一種方位軸系結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軸的結(jié)構(gòu)，特別涉及一種方位軸系結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)臺(tái)作為一種仿真設(shè)備，用來(lái)模擬飛行器的偏航、俯仰、滾動(dòng)等姿態(tài)運(yùn)動(dòng)，在航空、航天、航海等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。旋轉(zhuǎn)軸系是轉(zhuǎn)臺(tái)的重要組成部分，決定了轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)體的質(zhì)量輕重和體積大小。對(duì)于用在航空領(lǐng)域，做掛飛試驗(yàn)的轉(zhuǎn)臺(tái)來(lái)說(shuō)，一般要求體積小、重量輕。這就對(duì)旋轉(zhuǎn)軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了很高的要求，需要通過(guò)巧妙的構(gòu)思，采取一系列行之有效的方法，來(lái)達(dá)到體積小、重量輕的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種方位軸系結(jié)構(gòu)，包括外殼、方位主軸、電機(jī)、主軸承、輔助軸承、軸承座、編碼器和導(dǎo)電滑環(huán)，其中，所述方位主軸設(shè)置在所述方位軸系結(jié)構(gòu)的中部并與導(dǎo)電滑環(huán)連接，所述導(dǎo)電滑環(huán)安裝在所述方位主軸中空的內(nèi)孔內(nèi)，并與所說(shuō)電機(jī)在軸向方向重疊安裝，所述主軸承和所述輔助軸承均設(shè)置在所述方位主軸上，所述方位主軸穿過(guò)所述電機(jī)的中部。
[0004]進(jìn)一步地，所述主軸和所述外殼的材料為超硬鋁LC4。
[0005]進(jìn)一步地，所述主軸承和所述輔助軸承均為角接觸球軸承。
[0006]進(jìn)一步地，所述電機(jī)為大口徑扁平形狀的直流力矩電機(jī)。
[0007]進(jìn)一步地，所述編碼器安裝在所述方位主軸的內(nèi)孔中部，與軸承在軸向方向重疊安裝。
[0008]進(jìn)一步地，在所述編碼器的軸向外側(cè)設(shè)置有編碼器罩。
[0009]進(jìn)一步地，所述輔助軸承設(shè)置在所述軸承座中。
[0010]進(jìn)一步地，所述方位軸系結(jié)構(gòu)還包括軸承外環(huán)壓蓋，其作為電機(jī)定子的固定座。
[0011]進(jìn)一步地，在所述輔助軸承的徑向方向上設(shè)置有軸承內(nèi)環(huán)擋圈和軸承外環(huán)擋圈。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]1、體積小，重量輕，各個(gè)零部件及電氣元件相互安裝匹配之后，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的零部件之間軸向及徑向間隙只有0.5?2_，最大限度地減小了方位軸系的外形尺寸及重量。
[0014]2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)部件一個(gè)零件多個(gè)用途。
[0015]3、具有足夠的剛度，滿足轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)條件下的精度。
[0016]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型而了解。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]圖1為方位軸系結(jié)構(gòu)布局示意圖
[0019]圖2為外殼外形圖
[0020]圖3為方位主軸外形圖
[0021]圖中:1、外殼；2、軸承外環(huán)壓蓋；3、主軸承；4、軸承壓蓋；5、方位主軸；6、編碼器；
7、編碼器罩8、軸承座；9、輔助軸承；10、導(dǎo)電滑環(huán)；11、軸承內(nèi)環(huán)擋圈；12、軸承外環(huán)擋圈；13、電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型中該方位軸系結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明如下:
[0023]如圖1-3所示，一種方位軸系結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括外殼1、軸承外環(huán)壓蓋2、主軸承3、軸承壓蓋4、方位主軸5、編碼器6、編碼器罩7、軸承座8、輔助軸承9、導(dǎo)電滑環(huán)10、軸承內(nèi)環(huán)擋圈11、軸承外環(huán)擋圈12和電機(jī)13。
[0024]外殼1和方位主軸5是方位軸系中兩個(gè)重要的零件，其剛度的好壞對(duì)方位軸系的旋轉(zhuǎn)精度以及轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)總體要求起到非常重要的作用。因此設(shè)計(jì)時(shí)將外殼和方位主軸的材料選為超硬鋁LC4，并采取一系列方法以提高外殼和方位主軸的剛度，保證軸系的旋轉(zhuǎn)精度。方位主軸5設(shè)置在外殼1中部中空的位置。
[0025]方位主軸5在方位軸系的中部與導(dǎo)電滑環(huán)10連接。導(dǎo)電滑環(huán)是保證方位軸系連續(xù)旋轉(zhuǎn)的元件。導(dǎo)電滑環(huán)10要求安裝在旋轉(zhuǎn)軸中心且與旋轉(zhuǎn)軸同心。為了減小軸向尺寸，將滑環(huán)10安裝在方位主軸5中空的內(nèi)孔內(nèi)，與大口徑電機(jī)在軸向方向重疊安裝。這樣，既縮短了軸向尺寸，又方便滑環(huán)拆卸與維護(hù)，滿足了 360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)和盡量減小結(jié)構(gòu)尺寸的要求。
