本實用新型涉及查打一體無人機用微小型精確制火箭彈的舵機領(lǐng)域，特別是涉及一種分體組合式舵機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代軍事偵查多采用體型小、價格低廉的無人機進行偵查，由于載重能力有限，缺少專門的武器，小型無人機在發(fā)現(xiàn)目標后不能及時對其進行有效打擊，可能喪失主動權(quán)，而打擊目標也可能是廉價的偽目標，因此，低成本微小型精確制導火箭彈成為無人機的最佳武器。

國內(nèi)外小直徑制導武器用舵機大多采用氣動式舵機，其精度反應速度及跟隨穩(wěn)定性都較差，而對于精確制導武器來說，氣動舵機已不能滿足要求。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，美國等西方國家逐漸用電動舵機取代氣動舵機。

由于彈體直徑較小，現(xiàn)有的電動舵機一般采用集成式、整體化舵機設(shè)計方法，這導致舵機加工及裝配過程繁瑣，從而耗費大量時間及成本；同時由于采用集成整體式電動舵機的方式，致使一個型號的舵機僅能應用一款火箭彈或?qū)?，不利于產(chǎn)品化、系列化，不能實現(xiàn)量產(chǎn)的突破，致使電動舵機的生產(chǎn)、使用成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的是提供一種分體組合式舵機，主要針對高集成化微小型電動舵機進行的設(shè)計，解決現(xiàn)有舵機設(shè)計方法直接移植到微小型電動舵機時產(chǎn)生的加工、裝配過程繁瑣，舵機生產(chǎn)、安裝成本較高的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種分體組合式舵機，所述舵機包括相互獨立的齒輪箱組件和絲杠減速輸出組件，所述齒輪箱組件包括齒輪箱本體，所述齒輪箱本體包括齒輪箱殼體、設(shè)置在所述齒輪箱殼體內(nèi)相互嚙合的第一級減速齒輪組以及由第一級減速齒輪組驅(qū)動的第二級齒輪組中的第三齒輪，

所述絲杠減速輸出組件包括滾珠絲杠本體，所述滾珠絲杠本體上設(shè)置有第四齒輪，所述第四齒輪用于與所述第三齒輪嚙合組成第二級減速齒輪組。

進一步地，所述齒輪箱組件還包括驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機的輸出軸與所述第一級減速齒輪組的驅(qū)動齒輪連接。

進一步地，所述驅(qū)動電機通過轉(zhuǎn)接板實現(xiàn)驅(qū)動電機輸出軸與所述驅(qū)動齒輪的連接。

進一步地，所述轉(zhuǎn)接板上和所述齒輪箱殼體面向所述轉(zhuǎn)接板的側(cè)面上設(shè)置有相互適配的轉(zhuǎn)接板安裝止口配合結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)接板通過轉(zhuǎn)接板安裝止口配合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)驅(qū)動電機輸出軸與所述驅(qū)動齒輪的定位連接。

進一步地，所述絲杠減速輸出組件還包括設(shè)置在所述滾珠絲杠本體和第四齒輪外側(cè)的絲杠殼體，所述絲杠殼體上和所述齒輪箱殼體面向所述滾珠絲杠本體的側(cè)面上設(shè)置有相互適配的絲杠安裝止口配合結(jié)構(gòu)，所述第四齒輪與所述第三齒輪通過所述絲杠安裝止口配合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)定位嚙合。

進一步地，所述滾珠絲杠本體與所述第四齒輪相對的一端設(shè)置有絲杠螺母，所述絲杠螺母遠離所述第四齒輪的一端連接有撥叉組件，所述撥叉組件將所述絲杠螺母的平移運動轉(zhuǎn)換成舵機的輸出轉(zhuǎn)角。

