CN202987496U - 高精度舵传动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高精度舵传动机构，包括舵轴、摇臂、连杆、轴销、销轴和轴承，舵轴一端与空气舵连接，一端为圆柱段，通过套接轴承安装在飞行器上，保证舵轴能绕其轴线转动；圆柱段外套接有摇臂，圆柱段与摇臂通过轴销固定，摇臂向外伸出一个支耳，与连杆一端通过销轴连接，连杆另一端通过销轴连接舵机活塞杆。本实用新型传动精度高，结构简单，安装方便，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种传动装置。
背景技术
在飞行器结构中，舵机安装在舱体上，其活塞杆通过舵传动机构与空气舵连接。舵机工作时，其活塞杆可沿直线运动，通过舵传动机构驱动空气舵的转动，舵机活塞杆的伸出长度决定了空气舵的旋转角度。飞行器的飞行控制是通过控制舵机活塞杆的伸出长度来实现，而飞行器的姿态控制是由空气舵的转动决定，舵传动机构就是将舵机活塞杆的直线运动转化为空气舵的转动的机构。这一形式的舵传动机构已在飞机器上使用多年，随着技术的发展和飞行精度要求的提高，此舵传动机构传动精度已成为制约飞行器飞行精度的一个瓶颈。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高精度舵传动机构，传动精度高，结构简单，安装方便，可靠性高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括舵轴、摇臂、连杆、轴销、销轴和轴承。
舵轴一端与空气舵连接，一端为圆柱段，通过套接轴承安装在飞行器上，保证舵轴能绕其轴线转动；圆柱段外套接有摇臂，圆柱段与摇臂通过轴销固定，摇臂向外伸出一个支耳，与连杆一端通过销轴连接，连杆另一端通过销轴连接舵机活塞杆。
所述的舵轴与空气舵连接一端采用双耳叉形结构。
所述的舵轴与空气舵连接的耳片开有螺钉安装孔，螺钉安装孔在耳片一侧为沉头销孔，另一侧对应为螺纹通孔。
所述的连杆外形为上下两个对称的形面通过横梁连接，上形面两端各有一个销孔，下形面两端对应位置处为螺纹孔。
所述的轴销为圆柱头销。
所述的销轴为螺钉销。
本发明的有益效果是：
（1）传动精度高，采用此舵传动机构的最大误差仅为目前使用舵传动机构最大误差的37.9％。
（2）结构相对简单，安装方便，可靠性高。
（3）对零件主要尺寸的精度要求不高，普通生产条件下即可满足要求，降低了生产成本，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构爆炸图；
图3是实施例示意图；
图4是实施例安装示意图；
图中，1－舵轴，2－轴承，3摇臂，4－轴销，5－连杆，6－销轴，7－空气舵，8－舱体，9－舵机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明采用一套机构将舵机和空气舵连接固定起来，舵机活塞杆的直线运动带动空气舵的转动。此机构由5种零件组成和1种标准件组成。零件分别为舵轴、摇臂、连杆、轴销和2个销轴，共6个零件，标准件为轴承。此高精度舵传动机构的结构组成参照图1和图2，按功能分别对它们的关系和作用进行说明。
舵轴是舵传动机构的主体零件，一端采用双耳叉形结构，与空气舵连接，一端为圆柱形，安装在飞行器上。舵轴与空气舵连接的耳片开有螺钉安装孔，为保持飞行器的气动外形，一侧为沉头销孔，另一侧对应为螺纹通孔。在舵轴的圆柱段垂直于其轴线开有一个销孔，用来安装轴销。
摇臂主体为圆环，向外伸出一个支耳，垂直于圆环轴线有一个销孔贯穿。摇臂圆环部分与舵轴的圆柱段配合，销孔直径与舵轴圆柱段的销孔直径相同，便于轴销穿过。支耳上设计有一个销孔，与连杆连接。
连杆外形为“工”字形，两侧对称，上形面两端各有一个销孔，下形面两端对应位置处为螺纹孔。连杆两端分别与摇臂和舵机活塞杆连接。
轴销为圆柱头销，将舵轴和摇臂连接在一起。销轴为螺钉销结构，安装在连杆的两端，分别连接摇臂和舵机活塞杆。
轴承套接在舵轴上，与舵轴一起安装在飞行器上，保证舵轴能绕其轴线转动。
此舵传动机构的安装方式为：第一步将轴承套接在舵轴上，将摇臂和连杆通过销轴连接起来。第二步是将摇臂连杆组件放入飞行器舱内的安装位置处，然后将舵轴轴承组件从舱外向里安装，安装时舵轴圆柱段穿过摇臂内孔。第三步是将摇臂上的销孔与舵轴圆柱段上的销孔对齐，用轴销穿过，将摇臂和舵轴连接固定。第四步是将舵机活塞杆与连杆通过销轴连接固定。第五步将空气舵通过螺钉安装在舵轴上。整个机构为刚性连接，确保舵机活塞杆在任一位移情况下都对应有唯一确定的空气舵转角。
