两自由度精密伺服机构装配工艺研究

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1、制造垃术研竞航^制造技术两自由度精密伺服机构装配工艺研究07I代亚新谢超北京遥感设备研究所，北京100039摘要：针对旋转框架易产生变彤，伺服机构运转稳定性要求高，伺服电机启动电压要求低等装配技术罐点．采取7控制装配间隙，伺服机构内外框架和齿轮磨合等工艺措施，并设计7工装和专用设备，提高7装配效率，使装配质量大幅提高，伺服机构的各项技术指标满足设计要求。关键词两自由度：伺服机构：装配技术StudyonAssemblyTechnologyofServomechanismwithTwoDegreesofFreedomDalh^mXieChaoBeijingR

2、eseMchInstituteofRemoteSensingE‘luipmems，Bmjing1(】0f039Abmct：Regardingmdelbrmafionofrotationframework．highdemaTldoftheslabilityof⋯‘)operationandlowvolmgerequirementsoftheSelWOlnotorslarlas!_cmblingtechnologicalmeasHrcshavebeentakenbycontrollingassemblygapinsideandoutsideframework

3、andgearmnning⋯inswellaHdesigningtoolandspecialequipmentFinallyitimprovesassemblyefficiencyandqualityandservomechanismcanfulfilltbedesignrequirementsKeywords：twodegmesoffreedom：scn,omechanismassemblytechnology引言伺服帆构址伴舳电的应川ln】发腱起来的t近几1年束在新技术*命的推曲下，特别是f1’随菥微电子技术和计算机拄术的E速靛燧，俐j

4、li技术得到

5、rJ泛应川。伺服机构一般是由帆槭装置和控制系统相结台的系统，控制系统为例胜机构输入各利，控制参数，使机械装霞蛮现各种机械运动或机械操作动作。伺服机构采用内外旋转框架的结构形式，为两自由度随动系统，复☆探测系统通过支架盘装在内_‘

6、王架k由十E}r器对宅问和重量的限制．伺服机构事采用薄壁轻质结构什．造成伺服机构在装配址程巾岛拄生结构变形，影响装配的精度，装配难度较』‘。2伺服机构结构组成和技术要求2I结构组成蜒酉留龟氅岁-飞矽图1伺服机构部分组件伺服系统接收飞{一器指争，山何服电机驱动内、外框架作阿自由度的旋转，带动安装在内框r的支架转动到相应的角度位置，

7、完成方位和俯仰运动，从而渤鑫船‰并5““““。”““”“”“’制造技术研究2011年4月第2期使安装在支架上的复合探测系统按指令对目标进行搜索、跟踪。伺服机构主要由底座(见图la)、外框架(见图lb)、内框架(见图lc)、电机组件(见图ld)、扇形齿轮、陀螺、轴承和零位销等部分组成，这些零部件的加工精度高(达岫级精度)，且多为铝制薄壁件，加工、装配过程中易变形，装配难度较大。2．2技术要求伺服机构的主要技术要求包括：a．外框架运动范围大于±500；b．内框架运动范围：+3．5。～一250；c．轴承外圈与轴承孔、轴承内圈与轴的安装间隙在0．002"-'0．

8、008mm之间；d．零位锥销孔需钻配铰孔，利用零位销锁定机械零位，零位位置要保证复合探测系统的安装支架与伺服机构底座的平行度≤0．04mm；e．外框架组件装配后，两端安装轴的同轴度要求≤鳓．008mm；f．内、外框架上的伺服电机，在常温25℃±3℃时的启动电压≤2．5V，低温-40℃±3℃以及高温+60℃±3℃时启动电压不超过常温下的20％。3装配难点分析3．1装配工艺和工艺装备在伺服机构的装配工艺中，必须对影响整机技术指标的关键装配工序设计控制方法，制定合理的工艺流程，编制装配工序内容，绘制数据记录表格，确保伺服机构的装配质量。从简单实用、提高装配效率

9、、保证装配质量、减少人为因素的影响等角度出发设计各类工装、夹具、量具和专用设备，保证伺服机构装配完成后的各项技术指标达到设计要求。3．2结构件变形伺服机构底座、扇形齿轮、旋转框架等零件均为薄壁零件，如内框架扇形齿轮，壁厚5．5mm，承受内框架上安装支架、陀螺、复合探测系统等的重力和阶梯轴支撑力、齿轮压力等数个方向的作用力。因装配产生的作用力是齿轮压力和阶梯轴支撑力，这两个力偏大会导致齿轮运转平稳性下降，启动电压超差，偏小则阶梯轴会在内环产生轴向间隙，齿轮出现空转，严重影响伺服机构性能。底座是伺服机构的基础零件，因减重和空间的要求，其壁厚最薄处仅为3mm，

10、而外框架、阶梯轴、电机等都安装到底座上，因此对38安装位置和精度要求极高。如果装