专利名称：手动双速与电动无限微动的轴角机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴角机构，特别是涉及一种手动双速与电动无限微动的轴角机 构，属于光电测量及机械技术领域。
背景技术：
目前应用于运载火箭地面瞄准系统的瞄准仪，方位、俯仰运动形式有微动和大角 度快速转动两种方式，由方位、俯仰锁紧手轮、方位、俯仰微动手轮，方位大角度快速转动 时，松开方位锁紧手轮，直接搬动身架，方位微动时，缩紧方位锁紧手轮，旋转方位微动手 轮，同样经由俯仰缩紧手轮和俯仰微动手轮对俯仰调整。目前的瞄准仪不具备电控二维 (方位和俯仰)电控跟踪瞄准能力。为新一代运载火箭地面瞄准系统配套的瞄准仪，需具备方位和俯仰二维的手动、 电控微动和大角度调整的功能，便于在设备自检或架设过程的手动要求，同时满足远程电 控瞄准，并完成对新一代运载火箭惯组棱镜的主动式二维跟踪。本发明应用于新一代运载火箭地面瞄准系统，主要解决瞄准仪主动式二维跟踪所 要求的电控与手动调整并存且相互分离。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种可通过手轮手动调整、 在电机控制下电动调整和通过手动对方位或俯仰进行大角度的快速调整瞄准仪方位的手 动双速与电动无限微动的轴角机构。本发明的技术解决方案是手动双速与电动无限微动的轴角机构，包括涡杆传动 齿轮、电机轴、涡杆、涡轮、摩擦片、消隙簧片、涡轮定位轴和电机传动齿轮，涡轮的轮毂上加 工槽用来安装摩擦片，摩擦片与涡轮定位轴上部的外圆周接触，通过摩擦片的摩擦力保持 涡轮定位轴和涡轮之间相对静止，电机轴和涡杆轴线平行安装，电机轴和涡杆一侧分别安 装涡杆传动齿轮和电机传动齿轮，涡杆传动齿轮和电机传动齿轮啮合，涡杆在涡杆传动齿 轮的外侧安装手轮，涡杆和涡轮啮合传动，在涡杆与涡轮啮合端的端头安装消隙簧片。所述的摩擦片为弧形，数量不少于2片，在涡轮定位轴的外圆周上均勻对称分布。所述的涡轮的轮毂上均勻加工安装槽。所述的摩擦片由弹性材料制成。所述的摩擦片选用铍青铜、弹簧钢或尼龙。所述的摩擦片厚度为0. 5mm,公差为自由公差。本发明与现有技术相比有益效果为(1)本发明采用摩擦片使涡轮与涡轮定位轴相对静止，在手动和电动微调时，改变 了传统涡轮涡杆传动设计理念，使涡杆围绕涡轮定位轴转动，在涡轮定位轴固定情况下，涡 杆带动身架(望远镜)转动角度可以精确测量，同时在需要手动大角度调整时，只需搬动身 架克服摩擦片的摩擦力即可；
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(2)本发明提供了手动模式、电控模式和手动快速大角度调整模式三种瞄准仪调 整方位的方式，使瞄准仪方位调整更方便、准确；(3)本发明在涡轮涡杆传动系统中采用消隙簧片用来消除涡轮和涡杆的间隙，增 加涡杆与涡轮之间的挤靠力，使涡轮涡杆能更好啮合；(4)本发明可以根据瞄准仪调整的需要，使用一套或使用多套实现瞄准仪多轴转 动调整；(5)本发明取消了原有的方位微动和方位制紧机构，增加了电驱动方位微动功能 同时集成了手动微动功能，使整个机构更加简单、体积减小，更易集成在瞄准仪内部；(6)本发明还可以应用于需要精确调准方位的其他仪器上。
图1为本发明结构示意图；图2为本发明涡轮结构示意图；图3为本发明摩擦片结构示意图。
具体实施例方式本发明在设计时综合考虑瞄准仪的需求，取消了方位微动和方位制紧机构，增加 了电驱动方位微动机构，集成了手动微动功能。为了满足大角度方位转动的快速性，分离了 方位微动和大角度方位转动。本发明与原来的制紧机构的主要区别是制紧机构的锁紧力要尽量大一些，确保 可靠锁紧；而摩擦制动锁紧力要控制在一定的范围内，保证当电机驱动时，锁紧力能够驱动 身架转动，当手动大范围转动时能够克服锁紧力。本发明能实现三种模式的转换1、手动模式，通过手轮带动电机轴转动，实现方位的手动微动调整。2、电控模式，由瞄准仪主控板程序控制并经由电机驱动电路，驱动电机转动，从而 带动瞄准仪方位或俯仰快、慢速运动。3、手动快速大角度调整模式，手动直接搬动身架或望远镜，直接克服作为制动滑 片摩擦片5的摩擦力，带动身架方位或俯仰大角度转动。