实施实例参照图3和图4。以某飞行器为例，要求空气舵在其±30°的工作范围内最大误差不超过0.3°。经计算分析，设计的舵轴采用R60mm的半圆形耳片，上面加工6组直径为φ8mm安装空气舵的孔，圆柱段直径为φ40mm，舵轴上的销孔直径为φ10。摇臂圆环开孔直径为φ40mm，支耳上的销孔直径为φ8mm，销孔中心到圆环中心距离为52mm。连杆两端销孔中心距为40mm，直径均为φ8mm，对应螺纹孔为M8。销轴和安装空气舵的螺钉的销段直径均为φ8，螺纹为M8。轴销长度为55mm，销段直径为φ10，在其末端还设计有φ1.5mm的通孔，用于安装保险装置。轴承采用φ40mm的标准轴承。整个机构经强度和刚度计算校核，满足使用要求。
安装时先将摇臂和连杆通过销轴连接起来，轴承套在舵轴圆柱段顶部，然后将舵轴轴承组件通过舱体上的安装孔由外向里安装，其圆柱段在舱体内穿过事先放置好的摇臂上的圆环。将舵轴和轴承安装到位后，在舵轴圆柱段上移动摇臂，使摇臂圆环上的销孔与舵轴上圆柱段上的销孔对应，用轴销穿过销孔将摇臂和舵轴连接，并在轴销末端采用保险措施，防止工作过程中轴销脱出。接下来用销轴将舵机活塞杆和连杆连接起来，并将舵机固定在舱体上，最后将空气舵通过螺钉安装在舵轴上，整个机构安装完成。
本发明的传动误差与目前使用的舵传动机构传动误差对比见表1（取转角步进为1.2°）。
表1传动误差对比
| 理论转角（°） | 目前舵传动机构误差（′） | 本发明传动误差（′） |
| -30.00 | 11.02 | 1.19 |
| -28.80 | 13.26 | 4.68 |
| -27.60 | 14.66 | 1.85 |
| -26.40 | 15.53 | 0.36 |
| -25.20 | 15.94 | 2.09 |
| -24.00 | 15.96 | 3.39 |
| -22.80 | 15.64 | 4.32 |
| -21.60 | 15.04 | 4.91 |
| -20.40 | 14.21 | 5.22 |
| -19.20 | 13.21 | 5.28 |
| -18.00 | 1209 | 5.13 |
| -16.80 | 10.88 | 4.82 |
| -15.60 | 9.63 | 4.38 |
| -14.40 | 8.39 | 3.84 |
| -13.20 | 7.17 | 3.24 |
| -12.00 | 6.02 | 2.59 |
| -10.80 | 4.96 | 1.94 |
| -9.60 | 4.02 | 1.30 |
| -8.40 | 3.21 | 0.69 |
| -7.20 | 2.56 | 0.13 |
| -6.00 | 2.06 | 0.37 |
| -4.80 | 1.74 | 078 |
| -3.60 | 1.60 | 1.10 |
| -2.40 | 1.63 | 1.33 |
| -1.20 | 1.85 | 1.45 |
表1（续）
| 理论转角（°） | 目前舵传动机构误差（′） | 本发明传动误差（′） |
| 0.00 | 2.24 | 1.47 |
| 1.20 | 2.80 | 1.38 |
| 2.40 | 3.51 | 1.18 |
| 3.60 | 4.37 | 0.89 |
| 4.80 | 5.36 | 0.49 |
| 6.00 | 6.46 | 0.01 |
| 7.20 | 7.64 | 0.55 |
| 8.40 | 8.89 | 1.17 |
| 9.60 | 10.17 | 1.85 |
| 10.80 | 11.46 | 2.55 |
| 12.00 | 12.72 | 3.27 |
| 13.20 | 13.91 | 3.98 |
| 14.40 | 15.00 | 4.66 |
| 15.60 | 15.93 | 5.29 |
| 16.80 | 16.67 | 5.82 |
| 18.00 | 17.16 | 6.23 |
| 19.20 | 17.33 | 6.50 |
| 20.40 | 17.14 | 6.57 |
| 21.60 | 16.52 | 6.41 |
| 22.80 | 15.37 | 5.97 |
| 24.00 | 13.63 | 5.21 |
| 25.20 | 11.19 | 4.08 |
| 26.40 | 7.95 | 2.51 |
| 27.60 | 3.80 | 0.44 |
| 28.80 | 1.41 | 2.21 |
| 30.00 | 7.84 | 5.49 |
