一种适用于小型导弹的电动舵机的制作方法

本发明属于导弹舵机系统领域，具体涉及一种适用于小型导弹的电动舵机。

背景技术：

舵机系统是一种具有高精度、高响应速度特性的位置(角度)伺服系统，其作为飞行器舵面控制的执行机构而广泛应用于导弹飞行器中，通过接收导弹制导系统给出的舵面偏转信号，转化并输出相应的控制指令来实现导弹舵面的偏转，从而改变导弹的运动姿态或飞行轨迹，从而达到控制导弹飞行状态的目的。

随着导弹相关技术的不断发展，导弹的设计指标不断提高，这使得对于执行机构的性能要求也随之提高，促使舵机系统向着体积与重量不断减小，负载能力不断增强的方向发展。

在现有技术中，电动舵机通常设置在导弹舱段内，但导弹的弹头、尾段等舱段中心通常需要设置呈喇叭形的发动机喷管，这就使得导弹内的某些舱段内腔包络为锥面形，进而导致舱段内剩余空间结构异形，从而使得电动舵机的结构布局难度较大，上述问题对于舱室本就窄小的小型导弹而言尤为明显，极大地影响了小型导弹的应用与发展。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于小型导弹的电动舵机，其中通过将电动舵机设置为l型，并对舵机的整体结构进行优化布局和设计，形成上窄下宽且结构紧凑、减速比调整范围大的适用于小型导弹的电动舵机，有效改善了电动舵机在小型导弹舱室内不易安装布局的缺陷，提高了小型导弹舱室的结构利用率，推动了小型导弹的应用与发展。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于小型导弹的电动舵机，用于将其设置在小型导弹舱段内的一端较窄而另一端较宽的连续异形空间内，包括本体和电机，其特征在于，

所述本体呈一端厚度小而另一端厚度大的l型，其内部设置为空腔结构以容置各部件，所述电机设置在该本体厚度大的一端，其传动轴伸出所述本体的侧面并在该传动轴的端部固定设置有第一齿轮，该第一齿轮可在所述电机带动下进行旋转运动；

所述本体的中部横向设置有滚珠丝杠副，其包括突出所述本体侧壁且在其端部固定设置有第二齿轮的丝杠段和套设在该丝杠段上并容置于所述本体空腔内的螺母段，所述第二齿轮可与所述第一齿轮匹配啮合以将所述第一齿轮上的旋转驱动力传输到所述第二齿轮上，继而所述第二齿轮驱动所述丝杠段进行旋转运动并将该旋转运动转化为所述螺母段的平移运动；

所述本体厚度小的一端设置有输出轴和摇臂连杆，所述摇臂连杆的一端与所述输出轴固定连接，其另一端与所述滚珠丝杠副的螺母段匹配连接，所述螺母段进行平移运动时将驱动力通过所述摇臂连杆传递到所述输出轴上，继而由所述输出轴通过旋转运动将该驱动力输出。

作为本发明的进一步改进，所述本体的中部外壁上对应所述滚珠丝杠副的轴线方向平行设置有直线位移传感器，其传感器销轴与所述螺母段匹配连接并可随其进行往复平移以监测所述螺母段的直线位移，继而反馈所述输出轴的旋转角度

作为本发明的进一步改进，所述第一齿轮和所述第二齿轮的外侧设置有齿轮盖，其固定在所述本体的侧面上并将所述第一齿轮和所述第二齿轮覆盖住以避免导弹舱段内的其他部件对上述齿轮传动产生干涉。

作为本发明的进一步改进，所述第一齿轮和第二齿轮之间设置有过渡齿轮，其分别与所述第一齿轮、所述第二齿轮啮合以实现将驱动力从所述第一齿轮传输到所述第二齿轮上。

作为本发明的进一步改进，所述过渡齿轮通过微型深沟球轴承而将其两端分别固定在所述本体的侧壁上和所述齿轮盖的内壁上。

作为本发明的进一步改进，所述摇臂连杆和所述输出轴固定连接后通过深沟球轴承固定在所述本体的顶部。

作为本发明的进一步改进，所述输出轴轴线方向的两端部外侧分别设置有第一轴承端盖和第二轴承端盖，以对所述输出轴两侧端部设置的所述深沟球轴承进行限位和保护。

作为本发明的进一步改进，所述滚珠丝杠副通过角接触轴承固定在所述本体的侧壁上。

作为本发明的进一步改进，所述角接触轴承与所述第二齿轮之间设置有第三轴承端盖，以对所述角接触轴承进行限位和保护。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的适用于小型导弹的电动舵机，其通过将容置电动舵机各部件的本体设置为l型，优化电动舵机的整体结构，使其沿舱段径向方向尺寸需求大大缩小，有效适应了小型导弹在设置喇叭形发动机喷管后形成的异形空间，减小了电动舵机在小型导弹内的布置难度，提高了导弹舱段内的空间利用率；

(2)本发明的适用于小型导弹的电动舵机，其通过设置多级齿轮传动的形式，使得电动舵机的减速比可调范围大，从而可以满足导弹不同减速比的需求，大大提升了电动舵机的兼容性和适用范围；

(3)本发明的适用于小型导弹的电动舵机，其通过角接触轴承和深沟球轴承来分别将滚珠丝杠副和输出轴固定在本体上，有效保证了传动机构的精确传动，减小了驱动力在传输过程中的损耗，提高了动力传输的效率；

(4)本发明的适用于小型导弹的电动舵机，结构简单，易于装配，检修与维护便捷，能有效适应在小型导弹上的应用，且其减速比范围大，兼容性好，能有效适应各种减速比需求的导弹，大大推动了小型导弹的应用与发展。

