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

背景技術(shù)：

現(xiàn)代軍事偵查多采用體型小、價(jià)格低廉的無人機(jī)進(jìn)行偵查，由于載重能力有限，缺少專門的武器，小型無人機(jī)在發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后不能及時(shí)對(duì)其進(jìn)行有效打擊，可能喪失主動(dòng)權(quán)，而打擊目標(biāo)也可能是廉價(jià)的偽目標(biāo)，因此，低成本微小型精確制導(dǎo)火箭彈成為無人機(jī)的最佳武器。

國(guó)內(nèi)外小直徑制導(dǎo)武器用舵機(jī)大多采用氣動(dòng)式舵機(jī)，其精度反應(yīng)速度及跟隨穩(wěn)定性都較差，而對(duì)于精確制導(dǎo)武器來說，氣動(dòng)舵機(jī)已不能滿足要求。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)等西方國(guó)家逐漸用電動(dòng)舵機(jī)取代氣動(dòng)舵機(jī)。

由于彈體直徑較小，現(xiàn)有的電動(dòng)舵機(jī)一般采用集成式、整體化舵機(jī)設(shè)計(jì)方法，這導(dǎo)致舵機(jī)加工及裝配過程繁瑣，從而耗費(fèi)大量時(shí)間及成本；同時(shí)由于采用集成整體式電動(dòng)舵機(jī)的方式，致使一個(gè)型號(hào)的舵機(jī)僅能應(yīng)用一款火箭彈或?qū)?，不利于產(chǎn)品化、系列化，不能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的突破，致使電動(dòng)舵機(jī)的生產(chǎn)、使用成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型的目的是提供一種分體組合式舵機(jī)，主要針對(duì)高集成化微小型電動(dòng)舵機(jī)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，解決現(xiàn)有舵機(jī)設(shè)計(jì)方法直接移植到微小型電動(dòng)舵機(jī)時(shí)產(chǎn)生的加工、裝配過程繁瑣，舵機(jī)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(shí)用新型提供一種分體組合式舵機(jī)，所述舵機(jī)包括相互獨(dú)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(jí)減速齒輪組以及由第一級(jí)減速齒輪組驅(qū)動(dòng)的第二級(jí)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(jí)減速齒輪組。

進(jìn)一步地，所述齒輪箱組件還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與所述第一級(jí)減速齒輪組的驅(qū)動(dòng)齒輪連接。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過轉(zhuǎn)接板實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸與所述驅(qū)動(dòng)齒輪的連接。

進(jìn)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(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸與所述驅(qū)動(dòng)齒輪的定位連接。

進(jìn)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(shí)現(xiàn)定位嚙合。

進(jìn)一步地，所述滾珠絲杠本體與所述第四齒輪相對(duì)的一端設(shè)置有絲杠螺母，所述絲杠螺母遠(yuǎn)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成舵機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為無刷直流電機(jī)。

進(jìn)一步地，所述絲杠螺母與所述撥叉組件相對(duì)的一端設(shè)置有電位計(jì)反饋裝置和限制所述絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向鍵。

進(jìn)一步地，所述電位計(jì)反饋裝置包括直線板片電位計(jì)和電位計(jì)電刷，所述電位計(jì)電刷與所述絲杠螺母固定連接。

進(jìn)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(shí)用新型提供的分體組合式舵機(jī)，包括相互獨(dú)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(jí)減速齒輪組以及由第一級(jí)減速齒輪組驅(qū)動(dòng)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(jí)減速齒輪組。由于齒輪箱組件和絲杠減速輸出組件相互獨(dú)立，也即將舵機(jī)進(jìn)行了模塊化分體，所以在生產(chǎn)過程中可以獨(dú)立生產(chǎn)，有效避免了整體舵機(jī)生產(chǎn)過程的繁瑣；同時(shí)齒輪箱組件和絲杠減速輸出組件相互獨(dú)立，在舵機(jī)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(jìn)行裝配，分體的各組件相對(duì)于整體的舵機(jī)體積小、并且設(shè)備之間連接關(guān)系簡(jiǎn)單，有效簡(jiǎn)化了舵機(jī)的裝配過程，節(jié)約了將舵機(jī)裝配的時(shí)間。