進一步地，所述驅(qū)動電機為無刷直流電機。

進一步地，所述絲杠螺母與所述撥叉組件相對的一端設(shè)置有電位計反饋裝置和限制所述絲杠螺母轉(zhuǎn)動的導向鍵。

進一步地，所述電位計反饋裝置包括直線板片電位計和電位計電刷，所述電位計電刷與所述絲杠螺母固定連接。

進一步地，所述絲杠殼體內(nèi)設(shè)置有支撐所述滾珠絲杠本體的滾珠軸承。

(三)有益效果

本實用新型提供的分體組合式舵機，包括相互獨立的齒輪箱組件和絲杠減速輸出組件，所述齒輪箱組件包括齒輪箱本體，所述齒輪箱本體包括齒輪箱殼體、設(shè)置在所述齒輪箱殼體內(nèi)相互嚙合的第一級減速齒輪組以及由第一級減速齒輪組驅(qū)動的第三齒輪，所述絲杠減速輸出組件包括滾珠絲杠本體，所述滾珠絲杠本體上設(shè)置有第四齒輪，所述第四齒輪用于與所述第三齒輪嚙合組成第二級減速齒輪組。由于齒輪箱組件和絲杠減速輸出組件相互獨立，也即將舵機進行了模塊化分體，所以在生產(chǎn)過程中可以獨立生產(chǎn)，有效避免了整體舵機生產(chǎn)過程的繁瑣；同時齒輪箱組件和絲杠減速輸出組件相互獨立，在舵機裝配過程中，可以將齒輪箱組件和絲杠減速輸出組件分別進行裝配，分體的各組件相對于整體的舵機體積小、并且設(shè)備之間連接關(guān)系簡單，有效簡化了舵機的裝配過程，節(jié)約了將舵機裝配的時間。

本實用新型提供的分體組合式舵機的所述滾珠絲杠本體與所述第四齒輪相對的一端設(shè)置有絲杠螺母，所述絲杠螺母遠離所述第四齒輪的一端連接有撥叉組件，所述撥叉組件將所述絲杠螺母的平移運動轉(zhuǎn)換成舵機的輸出轉(zhuǎn)角；這樣就可以實現(xiàn)將將輸出軸放置到電機軸下方，并與電機軸空間交錯垂直，改變了傳統(tǒng)將輸出軸放置在電機軸與絲杠軸中間或電機相對絲杠位置相反方向位置的布局方式，使舵機體積實現(xiàn)了橫向收縮，減小了橫向空間體積的占用；消除了電機安裝所需的后退量，是舵機體積實現(xiàn)了縱向收縮，減小了舵機縱向體積的占用，即舵機的長度，充分利用了空間，從而實現(xiàn)了產(chǎn)品小型化設(shè)計。

所述齒輪箱組件還包括驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機通過轉(zhuǎn)接板與所述齒輪箱殼體固定連接。轉(zhuǎn)接板的引入可以使舵機適用于不同型號的火箭彈，即可以滿足不同型號火箭彈的性能需求；具體的本實用新型分體式組合舵機可以通過轉(zhuǎn)接板連接不同型號的驅(qū)動電機，從而實現(xiàn)一種舵機結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多種性能輸出，使舵機設(shè)計更利于產(chǎn)品化系列化，改變了以往“一對一”“私人定制”的設(shè)計模式，有效降低了舵機的生產(chǎn)、使用成本。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例分體組合式舵機的組合安裝完成的示意圖；

圖2是本實用新型實施例分體組合式舵機的齒輪箱組件的示意圖；

圖3是本實用新型實施例分體組合式舵機的絲杠減速輸出組件的示意圖。

圖中，1：齒輪箱組件，2：絲杠減速輸出組件，3：驅(qū)動電機，4：連接板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

如圖1、2所示，本實用新型實施例分體組合式舵機，包括相互獨立的齒輪箱組件1和絲杠減速輸出組件2，所述齒輪箱組件1包括齒輪箱本體，所述齒輪箱本體包括齒輪箱殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)相互嚙合的第一級減速齒輪組以及由第一級減速齒輪組驅(qū)動的第三齒輪；所述絲杠減速輸出組件包括滾珠絲杠本體，所述滾珠絲杠本體上設(shè)置有第四齒輪，所述第四齒輪用于與所述第三齒輪嚙合組成第二級減速齒輪組。

