一种同步轮传动机构、上反稳瞄系统的制作方法

1.本实用新型涉及属于制导与控制技术领域，尤其涉及一种同步轮传动机构、上反稳瞄系统。


背景技术：

2.上反稳瞄系统是制导设备的重要组成部分，提升上反稳瞄系统的谐振频率、稳定性能等特性，能够满足控制系统对产品机械特性的要求，增强系统的可靠性。
3.上反稳瞄系统是激光架束制导的重要部件。上反稳瞄系统是在稳定火炮系统中光学系统内用于保持平行光路的稳定，使惯性陀螺转轴与火炮瞄准线始终保持一致，从而实现火炮瞄准线的空间稳定，有效隔离外界的干扰和载体的运动影响。根据光学反射的原理，反射镜的动态角与反射光路存在2:1的关系，为消除光学2:1特性的影响，一般通过一个2:1传动机构来实现电机驱动的惯性测量单元所在轴与瞄准线保持一致。
4.传动机构目前基本采用钢带式或摆杆式，两种方式相比，钢带式传动机构的机械谐振频率低(100hz左右)，不利于系统稳定性能的提高，但是其结构占用空间小；摆杆式传动机构机械谐振频率高(150hz以上)，但是由于传动时主要靠摆杆的伸缩，结构占用空间大，不利用产品的小型化和轻量化设计。


