本發(fā)明屬于直線式舵機，具體涉及一種一體式直線舵機。
背景技術(shù)：
1、近年來，隨著基礎(chǔ)工業(yè)水平以及現(xiàn)代科技的不斷進步，伺服系統(tǒng)正朝著小型化、高集成化、長壽命、高效率、免維護的設(shè)計方向發(fā)展。我國無人機、巡航制導(dǎo)導(dǎo)彈等技術(shù)的研究已成為當前的熱點之一。由于無人機、巡航制導(dǎo)導(dǎo)彈體積小巧，內(nèi)部空間利用率極高，因此增加了用于調(diào)整其空間姿態(tài)或發(fā)動機控制所需舵機的設(shè)計研發(fā)難度。
2、電動舵機是導(dǎo)彈飛行過程中實現(xiàn)舵片偏轉(zhuǎn)的執(zhí)行功能部件，舵機工作時，控制電路通過電機輸出轉(zhuǎn)矩，并有減速機構(gòu)進一步放大轉(zhuǎn)矩來控制舵片偏轉(zhuǎn)，實現(xiàn)彈體的姿態(tài)調(diào)整。傳統(tǒng)電動舵機受傳動方式限制，在狹小空間內(nèi)很難輸出較大的扭矩?，F(xiàn)有技術(shù)中常用的方式有兩種，一是通過采用多級齒輪傳動的方式增大輸出扭矩，但是該方式由于傳動環(huán)節(jié)太多會增加系統(tǒng)誤差，從而影響舵機的精度。二是采用通過提高某環(huán)節(jié)減速比的方式，但是該方式存在需求安裝空間大，舵機質(zhì)量增大等問題，對實現(xiàn)無人機、巡航制導(dǎo)導(dǎo)彈等裝備小型化形成制約。
3、另外，現(xiàn)有的電動舵機中一般采用直流無刷電機，常規(guī)的直流無刷電機采用霍爾元件控制電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。以常規(guī)的三對極直流無刷電機為例，其霍爾元件的控制精度僅為60度，無法精確控制舵機轉(zhuǎn)子上的磁鋼磁場方向與外部發(fā)射裝置磁場方向一致。并且，普通電機通過霍爾元件或編碼器對電機轉(zhuǎn)子進行旋轉(zhuǎn)控制，電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周等分為數(shù)量個脈沖，一個脈沖旋轉(zhuǎn)固定的角度，這種控制屬于開環(huán)控制，不能將電機轉(zhuǎn)子的角度實時信息反饋至舵機控制器，需要額外搭配傳感器進行舵機閉環(huán)控制。
4、因此如何在傳統(tǒng)舵機的基礎(chǔ)上大幅度減小舵機的體積與重量的同時實現(xiàn)大功率輸出，并保證舵機的輸出精度是目前迫切需要攻關(guān)的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求中的一種或者多種，本發(fā)明提供了一種一體式直線舵機，不僅能大幅度減小舵機的體積和重量，而且還使得舵機具有輸出扭矩大、傳動精度高特點。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種一體式直線舵機，包括殼體和殼體內(nèi)設(shè)置的電機組件、傳動組件和傳感器；
3、所述傳動組件包括設(shè)于所述電機組件輸出端的多級齒輪副、與所述多級齒輪副連接的絲桿副輸出軸組件；所述絲桿副輸出軸組件和所述電機組件平行設(shè)置；
4、所述多級齒輪副包括依次嚙合設(shè)置的輸入齒輪、中轉(zhuǎn)齒輪和輸出齒輪，所述輸入齒輪與所述電機組件的輸出端連接；
5、所述絲桿副輸出軸組件包括絲杠螺桿和螺母輸出軸；所述絲杠螺桿一端與所述多級齒輪副的輸出齒輪連接，另一端與所述螺母輸出軸連接，并且螺母輸出軸伸出殼體外部，實現(xiàn)直線輸出；
6、所述傳感器包括旋變傳感器，所述旋變傳感器設(shè)于所述電機組件遠離輸出端的一端。
7、作為本發(fā)明的進一步改進，所述傳感器還包括直線位置傳感器，所述直線位置傳感器與所述絲桿副輸出軸組件的螺母輸出軸連接。
8、作為本發(fā)明的進一步改進，所述電機組件為永磁同步電機，包括永磁電機轉(zhuǎn)軸和設(shè)于其外部的繞組，所述永磁電機轉(zhuǎn)軸的輸出端與所述輸入齒輪連接；
9、或者，所述電機組件為直流無刷電機，所述直流無刷電機的輸出端與所述輸入齒輪連接。
10、作為本發(fā)明的進一步改進，所述旋變傳感器包括轉(zhuǎn)子和設(shè)于其外部的定子，所述轉(zhuǎn)子設(shè)于永磁同步電機的永磁電機轉(zhuǎn)軸上，或者設(shè)于直流無刷電機的轉(zhuǎn)軸上。
11、作為本發(fā)明的進一步改進，所述螺母輸出軸遠離絲杠螺桿的一端設(shè)有鉸接接口，所述螺母輸出軸通過該鉸鏈接口與連桿組件連接；所述連桿組件包括多個連桿，所述連桿之間通過銷軸連接。
