Электромеханизм поступательного действия
ELECTRICAL MECHANISM OF TRANSLATIONAL ACTION

Изобретение относится к авиационным электроприводам, в частности к электромеханизмам поступательного действия, и может быть использовано в других областях техники.
Известны авиационные электромеханизмы поступательного действия [1], содержащие электродвигатель с тормозной муфтой, редуктор и шток с шарико-винтовой парой.
Недостаток их связан с тем, что к авиационным электромеханизмам постоянно ужесточаются требования к массогабаритным показателям, надежности, повышении технологичности и увеличении ресурса работы. Из машинной постоянной Арнольда [2, стр. 95] «следует, что геометрические размеры машины определяют непосредственно не мощность ее, а электромагнитный момент и при данных размерах мощность пропорциональна скорости вращения. Таким образом, при заданной мощности машины с большой скоростью вращения меньше по размерам, по массе и дешевле».
В связи с этим, для достижения жестких требований предъявляемым к авиационным электромеханизмам, в них используются электродвигатели с повышенной частотой вращения. В этом случае приходиться использовать редуктор с большим передаточным отношением, как правило, планетарные передачи, содержащие последовательно по три, четыре планетарных ступени, а поскольку требования к точности отработки хода штока авиационных электромеханизмов поступательного действия жесткие приходиться для уменьшения люфтов повышать степень точности изготовления, вводить безлюфтовые передачи, что в конечном итоге приводит к сложности, нетехнологичности и удорожанию изготовления, снижает ресурс, надежность и увеличивает массогабаритные показатели.
Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении надежности, увеличении ресурса работы, снижении трудоемкости и повышении технологичности изготовления электромеханизма, уменьшении его массогабаритных показателей, обеспечении требуемой точности хода штока электромеханизма.
Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции и повышении технологичности изготовления электромеханизма при обеспечении требуемой точности хода штока электромеханизма.
Поставленная задача решается следующим образом.
Предложен электромеханизм поступательного действия, содержащий электродвигатель с тормозной муфтой, редуктор, шток с шарико-винтовой парой. Электродвигатель с тормозной муфтой имеет повышенную частоту вращения, а момент инерции редуктора меньше, чем момент инерции шарико-винтовой пары.
На фиг. 1 показана кинематическая схема электромеханизма поступательного действия.
Электромеханизм поступательного действия содержит электродвигатель 1 с тормозной муфтой, редуктор 2, шток 3 с шарико-винтовой парой 4.
Работает электромеханизм поступательного действия следующим образом. При подаче питания на электродвигатель 1 тормозная муфта электродвигателя 1 растормаживается, якорь начинает вращаться, при этом выбираются все зазоры в зубчатых зацеплениях редуктора 2. Поскольку момент инерции редуктора 2 меньше, чем момент инерции шарико-винтовой пары 4, шарико-винтовая пара 4 в начальный момент до выборки зазоров играет роль своеобразного «демпфера» притормаживая вращение до выборки зазоров в редукторе 2. После выборки зазоров электродвигатель 1 начинает вращать винт шарико-винтовой пары 4 и шток 3 с жестко установленной в нем гайкой шарико-винтовой пары 4, начинает поступательное движение. После отработки заданного хода штока 3 микровыключатели отключают электродвигатель. При движении в обратном направлении процесс повторяется.
Процесс выборки зазоров быстротечный и на погрешность в ходе штока 3 практически не влияет.
Меньший момент инерции редуктора 2 достигается использованием высоколегированных сталей, например, 40ХН2МА, использованием подшипников скольжения, смазки типа ЭРА ТУ 38.1011950-00, вводятся коэффициенты смещения в зубчатые зацепления для повышения нагрузочной способности зубьев, расчет зубчатых зацеплений ведут по созданной на предприятии АО "Электропривод" г. Киров специальной вычислительной программе с оптимизацией по всем параметрам зубчатого зацепления.
-12
2
-12
2
Например, редуктор электромеханизма поступательного действия МП10С6А01 имеет момент 0,07⋅10 кг⋅м, а момент инерции шарико-винтовой пары 0,2⋅10 кг⋅м.
Таким образом, технический результат достигнут и выполнены поставленные задачи. На предприятии АО "Электропривод" созданы и разрабатываются малогабаритные авиационные электромеханизмы поступательного действия, обладающие высокой технологичностью, меньшей трудоемкостью, надежностью, большим ресурсом и хорошей точностью отработки заданного хода штока.
Источники информации
[1] Патент 2277195 С2. Российская Федерация, МПК F16H 1/48, В64С 13/50. Приводной электромеханизм: №2003103753/11: заявл. 07.02.2003: опубл. 27.05.2006 / Государственное предприятие "Харьковское агрегатное конструкторское бюро". - 7 с.
[2] Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. - 3-е изд., перераб. - Л.: Энергия, - 832 с., ил., стр. 95.