技术实现要素：

5.鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种同步轮传动机构、上反稳瞄系统，用以解决现有上反稳瞄系统的传动机构结构占用空间大问题。
6.本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：
7.一种同步轮传动机构，包括：第一同步轮、第二同步轮和同步带；同步带套设在第一同步轮和第二同步轮外部；第二同步轮的靠近第一同步轮的一侧开设切口；第一同步轮通过同步带带动第二同步轮往复偏转运动。
8.进一步地，第一同步轮的半径为r1，第二同步轮的半径为r2，第一同步轮和第二同步轮的圆心距为d。
9.进一步地，d≤r1+r2。
10.进一步地，切口为矩形。
11.进一步地，切口为弧形。
12.进一步地，切口为直线形。
13.进一步地，切口用于避让第一同步轮。
14.进一步地，第一同步轮的半径r1与第二同步轮的半径r2之比为1：2。
15.一种上反稳瞄系统，包括：机架、主动轴、反射镜和传动机构；传动机构为同步轮传动机构；主动轴和传动机构安装在机架上；主动轴用于驱动传动机构，传动机构用于带动反射镜偏转。
16.进一步地，反射镜转动安装在机架上，且反射镜与传动机构的第二同步轮同步偏
转。
17.本实用新型技术方案至少能够实现以下效果之一：
18.1.本实用新型提出了在不改变传统钢带2:1传动机构的基础上，同时增加钢带第一同步轮和第二同步轮的半径，同时将第二同步轮切掉一部分，从而达到增加系统谐振频率的目的。即，将上反系统中2:1钢带传动的第二同步轮由圆形改为半圆形，增加第一同步轮和第二同步轮半径，代替原上反系统的圆形第二同步轮。
19.2.本实用新型考虑在产品结构空间的范围内，将第二同步轮由圆形剪切掉一部分，保证钢带正常传动前提下，避免第一同步轮和第二同步轮的干涉。在传统钢带式结构的基础上，通过增加刚带轮的第一同步轮、第二同步轮的半径，并适当改变第二同步轮的形状，从而提高钢带式结构的机械谐振频率，达到产品占用小型化且机械谐振频率高的特性，提升产品稳定性能。
20.3.本实用新型将钢带传动机构的半径在有限空间内增加到更大的尺寸，使钢带传动机构的谐振频率由传统的100hz左右增加到改进后的150hz以上，从而增加系统动态性能，提高系统的可靠性。采用该技术实现在不改变系统其它结构的基础上，提升系统的谐振频率，增加系统稳定性。
21.4.本实用新型的同步轮传动机构能够用于其他需要同步传动的场合，实现从动轮的往复摆角运动。
22.本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
23.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
24.图1为本实用新型的上反稳瞄系统结构示意图；
25.图2为本实用新型的同步轮传动机构的传动机构原理图；
26.图3为传统钢带传动示意图；
27.图4为本实用新型的钢带传动机构的动力学模型；
28.图5为切口为矩形时的第二同步轮；
29.图6为切口为弧形时的第二同步轮；
30.图7为切口为直线形时的第二同步轮。
31.附图标记：
32.1-机架；2-主动轴；3-反射镜；4-第一同步轮；5-第二同步轮；6-同步带；51-切口。
具体实施方式
33.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
34.本实用新型的一个具体实施例，公开了一种同步轮传动机构，包括：第一同步轮4、第二同步轮5和同步带6；所述同步带6套设在所述第一同步轮4和第二同步轮5外部；所述第二同步轮5的靠近第一同步轮4的一侧开设切口51；所述第一同步轮4通过所述同步带6带动所述第二同步轮5往复偏转运动。
35.进一步地，所述第一同步轮4的半径为r1，所述第二同步轮5的半径为r2，所述第一同步轮4和第二同步轮5的圆心距为d。
36.进一步地，d≤r1+r2。
37.进一步地，所述切口51用于避让所述第一同步轮4。
38.具体地，如图5所示，所述切口51为矩形。
39.具体地，如图6所示，所述切口51为弧形。
40.具体地，如图7所示，所述切口51为直线形。
41.进一步地，所述第一同步轮4的半径r1与所述第二同步轮5的半径r2之比为1：2。
42.本实用新型通过在第二同步轮5的一侧开设切口51，缩短了第一同步轮4和第二同步轮5的中心距，与图3中的现有的传动机构相比减少了传动机构的占用空间。
43.进一步地，第二同步轮5的形状由圆形改为凸月形，如图2所示，突破了两个传动轮之间的距离d以及视场范围θ1和θ2对两个传动轮半径r1、r2的限制。
44.如图2所示，其中：r1为第一同步轮4的半径；r2第二同步轮5的半径；θ1第一同步轮4的转动角度；θ2第二同步轮5的转动角度；d为传动轮之间的轴距；r2＝2r1；θ1＝2θ2。
45.实施例2
46.一种上反稳瞄系统，如图1所示，包括：机架、主动轴、反射镜和传动机构；所述传动机构为同步轮传动机构；所述主动轴和所述传动机构安装在所述机架上；所述主动轴用于驱动所述传动机构，所述传动机构用于带动所述反射镜偏转。
47.进一步地，所述反射镜转动安装在所述机架上，且所述反射镜与所述传动机构的第二同步轮同步偏转。
48.进一步地，如图1所示，同步轮传动机构的第一同步轮4与主动轴2固定连接，且能够在主动轴2的带动下旋转，进而作为主动轮驱动同步轮传动机构的第二同步轮5和同步带6旋转。
49.进一步地，上反稳瞄系统的陀螺和俯仰电机等部件与同步轴2相连，俯仰电机能够驱动同步轴2往复偏转运动，进而带动第一同步轮4往复偏转运动。
50.进一步地，反射镜3通过从动轴转动安装在机架1上，且从动轴与第二同步轮5(从动轮)固定连接，第一同步轮4往复偏转运动时，第二同步轮5同步第一同步轮4进行往复偏转运动，进而带动从动轴上的反射镜3进行往复俯仰动作，用于实现对上反稳瞄系统中多种光路的反射。
51.本实用新型的两个传动轮之间的距离d由产品中的电机、旋变、反射镜尺寸等结构件决定。第一同步轮和第二同步轮的转动角度θ1和θ2由实际产品视场范围决定。
52.本实用新型中，在第一同步轮4与第二同步轮5的半径保持2:1传动的前提下，即传动比不变的前提下，将第二同步轮5由圆形靠近第一同步轮4的一侧剪切出切口51，切口51为圆弧形，第二同步轮5为图2中所示的凸月形，能够防止干涉，减小了传动机构占用的空间，同时保证刚带轮动态转动时，钢带6始终保持与两个转动轮的相切状态。
53.如图5、图6、图7所示，切口还能够是矩形、弧形或直线形。
54.图4为本实用新型的传动机构的动力学模型，由钢带传动机构的动力学模型，通过matlab可仿真出系统的谐振频率，经过仿真分析本实用新型的上反稳瞄系统的谐振频率的得到明显提升。
55.与现有技术相比，本实施例提供的至少具有有益效果之一：
56.本实用新型通过增加传动轮的半径，修切第二同步轮的外形，经过数学分析、计算，通过matlab构建传递函数运行仿真，通过开环系统的bode图，得出系统谐振频率得到了提高。后经实际产品调试，其原100hz左右谐振点已明显后移，系统软件控制算法可以更方便的对系统其它噪声进行滤波等处理，而不影响系统正常的动态响应(系统正常工作频率在100hz以下)。通过本实用新型改进，充分发挥摆杆传动机构和钢带传动机构的优势，简单、高效的提升了系统的可靠性，节约资源。
57.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。