容易理解，第一級減速齒輪組包括一對相互嚙合的小齒輪和大齒輪，為了方便描述定義為第一小齒輪和第一大齒輪，第一小齒輪為與驅(qū)動電機的輸出軸連接的驅(qū)動齒輪，所述第三齒輪和第四齒輪是相互適配的小齒輪和大齒輪，為了描述方便，定義為第二小齒輪和第二大齒輪，其中第二小齒輪由第一大齒輪嚙合驅(qū)動，在舵機組件組合完成后，第二小齒輪和第二大齒輪構(gòu)成了驅(qū)動電機的第二級減速齒輪組。

在實際應用過程中彈體需要四路高集成化微小型電動舵機進行驅(qū)動，每個舵機在艙體內(nèi)圍繞艙體中心軸成90°均布，相互之間可以互換，且性能差異很小；四路舵機分體式設(shè)計使得系統(tǒng)加工及裝配更簡化，一路性能不佳可以單獨進行替換，改變了整體式設(shè)計導致的一路性能不好，四路均受影響的局面。本實施例分體組合式舵機改變了傳統(tǒng)減速器整體式設(shè)計理念，將齒輪減速器與絲杠減速器分成兩個不同的模塊，齒輪箱組件1和絲杠減速輸出組件2在生產(chǎn)過程中單獨進行生產(chǎn)，殼體加工及裝配更加便捷，避免了對整體舵機進行生產(chǎn)的繁瑣、節(jié)約了生產(chǎn)時間，一定程度上降低了生產(chǎn)成本。

如圖2所示，所述齒輪箱組件1還包括驅(qū)動電機3，所述驅(qū)動電機3的輸出軸與所述第一級減速齒輪組的驅(qū)動齒輪固定連接。容易理解，驅(qū)動電機3與齒輪箱各部件組成一個組件，絲杠減速器為單獨一個組件，這樣就可以將舵機需要的各個設(shè)備分成兩個獨立的模塊，使加工難度大大降低，裝配工藝性得到大幅改善。

優(yōu)選的所述驅(qū)動電機3可選用高速微小型無刷直流電機，并通過轉(zhuǎn)接板4與所述驅(qū)動齒輪固定連接。轉(zhuǎn)接板可以解決舵機適用于不同型號的彈體的問題，可以滿足不同型號彈體所需的舵機性能需求：本實施例分體式組合舵機采用多電機安裝替換的設(shè)計原則，經(jīng)過一個電機轉(zhuǎn)接板進行安裝接口轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)多電機替換，從而實現(xiàn)一種舵機結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多種性能輸出，使舵機設(shè)計更利于產(chǎn)品化系列化，改變了以往“一對一”“私人定制”的設(shè)計模式；在需要實現(xiàn)不同的舵機輸出性能指標時，在空間結(jié)構(gòu)允許的情況下，只需通過更換所選電機，并加工適合新電機的轉(zhuǎn)接板接口即可，節(jié)約了舵機成本。

作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述轉(zhuǎn)接板上和所述齒輪箱殼體面向所述轉(zhuǎn)接板的側(cè)面上設(shè)置有定位轉(zhuǎn)接板安裝位置的轉(zhuǎn)接板安裝止口配合結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)接板通過轉(zhuǎn)接板安裝止口配合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)驅(qū)動電機3的輸出軸與所述驅(qū)動齒輪的定位連接。所述絲杠減速輸出組件還包括設(shè)置在所述滾珠絲杠本體和第四齒輪外側(cè)的絲杠殼體，所述絲杠殼體內(nèi)設(shè)置有支撐所述滾珠絲杠本體的滾珠軸承。所述絲杠殼體上以及所述齒輪箱殼體面向所述絲杠的側(cè)面上設(shè)置有絲杠安裝止口配合結(jié)構(gòu)，所述第四齒輪與所述第三齒輪通過所述絲杠安裝止口配合結(jié)構(gòu)定位嚙合。

