具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107387588A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710639050.8(22)申请日2017.07.31(71)申请人北京空间飞行器总体设计部地址100094北京市海淀区友谊路104号(72)发明人赵志军王爽袁宝峰李德伦刘雅芳唐玲李占芯林云成冀巍高玮(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人仇蕾安杨志兵(51)Int.Cl.F16D11/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器(57)摘要本发明涉及一种离合器，特别涉及一种适用于空间机器人的机械式离合器。具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器，其技术方案是：它包括：电机、壳体、安装在壳体内的滚珠丝杠、定齿以及动齿；电机为动力输入源，其输出经过蜗轮蜗杆减速后带动滚珠丝杠发生转动，丝杠螺母沿滚珠丝杠轴线方向运动，利用压簧推动定齿支架平动，定齿支架带动定齿在壳体内平动，通过定齿与动齿的啮合或断开实现两个零部件之间的离合。本发明采用蜗轮蜗杆驱动，一方面利用了蜗轮蜗杆的减速功能，另一方面利用了蜗轮蜗杆的自锁功能，实现了离合器掉电制动功能，与电机加制动器和减速器的设计相比，简化了机构设计，减轻了质量，与电磁式等离合器相比具有负载能力大的优点。CN107387588ACN107387588A权利要求书1/1页1.具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器，其特征在于：包括：电机(1)、壳体(8)、安装在所述壳体(8)内的滚珠丝杠(3)、定齿(6)以及动齿(13)；所述电机(1)输出的动力通过蜗轮蜗杆(2)传递至所述滚珠丝杠(3)，与所述滚珠丝杠(3)配合的丝杠螺母(4)上套接有压簧(11)；压簧(11)的一端与丝杠螺母(4)的轴肩抵触，另一端与定齿支架(5)抵触，所述定齿(6)与所述定齿支架(5)固接；所述动齿(13)通过轴承安装于所述壳体(8)内；所述轴承的外圈由轴承外圈压盖(15)进行轴向限位，内圈由轴承内圈压盖(17)压紧，所述轴承内圈压盖(17)与主动件固定连接，被动件与所述壳体(8)外圆周上的接口(7)固定连接；当所述电机(1)通过所述蜗轮蜗杆(2)带动所述滚珠丝杠(3)转动，使所述丝杠螺母(4)沿所述滚珠丝杠(3)轴线方向运动时，所述压簧(11)通过所述定齿支架(5)推动所述定齿(6)在与所述壳体(8)固接的滑套内平动，使所述定齿(6)与所述动齿(13)的啮合或断开，以实现所述主动件与所述被动件之间的离合。2.如权利要求1所述的具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器，其特征在于：所述壳体(8)内固定连接有旋变轴(19)，所述旋变轴(19)上安装有用于测量所述动齿(13)相对于所述壳体(8)转动角度的旋变器(18)。3.如权利要求1或2所述的具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器，其特征在于：所述定齿支架(5)上设有限位开关动片(9)，所述壳体(8)内设有限位开关柱(10)，所述限位开关柱(10)包括设置在定齿支架(5)运动方向上的两个侧柱；所述限位开关动片(9)通过与限位开关柱(10)中两个侧柱之间的接触判断所述动齿(13)与所述定齿(6)之间的啮合或断开状态。4.如权利要求1或2所述的具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器，其特征在于：所述轴承外圈压盖(15)与所述轴承内圈压盖(17)之间设有密封圈(16)。2CN107387588A说明书1/3页具有自锁功能的丝杠传动齿啮合式离合器技术领域[0001]本发明涉及一种离合器，特别涉及一种适用于空间机器人的机械式离合器。背景技术[0002]离合器是一种可以通过各种操纵方式，实现主从动部分在轴线上传递运动和动力时具有接合或分离功能的装置。离合器类似于开关，其用于控制驱动单元与被驱动单元之间力或力矩的传递，可根据需要实现驱动单元与被驱动单元之间的连接或断开。离合器有各种不同的用途，根据原动机和工作机之间或机械中各部分之间的工作要求，离合器可以实现相对起动或停止。按离合器接合元件传动的工作原理，可分为嵌合式离合器和摩擦式离合器，按离合器的操纵方式，可分为机械式、气压式、液压式和电磁式等。对离合器的基本要求包括离、合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠，结构简单、质量轻，体积小，工作安全、效率高，承载能力强、使用寿命长。[0003]随着空间探测技术的发展，对空间机器人等的功能、性能提出了越来越高的要求。为了适应功能多样化的要求，空间机器人的构成越来越复杂，复杂的机构设计导致空间机器人质量、体积、功耗等的增大，这对空间探测来说是不利的。因此，质量轻、体积小、功耗低、负载比高的机器人是完成任务的最优选择，这就对组成机器人本体的机构设计提出了质量轻、体积小、功耗低、负重