一种一体化电动舵机的制作方法

本发明属于伺服系统，具体涉及一种一体化电动舵机。

背景技术：

1、随着高速小型飞行器的不断发展高速小型飞行器系统空间尺寸条件要求日趋苛刻，各分系统所占用空间大小都会影响自身在高速小型飞行器上的安装位置，进而影响到高速小型飞行器内部各分系统安装位置的整体布局。

2、电动舵系统作为高速小型飞行器飞行控制的执行机构，起着关键作用，故舵系统小型化、集成化特点己成为发展趋势。通常一套电动舵系统由四只舵机与一套舵放电路构成，现有技术中，舵放电路和舵机需要在弹体上分开安装，降低了有效空间的使用率。因此，为保证舵系统在高速小型飞行器系统上安装位置合理，空间利用率高，提高舵系统小型化、集成化程度势在必行。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种一体化电动舵机，将驱动和传动集成，提高了电动舵机的功率密度以及集成化、小型化程度。

2、为实现上述目的，本发明提供一种一体化电动舵机，包括本体和安装在其内的传动组件、驱动组件；

3、所述传动组件包括电机、丝杠副及摇臂滑块组件；所述电机和丝杠副平行设置，且该电机通过齿轮减速器与所述丝杠副连接；所述丝杠副包括丝杠和设于其上的丝杠螺母；

4、所述摇臂滑块组件与所述丝杠副垂直设置，且所述摇臂滑块组件与丝杠螺母连接；所述摇臂滑块组件内安装有输出轴；所述丝杠螺母能够在丝杠转动下沿其轴向移动，并推动摇臂滑块组件转动，进而带动输出轴转动；

5、所述驱动组件设于电机背离丝杠副的一侧，所述驱动组件包括驱动支架和驱动板，所述驱动板与驱动支架平行设置，且通过紧固件安装在驱动支架上；所述驱动支架和驱动板之间设有电源模块，其通过紧固件安装在驱动支架上，同时其与驱动板电连接；所述电机与所述驱动板电连接。

6、作为本发明的进一步改进，

7、所述驱动板上还设有二极管，对应所述二极管设有的散热板，所述散热板通过单面背胶与二极管贴合，并通过紧固件安装在驱动支架上；

8、所述驱动板上还设有插座，所述插座垂直于驱动板设置，并通过紧固件安装在驱动支架上，所述插座的插针焊接在驱动板上。

9、作为本发明的进一步改进，所述摇臂滑块组件包括摇臂和滑块，所述丝杠螺母通过滑块设于摇臂对应的滑槽内；所述摇臂的转动中心设有轴向通孔，用于安装输出轴。

10、作为本发明的进一步改进，所述输出轴轴向两端分别设有第三轴承，输出轴通过对应的第三轴承安装于本体上。

11、作为本发明的进一步改进，所述输出轴的轴向一端设有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的压紧面与输出轴端面之间设有弹垫和第二轴承端盖，通过调节锁紧螺栓的预紧力，能够轴向压紧第三轴承。

12、作为本发明的进一步改进，所述输出轴的轴向另一端为舵片安装接口，其伸出本体外部，并在输出轴和本体的连接处设有防护罩，所述防护罩通过紧固件与本体固定连接，同时防护罩和输出轴的接触面上设有密封圈。

13、作为本发明的进一步改进，所述丝杠轴向两端分别设有第一轴承和第二轴承，所述丝杠轴向两端分别通过对应的轴承安装于本体上；所述第二轴承外侧设有第一轴承端盖，其通过紧固件与本体连接，并同时压于第二轴承上。

14、作为本发明的进一步改进，所述本体上对应所述丝杠螺母设有传感器，所述传感器的感应轴与所述丝杠螺母的耳轴连接，所述传感器能够跟随丝杠螺母沿丝杠轴向移动，用于感应丝杠螺母的位置；所述传感器和与所述驱动板电连接。

15、作为本发明的进一步改进，所述齿轮减速器包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮安装于电机的输出轴上，所述第三齿轮和安装于所述丝杠上，所述第二齿轮平行设置于第一齿轮和第三齿轮之间，且所述第二齿轮分别与第一齿轮和第三齿轮啮合。

16、作为本发明的进一步改进，

17、所述第三齿轮的外侧设有第二防护盖；和/或，

18、所述电机输出轴一端的第一齿轮外侧设有第一防护盖，所述电机另一端设有第三防护盖；和/或，

19、所述电机和驱动组件外部对应设有第四防护盖；和/或，

20、所述丝杠副和摇臂滑块组件外部对应设有第五防护盖。

21、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：

22、（1）本发明的一体化电动舵机，将驱动组件和传动组件集成为一体，驱动组件可在整体组装完成后，安装在本体上，不仅能够将驱动组件的集成设计，而且安装方便，提高了电动舵机的功率密度以及集成化、小型化程度。

