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CN110979638B - 一种定轴式全动舵面安装结构 - Google Patents

一种定轴式全动舵面安装结构 Download PDF

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CN110979638B CN201911223865.3A CN201911223865A CN110979638B CN 110979638 B CN110979638 B CN 110979638B CN 201911223865 A CN201911223865 A CN 201911223865A CN 110979638 B CN110979638 B CN 110979638B
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文永洪
冷旻衠
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Abstract

本发明提供的一种定轴式全动舵面安装结构，转轴、限位螺栓、梁、垫块、拧紧螺母、摇臂，转轴插入机身支撑结构上，用限位螺栓固定。梁及垫块套于转轴上，用拧紧螺母结合转轴锁紧，摇臂与梁通过螺栓固连，舵机操纵摇臂，带动梁绕转轴转动。本发明公开的一种定轴式全动舵面安装结构，仅有一处关键安装工序，且限位结构、限位方式简单，各支点限位作用明确，不存在过约束，可有效的保证全动舵面的安装位置相对其理论位置在合理的公差范围内，舵面操纵间隙稳定，不会引起舵面的转动摩擦力加大，对提高相关结构件的寿命、飞机颤振速度及飞行品质有益。

Description

一种定轴式全动舵面安装结构
技术领域
本发明属于飞机结构设计技术领域，具体涉及一种定轴式全动舵面安装结构。
背景技术
当飞机飞行速度达到超音速飞行时，为提高舵面操纵效率，必须采用全动舵面。全动舵面通常包括全动平尾、全动垂尾及全动鸭翼等，采用的转轴形式有转轴式、定轴式、斜轴式、直轴式及直斜轴的混合式等。
全动舵面的安装结构要根据总体布局、结构空间、装配工艺性及维护性等，来确定转轴的轴径向及扭转方向限位约束,以及舵面的限位约束，以保证全动舵面的安装位置相对其理论位置在合理的公差范围内。若各安装点约束限位复杂，约束限位功能不清晰，一方面会导致装配工艺性差，安装步骤复杂，安装一致性差；另外，若安装结构有过约束存在，还会引起舵面的转动摩擦力加大，舵面操纵间隙非线性等问题，影响相关结构件的寿命、飞机颤振速度及飞行品质等。
另外，安装结构中转动摩擦区域的设计也可选择不同的方式，一方面，要求结构摩擦系数低，另外，要控制舵面操纵间隙，以提高飞机操纵品质。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种工序简单、安装一致性好、转动摩擦力低，且舵面操纵间隙稳定的定轴式全动舵面安装结构。
为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种定轴式全动舵面安装结构，包括转轴、限位螺栓、梁、垫块、拧紧螺母和摇臂，所述转轴固定在支撑结构上，梁套在所述转轴上并锁紧，所述摇臂固定在所述梁上，舵机操作摇臂，带动梁绕转轴转动；所述转轴通过限位螺栓固定在支撑结构上，所述转轴的轴向及扭转方向限位由所述限位螺栓完成；所述垫块套于所述转轴末端，将所述梁套于所述转轴上，通过所述拧紧螺母锁紧；所述梁的两端各设有一个内孔，分别为大孔和小孔，所述梁的中间部分为盒梁，所述梁通过所述大孔、小孔套于所述转轴上，所述小孔靠近所述转轴末端。
本公开的一种可能的实现方式，所述大孔内铺设自润滑衬垫。
本公开的一种可能的实现方式，所述小孔内铺设关节轴承。
本公开的一种可能的实现方式，所述小孔上还设有关节轴承限位凸台，所述关节轴承固定在所述关节轴承限位凸台上。
本公开的一种可能的实现方式，所述梁的底部靠近大孔一侧设有摇臂安装孔，所述摇臂通过摇臂安装孔与所述梁连接。
与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：
本发明公开的一种定轴式全动舵面安装结构，转轴轴向及扭转方向的限位由靠近舵面支点处的安装结构（限位螺栓）完成，转轴的径向限位由两个支点共同完成。舵面的限位由垫块套于转轴末端，通过拧紧螺母夹紧关节轴承来完成，舵面的限位约束在转轴末端完成，此限位方式简单，各支点限位作用明确，不存在过约束，可有效的保证全动舵面的安装位置相对其理论位置在合理的公差范围内。
