一种旋转轴周向限位机构的制作方法
【专利摘要】本发明属于机械传动【技术领域】，涉及对旋转轴周向限位机构的改进。一种旋转轴周向限位机构，它包括旋转轴限位环定位销(1)、旋转轴(2)、旋转轴限位环(3)、n个结构相同的中间限位环(4)，n为0～50的整数、壳体限位环(5)、壳体限位环定位销(6)、壳体(7)；旋转轴限位环(3)通过旋转轴限位环定位销(1)固定在旋转轴(2)上，n个中间限位环(4)位于壳体限位环(5)和旋转轴限位环(3)之间，壳体限位环(5)通过壳体限位环定位销(6)固定在壳体(7)上，壳体限位环(5)、n个中间限位环(4)和旋转轴限位环(3)都套在旋转轴(2)上并保持间隙配合。本发明提出了一种改进的旋转轴周向限位机构设计，具有结构简单、体积小、重量轻、易装配和可靠性高等优点，以满足新型飞行器对电动作动器设计要求。
【专利说明】一种旋转轴周向限位机构
【技术领域】
[0001]本发明属于机械传动【技术领域】，涉及对飞行控制系统电动作动器旋转轴周向限位机构的改进。
【背景技术】
[0002]在工程【技术领域】，随着飞行器综合指标要求的提高，对电动作动器的可靠性和重量的要求越来越高。中国专利申请“滚珠丝杠副的螺母转动限位装置”(专利申请号:201310645821.6)实现了对螺母旋转圈数的限制，防止了螺杆运动到极限位置，避免了滚珠丝杠副卡死或者损坏等故障。其缺点是:容易出现卡滞现象，工作的可靠性差。由于限位滚柱在两个相邻的限位环的连接槽内运动，当受到污染时，限位滚柱容易被污染物阻碍，形成卡滞现象。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提出一种改进的电动作动器旋转轴周向限位机构，以便消除运动卡滞，提高工作的可靠性。
[0004]本发明的技术方案是:一种旋转轴周向限位机构，它包括旋转轴2、旋转轴限位环
3、η个结构相同的中间限位环4、壳体限位环5和壳体7，η为0?50的整数；旋转轴限位环3固定在旋转轴2上，η个中间限位环4位于壳体限位环5和旋转轴限位环3之间，壳体限位环5固定在壳体7上，壳体限位环5、η个中间限位环4和旋转轴限位环3都套在旋转轴2上并保持间隙配合；其特征在于:在旋转轴2的圆柱面上有一个径向贯通的旋转轴销孔2a ;旋转轴限位环3是一个横截面为矩形的圆环，在旋转轴限位环3的圆柱面上有一个径向贯通的旋转轴限位环销孔3a，旋转轴限位环定位销1位于旋转轴销孔2a和旋转轴限位环销孔3a内并保持过盈配合，将旋转轴限位环3与旋转轴2连接为整体；在旋转轴限位环3的圆周上有一个径向伸展的旋转轴限位环凸台，在旋转轴限位环凸台上有一个沿轴向伸展的旋转轴限位环挡块3b，旋转轴限位环挡块3b的内表面是与旋转轴2同轴的圆弧面，旋转轴限位环挡块3b的轴向长度κ = 1.5 δ?1.8 δ，δ是中间限位环4和壳体限位环5的厚度；壳体7上有一个旋转轴安装平面，在旋转轴安装平面上有一个旋转轴安装孔7a，旋转轴2的右端插入旋转轴安装孔7a内并保持间隙配合，旋转轴2与壳体7的轴向位置不变，壳体限位环5是一个横截面为矩形的圆环，壳体限位环5的外径与旋转轴限位环3的外径相等，在壳体限位环5的圆周上有一个径向伸展的壳体限位环凸台5a，壳体限位环凸台5a的外径与旋转轴限位环凸台的外径相等，在壳体限位环凸台5a上有一个U型限位槽，壳体限位环凸台5a和中间限位环挡块4a对应的圆心角相同；壳体限位环定位销6是一个圆柱销；在壳体7上有一个壳体限位环定位销安装孔7b，壳体限位环定位销安装孔7b的孔径与U型限位槽的直径相等，壳体限位环定位销安装孔7b和U型限位槽的位置对应，壳体限位环定位销6位于壳体限位环定位销安装孔7b和壳体限位环5上的U型限位槽内并保持过盈配合；中间限位环4是一个横截面为矩形的圆环，中间限位环4的外径与旋转轴限位环3的外径相等，在中间限位环4的圆周上有一个径向伸展的中间限位环凸台，中间限位环凸台的外径与旋转轴限位环凸台的外径相等，在中间限位环凸台上有一个沿轴向伸展的中间限位环挡块4a，中间限位环挡块4a的形状和旋转轴限位环3上旋转轴限位环挡块3b的形状相同；旋转轴限位环挡块3b和中间限位环挡块4a均朝向壳体7。