本发明如图1所示，包括涡杆传动齿轮1、电机轴2、涡杆3、涡轮4、摩擦片5、消隙 簧片6、涡轮定位轴7和电机传动齿轮8，涡轮4的轮毂上加工槽用来安装摩擦片5，摩擦片 5抱在涡轮定位轴7上部的外圆周上，通过摩擦片5的摩擦力保持涡轮定位轴7和涡轮4之 间相对静止，电机轴2和涡杆3轴线平行安装，电机轴2和涡杆3 —侧分别安装涡杆传动齿 轮1和电机传动齿轮8，涡杆传动齿轮1和电机传动齿轮8啮合连接，涡杆3在涡杆传动齿 轮1的外侧安装手轮，涡杆3和涡轮4啮合传动，在涡杆3与涡轮4啮合端的端头安装消隙 簧片6。涡轮4的轮毂上均勻加工安装槽41，安装槽41的数量与设计时摩擦片5的数量一 致，安装槽41的宽度与摩擦片5宽度一致，安装槽41处安装摩擦片与涡轮定位轴7外圆周 接触并用摩擦力锁紧。涡轮轮毂铣出两个缺口作为安装槽41，如图2所示，涡轮4的轮毂上 加工了两个安装槽。安装槽41两侧壁上各加工一个安装孔411，通过安装孔411与摩擦片5两端固定。摩擦片5数量不少于2片，在涡轮定位轴7的外圆周上均勻对称分布。摩擦片5 如图3所示为弧形，两端各有一个平面51，平面51上加工安装孔511，通过与安装孔411配 合将摩擦片5固定在涡轮4上。摩擦片5的厚度为0. 5mm,公差为自由公差，摩擦片5的内 径与涡轮定位轴7的外径紧密配合。摩擦片5选用弹性材料，例如可使用铍青铜、弹簧钢和 尼龙等。摩擦片5的摩擦力最小要大于电机最大驱动力，最大防止摩擦片抱死中心轴。消隙簧片6消除涡轮和涡杆的间隙，增加涡杆与涡轮之间的挤靠力，使涡轮涡杆 能更好啮合。瞄准仪身架与涡杆3固联，将涡杆3直接延长至身架外部并安装微动手轮。本发明的安装涡轮定位轴7固定在瞄准仪底座上，涡轮4与涡轮定位轴7通过摩擦制动连接， 涡杆3固定安装在瞄准仪的身架上。当电机驱动时，电机轴2通过涡杆传动齿轮1和电机 传动齿轮8将将力矩传递给涡杆3，在摩擦片的锁紧力作用下驱动身架转动，此时涡轮4不 动。当需要手动微量转动时，只需旋转微动手轮，当手动大范围转动时，直接转动身架，克服 锁紧力，此时电机驱动机构带动涡轮克服锁紧力随身架一同转动。本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。
权利要求
手动双速与电动无限微动的轴角机构，其特征在于包括涡杆传动齿轮(1)、电机轴(2)、涡杆(3)、涡轮(4)、摩擦片(5)、消隙簧片(6)、涡轮定位轴(7)和电机传动齿轮(8)，涡轮(4)的轮毂上加工槽用来安装摩擦片(5)，摩擦片(5)与涡轮定位轴(7)上部的外圆周接触，通过摩擦片(5)的摩擦力保持涡轮定位轴(7)和涡轮(4)之间相对静止，电机轴(2)和涡杆(3)轴线平行安装，电机轴(2)和涡杆(5)一侧分别安装涡杆传动齿轮(1)和电机传动齿轮(8)，涡杆传动齿轮(1)和电机传动齿轮(8)啮合，涡杆(3)在涡杆传动齿轮(1)的外侧安装手轮，涡杆(3)和涡轮(4)啮合传动，在涡杆(3)与涡轮(4)啮合端的端头安装消隙簧片(6)。
2.根据权利要求1所述的手动双速与电动无限微动的轴角机构，其特征在于所述的 摩擦片(5)为弧形，数量不少于2片，在涡轮定位轴(7)的外圆周上均勻对称分布。
3.根据权利要求1所述的手动双速与电动无限微动的轴角机构，其特征在于所述的 涡轮(4)的轮毂上均勻加工安装槽(41)。
4.根据权利要求1所述的手动双速与电动无限微动的轴角机构，其特征在于所述的 摩擦片(2)由弹性材料制成。
5.根据权利要求1或4所述的手动双速与电动无限微动的轴角机构，其特征在于所 述的摩擦片(2)选用铍青铜、弹簧钢或尼龙。
6.根据权利要求1所述的手动双速与电动无限微动的轴角机构，其特征在于所述的 摩擦片(5)厚度为0. 5mm,公差为自由公差。
全文摘要
手动双速与电动无限微动的轴角机构，包括涡杆传动齿轮、电机轴、涡杆、涡轮、摩擦片、消隙簧片、涡轮定位轴和电机传动齿轮，涡轮的轮毂上加工缺口用来安装摩擦片，摩擦片与涡轮定位轴上的外圆周接触，通过摩擦片的摩擦力保持涡轮定位轴和涡轮之间相对静止。本发明采用摩擦片使涡轮与涡轮定位轴相对静止，在手动和电动微调时，改变了传统涡轮涡杆传动设计理念，使涡杆围绕涡轮定位轴转动，在涡轮定位轴固定情况下，涡杆带动身架(望远镜)转动角度可以精确测量，同时在需要手动大角度调整时，只需搬动身架克服摩擦片的摩擦力即可；本发明提供了手动模式、电控模式和手动快速大角度调整模式三种瞄准仪调整方位的方式，使瞄准仪方位调整更方便、准确。
文档编号G05D3/00GK101937235SQ201010240140
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者丁爽, 任建国, 孙宝林, 贾志东, 路峰, 陈为, 高明杰 申请人:北京航天发射技术研究所