轴节连接，并随外部天线方位轴转动；中心轴带动动圆锥齿轮转动，动圆锥齿轮带动行星锥齿轮转动，运动中行星锥齿轮既绕自身轴线转动，又绕公共轴线作纯滚动式回转运动。行星锥齿轮与差动转动体通过轴承连接，当差动转动体的转速为n(以联结底座为参照)，则中心转轴的转速为2n，这样就实现了差动转动体相对于联结底座、中心转轴相对于差动转动体的转速均为n的差动要求。[0026]动电刷组通过动刷环与中心轴同轴固定连接，电刷组和动刷环组成一体随天线作方位转动；静电刷组通过静刷环固定在联结底座上。转子与差动转动体同轴固定连接，转子周圈上有上下两组沿圆周间隔分布的接触块，上下两组接触块中对应的接触块用导线导通。本实施例中，转子沿圆周方向的相邻接触块间隙为2.192_，单个接触块的周向尺寸为
7.8mm，而上下两组接触块中的每组接触块沿轴向的距离为25mm，通过接触块尺寸大小及圆周分布间隔设计，解决转动中动、静电流接触块可能发生短路和断路的问题。动电刷组和静电刷组的电刷分别与转子周圈上的上下两组接触块对应接触导通，电刷压力通过弹簧来调节。参照附图3和附图4，当中心轴以转速2n转动时，转子由差动机构决定将以n转速同向转动，保证了信号传输的正确性。电信号的传输路径为:信号源^静电刷组O转子下组接触块^转子上组接触块6动电刷组e各用电器。
[0027]本发明提出的圆锥行星齿轮式差动汇流环根据工程所用电信号路数，分为单套应用和双套应用，图8所示为差动汇流环单套应用实例，差动汇流环安装于该工程方位组合中，其中差动汇流环中心轴通过滑块与方位轴连接，差动汇流环底座通过支架与方位底座连接，图9所示为差动汇流环双套应用实例，两套差动汇流环进行轴向组合后安装于该工程方位组合中，其中差动汇流环中心轴通过滑块与功率汇流环中心轴连接，差动汇流环底座通过功率汇流环支架与 方位底座连接。
【权利要求】
1.一种圆锥行星齿轮式差动汇流环，其特征在于:包括圆锥行星齿轮式差动机构、 静刷环、动刷环、转子、动电刷组、静电刷组； 所述圆锥行星齿轮式差动机构包括中心轴、差动转动体、行星锥齿轮、联结底座、静圆锥齿轮、动圆锥齿轮；联结底座与外部天线座固定连接，静圆锥齿轮与联结底座固定连接，动圆锥齿轮与中心轴固定连接，静圆锥齿轮与动圆锥齿轮采用相同的齿轮参数，并且以行星锥齿轮轴线公转平面为对称面而对称设置；中心轴、静圆锥齿轮、动圆锥齿轮、行星锥齿轮的回转轴线交于一点；中心轴与外部天线座方位轴同轴连接，并随外部天线方位轴转动；中心轴带动动圆锥齿轮转动，动圆锥齿轮带动行星锥齿轮转动；行星锥齿轮与差动转动体通过轴承连接； 转子与差动转动体同轴固定连接，转子周圈上有上下两组沿圆周间隔分布的接触块，上下两组接触块中对应的接触块用导线导通；动电刷组通过动刷环与中心轴同轴固定连接；静电刷组通过静刷环固定在联结底座上；动电刷组和静电刷组的电刷分别与转子周圈上的上下两组接触块对应接触导通。
【文档编号】H01R39/64GK103615522SQ201310557833
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】张哲军, 王永强, 赵建伟 申请人:中国电子科技集团公司第三十九研究所