[0005]本发明的优点是:提出了一种改进的电动作动器旋转轴周向限位机构，消除了运动卡滞，提高了工作的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种旋转轴周向限位机构，它包括旋转轴2、旋转轴限位环3、n个结构相同的中间限位环4、壳体限位环5和壳体7，n为0?50的整数；旋转轴限位环3固定在旋转轴2上，η个中间限位环4位于壳体限位环5和旋转轴限位环3之间，壳体限位环5固定在壳体7上，壳体限位环5、η个中间限位环4和旋转轴限位环3都套在旋转轴2上并保持间隙配合；其特征在于:在旋转轴2的圆柱面上有一个径向贯通的旋转轴销孔2a ;旋转轴限位环3是一个横截面为矩形的圆环，在旋转轴限位环3的圆柱面上有一个径向贯通的旋转轴限位环销孔3a，旋转轴限位环定位销1位于旋转轴销孔2a和旋转轴限位环销孔3a内并保持过盈配合，将旋转轴限位环3与旋转轴2连接为整体；在旋转轴限位环3的圆周上有一个径向伸展的旋转轴限位环凸台，在旋转轴限位环凸台上有一个沿轴向伸展的旋转轴限位环挡块3b，旋转轴限位环挡块3b的内表面是与旋转轴2同轴的圆弧面，旋转轴限位环挡块3b的轴向长度κ =1.55?1.8δ，δ是中间限位环4和壳体限位环5的厚度；壳体7上有一个旋转轴安装平面，在旋转轴安装平面上有一个旋转轴安装孔7a，旋转轴2的右端插入旋转轴安装孔7a内并保持间隙配合，旋转轴2与壳体7的轴向位置不变，壳体限位环5是一个横截面为矩形的圆环，壳体限位环5的外径与旋转轴限位环3的外径相等，在壳体限位环5的圆周上有一个径向伸展的壳体限位环凸台5a，壳体限位环凸台5a的外径与旋转轴限位环凸台的外径相等，在壳体限位环凸台5a上有一个U型限位槽，壳体限位环凸台5a和中间限位环挡块4a对应的圆心角相同；壳体限位环定位销6是一个圆柱销；在壳体7上有一个壳体限位环定位销安装孔7b，壳体限位环定位销安装孔7b的孔径与U型限位槽的直径相等，壳体限位环定位销安装孔7b和U型限位槽的位置对应，壳体限位环定位销6位于壳体限位环定位销安装孔7b和壳体限位环5上的U型限位槽内并保持过盈配合；中间限位环4是一个横截面为矩形的圆环，中间限位环4的外径与旋转轴限位环3的外径相等，在中间限位环4的圆周上有一个径向伸展的中间限位环凸台，中间限位环凸台的外径与旋转轴限位环凸台的外径相等，在中间限位环凸台上有一个沿轴向伸展的中间限位环挡块4a，中间限位环挡块4a的形状和旋转轴限位环3上旋转轴限位环挡块3b的形状相同；旋转轴限位环挡块3b和中间限位环挡块4a均朝向壳体7。
[0008]本发明的工作原理是:上述旋转轴周向限位机构在工作时，当马达或其它动力源使旋转轴2正向旋转运动时，旋转轴限位环3随旋转轴2旋转，当旋转轴限位环3上的旋转轴限位环挡块3b与邻接的第一个中间限位环4上的中间限位环挡块4a侧面接触时，由旋转轴限位环挡块3b带动第一个中间限位环4旋转，当第一个中间限位环4上的中间限位环挡块4a与邻接的第二个中间限位环4上的中间限位环挡块4a侧面接触时，由第一个中间限位环4上的中间限位环挡块4a带动第二个中间限位环4旋转，依次类推，带动最后一个中间限位环4旋转，直到最后一个中间限位环4上的中间限位环挡块4a与壳体限位环5上的壳体限位环凸台5a侧面接触时，受到壳体7的阻力，使旋转轴2停止旋转运动。同理，旋转轴2反向转动时，工作过程与上述过程相同，实现了旋转轴2的周向限位功能。
[0009]旋转轴限位环3上的旋转轴限位环挡块3b对应的圆心角不小于20°，中间限位环4上的中间限位环挡块4a对应的圆心角范围在20°到60°之间选取，壳体限位环5上的壳体限位环凸台5a对应的圆心角等于中间限位环4上的中间限位环挡块4a对应的圆心角。
[0010]中间限位环4的数量根据旋转轴周向限位机构允许旋转的角度确定。设旋转轴周向限位机构允许旋转的角度为α 1，旋转轴限位环3允许旋转的角度α 2，中间限位环4允许旋转的角度为α 3。则α 3 = 240°?320°，α 2 = 20°?320°，中间限位环4允许旋转的角度为α 3确定好后，所有中间限位环4允许旋转的角度和为η α 3，α 1-ηα 3的差值作为旋转轴限位环3担负的允许旋转的角度。一般将α 3选为整数，α 1-η α 3的差值很可能为非整数，由旋转轴限位环3担负非整数的允许旋转的角度，便于中间限位环4的加工。根据α 1，经过反复测算和调整，即可确定α 2和α 3的数值。
