一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构的制作方法

本发明涉及一种悬臂支撑结构，特别是一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构。

背景技术：

机载光电伺服平台是一种典型的动基座光电设备，主要安装在无人机或其它飞机上，完成对目标的侦察和测量定位，为火控系统等后续防空武器装备提供精确的目标信息，以提高防空武器打击目标的能力。

机载设备一般要求体积小，重量轻，刚度好，机载光电伺服平台作为稳定跟踪系统，对轴系支撑结构的刚度要求更高，一般的轴系支撑结构通常选择高精度成对安装的角接触球轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承等构成轴系，在回转轴两端分别安装，形成一定跨度，从而保证光学部件的回转精度和稳定性。但是随着设备小型化的要求，光电伺服可用空间缩小，在光学负载要求大视角的情况下，就会占用一部分支撑空间，只能改为悬臂支撑，这会导致结构刚度降低，稳定性变差，严重影响光学探测性能。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构，解决悬臂支撑结构的回转刚度低，回转精度差的问题。

一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构，包括：底座、回转框架，所述底座为l型支撑框架，l型支撑框架的水平板为安装固定基准，l型支撑框架的竖板为悬臂支撑结构固定板；所述回转框架为u型结构，底面有安装孔，两侧与光学负载相连。

悬臂支撑结构还包括：无隙高刚度运动关节。所述无隙高刚度运动关节可实现回转运动，包括定子和转子，定子与底座相连，转子与回转框架相连，共同组成悬臂支撑结构，转子运动时与定子间无轴向和径向窜动，且转子能承受轴向和径向载荷。

优选的，所述转子包括：旋转轴、轴承a、轴承b、隔圈和螺母a。所述旋转轴为中空回转轴结构，外轴分别与轴承a内圈和电机转子相连，内孔与一对轴承b相连；所述轴承a为深沟球轴承，外圈与固定座相连；所述轴承b，为单列角接触轴承，两个轴承b的宽端面相对安装在旋转轴中空结构中；所述隔圈为圆环状结构，安装在一对轴承b中间，支撑轴承b外圈；所述螺母a为圆环状结构，外环有螺纹，端面开有四个卡槽，安装在旋转轴内孔中，固定轴承b外圈。

优选的，所述定子包括：固定座、固定轴。所述固定座上部为圆盘状结构，下部为方形结构，中间为轴承孔和电机定子安装孔；所述固定轴的盘状结构端与固定座相连，阶梯杆状结构端与轴承b的内圈配合。

优选的，所述无隙高刚度运动关节包括：螺母b、螺母c、调整垫片和电机组件。所述螺母b共两个，为圆环状结构，内孔有螺纹，端面开有四个卡槽，用于固定轴承b内圈，并实现轴承a和一对轴承b轴向预紧；所述螺母c为圆环状结构，内孔有螺纹，端面开有四个卡槽，用于将电机转子固定在旋转轴上；所述调整垫片为不同厚度铜箔片，安装在固定座和固定轴之间，通过改变调整垫片厚度，与螺母b共同实现轴承a和一对轴承b轴向和径向预紧；所述电机组件，为拆分式直流力矩电机，包括电机定子和电机转子。

机载光电伺服平台的悬臂支撑结构装配时，首先，先完成无隙高刚度运动关节的装配，然后将无隙高刚度运动关节通过固定座装在底座竖版上，而后将回转框架安装在无隙高刚度运动关节旋转轴上，完成安装后，测试悬臂支撑机构的回转性能，并观测电机组件的启动电压指标，通过对调整垫片厚度的微调，最终保证悬臂支撑结构高刚度，并转动灵活无卡滞。

本装置解决了机载光电伺服平台在支撑空间不足，不能进行标准轴系设计的情况下，悬臂支撑结构回转刚度低，回转精度差的问题，而且加工成本低，使用标准轴承就可以满足使用要求。