本實(shí)用新型提供的分體組合式舵機(jī)的所述滾珠絲杠本體與所述第四齒輪相對(duì)的一端設(shè)置有絲杠螺母，所述絲杠螺母遠(yuǎn)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成舵機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角；這樣就可以實(shí)現(xiàn)將將輸出軸放置到電機(jī)軸下方，并與電機(jī)軸空間交錯(cuò)垂直，改變了傳統(tǒng)將輸出軸放置在電機(jī)軸與絲杠軸中間或電機(jī)相對(duì)絲杠位置相反方向位置的布局方式，使舵機(jī)體積實(shí)現(xiàn)了橫向收縮，減小了橫向空間體積的占用；消除了電機(jī)安裝所需的后退量，是舵機(jī)體積實(shí)現(xiàn)了縱向收縮，減小了舵機(jī)縱向體積的占用，即舵機(jī)的長(zhǎng)度，充分利用了空間，從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品小型化設(shè)計(jì)。

所述齒輪箱組件還包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(jī)適用于不同型號(hào)的火箭彈，即可以滿足不同型號(hào)火箭彈的性能需求；具體的本實(shí)用新型分體式組合舵機(jī)可以通過轉(zhuǎn)接板連接不同型號(hào)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)一種舵機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多種性能輸出，使舵機(jī)設(shè)計(jì)更利于產(chǎn)品化系列化，改變了以往“一對(duì)一”“私人定制”的設(shè)計(jì)模式，有效降低了舵機(jī)的生產(chǎn)、使用成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例分體組合式舵機(jī)的組合安裝完成的示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例分體組合式舵機(jī)的齒輪箱組件的示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例分體組合式舵機(jī)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(dòng)電機(jī)，4：連接板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

在本實(shí)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(yīng)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(jī)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(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)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(shí)用新型中的具體含義。

如圖1、2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例分體組合式舵機(jī)，包括相互獨(dú)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(jí)減速齒輪組以及由第一級(jí)減速齒輪組驅(qū)動(dòng)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(jí)減速齒輪組。

容易理解，第一級(jí)減速齒輪組包括一對(duì)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(dòng)電機(jī)的輸出軸連接的驅(qū)動(dòng)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(dòng)，在舵機(jī)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(dòng)電機(jī)的第二級(jí)減速齒輪組。

在實(shí)際應(yīng)用過程中彈體需要四路高集成化微小型電動(dòng)舵機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，每個(gè)舵機(jī)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(jī)分體式設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)加工及裝配更簡(jiǎn)化，一路性能不佳可以單獨(dú)進(jìn)行替換，改變了整體式設(shè)計(jì)導(dǎo)致的一路性能不好，四路均受影響的局面。本實(shí)施例分體組合式舵機(jī)改變了傳統(tǒng)減速器整體式設(shè)計(jì)理念，將齒輪減速器與絲杠減速器分成兩個(gè)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(dú)進(jìn)行生產(chǎn)，殼體加工及裝配更加便捷，避免了對(duì)整體舵機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)的繁瑣、節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)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(dòng)電機(jī)3，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的輸出軸與所述第一級(jí)減速齒輪組的驅(qū)動(dòng)齒輪固定連接。容易理解，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3與齒輪箱各部件組成一個(gè)組件，絲杠減速器為單獨(dú)一個(gè)組件，這樣就可以將舵機(jī)需要的各個(gè)設(shè)備分成兩個(gè)獨(dú)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(dòng)電機(jī)3可選用高速微小型無刷直流電機(jī)，并通過轉(zhuǎn)接板4與所述驅(qū)動(dòng)齒輪固定連接。轉(zhuǎn)接板可以解決舵機(jī)適用于不同型號(hào)的彈體的問題，可以滿足不同型號(hào)彈體所需的舵機(jī)性能需求：本實(shí)施例分體式組合舵機(jī)采用多電機(jī)安裝替換的設(shè)計(jì)原則，經(jīng)過一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)接板進(jìn)行安裝接口轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)多電機(jī)替換，從而實(shí)現(xiàn)一種舵機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多種性能輸出，使舵機(jī)設(shè)計(jì)更利于產(chǎn)品化系列化，改變了以往“一對(duì)一”“私人定制”的設(shè)計(jì)模式；在需要實(shí)現(xiàn)不同的舵機(jī)輸出性能指標(biāo)時(shí)，在空間結(jié)構(gòu)允許的情況下，只需通過更換所選電機(jī)，并加工適合新電機(jī)的轉(zhuǎn)接板接口即可，節(jié)約了舵機(jī)成本。