本发明公开的一种定轴式全动舵面安装结构，关键工序在于转轴的安装，将转轴先拉进支撑结构中，完成转轴轴向及扭转方向限位结构安装后，再进行其它限位结构的安装。转轴轴向及扭转方向限位由一根贯穿转轴及支撑结构的限位螺栓完成，舵面的限位由转轴末端的关节轴承限位凸台结合垫块、拧紧螺母夹紧梁上的关节轴承完成。此安装结构仅有一处关键安装工序，且限位结构、防松方式简单可靠，具有装配工艺性好，安装步骤简单，安装一致性好的特点。另外，安装结构不存在过约束，舵面操纵间隙稳定，不会引起舵面的转动摩擦力加大，对提高相关结构件的寿命、飞机颤振速度及飞行品质有益。
本发明公开的一种定轴式全动舵面安装结构，采用在梁上设计两个内孔，内孔可以安装自润滑关节轴承，或铺设自润滑衬垫，来实现转动摩擦区域设计。转轴摩擦区域要有一定硬度，耐磨。上述摩擦副的形式可使结构摩擦系数低，并合理控制舵面操纵间隙，有益于提高飞机操纵品质。
附图说明
图1为定轴式全动舵面安装结构示意图。
图2为图1的剖面图。
图3为转轴结构示意图。
图4为梁的三维结构示意图。
图5为梁的二维结构示意图。
图6为定轴式全动舵面安装结构的分解示意图。
附图标记：1、转轴；2、限位螺栓；3、梁；4、垫块；5、拧紧螺母；6、摇臂；7、舵机；8、自润滑衬垫；9、盒梁；10关节轴承；11、摇臂安装孔；12、关节轴承限位凸台；13、大孔；14、小孔。
具体实施方式
下面结合附图，对实施例进行详细说明。
图1为定轴式全动舵面安装结构示意图，图2为图1的剖面图，图3为转轴结构示意图。参见附图1至附图3，定轴式全动舵面安装结构包括转轴1、梁3和摇臂6，所述转轴1固定在支撑结构上，梁3套在所述转轴1上并锁紧，所述摇臂6固定在所述梁3上，舵机7操作所述摇臂6，带动所述梁3绕所述转轴1转动，所述梁3为双支点套于所述转轴1上。
考虑转轴1及舵面一般选用双支点的支撑方式，机身段靠近舵面的支点载荷大，且舵面的侧向载荷小，由此选择转轴1轴向及扭转方向的限位由靠近舵面支点处的安装结构完成。所述定轴式全动舵面安装结构还包括限位螺栓2，所述转轴1通过限位螺栓2固定在支撑结构上，所述转轴1的轴向及扭转方向限位由所述限位螺栓2完成。
本公开的一种实施方式，所述梁3为双支点套于所述转轴1上，所述转轴1的径向限位由两个支点共同完成。
本公开的一种实施方式，舵面的限位约束在所述转轴末端完成。图4为为梁的三维结构示意图，图5为梁的二维结构示意图。参见附图4和附图5，所述定轴式全动舵面安装结构还包括垫块4和拧紧螺母5，所述垫块4套于所述转轴1末端，将所述梁3套于所述转轴1上，并通过所述拧紧螺母5锁紧。所述梁3的两端各设有一个内孔，分别为大孔13和小孔14，所述梁3的中间部分为盒梁9，所述梁3通过所述大孔13、小孔14套于所述转轴1上，所述小孔14靠近所述转轴1末端。所述大孔13内铺设自润滑衬垫8，所述小孔14内铺设关节轴承10，所述小孔14上还设有关节轴承限位凸台12，所述关节轴承10固定在所述关节轴承限位凸台12上。舵面的限位由所述垫块4套于所述转轴1末端，通过所述拧紧螺母5夹紧所述关节轴承10来完成，舵面的限位约束在所述转轴1末端完成。
上述转轴轴向、径向及扭转方向的限位方式以及舵面的限位方式简单，各支点限位作用明确，不存在过约束，可有效的保证全动舵面的安装位置相对其理论位置在合理的公差范围内。
本公开的一种实施方式，采用在所述梁3上设计两个内孔，分别为大孔13和小孔14，所述梁3通过所述大孔13、小孔14套于所述转轴1上，所述小孔14靠近所述转轴1末端。所述大孔13内铺设自润滑衬垫8，所述小孔14内铺设关节轴承10，来实现转动摩擦区域设计。转轴摩擦区域要有一定硬度，耐磨。上述摩擦副的形式可使结构摩擦系数低，并合理控制舵面操纵间隙，有益于提高飞机操纵品质。
本公开的一种实施方式，所述梁3的底部靠近所述大孔13一侧设有摇臂安装孔11，所述摇臂6通过所述摇臂安装孔11与所述梁3连接。
本公开的一种定轴式全动舵面安装结构，安装时的关键工序在于所述转轴的安装，其应先拉进支撑结构中，完成所述转轴1轴向及扭转方向限位结构安装后，再进行其它限位结构的安装。图6为定轴式全动舵面安装结构的分解示意图。参见附图6，具体的安装步骤为：所述转轴先拉进支撑结构中，再安装限位螺栓2，完成转轴轴向及扭转方向的限位后，安装支撑结构各支点处的螺母及开口销等。然后，在所述转轴1末端套上所述垫块4，将梁3套于转轴1上，安装拧紧螺母5，将梁3上的关节轴承10内圈夹紧，完成梁3的安装，此时，舵面安装到位。所述摇臂6与梁3通过所述摇臂安装孔11连接，其安装时机可根据全动舵面的结构形式进行调整。最后连接舵机与6摇臂，就完成了定轴式全动舵面结构的安装。此安装结构仅有一处关键安装工序，且限位结构、防松方式简单可靠，具有装配工艺性好，安装步骤简单，安装一致性好的特点。另外，安装结构不存在过约束，舵面操纵间隙稳定，不会引起舵面的转动摩擦力加大，对提高相关结构件的寿命、飞机颤振速度及飞行品质有益。
以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。

