机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环一体化结构的制作方法

1.本实用新型属于机械结构设计领域，具体涉及机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环一体化结构。


背景技术：

2.在机电作动器传动机构中经常需要将电机的旋转输入转换为直线输出，目前通常采用的转换机构是丝杠螺母，丝杠螺母主要分为两类，分别是梯形丝杠螺母与滚珠丝杠螺母，两者相比较各自有各自的优缺点。梯形丝杠的优点是加工简单、制造成本较低、选取合适的螺纹升角能够自锁，缺点是传动效率较低；滚珠丝杠的优点是传动效率较高，缺点是制造成本较高、不能自锁。
3.为了在机电作动器发生故障失效时，将机电作动器的输出轴锁止，不随外载发生窜动，所以需要选择能够自锁的丝杠螺母，同时为了使得机电作动器输出行程不超过要求范围，通常需要在机电作动器上设置机械限位，而且机电作动器的输出端通常与外部机构通过耳环连接，为了保证同轴性耳环内部装有关节轴承。通常输出耳环与丝杠螺母为分体结构，采用法兰或者螺纹连接，该连接方式的弊端是增加了零部件的数量和种类、增加了装配的难度和工作量、同时使得整个机电作动器的刚度降低、并且增加了作动器的轴向尺寸。目前多数机电作动器的机械限位方式为通过丝杠螺母与支撑壳体之间的限位台的撞击来实现，该方法的弊端是冲击力大、容易导致丝杠和螺母之间咬死、寿命较短。
4.针对上述问题，本实用新型采用梯形丝杠螺母与输出耳环以及机械限位一体化结构，通过将螺母与输出耳环一体化设计，避免了两者之间的连接，减少了零件的数量和种类、简化了作动器的加工和装配、提升了机电作动器的刚度、减少了作动器轴向尺寸的占用。同时利用丝杠和螺母之间旋转摩擦的作用减少直接撞击带来的较大冲击力，而且通过减摩耐磨材料铜的使用起到了一定的缓冲作用、延长了使用寿命。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：提出了一种机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环以及机械限位一体化结构，采用螺母与输出耳环一体化结构，减少了零件种类、简化了机电作动器的装配、提升了作动器的刚度、减少了作动器轴上尺寸的占用。同时利用丝杠和螺母之间旋转摩擦的作用减少直接撞击带来的较大冲击力，而且通过减摩耐磨材料铜的使用起到了一定的缓冲作用、延长了使用寿命。
6.本发明的技术方案：机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环一体化结构，包括：螺母与输出耳环一体化结构2、梯形丝杠11；螺母与输出耳环一体化结构2穿入输出轴套筒5的中心孔内，梯形丝杠11旋入螺母与输出耳环一体化结构2中，防转台6通过左端两个圆柱定位台安装于螺母与输出耳环一体化结构 2上平面的左侧；防转轴承7穿过防转台6上的轴中，轴向通过轴用弹性挡圈8 固定，小垫圈9和第二限位铜块固定螺钉10固定在螺母与输出耳环一体化结构 2上平面的右侧，两个圆锥滚子轴承12与衬套13依次穿插在梯形丝杠11
左、右端和中间部位，右端圆锥滚子轴承12的右端面通过止动垫圈15和轴向固定螺母16固定，轴向固定螺母16从梯形丝杠11右端螺纹处旋入，防止圆锥滚子轴承12轴向松脱。
7.优选地，限位铜块3通过第一限位铜块固定螺钉4安装于梯形丝杠11的左端面。
8.优选地，关节轴承1压装于螺母与输出耳环一体化结构2上耳环处的孔内。
9.优选地，第二限位铜块固定螺钉10安装于防转台6右面的两个通孔内。
10.优选地，圆锥滚子轴承12外圈安装于外壳14的孔内。
11.优选地，外壳14左端面定位台安装于输出轴套筒5的右端面孔中。
12.本发明的有益效果：本实用新型设计了一种机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环以及机械限位一体化结构，采取了螺母与输出耳环一体化设计方案，减少了零件种类、简化了机电作动器的装配、提升了作动器的刚度、减少了作动器轴上尺寸的占用。同时利用丝杠端部的限位铜块，有效的减小机电作动器机械限位时的冲击，起到了缓冲的作用，增加了作动器的使用寿命。
附图说明
13.图1为一种机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环以及机械限位一体化结构示意图。
14.其中，1：关节轴承、2：螺母与输出耳环一体化结构、3：限位铜块、4：第一限位铜块固定螺钉、5：输出轴套筒、6：防转台、7：防转轴承、8：轴用弹性挡圈、9：小垫圈、10：第二限位铜块固定螺钉、11：梯形丝杠、12：圆锥滚子轴承、13：衬套、14：外壳、15：止动垫圈、16轴向固定螺母。
具体实施方式
15.下面结合说明书附图对本发明做进一步详细说明。
16.参见说明书附图1，其是本发明一种机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环以及机械限位一体化结构的一较佳实施方式的结构示意图。关节轴承1压装于螺母与输出耳环一体化结构2上耳环处的孔内，螺母与输出耳环一体化结构 2穿入输出轴套筒5的中心孔内，限位铜块3通过第一限位铜块固定螺钉4安装于梯形丝杠11的左端面，将安装好限位铜块3的梯形丝杠11旋入螺母与输出耳环一体化结构2中，防转台6通过定位台安装于螺母与输出耳环一体化结构2上，防转轴承7穿过防转台6上的轴中，轴向通过轴用弹性挡圈8固定，然后利用小垫圈9和第二限位铜块固定螺钉10固定在螺母与输出耳环一体化结构2上，圆锥滚子轴承12与衬套13以此穿插在梯形丝杠11右端，如图1所示，圆锥滚子轴承12的右端则通过止动垫圈15和轴向固定螺母16固定，防止其轴向松脱。圆锥滚子轴承12外圈则安装于外壳14的孔内。
17.梯形丝杠11旋转进而带动螺母进行直线运动，从而使得螺母与输出耳环一体化结构2进行直线输出，当螺母与输出耳环一体化结构2向右运动至极限限位的位置时，限位铜块3的左端面与从而使得螺母与输出耳环一体化结构2的内部端面产生周向摩擦，同时限位铜块3产生周向变形，起到了限位和缓冲的作用。