驅(qū)動電機通過電機轉(zhuǎn)接板4與齒輪箱組件1進行連接，通過電機轉(zhuǎn)接板安裝止口配合結(jié)構(gòu)與齒輪箱1進行定位，保證了第一級減速齒輪的中心距，從而實現(xiàn)第一級減速齒輪準確配合，也即保證電機軸上安裝的齒輪與齒輪箱殼體內(nèi)的第一小齒輪配合準確。而齒輪箱組件與絲杠減速器組件能夠配合是通過齒輪箱殼體與絲杠減速器殼體的絲杠安裝止口配合結(jié)構(gòu)進行定位配合，保證第二級減速齒輪的中心距。這樣就形成了由驅(qū)動電機3拖動齒輪減速器，進而帶動絲杠減速器，實現(xiàn)舵機轉(zhuǎn)動輸出。

本實用新型實施例的所述絲杠本體與所述第四齒輪相對的一端設(shè)置有絲杠螺母，所述絲杠螺母連接有撥叉組件，所述撥叉組件將所述絲杠螺母的平移運動轉(zhuǎn)換成舵機的輸出轉(zhuǎn)角。所述絲杠螺母與所述撥叉組件相對的一端設(shè)置有電位計反饋裝置和限制絲杠螺母轉(zhuǎn)動的導向鍵。

容易理解，絲杠螺母配合撥叉組件與輸出軸連接，這樣就可以實現(xiàn)將將輸出軸放置到電機軸下方，并與電機軸空間交錯垂直，改變了傳統(tǒng)將輸出軸放置在電機軸與絲杠軸中間或電機相對絲杠位置相反方向位置的布局方式，使舵機體積實現(xiàn)了橫向收縮，減小了橫向空間體積的占用；進一步消除了電機安裝所需的后退量，是舵機體積實現(xiàn)了縱向收縮，減小了舵機縱向體積的占用，即舵機的長度，充分利用了空間，從而實現(xiàn)了產(chǎn)品小型化設(shè)計。

作為一種可選實施例，所述電位計反饋裝置包括直線板線電位計和電位計電刷，所述電位計電刷與所述絲杠螺母固定連接。

本實用新型實施例分體組合式舵機的齒輪箱組件1和絲杠減速輸出組件2組合后形成如圖1所示的高集成化微小型電動舵機，舵機的傳動順序為高速微小型無刷直流電機輸出轉(zhuǎn)動通過齒輪箱組件的第一級減速器和第三齒輪和第四齒輪形成的絲杠減速器減速，滾珠絲杠本體上的絲杠螺母通過撥叉?zhèn)鲃訉⒔z杠螺母的平動轉(zhuǎn)換成輸出軸的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)舵機輸出軸的偏轉(zhuǎn)，進一步通過電位計反饋裝置反饋輸出軸位置，實現(xiàn)位置閉環(huán)來控制舵機輸出軸擺角。

本實用新型實施例分體組合式舵機的有益效果如下：

1)舵機采用模塊化設(shè)計，將齒輪減速器和絲杠減速器分模塊設(shè)計，使加工裝配簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，減小了電機安裝的后退量的空間浪費，減小了縱向空間的占用；通過新的局部結(jié)構(gòu)，將輸出軸放置與電機軸后方，成空間垂直交錯，減小了橫向空間的占用，實現(xiàn)了產(chǎn)品小型化設(shè)計。

2)通過對電機接口轉(zhuǎn)接的設(shè)計，實現(xiàn)了多種電機的安裝使用，從而實現(xiàn)了多種舵機性能的輸出，適合產(chǎn)品化設(shè)計。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。