一種方位軸系結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種軸的結構，特別涉及一種方位軸系結構。
【背景技術】
[0002]轉臺作為一種仿真設備，用來模擬飛行器的偏航、俯仰、滾動等姿態(tài)運動，在航空、航天、航海等領域應用廣泛。旋轉軸系是轉臺的重要組成部分，決定了轉臺臺體的質量輕重和體積大小。對于用在航空領域，做掛飛試驗的轉臺來說，一般要求體積小、重量輕。這就對旋轉軸系的結構設計提出了很高的要求，需要通過巧妙的構思，采取一系列行之有效的方法，來達到體積小、重量輕的要求。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的技術方案為:一種方位軸系結構，包括外殼、方位主軸、電機、主軸承、輔助軸承、軸承座、編碼器和導電滑環(huán)，其中，所述方位主軸設置在所述方位軸系結構的中部并與導電滑環(huán)連接，所述導電滑環(huán)安裝在所述方位主軸中空的內孔內，并與所說電機在軸向方向重疊安裝，所述主軸承和所述輔助軸承均設置在所述方位主軸上，所述方位主軸穿過所述電機的中部。
[0004]進一步地，所述主軸和所述外殼的材料為超硬鋁LC4。
[0005]進一步地，所述主軸承和所述輔助軸承均為角接觸球軸承。
[0006]進一步地，所述電機為大口徑扁平形狀的直流力矩電機。
[0007]進一步地，所述編碼器安裝在所述方位主軸的內孔中部，與軸承在軸向方向重疊安裝。
[0008]進一步地，在所述編碼器的軸向外側設置有編碼器罩。
[0009]進一步地，所述輔助軸承設置在所述軸承座中。
[0010]進一步地，所述方位軸系結構還包括軸承外環(huán)壓蓋，其作為電機定子的固定座。
[0011]進一步地，在所述輔助軸承的徑向方向上設置有軸承內環(huán)擋圈和軸承外環(huán)擋圈。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]1、體積小，重量輕，各個零部件及電氣元件相互安裝匹配之后，相對轉動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、結構設計緊湊，改進設計，從而實現(xiàn)多個部件一個零件多個用途。
[0015]3、具有足夠的剛度，滿足轉臺運動條件下的精度。
[0016]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本實用新型進一步說明。
[0018]圖1為方位軸系結構布局示意圖
[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、導電滑環(huán)；11、軸承內環(huán)擋圈；12、軸承外環(huán)擋圈；13、電機。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖，對本實用新型中該方位軸系結構，其具體結構、特點進行詳細的說明如下:
[0023]如圖1-3所示，一種方位軸系結構，該結構包括外殼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、導電滑環(huán)10、軸承內環(huán)擋圈11、軸承外環(huán)擋圈12和電機13。
[0024]外殼1和方位主軸5是方位軸系中兩個重要的零件，其剛度的好壞對方位軸系的旋轉精度以及轉臺系統(tǒng)總體要求起到非常重要的作用。因此設計時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，保證軸系的旋轉精度。方位主軸5設置在外殼1中部中空的位置。
[0025]方位主軸5在方位軸系的中部與導電滑環(huán)10連接。導電滑環(huán)是保證方位軸系連續(xù)旋轉的元件。導電滑環(huán)10要求安裝在旋轉軸中心且與旋轉軸同心。為了減小軸向尺寸，將滑環(huán)10安裝在方位主軸5中空的內孔內，與大口徑電機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，滿足了 360°連續(xù)旋轉和盡量減小結構尺寸的要求。
[0026]另外，方位主軸5與電機13同軸，與設置在電機13的中部。電機是軸系旋轉的驅動元件，電機選為大口徑扁平形狀的直流力矩電機。利用電機定子比轉子軸向尺寸薄的空間，將軸承外環(huán)壓蓋做為電機定子固定座。一個零件多種用途，既縮短了軸向尺寸又降低了生產成本。