作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)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(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的輸出軸與所述驅(qū)動(dòng)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(dòng)電機(jī)通過電機(jī)轉(zhuǎn)接板4與齒輪箱組件1進(jìn)行連接，通過電機(jī)轉(zhuǎn)接板安裝止口配合結(jié)構(gòu)與齒輪箱1進(jìn)行定位，保證了第一級(jí)減速齒輪的中心距，從而實(shí)現(xiàn)第一級(jí)減速齒輪準(zhǔn)確配合，也即保證電機(jī)軸上安裝的齒輪與齒輪箱殼體內(nèi)的第一小齒輪配合準(zhǔn)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(jìn)行定位配合，保證第二級(jí)減速齒輪的中心距。這樣就形成了由驅(qū)動(dòng)電機(jī)3拖動(dòng)齒輪減速器，進(jìn)而帶動(dòng)絲杠減速器，實(shí)現(xiàn)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。

本實(shí)用新型實(shí)施例的所述絲杠本體與所述第四齒輪相對(duì)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(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成舵機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角。所述絲杠螺母與所述撥叉組件相對(duì)的一端設(shè)置有電位計(jì)反饋裝置和限制絲杠螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)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(shí)現(xiàn)將將輸出軸放置到電機(jī)軸下方，并與電機(jī)軸空間交錯(cuò)垂直，改變了傳統(tǒng)將輸出軸放置在電機(jī)軸與絲杠軸中間或電機(jī)相對(duì)絲杠位置相反方向位置的布局方式，使舵機(jī)體積實(shí)現(xiàn)了橫向收縮，減小了橫向空間體積的占用；進(jìn)一步消除了電機(jī)安裝所需的后退量，是舵機(jī)體積實(shí)現(xiàn)了縱向收縮，減小了舵機(jī)縱向體積的占用，即舵機(jī)的長(zhǎng)度，充分利用了空間，從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品小型化設(shè)計(jì)。

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

本實(shí)用新型實(shí)施例分體組合式舵機(jī)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(dòng)舵機(jī)，舵機(jī)的傳動(dòng)順序?yàn)楦咚傥⑿⌒蜔o刷直流電機(jī)輸出轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪箱組件的第一級(jí)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?dòng)將絲杠螺母的平動(dòng)轉(zhuǎn)換成輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)舵機(jī)輸出軸的偏轉(zhuǎn)，進(jìn)一步通過電位計(jì)反饋裝置反饋輸出軸位置，實(shí)現(xiàn)位置閉環(huán)來控制舵機(jī)輸出軸擺角。

本實(shí)用新型實(shí)施例分體組合式舵機(jī)的有益效果如下：

1)舵機(jī)采用模塊化設(shè)計(jì)，將齒輪減速器和絲杠減速器分模塊設(shè)計(jì)，使加工裝配簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，減小了電機(jī)安裝的后退量的空間浪費(fèi)，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(jī)軸后方，成空間垂直交錯(cuò)，減小了橫向空間的占用，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品小型化設(shè)計(jì)。

2)通過對(duì)電機(jī)接口轉(zhuǎn)接的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了多種電機(jī)的安裝使用，從而實(shí)現(xiàn)了多種舵機(jī)性能的輸出，適合產(chǎn)品化設(shè)計(jì)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。