一種用于真空低溫下的重載低速自旋運(yùn)動(dòng)模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)模擬器，具體涉及一種用于真空低溫下的重載低速自旋運(yùn)動(dòng)模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002]航天產(chǎn)品地面測(cè)試常需在環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境模擬設(shè)備通過(guò)真空獲得組件和低溫獲得組件模擬與空間環(huán)境相似的真空低溫環(huán)境，對(duì)罐內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試或模擬試驗(yàn)。
[0003]在某些高級(jí)試驗(yàn)要求下，須配置太陽(yáng)模擬器件。太陽(yáng)模擬器件固定在環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)，需要航天產(chǎn)品圍繞太陽(yáng)模擬器件有一定的運(yùn)動(dòng)，故其試驗(yàn)裝備(以下均成為運(yùn)動(dòng)模擬器)需擁有在真空低溫下升降、轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的能力。
[0004]傳動(dòng)結(jié)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)模擬器的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，對(duì)于常規(guī)轉(zhuǎn)臺(tái)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮機(jī)構(gòu)在真空低溫環(huán)境下的無(wú)油潤(rùn)滑以及金屬冷縮產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形，若直接在真空低溫環(huán)境下使用，存在如下問(wèn)題:
[0005]I)油脂的存在導(dǎo)致罐內(nèi)航天產(chǎn)品被污染；
[0006]2) 一般的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)環(huán)節(jié)較多，對(duì)潤(rùn)滑的依賴性太強(qiáng)，且低溫下的變形容易導(dǎo)致其失效卡死；

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種用于真空低溫下的重載低速自旋運(yùn)動(dòng)模擬器，各結(jié)構(gòu)件剛性足夠強(qiáng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比大，采用在真空低溫下可使用的潤(rùn)滑物，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要配合面能夠適應(yīng)冷縮變形。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于真空低溫下的重載低速自旋運(yùn)動(dòng)模擬器，包括基座、工作臺(tái)組件、一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸、推力軸承、二級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、滾輪機(jī)構(gòu)和調(diào)整座，所述一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在所述基座上，所述工作臺(tái)組件包括工作臺(tái)、軸承壓板和轉(zhuǎn)子蓋板，所述一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接轉(zhuǎn)子、一級(jí)蝸輪、修正墊片和一級(jí)蝸桿，所述連接轉(zhuǎn)子與所述一級(jí)蝸輪安裝一體，所述連接轉(zhuǎn)子與工作臺(tái)通過(guò)螺釘固定連接，最終工作臺(tái)進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，所述二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括二級(jí)蝸輪和二級(jí)蝸桿，所述二級(jí)蝸輪安裝在一級(jí)蝸桿上，所述二級(jí)蝸桿通過(guò)兩個(gè)安裝座安裝在基座側(cè)面，所述二級(jí)蝸桿另一側(cè)通過(guò)彈性聯(lián)軸器與動(dòng)力元件相連，所述二級(jí)蝸輪帶動(dòng)所述一級(jí)蝸桿，所述一級(jí)蝸桿帶動(dòng)一級(jí)蝸輪和連接轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸和基座構(gòu)成了定子結(jié)構(gòu)，所述連接轉(zhuǎn)子、一級(jí)蝸輪和工作臺(tái)構(gòu)成了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述連接轉(zhuǎn)子底部與基座通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)推力軸承相連，所述連接轉(zhuǎn)子與所述主軸通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓錐滾子軸承相連，所述工作臺(tái)與基座通過(guò)推力軸承相連，定子和轉(zhuǎn)子之間共四點(diǎn)接觸，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，所述推力軸承的上下承力環(huán)分別與基座和工作臺(tái)的上槽面進(jìn)行過(guò)盈配合，所述一級(jí)蝸桿與基座之間通過(guò)圓錐滾子軸承相連，所述二級(jí)蝸輪套裝在一級(jí)蝸桿上，平鍵連接，所述二級(jí)蝸桿通過(guò)兩個(gè)安裝座連接在基座上，所述二級(jí)蝸桿與安裝座之間通過(guò)圓錐滾子軸承相連，所述軸承壓板用于固定圓錐滾子軸承，所述修正墊片位于所述軸承壓板和圓錐滾子軸承之間，所述滾輪組件通過(guò)螺釘緊固在基座底部。
[0009]其中，所述修正墊片厚度共有多種規(guī)格，保證軸承壓板用螺釘擰緊后，圓錐滾子軸承可順暢轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)模擬器使用環(huán)境為真空低溫，因此在安裝修正墊片后保證厚度間隙20 μ m,以適應(yīng)溫度變化帶來(lái)的材料形變。
[0010]其中，推力軸承內(nèi)鋼珠采用統(tǒng)一批次，直徑誤差不超過(guò)0.03_。
[0011]其中，所述滾輪組件共4個(gè)，所述的滾輪組件由滾輪主軸、滾輪、安裝板、軸承、彈簧擋圈和限位件組成，所述滾輪上設(shè)有卡槽，用于進(jìn)出環(huán)境模擬設(shè)備內(nèi)的導(dǎo)軌。