[0027]在方位主軸5的軸向位置上還設置有主軸承3和輔助軸承9。輔助軸承9是設置在軸承座8中。軸承是保證軸系旋轉精度的重要組成部分，軸承選為超輕型薄壁形式的兩對角接觸球軸承，精度等級均為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，可以縮小設計的外部尺寸和降低生產成本。起主要支撐作用的軸承選為成對安裝的一對較大的角接觸球軸承，保證了軸系的整體剛度和旋轉精度。另外，在軸系適當的位置上還安裝了起輔助支撐作用的一對較小的角接觸球軸承，增強了軸系的抗傾覆性能，滿足軸系回轉精度的要求。
[0028]另外在該方軸軸系結構中還具有編碼器6，在方軸軸系結構的軸向上還設置有編碼器罩7。編碼器是方位軸系的反饋元件，選為雷尼紹公司的絕對式編碼器。安裝在方位主軸中空的內孔內部，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、讀數頭均安裝在封閉罩子之內，既防塵、防碰，又安全、美觀。
[0029]裝配過程: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，并采取對角交叉方式擰緊螺釘，確保軸承壓蓋4垂直壓緊軸承內環(huán)端面。然后整體裝進外殼1內，用軸承外環(huán)壓蓋(電機定子固定座)2將外環(huán)壓緊，保證主要軸承的旋轉精度。隨后裝上電機13，分別用螺釘固定其轉子和定子。接下來裝上軸承座8及輔助軸承9，再分別裝上軸承內環(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，增強軸系的抗傾覆性能，滿足軸系回轉精度的要求。最后裝入導電滑環(huán)10和編碼器6，再罩上編碼器罩7，利用方位主軸5中空的內孔空間，使導電滑環(huán)10和編碼器6在軸線方向上分別與電機13和主要軸承3重疊安裝，減小了整體軸系的軸向尺寸。
【主權項】
1.一種方位軸系結構，其特征在于:包括外殼、方位主軸、電機、主軸承、輔助軸承、軸承座、編碼器和導電滑環(huán)，其中，所述方位主軸設置在所述方位軸系結構的中部并與導電滑環(huán)連接，所述導電滑環(huán)安裝在所述方位主軸中空的內孔內，并與所說電機在軸向方向重疊安裝，所述主軸承和所述輔助軸承均設置在所述方位主軸上，所述方位主軸穿過所述電機的中部。2.根據權利要求1所述的一種方位軸系結構，其特征在于:所述主軸和所述外殼的材料為超硬鋁LC4。3.根據權利要求1或2所述的一種方位軸系結構，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.根據權利要求3所述的一種方位軸系結構，其特征在于:所述電機為大口徑扁平形狀的直流力矩電機。5.根據權利要求4所述的一種方位軸系結構，其特征在于:所述編碼器安裝在所述方位主軸的內孔中部，與軸承在軸向方向重疊安裝。6.根據權利要求5所述的一種方位軸系結構，其特征在于:在所述編碼器的軸向外側設置有編碼器罩。7.根據權利要求6所述的一種方位軸系結構，其特征在于:所述輔助軸承設置在所述軸承座中。8.根據權利要求7所述的一種方位軸系結構，其特征在于:所述方位軸系結構還包括軸承外環(huán)壓蓋，其作為電機定子的固定座。9.根據權利要求8所述的一種方位軸系結構，其特征在于:在所述輔助軸承的徑向方向上設置有軸承內環(huán)擋圈和軸承外環(huán)擋圈。
【專利摘要】本實用新型公開了一種方位軸系結構，包括外殼、方位主軸、電機、主軸承、輔助軸承、軸承座、編碼器和導電滑環(huán)，其中，所述方位主軸設置在所述方位軸系結構的中部并與導電滑環(huán)連接，所述導電滑環(huán)安裝在所述方位主軸中空的內孔內，并與所說電機在軸向方向重疊安裝，所述主軸承和所述輔助軸承均設置在所述方位主軸上，所述方位主軸穿過所述電機的中部。
【IPC分類】F16M11/18, F16M11/06, F16C35/12
【公開號】CN205090152
【申請?zhí)枴緾N201520737004
【發(fā)明人】王萍
【申請人】北京新立機械有限責任公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年9月22日