附图说明

图1一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构的组成示意图；

图2一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构的内部结构示意图；

图3一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构的无隙高刚度运动关节组成示意图；

图4一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构的无隙高刚度运动关节内部结构示意图。

1.底座2.回转框架3.无隙高刚度运动关节4.固定座5.固定轴6.旋转轴7.螺母a8.螺母b9.螺母c10.轴承a11.轴承b12.隔圈13.调整垫片14.电机组件

具体实施方式

一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构，包括：底座1、回转框架2，所述底座1为l型支撑框架，l型支撑框架的水平板为安装固定基准，l型支撑框架的竖板为悬臂支撑结构固定板；所述回转框架2为u型结构，底面有安装孔，两侧与光学负载相连。悬臂支撑结构还包括：无隙高刚度运动关节3。

所述无隙高刚度运动关节可实现回转运动，主要包括定子和转子，定子可与底座1相连，转子可与回转框架2相连，共同组成悬臂支撑结构，转子运动时与定子间无轴向和径向窜动，且转子可以承受轴向和径向载荷，自身回转刚度高，回转精度好。

所述定子包括：固定座4、固定轴5。所述固定座4上部为圆盘状结构，下部为方形结构，中间为轴承孔和电机定子安装孔；所述固定轴5的盘状结构端与固定座4相连，阶梯杆状结构端与轴承配合。

所述转子包括：旋转轴6、轴承a10、轴承b11、隔圈12和螺母a7。所述旋转轴6为中空回转轴结构，外轴分别与轴承a10内圈和电机组件14的电机转子相连，内孔与一对轴承b11相连；所述轴承a10为深沟球轴承，内圈与旋转轴6相连，外圈与固定座4相连；所述轴承b11，为单列角接触轴承，两个轴承b11的宽端面相对安装在旋转轴6中空结构中；所述隔圈12为圆环状结构，安装在一对轴承b11中间，支撑轴承b11外圈；所述螺母a7为圆环状结构，外环有螺纹，端面开有四个卡槽，安装在旋转轴6内孔中，固定轴承b11外圈。

所述无隙高刚度运动关节还包括：螺母b8、螺母c9、调整垫片13和电机组件14。所述螺母b8为圆环状结构，内孔有螺纹，端面开有四个卡槽，共两个，用于固定轴承b11内圈，并实现轴承a10和一对轴承b11轴向预紧；所述螺母c9为圆环状结构，内孔有螺纹，端面开有四个卡槽，用于将电机组件14的电机转子固定在旋转轴6上；所述调整垫片13为不同厚度铜箔片，安装在固定座4和固定轴5之间，通过改变调整垫片13厚度，与螺母b8共同实现轴承a10和一对轴承b11轴向和径向预紧；所述电机组件14，为拆分式直流力矩电机，包括电机定子和电机转子。

机载光电伺服平台的悬臂支撑结构装配时，首先，先完成无隙高刚度运动关节3的装配，然后将无隙高刚度运动关节3通过固定座4装在底座竖版上，而后将回转框架2安装在无隙高刚度运动关节3的旋转轴6上，完成安装后，测试悬臂支撑机构的回转性能，并观测电机组件14的启动电压指标，通过对调整垫片13厚度的微调，最终保证悬臂支撑结构高刚度，并转动灵活无卡滞。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种适用于机载光电伺服平台的悬臂支撑结构，包括：底座(1)，回转框架(2)，还包括：无隙高刚度运动关节(3)。无隙高刚度运动关节(3)可实现回转运动，包括定子和转子，转子运动时与定子间无轴向和径向窜动，且转子可以承受轴向和径向载荷，自身回转刚度高，定子可与底座相连，转子可与旋转框架相连，共同组成悬臂支撑结构，解决了机载光电伺服平台在支撑空间不足的情况下，悬臂支撑结构的回转刚度低，回转精度差的问题。

技术研发人员：任艳红;姚都
受保护的技术使用者：北京遥感设备研究所
技术研发日：2017.10.26
技术公布日：2018.04.20