23、（2）本发明的一体化电动舵机，通过轴承端盖对丝杠的预紧力调整、通过锁紧螺栓对输出轴的预紧力调整，可以有效消除系统间隙，从而有效减小舵系统易出现的抖动现象的问题。

24、（3）本发明的一体化电动舵机，本发明通过摇臂滑块组件和丝杠螺母连接，一方面能够将丝杠螺母的直线运动转化为摇臂圆周方向的转动，实现舵机输出轴的输出，另一方面，还能够防止丝杠螺母在丝杠上的圆周转动，保证其沿丝杠轴向移动。

技术特征：

1.一种一体化电动舵机，其特征在于，包括本体（10）和安装在其内的传动组件、驱动组件；

2.根据权利要求1所述的一体化电动舵机，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一体化电动舵机，其特征在于，所述摇臂滑块组件包括摇臂（21）和滑块（22），所述丝杠螺母（8）通过滑块（22）设于摇臂（21）对应的滑槽内；所述摇臂（21）的转动中心设有轴向通孔，用于安装输出轴（20）。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一体化电动舵机，其特征在于，所述输出轴（20）轴向两端分别设有第三轴承（33），输出轴（20）通过对应的第三轴承（33）安装于本体（10）上。

5.根据权利要求4所述的一体化电动舵机，其特征在于，所述输出轴（20）的轴向一端设有锁紧螺栓（32），所述锁紧螺栓（32）的压紧面与输出轴（20）端面之间设有弹垫（31）和第二轴承端盖（30），通过调节锁紧螺栓（32）的预紧力，能够轴向压紧第三轴承（33）。

6.根据权利要求5所述的一体化电动舵机，其特征在于，所述输出轴（20）的轴向另一端为舵片安装接口，其伸出本体（10）外部，并在输出轴（20）和本体（10）的连接处设有防护罩（18），所述防护罩（18）通过紧固件与本体固定连接，同时防护罩（18）和输出轴（20）的接触面上设有密封圈（19）。

7.根据权利要求1-3、5、6中任一项所述的一体化电动舵机，其特征在于，所述丝杠（9）轴向两端分别设有第一轴承（6）和第二轴承（11），所述丝杠（9）轴向两端分别通过对应的轴承安装于本体（10）上；所述第二轴承（11）外侧设有第一轴承端盖（12），其通过紧固件与本体（10）连接，并同时压于第二轴承（11）上。

8.根据权利要求1-3、5、6中任一项所述的一体化电动舵机，其特征在于，所述本体（10）上对应所述丝杠螺母（8）设有传感器（28），所述传感器（28）的感应轴与所述丝杠螺母（8）的耳轴连接，所述传感器（28）能够跟随丝杠螺母（8）沿丝杠（9）轴向移动，用于感应丝杠螺母（8）的位置；所述传感器（28）和与所述驱动板（15）电连接。

9.根据权利要求1-3、5、6中任一项所述的一体化电动舵机，其特征在于，所述齿轮减速器包括第一齿轮（2）、第二齿轮（4）和第三齿轮（5），所述第一齿轮（2）安装于电机（1）的输出轴上，所述第三齿轮（5）和安装于所述丝杠（9）上，所述第二齿轮（4）平行设置于第一齿轮（2）和第三齿轮（5）之间，且所述第二齿轮（4）分别与第一齿轮（2）和第三齿轮（5）啮合。

10.根据权利要求9所述的一体化电动舵机，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种一体化电动舵机，包括本体和安装在其内的传动组件、驱动组件；所述传动组件包括电机、丝杠副及摇臂滑块组件；所述电机和丝杠副平行设置，且该电机通过齿轮减速器与所述丝杠副连接；所述丝杠副包括丝杠和设于其上的丝杠螺母；所述摇臂滑块组件与所述丝杠副垂直设置，且所述摇臂滑块组件与丝杠螺母连接；所述摇臂滑块组件内安装有输出轴；所述丝杠螺母能够在丝杠转动下沿其轴向移动，并推动摇臂滑块组件转动，进而带动输出轴转动；所述驱动组件设于电机背离丝杠副的一侧，所述驱动组件包括驱动支架和驱动板，所述电机与所述驱动板电连接。本发明将驱动和传动集成，提高了电动舵机的功率密度以及集成化、小型化程度。

技术研发人员：赵丰显,张金铎,林冰涛,张珂,王帅兵,李建兴,刘佳,王洪生,杨帆,邱帆
受保护的技术使用者：湖北三江航天红峰控制有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17