从表1中可以看出，在空气舵工作范围内，当前舵传动机构的最大传动误差为17.33′，本发明的最大误差为6.57′，采用本发明能大幅减小舵传动误差，对提高飞行器的飞行控制精度具有重要的意义。
Claims (6)
1.一种高精度舵传动机构，包括舵轴、摇臂、连杆、轴销、销轴和轴承，其特征在于：舵轴一端与空气舵连接，一端为圆柱段，通过套接轴承安装在飞行器上，保证舵轴能绕其轴线转动；圆柱段外套接有摇臂，圆柱段与摇臂通过轴销固定，摇臂向外伸出一个支耳，与连杆一端通过销轴连接，连杆另一端通过销轴连接舵机活塞杆。
2.根据权利要求1所述的高精度舵传动机构，其特征在于：所述的舵轴与空气舵连接一端采用双耳叉形结构。
3.根据权利要求1所述的高精度舵传动机构，其特征在于：所述的舵轴与空气舵连接的耳片开有螺钉安装孔，螺钉安装孔在耳片一侧为沉头销孔，另一侧对应为螺纹通孔。
4.根据权利要求1所述的高精度舵传动机构，其特征在于：所述的连杆外形为上下两个对称的形面通过横梁连接，上形面两端各有一个销孔，下形面两端对应位置处为螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的高精度舵传动机构，其特征在于：所述的轴销为圆柱头销。
6.根据权利要求1所述的高精度舵传动机构，其特征在于：所述的销轴为螺钉销。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220667448 CN202987496U (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 高精度舵传动机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201220667448 CN202987496U (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 高精度舵传动机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202987496U true CN202987496U (zh) | 2013-06-12 |
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ID=48558700
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 201220667448 Expired - Lifetime CN202987496U (zh) | 2012-12-03 | 2012-12-03 | 高精度舵传动机构 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103661923A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种半隐藏式升降舵摇臂 |
| CN107161326A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-09-15 | 上海航天控制技术研究所 | 一种高精度易装拆的舵面连接结构 |
| CN110001927A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-12 | 成都云鼎智控科技有限公司 | 一种舵片调节装置、舵机及其飞行器 |
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2012
- 2012-12-03 CN CN 201220667448 patent/CN202987496U/zh not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| CN103661923B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-03-30 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种半隐藏式升降舵摇臂 |
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| CN110001927B (zh) * | 2019-03-29 | 2023-11-10 | 成都云鼎智控科技有限公司 | 一种舵片调节装置、舵机及其飞行器 |
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