附图说明

图1是本发明实施例中适用于小型导弹的电动舵机整体结构局部剖视图；

图2是本发明实施例中适用于小型导弹的电动舵机侧视图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.电机，2.滚珠丝杠副，3.直线位移传感器，4.本体，5.第一齿轮，6.过渡齿轮，7.第二齿轮，8.输出轴，9.摇臂连杆，10.齿轮盖，11.第一轴承端盖，12.第二轴承端盖，13.第三轴承端盖，14.角接触轴承，15.微型深沟球轴承，16.深沟球轴承。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明优选实施例中的电动舵机如图1～2中所示，其中，图1是本发明实施例中适用于小型导弹的电动舵机整体结构局部剖视图；图2是本发明实施例中适用于小型导弹的电动舵机侧视图。

进一步具体地，一个优选实施例中的电动舵机包括本体4、电机1、滚珠丝杠副2、直线位移传感器3，其中，优选实施例中的本体4设计为内部中空的l型结构，即其顶部窄下部宽，整体在竖向上呈l形；进一步地，本体4的底部设置有用于提供驱动力的电机1，其在本体4的底部横向设置，其输出轴对应本体4的一侧，且输出轴上设置有第一齿轮5，第一齿轮5优选与电机1的输出轴以铆接固联的形式连接；进一步地，本体4中设置有可将齿轮的旋转运动变换为直线运动的滚珠丝杠副2，其设置在电机1的上方，且其一端为螺母并伸入本体4的中部空腔中，另一端为伸出本体4侧面的丝杠并在其端部设置有第二齿轮7，第二齿轮7与第一齿轮5之间可相互啮合，从而实现将第一齿轮5上的驱动力传输到第二齿轮7上。

进一步优选地，为充分提高电动舵机的减速比可调范围，第一齿轮5和第二齿轮7之间设置有过渡齿轮6，其可分别与第一齿轮5和第二齿轮7啮合，从而将第一齿轮5的驱动力传输到第二齿轮7上；进一步优选地，第一齿轮5为小齿轮，过渡齿轮6为中间齿轮，第二齿轮7为大齿轮，由此可将电机1驱动的第一齿轮5的转速逐步降低，并由第二齿轮7将驱动力传输到滚珠丝杠副2上，并将第二齿轮7上的旋转运动转化为滚珠丝杠副螺母的直线运动；进一步优选地，第二齿轮7优选通过键固联在滚珠丝杠副2的一端，其也可根据实际需要选择铆接固联等别的固联形式。

进一步地，设置有齿轮的本体4侧面上设置有齿轮盖10，以将上述齿轮包覆在本体4的侧面上；进一步优选地，过渡齿轮6通过微型深沟球轴承15固定在本体4与齿轮盖10之间，其一侧活动设置在本体4的侧面上，另一侧活动设置在齿轮盖10的内壁上，过渡齿轮6在微型深沟球轴承15的辅助作用下可绕其轴线转动；进一步优选地，滚珠丝杠副2通过角接触轴承14固定设置在本体4的侧壁上，角接触轴承14环绕其周面设置，以使得滚珠丝杠副2可在其丝杠端部的第二齿轮7带动下进行旋转，继而将第二齿轮7的旋转运动转化为滚珠丝杠副2螺母端的直线运动。

进一步地，本体4的顶部侧面上设置有输出轴8，用于带动转轴旋转，其与摇臂连杆9固定连接，并可在摇臂连杆9的带动下不断旋转，继而带动输出轴8上设置的转轴转动；进一步地，摇臂连杆9的一端连接输出轴8并可带动其旋转，其另一端与滚珠丝杠副2的螺母端匹配连接，以将滚珠丝杠副2螺母端的直线运动转换成输出轴8上的旋转运动，完成电机1输出动力的传递；进一步地，本体4的外壁上沿滚珠丝杠副2的长度方向设置有直线位移传感器3，其与滚珠丝杠副2平行设置，且其传感器销轴与滚珠丝杠副2的螺母端相互匹配并随螺母做往复的直线运动，继而反馈滚珠丝杠副2螺母端的直线位移，由该直线位移间接反馈输出轴8的旋转角度。

进一步优选地，固定连接摇臂连杆9的输出轴8由多组深沟球轴承16固定在本体4的顶部，深沟球轴承16设置在输出轴8沿轴线方向的两端，使得输出轴8可在摇臂连杆9作用下可发生旋转；进一步优选地，在本体4顶部的侧面上对应输出轴8轴线方向的两侧端部分别设置有第一轴承端盖11和第二轴承端盖12，以对深沟球轴承16进行限位和保护；进一步优选地，第二齿轮7和角接触轴承14之间设置有第三轴承端盖13，以对角接触轴承14进行限位和保护，防止其与第二齿轮7之间产生干涉。

本发明实施例的适用于小型导弹的电动舵机，其整体结构设置呈l型，使电动舵机对沿舱段径向方向尺寸需求极小，以适应与舱段内腔剩余结构为异形的小型导弹，充分利用了小型导弹内腔容置有喇叭形发动机喷管后形成的锥形空间，大大降低了电动舵机在导弹舱段内的设置难度，提高了小型导弹内腔空间的利用率，而电动舵机通过第一齿轮、过渡齿轮和第二齿轮匹配传动，使得电动舵机的减速比可调范围大，通过调整上述齿轮的相关尺寸参数便可调整电动舵机的减速比，且通过提高齿轮加工精度和侧隙精度来控制齿轮副的配合间隙，通过调整滚珠丝杠副装配的轴向预紧力消除轴向间隙，通过采用小过盈配合消除输出轴与摇臂连杆之间的固联间隙，保证了舵机系统的稳定性及响应快速性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。