Claims (5)

1.一种定轴式全动舵面安装结构，包括转轴、梁和摇臂，所述转轴固定在支撑结构上，梁套在所述转轴上并锁紧，所述摇臂固定在所述梁上，舵机操作摇臂，带动梁绕转轴转动；其特征在于：还包括限位螺栓、垫块和拧紧螺母，所述转轴通过限位螺栓固定在支撑结构上，所述转轴的轴向及扭转方向限位由所述限位螺栓完成；所述梁为双支点套于所述转轴上，所述转轴的径向限位由两个支点共同完成；所述垫块套于所述转轴末端，将所述梁套于所述转轴上，通过所述拧紧螺母锁紧，舵面的限位约束在所述转轴末端完成；所述梁的两端各设有一个内孔，分别为大孔和小孔，所述梁的中间部分为盒梁，所述梁通过所述大孔、小孔套于所述转轴上，所述小孔靠近所述转轴末端。
2.如权利要求1所述的一种定轴式全动舵面安装结构，其特征在于：所述大孔内铺设自润滑衬垫。
3.如权利要求1所述的一种定轴式全动舵面安装结构，其特征在于：所述小孔内铺设关节轴承。
4.如权利要求3所述的一种定轴式全动舵面安装结构，其特征在于：所述小孔上还设有关节轴承限位凸台，所述关节轴承固定在所述关节轴承限位凸台上。
5.如权利要求1所述的一种定轴式全动舵面安装结构，其特征在于：所述梁的底部靠近大孔一侧设有摇臂安装孔，所述摇臂通过摇臂安装孔与所述梁连接。
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