[0011]实施例1
[0012]旋转轴周向限位机构的限位角度是α 1 =610°，取α 3 = 320°，中间限位环4的数量η = 1，中间限位环4总的旋转角度为320°，α 1-ηα 3的差值为290°，α 2 = 290°。
[0013]实施例2
[0014]旋转轴周向限位机构允许旋转的角度α 1 = 1400°，取α 3 = 300°，中间限位环4的数量η = 4，中间限位环4总的允许旋转角度为1200°，α 1-η α 3的差值为200°，α 2=200。。
[0015]实施例3
[0016]旋转轴周向限位机构允许旋转的角度α 1 = 2900°，取α 3 = 320°，中间限位环4的数量η = 9，中间限位环4总的允许旋转角度为2880°，α 1-η α 3的差值为20°，α2
=20° ο
【权利要求】
1.一种旋转轴周向限位机构，它包括旋转轴(2)、旋转轴限位环(3)、n个结构相同的中间限位环⑷、壳体限位环(5)和壳体(7)，η为O?50的整数；旋转轴限位环(3)固定在旋转轴⑵上，η个中间限位环(4)位于壳体限位环(5)和旋转轴限位环(3)之间，壳体限位环(5)固定在壳体(7)上，壳体限位环(5)、η个中间限位环(4)和旋转轴限位环(3)都套在旋转轴(2)上并保持间隙配合；其特征在于:在旋转轴(2)的圆柱面上有一个径向贯通的旋转轴销孔(2a);旋转轴限位环(3)是一个横截面为矩形的圆环，在旋转轴限位环(3)的圆柱面上有一个径向贯通的旋转轴限位环销孔(3a)，旋转轴限位环定位销(I)位于旋转轴销孔(2a)和旋转轴限位环销孔(3a)内并保持过盈配合，将旋转轴限位环(3)与旋转轴(2)连接为整体；在旋转轴限位环(3)的圆周上有一个径向伸展的旋转轴限位环凸台，在旋转轴限位环凸台上有一个沿轴向伸展的旋转轴限位环挡块(3b)，旋转轴限位环挡块(3b)的内表面是与旋转轴(2)同轴的圆弧面，旋转轴限位环挡块(3b)的轴向长度κ = 1.5 δ?1.8δ, δ是中间限位环(4)和壳体限位环(5)的厚度；壳体(7)上有一个旋转轴安装平面，在旋转轴安装平面上有一个旋转轴安装孔(7a)，旋转轴(2)的右端插入旋转轴安装孔(7a)内并保持间隙配合，旋转轴(2)与壳体(7)的轴向位置不变，壳体限位环(5)是一个横截面为矩形的圆环，壳体限位环(5)的外径与旋转轴限位环(3)的外径相等，在壳体限位环(5)的圆周上有一个径向伸展的壳体限位环凸台(5a)，壳体限位环凸台(5a)的外径与旋转轴限位环凸台的外径相等，在壳体限位环凸台(5a)上有一个U型限位槽，壳体限位环凸台5a和中间限位环挡块4a对应的圆心角相同；壳体限位环定位销(6)是一个圆柱销；在壳体(7)上有一个壳体限位环定位销安装孔(7b)，壳体限位环定位销安装孔(7b)的孔径与U型限位槽的直径相等，壳体限位环定位销安装孔(7b)和U型限位槽的位置对应，壳体限位环定位销(6)位于壳体限位环定位销安装孔(7b)和壳体限位环(5)上的U型限位槽内并保持过盈配合；中间限位环(4)是一个横截面为矩形的圆环，中间限位环(4)的外径与旋转轴限位环⑶的外径相等，在中间限位环⑷的圆周上有一个径向伸展的中间限位环凸台，中间限位环凸台的外径与旋转轴限位环凸台的外径相等，在中间限位环凸台上有一个沿轴向伸展的中间限位环挡块(4a)，中间限位环挡块(4a)的形状和旋转轴限位环(3)上旋转轴限位环挡块(3b)的形状相同；旋转轴限位环挡块(3b)和中间限位环挡块(4a)均朝向壳体⑵。
【文档编号】F16D71/00GK104315057SQ201410528362
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】贾生鑫, 商蓬勃, 程百杰, 任省伟, 张振芳 申请人:兰州飞行控制有限责任公司