一种机电作动器极限行程周向防卡死结构的制作方法

本实用新型涉及一种机电作动器极限行程周向防卡死结构，属于机电领域。

背景技术：

滚珠丝杠副是航天大功率机电作动器的核心传动元件，其传动可靠性对机电作动器的整机可靠性有重要影响。传统滚珠丝杠副在滚珠丝杠与滚珠螺母之间增加缓冲垫，用于降低在极限传动位置时滚珠丝杠与滚珠螺母之间的碰撞冲击，此方案在以往配套的机电伺服机构中，被广泛采用，但该方案存在的缺点是缓冲垫作为一种被动式防撞结构，在系统动力电故障或闭环位置控制失效时，机电作动器极限位置滚珠丝杠副内部端面与端面间刚性碰撞挤压，造成滚珠丝杠副钢球螺旋滚道变形而间隙增大，降低螺旋传动精度，甚至引起丝杠副卡死故障导致机电作动器功能丧失。

技术实现要素：

本实用新型的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种机电作动器极限行程周向防卡死结构，以防止螺纹滚道径向形变，提高机电作动器传动精度和可靠性。

本实用新型的技术解决方案：

一种机电作动器极限行程周向防卡死结构，包括滚珠丝杠、滚珠螺母、滚珠和返向器，滚珠丝杠为一端开有导程为Ph的外螺纹滚道，外螺纹滚道根部设有凸缘，在凸缘上开有卡槽结构；滚珠螺母为导程为Ph的内螺纹滚道中空件，滚珠螺母内壁设有返向器，用于构成滚珠在螺纹滚道内的循环回路，滚珠置于滚珠丝杠与滚珠螺母的螺纹滚道中，滚珠丝杠与滚珠螺母通过滚珠实现螺旋传动；在滚珠螺母的一端开有与卡槽结构配合的卡扣结构。

所述的卡槽结构为在凸缘上设置的内陷凹槽。

所述的卡槽结构为在凸缘上设置的凸起卡扣。

卡扣结构的内径小于滚珠丝杠的凸缘外径。

卡扣结构的内径大于滚珠丝杠的凸缘外径。

滚珠螺母中与卡槽结构配合的卡扣结构的高度小于Ph和滚珠丝杠的内陷凹槽轴向深度。

滚珠螺母中与卡槽结构配合的卡扣结构的高度小于Ph。

滚珠螺母卡槽结构与滚珠丝杠的卡扣结构配合时，滚珠螺母与滚珠丝杠的轴向端面不接触。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本实用新型结构简单，装配方便，简化了滚珠丝杠副的零组件配套关系，在滚珠丝杠与滚珠螺母之间对应增加卡扣卡槽结构，避免了极限位置滚珠丝杠与滚珠螺母轴向断端面刚性接触，通过与滚珠的配合，传动稳定，巧妙地实现了机电作动器极限位置防卡死的要求，提高了其传动可靠性和位置控制精度；

(2)本实用新型用于空气动力控制的机电作动器提供全行程高可靠传动，该机电作动器周向防卡死结构不仅满足了作动器位置闭环控制的行程要求，而且简化了滚珠丝杠副的组成配套关系，通过限制钢球与螺纹滚道间的径向相对运动，防止螺纹滚道径向形变。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

本实用新型的工作原理是：如图1所示，周向限位结构(A、B位置)端面依附于滚珠丝杠1与滚珠螺母2之间的接触端面，通过设计凸起结构的长度h1和h2，使其值小于滚珠丝杠副的导程Ph，使滚珠丝杠副在极限位置(L＝0)处，沿滚珠丝杠副径向形成面接触且有效接触面积最大；同时，周向限位端面(A、B位置)设计沿滚珠丝杠副径向，在接触时受力面沿圆周切线的法平面，在滚珠丝杠副径向和轴向无有效分力，从而实现滚珠螺母2完全缩回接触滚珠丝杠1的极限位置(L＝0)，周向限位端面(A、B位置)吸收撞击能量且保护了螺纹滚道不受冲击破坏，为提高周向限位端面的结构强度，可采用螺旋式凸起结构，具体结构为：

一种机电作动器极限行程周向防卡死结构，包括滚珠丝杠1、滚珠螺母2、滚珠和返向器，滚珠丝杠1为一端开有导程为Ph的外螺纹滚道，外螺纹滚道根部设有凸缘，在凸缘上开有卡槽结构；滚珠螺母2为导程为Ph的内螺纹滚道中空件，滚珠螺母2内壁设有返向器，用于构成滚珠在螺纹滚道内的循环回路，滚珠置于滚珠丝杠1与滚珠螺母2的螺纹滚道中，滚珠丝杠1与滚珠螺母2通过滚珠实现螺旋传动；在滚珠螺母2的一端开有与卡槽结构配合的卡扣结构。

所述的卡槽结构可为在凸缘上设置的内陷凹槽，此时卡扣结构的内径小于滚珠丝杠1的凸缘外径，滚珠螺母2中与卡槽结构配合的卡扣结构的高度小于Ph和滚珠丝杠1的内陷凹槽轴向深度；

另外，卡槽结构也可为在凸缘上设置的凸起卡扣，此时，卡扣结构的内径大于滚珠丝杠1的凸缘外径，滚珠螺母2中与卡槽结构配合的卡扣结构的高度小于Ph。

上述滚珠螺母2卡槽结构与滚珠丝杠1的卡扣结构配合时，滚珠螺母2与滚珠丝杠1的轴向端面不接触。

通过上述设计，机电作动器在滚珠螺母2完全缩回接触滚珠丝杠1的极限位置，周向限位结构即A、B位置端面沿圆周方向接触，限制滚珠丝杠1与滚珠螺母2的相对运动，杜绝滚珠丝杠副卡死故障；同时，周向接触端面沿圆周切线的法平面方向，撞击载荷在丝杠副径向无有效分力，限制滚珠丝杠副滚动体钢球与螺纹滚道间的径向相对运动，防止螺纹滚道径向形变，即实现机电作动器的极限位置防卡死功能，提高了机电作动器位置控制精度传动的可靠性和位置控制精度。

以往为了防止机电作动器极限位置丝杠副撞击卡死，一般采用在滚珠丝杠与滚珠螺母接触端面增加一铍青铜材质的圆环形缓冲垫，在滚珠螺母缩回至撞击滚珠丝杠的极限位置，缓冲垫吸收撞击能量，达到缓冲的目的。但该缓冲垫式防卡死方案是一种被动式防撞设计，在机电作动器闭环位置控制失效或者系统动力电故障时，瞬时冲击会造成滚珠丝杠副螺纹滚道变形而影响丝杠副传动定位精度，甚至造成缓冲垫与滚珠丝杠副粘连成一体，是滚珠丝杠副传动功能丧失。

本实用新型所述的周向防卡死结构较好的吸收撞击能量，同时，限制了滚珠丝杠与滚珠螺母的相对运动，保护了螺纹滚道不受撞击影响而变形，大大提高了机电作动器的闭环控制精度。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。