[0012]其中，基座為框腹式結(jié)構(gòu)。用于整個(gè)結(jié)構(gòu)的固定及承載，基座采用鑄件一次成型，經(jīng)三次熱處理后進(jìn)行精加工，所有表面鍍鋅處理
[0013]其中，所述的工作臺(tái)為圓餅形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，正面精加工并拋光，反面為加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。工作臺(tái)用于安裝航天產(chǎn)品，屬于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，提供給產(chǎn)品所需的運(yùn)動(dòng)條件。工作臺(tái)采用鑄件一次成型，經(jīng)三次熱處理后進(jìn)行精加工，所有表面鍍鋅處理，其中產(chǎn)品安裝面鍍完后整體加工，鋅層不低于20 μ m，平面度不低于0.1mm,粗糙度不低于0.4
[0014]其中，所述的主軸采用高強(qiáng)度合金鋼，零件進(jìn)行高頻淬火，350?370回火，滲碳厚度0.3mm，進(jìn)行高溫失效處理，保證硬度不低于40。
[0015]其中，所述的二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比為40。
[0016]其中，所述的一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的蝸輪均采用銅合金材料，蝸桿均采用合金鋼材料，該材料在高溫下有較高的蠕變強(qiáng)度與持久強(qiáng)度，低溫至-100°c，有很高的靜力強(qiáng)度、沖擊韌性及極高的疲勞強(qiáng)度，能夠承受沖擊、彎矩、高載荷工況。蝸輪經(jīng)過(guò)粗、半精加工、精加工、三次回火、穩(wěn)定性處理(除機(jī)加工應(yīng)力)和磨齒各種步驟來(lái)保證精度和減小零件的變形量，保證蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性。
[0017]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:在運(yùn)動(dòng)模擬器內(nèi)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的大傳動(dòng)比的兩級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，有效的增加運(yùn)動(dòng)模擬器的輸出轉(zhuǎn)矩，并滿足試驗(yàn)的低速要求，同時(shí)簡(jiǎn)潔的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有利于固體潤(rùn)滑實(shí)施，各結(jié)構(gòu)件剛性足夠強(qiáng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比大，采用在真空低溫下可使用的潤(rùn)滑物，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要配合面能夠適應(yīng)冷縮變形。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為運(yùn)動(dòng)模擬器正視半剖圖。
[0019]圖2為運(yùn)動(dòng)模擬器俯視半剖圖。
[0020]圖3為一級(jí)蝸桿連接處結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖中，1-基座，2-連接轉(zhuǎn)子，3-工作臺(tái)，4-軸承壓板，5-轉(zhuǎn)子蓋板，6_ —級(jí)蝸輪，7-修正墊片，8-主軸，9-推力軸承，10- 一級(jí)蝸桿件，11- 二級(jí)蝸輪，12- 二級(jí)蝸桿，13-滾輪組件，14-調(diào)整座。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]如圖1-3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于真空低溫下的重載低速自旋運(yùn)動(dòng)模擬器，其特征在于，包括基座1、工作臺(tái)組件、一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸8、推力軸承9、二級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、滾輪機(jī)構(gòu)13和調(diào)整座14，所述一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在所述基座I上，所述工作臺(tái)組件包括工作臺(tái)3、軸承壓板4和轉(zhuǎn)子蓋板5，所述一級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接轉(zhuǎn)子2、一級(jí)蝸輪6、修正墊片7和一級(jí)蝸桿10，所述連接轉(zhuǎn)子2與所述一級(jí)蝸輪6安裝一體，所述連接轉(zhuǎn)子2與工作臺(tái)3通過(guò)螺釘固定連接，最終工作臺(tái)3進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)，所述二級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括二級(jí)蝸輪11和二級(jí)蝸桿12，所述二級(jí)蝸輪11安裝在一級(jí)蝸桿10上，所述二級(jí)蝸桿12通過(guò)兩個(gè)安裝座安裝在基座I側(cè)面，所述二級(jí)蝸桿12另一側(cè)通過(guò)彈性聯(lián)軸器與動(dòng)力元件相連，所述二級(jí)蝸輪11帶動(dòng)所述一級(jí)蝸桿10，所述一級(jí)蝸桿10帶動(dòng)一級(jí)蝸輪6和連接轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸8和基座I構(gòu)成了定子結(jié)構(gòu)，所述連接轉(zhuǎn)子2、一級(jí)蝸輪6和工作臺(tái)3構(gòu)成了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，所述連接轉(zhuǎn)子2底部與基座I通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)推力軸承相連，所述連接轉(zhuǎn)子2與所述主軸8通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓錐滾子軸承相連，所述工作臺(tái)3與基座I通過(guò)推力軸承9相連，定子和轉(zhuǎn)子之間共四點(diǎn)接觸，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，推力軸承9上下承力環(huán)分別與基座I和工作臺(tái)3上槽面進(jìn)行過(guò)盈配合，接觸面平面度0.08mm。推力軸承9內(nèi)鋼珠采用統(tǒng)一批次，直徑誤差不超過(guò)0.03mm，所述一級(jí)蝸桿10與基座I之間通過(guò)圓錐滾子軸承相連，使用結(jié)構(gòu)和工作臺(tái)3處的軸承壓板4、修正墊片7 —致，安裝修正墊片后厚度