[0026]另外，方位主軸5與電機(jī)13同軸，與設(shè)置在電機(jī)13的中部。電機(jī)是軸系旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)元件，電機(jī)選為大口徑扁平形狀的直流力矩電機(jī)。利用電機(jī)定子比轉(zhuǎn)子軸向尺寸薄的空間，將軸承外環(huán)壓蓋做為電機(jī)定子固定座。一個(gè)零件多種用途，既縮短了軸向尺寸又降低了生產(chǎn)成本。
[0027]在方位主軸5的軸向位置上還設(shè)置有主軸承3和輔助軸承9。輔助軸承9是設(shè)置在軸承座8中。軸承是保證軸系旋轉(zhuǎn)精度的重要組成部分，軸承選為超輕型薄壁形式的兩對(duì)角接觸球軸承，精度等級(jí)均為P2。最大軸承的厚度也不大于10mm，重量只有0.5Kg左右。這種薄壁軸承可以節(jié)省空間、降低重量，顯著降低摩擦，并提供良好的旋轉(zhuǎn)精度。在不影響軸承性能和使用壽命的情況下，使用薄壁軸承，可以縮小設(shè)計(jì)的外部尺寸和降低生產(chǎn)成本。起主要支撐作用的軸承選為成對(duì)安裝的一對(duì)較大的角接觸球軸承，保證了軸系的整體剛度和旋轉(zhuǎn)精度。另外，在軸系適當(dāng)?shù)奈恢蒙线€安裝了起輔助支撐作用的一對(duì)較小的角接觸球軸承，增強(qiáng)了軸系的抗傾覆性能，滿足軸系回轉(zhuǎn)精度的要求。
[0028]另外在該方軸軸系結(jié)構(gòu)中還具有編碼器6，在方軸軸系結(jié)構(gòu)的軸向上還設(shè)置有編碼器罩7。編碼器是方位軸系的反饋元件，選為雷尼紹公司的絕對(duì)式編碼器。安裝在方位主軸中空的內(nèi)孔內(nèi)部，與軸承在軸向方向重疊安裝，這樣可以有效縮短軸向尺寸。編碼盤(pán)、讀數(shù)頭均安裝在封閉罩子之內(nèi)，既防塵、防碰，又安全、美觀。
[0029]裝配過(guò)程:首先將主軸承3安裝到方位主軸5上，然后裝上軸承壓蓋4，并采取對(duì)角交叉方式擰緊螺釘，確保軸承壓蓋4垂直壓緊軸承內(nèi)環(huán)端面。然后整體裝進(jìn)外殼1內(nèi)，用軸承外環(huán)壓蓋(電機(jī)定子固定座)2將外環(huán)壓緊，保證主要軸承的旋轉(zhuǎn)精度。隨后裝上電機(jī)13，分別用螺釘固定其轉(zhuǎn)子和定子。接下來(lái)裝上軸承座8及輔助軸承9，再分別裝上軸承內(nèi)環(huán)擋圈11和軸承外環(huán)擋圈12將輔助軸承9壓緊安裝到位，增強(qiáng)軸系的抗傾覆性能，滿足軸系回轉(zhuǎn)精度的要求。最后裝入導(dǎo)電滑環(huán)10和編碼器6，再罩上編碼器罩7，利用方位主軸5中空的內(nèi)孔空間，使導(dǎo)電滑環(huán)10和編碼器6在軸線方向上分別與電機(jī)13和主要軸承3重疊安裝，減小了整體軸系的軸向尺寸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括外殼、方位主軸、電機(jī)、主軸承、輔助軸承、軸承座、編碼器和導(dǎo)電滑環(huán)，其中，所述方位主軸設(shè)置在所述方位軸系結(jié)構(gòu)的中部并與導(dǎo)電滑環(huán)連接，所述導(dǎo)電滑環(huán)安裝在所述方位主軸中空的內(nèi)孔內(nèi)，并與所說(shuō)電機(jī)在軸向方向重疊安裝，所述主軸承和所述輔助軸承均設(shè)置在所述方位主軸上，所述方位主軸穿過(guò)所述電機(jī)的中部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主軸和所述外殼的材料為超硬鋁LC4。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主軸承和所述輔助軸承均為角接觸球軸承。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述電機(jī)為大口徑扁平形狀的直流力矩電機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述編碼器安裝在所述方位主軸的內(nèi)孔中部，與軸承在軸向方向重疊安裝。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述編碼器的軸向外側(cè)設(shè)置有編碼器罩。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述輔助軸承設(shè)置在所述軸承座中。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述方位軸系結(jié)構(gòu)還包括軸承外環(huán)壓蓋，其作為電機(jī)定子的固定座。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種方位軸系結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述輔助軸承的徑向方向上設(shè)置有軸承內(nèi)環(huán)擋圈和軸承外環(huán)擋圈。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種方位軸系結(jié)構(gòu)，包括外殼、方位主軸、電機(jī)、主軸承、輔助軸承、軸承座、編碼器和導(dǎo)電滑環(huán)，其中，所述方位主軸設(shè)置在所述方位軸系結(jié)構(gòu)的中部并與導(dǎo)電滑環(huán)連接，所述導(dǎo)電滑環(huán)安裝在所述方位主軸中空的內(nèi)孔內(nèi)，并與所說(shuō)電機(jī)在軸向方向重疊安裝，所述主軸承和所述輔助軸承均設(shè)置在所述方位主軸上，所述方位主軸穿過(guò)所述電機(jī)的中部。
【IPC分類(lèi)】F16M11/18, F16M11/06, F16C35/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205090152
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520737004
【發(fā)明人】王萍
【申請(qǐng)人】北京新立機(jī)械有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日