差动机构式三轴转台.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CN106286761A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610891348.3(22)申请日2016.10.12(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人姚建涛李海利周玉林曾达幸杨彦东侯雨雷战磊(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人崔凤英(51)Int.Cl.F16H48/12(2012.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称差动机构式三轴转台(57)摘要本发明公开一种差动机构式三轴转台，包括机座、俯仰部件组、差动机构部件组，差动机构部件组与俯仰部件组配合形成俯仰轴、滚动轴、方位轴三个转动轴系，俯仰轴采用独立的驱动单元实现上台面的俯仰转动，滚动轴和方位轴的转动通过差动机构实现，该差动机构具有三个锥齿轮，其中有两个锥齿轮的轴线重合，第三个锥齿轮轴线垂直于前两个锥齿轮的公共轴线且与前两个锥齿轮分别啮合，共轴线的两个锥齿轮分别与对称布置的驱动马达传动连接实现两个锥齿轮的复合运动，从而带动第三个锥齿轮完成两个自由度运动，第三个锥齿轮和上台面连接，这样便实现工作台面的滚动和方位转动。本发明具有结构紧凑，滚动轴和方位轴尺寸小、质量轻的特点，适用于转台领域。CN106286761ACN106286761A权利要求书1/1页1.一种差动机构式三轴转台，包括机座、俯仰部件组，所述机座为负载提供安装基准，其特征在于，还包括差动机构部件组，所述差动机构部件组与俯仰部件组配合形成用于实现目标负载的俯仰、滚动、方位转动的俯仰轴、滚动轴、方位轴三个转动轴系；初始状态时，所述的三个转动轴系的轴线相互垂直，俯仰轴轴线与滚动轴轴线位于水平面，方位轴轴线位于竖直面；工作过程中，俯仰轴轴线和滚动轴轴线始终垂直，方位轴轴线和滚动轴轴线始终垂直；所述俯仰轴采用独立的驱动单元实现上台面的俯仰转动；所述滚动轴和方位轴通过差动机构实现上台面的滚动和方位转动，所述差动机构包括差动锥齿轮一、二、三，所述差动齿轮一、三水平对置安装，所述差动锥齿轮二与差动锥齿轮一、三分别啮合，差动锥齿轮一、三的轴线在水平方向重合，差动锥齿轮二的轴线垂直于差动锥齿轮一、三的公共轴线，共轴线的差动锥齿轮一、三分别与对称布置的驱动马达传动连接实现差动锥齿轮一、三的复合运动，从而带动差动锥齿轮二完成两个自由度运动，所述差动锥齿轮二与上台面连接。2.根据权利要求1所述的差动机构式三轴转台，其特征在于，所述差动机构的差动锥齿轮一、三用花键分别连接在差动驱动轴一、二上，其转动支撑和驱动由所述俯仰部件组提供，所述差动机构的差动锥齿轮二用花键与差动输出轴一端连接，所述差动输出轴通过差动套杯、差动角接触轴承、差动套杯端盖连接在差动主力板上，构成转动支撑的可动连接，差动输出轴另一端用花键与差动联轴件连接，所述上台面用螺栓固定在差动联轴件上，所述差动部件组左端通过差动转台轴承一、差动隔套一与俯仰机架连接，构成绕滚动轴的转动支撑的动连接，所述差动部件组右端通过差动转台轴承二、差动隔套二与俯仰机架连接，构成绕滚动轴的转动支撑的动连接，当差动锥齿轮一与差动锥齿轮三同速反向旋转时，上台面绕方位轴作方位转动；当差动锥齿轮一与差动锥齿轮三同速同向旋转时，上台面绕滚动轴作滚转运动，正常工作时，需要差动锥齿轮一、三作复合运动来实现滚动轴和方位轴的复合运动。2CN106286761A说明书1/4页差动机构式三轴转台技术领域[0001]本发明涉及用于惯性导航和制导系统仿真试验的一种三轴转台，具体涉及一种具有自稳定和调节目标负载空间姿态的差动机构式三轴转台。背景技术[0002]目前，大多的三轴转台本体机械系统由三个框架和机座两大部分组成，主要为负载提供安装基准和实现滚动、俯仰、方位三轴系回转运动，所以它能够在地面上真实的模拟飞行器、导弹等的各种飞行姿态，对其元件和系统进行测试，避免了进行昂贵的实物试验，通过模拟可以对其过程进行预测和重复，为实物的研制奠定了坚实的基础。就其机械结构来看大多数采用实轴串联构型，每个轴系配上独立的驱动单元，从而实现目标负载的空间姿态调节。例如授权公告号为CN103606737B的中国专利公开了一种三轴转台，通过下方位转盘、上方位转盘、俯仰轴及各自的连接传动结构，可实现三轴方向的姿态变换。再比如专利号为201220751996.6的中国专利公开了一种电动三轴转台，其底座通过导电滑环与旋转架相连，旋转架上设有转台模块，可实现自由调整角度，定位精度高。但是，这类转台存在普遍的问题是结构不够紧凑，每个轴系都必须附加一套驱动单元，这势必会增大该轴系的空间尺寸和质量，阻碍转台性能的提升，尤其是所用的减速器尺寸较大时如蜗轮蜗杆减速器