技术特征：
1.机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环一体化结构，包括：螺母与输出耳环一体化结构(2)、梯形丝杠(11)；其特征在于，螺母与输出耳环一体化结构(2)穿入输出轴套筒(5)的中心孔内，梯形丝杠(11)旋入螺母与输出耳环一体化结构(2)中，防转台(6)通过左端两个圆柱定位台安装于螺母与输出耳环一体化结构(2)上平面的左侧；防转轴承(7)穿过防转台(6)上的轴中，轴向通过轴用弹性挡圈(8)固定，小垫圈(9)和第二限位铜块固定螺钉(10)固定在螺母与输出耳环一体化结构(2)上平面的右侧，两个圆锥滚子轴承(12)与衬套(13)依次穿插在梯形丝杠(11)左、右端和中间部位，右端圆锥滚子轴承(12)的右端面通过止动垫圈(15)和轴向固定螺母(16)固定，轴向固定螺母(16)从梯形丝杠(11)右端螺纹处旋入。2.如权利要求1所述的一体化结构，其特征在于，限位铜块(3)通过第一限位铜块固定螺钉(4)安装于梯形丝杠(11)的左端面。3.如权利要求1所述的一体化结构，其特征在于，关节轴承(1)压装于螺母与输出耳环一体化结构(2)上耳环处的孔内。4.如权利要求1所述的一体化结构，其特征在于，第二限位铜块固定螺钉(10)安装于防转台(6)右面的两个通孔内。5.如权利要求1所述的一体化结构，其特征在于，圆锥滚子轴承(12)外圈安装于外壳(14)的孔内。6.如权利要求1所述的一体化结构，其特征在于，外壳(14)左端面定位台安装于输出轴套筒(5)的右端面孔中。

技术总结
本实用新型涉及机电作动器的梯形丝杠螺母与输出耳环一体化结构，螺母与输出耳环一体化结构(2)穿入输出轴套筒(5)的中心孔，梯形丝杠(11)旋入螺母与输出耳环一体化结构(2)，防转台(6)通过左端两个圆柱定位台安装于螺母与输出耳环一体化结构(2)上平面左侧；防转轴承(7)穿过防转台(6)上的轴中，轴向通过轴用弹性挡圈(8)固定，小垫圈(9)和限位铜块固定螺钉(10)固定在螺母与输出耳环一体化结构(2)上平面的右侧，右端圆锥滚子轴承(12)的右端面通过止动垫圈(15)和轴向固定螺母(16)固定，轴向固定螺母(16)从梯形丝杠(11)右端旋入。本实用新型减少零件种类、简化机电作动器的装配、减少作动器轴上尺寸的占用。作动器轴上尺寸的占用。作动器轴上尺寸的占用。


技术研发人员：屈海龙 刘向 任鹏杰 徐祥礼 雷朝
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所
技术研发日：2020.11.10
技术公布日：2021/10/15