12、作為本發(fā)明的進一步改進，所述殼體包括軸向兩端具有開口的本體和設(shè)于所述本體軸向兩端的第一蓋體和第二蓋體；所述第一蓋體設(shè)于靠近所述多級齒輪副的一端，所述第二蓋體設(shè)于靠近所述旋變傳感器的一端。
13、作為本發(fā)明的進一步改進，所述第二蓋體具有延伸出本體外周的延伸部，并在該延伸部上設(shè)有電器連接件，用于與舵機控制器連接，所述舵機控制器通過電器連接件分別與旋變傳感器、直線位置傳感器電連接。
14、作為本發(fā)明的進一步改進，所述輸入齒輪、中轉(zhuǎn)齒輪和輸出齒輪的直徑依次增大；所述輸入齒輪、中轉(zhuǎn)齒輪和輸出齒輪的齒數(shù)依次增加。
15、作為本發(fā)明的進一步改進，所述螺母輸出軸與殼體之間設(shè)有支撐滑套。
16、總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
17、(1)本發(fā)明的一種一體式直線舵機，通過多級齒輪副形成第一級減速單元，通過絲杠副輸出軸組件形成第二級減速單元，并通過傳動部分、傳感器部分、電機部分緊湊布置和集成化設(shè)置，實現(xiàn)舵機小體積、大力矩輸出；并且電機端部設(shè)置的旋變傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)電機的閉環(huán)控制，控制電機精度，有效避免傳動間隙的影響，從而避免了電動舵機易出現(xiàn)的“抖動現(xiàn)象”，實現(xiàn)高精度傳動。
18、(2)本發(fā)明的一種一體式直線舵機，通過在設(shè)置旋變傳感器的基礎(chǔ)上進一步在絲桿副輸出軸組件上設(shè)置直線位置傳感器，用于舵機零位信息采集，并將位置信息轉(zhuǎn)化為電信號反饋至舵機控制器，進行舵機零位校準，從而能夠?qū)崿F(xiàn)舵機位置的雙余度閉環(huán)控制，進一步保證控制精度。
1.一種一體式直線舵機，其特征在于，包括殼體和殼體內(nèi)設(shè)置的電機組件、傳動組件和傳感器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述傳感器還包括直線位置傳感器，所述直線位置傳感器與所述絲桿副輸出軸組件的螺母輸出軸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述電機組件為永磁同步電機，包括永磁電機轉(zhuǎn)軸和設(shè)于其外部的繞組，所述永磁電機轉(zhuǎn)軸的輸出端與所述輸入齒輪連接；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述旋變傳感器包括轉(zhuǎn)子和設(shè)于其外部的定子，所述轉(zhuǎn)子設(shè)于永磁同步電機的永磁電機轉(zhuǎn)軸上，或者設(shè)于直流無刷電機的轉(zhuǎn)軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4任一項所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述螺母輸出軸遠離絲杠螺桿的一端設(shè)有鉸接接口，所述螺母輸出軸通過該鉸鏈接口與連桿組件連接；所述連桿組件包括多個連桿，所述連桿之間通過銷軸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述殼體包括軸向兩端具有開口的本體和設(shè)于所述本體軸向兩端的第一蓋體和第二蓋體；所述第一蓋體設(shè)于靠近所述多級齒輪副的一端，所述第二蓋體設(shè)于靠近所述旋變傳感器的一端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述第二蓋體具有延伸出本體外周的延伸部，并在該延伸部上設(shè)有電器連接件，用于與舵機控制器連接，所述舵機控制器通過電器連接件分別與旋變傳感器、直線位置傳感器電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6、7任一項所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述輸入齒輪、中轉(zhuǎn)齒輪和輸出齒輪的直徑依次增大；所述輸入齒輪、中轉(zhuǎn)齒輪和輸出齒輪的齒數(shù)依次增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6、7任一項所述的一體式直線舵機，其特征在于，所述螺母輸出軸與殼體之間設(shè)有支撐滑套。