CN101987409A - 用于飞机缝翼作动器的齿轮齿条的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于飞机缝翼作动器的齿轮齿条的安装方法，包括这些步骤：制造专用的钻孔模板；按钻孔模板加工齿条、滑轨及加强肋板；逆向安装齿轮齿条，其中在专用夹具上组装加强肋板，在机翼型架定位的机翼前梁上，安装带工艺销轴的所有成对肋板，铆接好蒙皮；在安装好的加强肋板上，分别安装齿轮轴、滑轨滚柱；将齿条置入滑轨中，并装入连接销；再将滑轨组件插入滑轨滚柱内，最后将滑轨的前端通过螺栓与缝翼相连。本发明的安装方法很好地解决了多个作动器驱动多块缝翼沿转轴作圆锥运动准确同步的难题。

Description

用于飞机缝翼作动器的齿轮齿条的安装方法

技术领域

本发明涉及用于飞机缝翼作动器的齿轮齿条的安装方法。

背景技术

飞机上有多达12～20个作动器推动多块缝翼绕转轴作圆锥运动(见图1～2)，为保证飞机左、右缝翼同步运动，除精确设计、制造外，齿轮与齿条的安装非常关键。否则会造成运动阻滞，甚至无法运动。

以往，缝翼作动器多为液压作动器和滚珠丝杠副，一端用“球铰”直接安装在机翼前梁上，另一端通过“球铰”推动缝翼运动。由于两端“球铰”，可以补偿作动器两个方向长度和角度的安装误差。故都采用机翼前缘装配后，在前梁通过型架定位安装。可是，齿轮-齿条直接安装在与机翼前梁相垂直的加强肋板上，旋转作动缝翼运动。它既没有补偿，也无法通过型架定位，给准确安装带来困难。而且齿轮-齿条传动精度为6～7级，安装要求非常高，造成了安装难度极大。

安装难度还表现为：齿轮-齿条“异体分离”，不在同一壳体上。不像在同一壳体上，可采用镗孔来精确保证齿轮中心距。此外，齿轮-齿条不能承受缝翼上的法向载荷，必须严格控制滑轨与多个滚柱之间的间隙。必须确保所有的作动器的安装精度，才能保证整个缝翼运动准确同步。

发明内容

为了克服现有的飞机缝翼作动器的齿轮齿条在安装上的难度，并多个作动器驱动多块缝翼沿转轴作圆锥运动准确同步的问题，本发明提出了用于飞机缝翼作动器的齿轮齿条的安装方法，包括如下步骤：

1.采用钻孔模板：在设计、制造中，对于安装在不同结构上，要求精确传动的缝翼齿轮、齿条，必须详细考虑齿轮齿条正确的安装方法。本发明采用的“钻孔模板”，以协调加强肋板上所有的安装孔位置，解决齿轮、齿条与滑轨、滚柱等相关零件之间的位置关系。尽管齿轮、齿条“异体分离”，但它们的位置及精度都能体现在平行的两块加强肋板的安装孔上。于是，采用了高精度数控机床加工“钻孔模板”上的所有安装孔。

2.按钻孔模板加工所有相关零件

(1)将所有成对的肋板按钻孔模板在数控机床上加工并制出带齿轮轴的轴承座孔、多个滑轨滚柱的安装孔，其尺寸精度为±0.01～0.02毫米。

(2)加工滑轨、齿条时，均以钻孔模板上的对应孔为基准，在数控机床上精确加工，制造出最终滑轨安装孔和齿条上带0.05～0.10毫米过盈的安装孔。

3.逆向安装齿轮齿条

按常规，齿轮-齿条是在机翼前缘与机翼装配成一整体后，再装到加强肋板上。这无法满足“异体分离”的齿轮传动精度要求。逆向安装则与常规装配方法相反，从确保齿轮轴孔、齿条安装精度要求开始，由小到大，一层一层达到总体安装精度要求。

(1)在专用夹具上进行加强肋板组装。对已加工好的每一对肋板上的孔进行精确调整、检查两肋板间的位置、间距达到完全装机要求，并铆接连接片使其成一个加强肋板组件并插上工艺轴。在加强肋板组装时，制备多个工艺销，以便于在下道工序时定位。

(2)在型架定位的机翼前梁上，安装带工艺销轴的所有成对加强肋板，铆接好蒙皮。由于前梁采用高精度型架定位，则保证了所有加强肋板上的孔、缝翼转轴位置非常准确，精度为±0.1～0.2毫米。正因为转轴位置精度高，从而保证了全机所有的齿条、滑轨及缝翼沿转轴作同步圆锥运动。

4.在安装好的加强肋板上，分别安装带齿轮轴的轴承座、滑轨法向滚柱、滑轨侧向滚柱。

5.将齿条置入滑轨中，允许对两零件的安装孔铰制并装入连接销。

6.将滑轨组件插入滑轨滚柱内。

7.最后，将每个滑轨的一端与缝翼相连。

其中，上述步骤4中齿轮轴的安装程序如下：

a)将齿轮轴上的小端轴承座压入左加强肋板的安装孔内。

b)将轴承压入轴承座内。

c)连接轴承端盖，并用三个螺栓将其和轴承座固定在左加强肋板上。

d)将齿轮轴从右加强肋板、以小端插入小轴承座内，直至齿轮轴台阶与轴承接触。

e)将轴承穿过大端轴，压入右加强肋板内。

f)安装大轴承座，并用三个螺栓将其与右加强肋板相连。

g)连接齿轮轴小端上的有耳垫圈和扳手螺母。

本发明由于采用本发明的飞机缝翼作动器的齿轮齿条的安装方法，每对齿轮-齿条作动时，缝翼运动灵活，其速度、载荷、偏度、时间等各项性能指标均达到了设计与适航要求。

本发明的安装方法很好地解决了多个作动器驱动多块缝翼沿转轴作圆锥运动准确同步的难题。

说明书附图

图1为齿轮-齿条作动器在机翼前缘的装配图；

图2为每侧机翼前缘上分布的齿轮-齿条作动器示意图；

图3为在专用夹具上组装一对机翼加强肋板的示意图；

图4为机翼前缘的组装示意图；

图5为齿轮、齿条与滑轨的连接示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为根据本发明的一个实施例的齿轮齿条作动器在机翼前缘的装配示意图，其中齿轮3的参数为：齿数为12，模数为2.818，分度圆直径为33.818毫米，齿条2的参数为：齿数为226的内啮合圆的一部分(30°)，分度圆直径636.91毫米。

首先，安装前作好如下的准备工作：

1.在设计中，选取齿轮3、齿条2与相关零件的连接孔尺寸公差与配合精度。其中，齿轮轴31与轴承座、轴承座与加强肋板51、52之间均采用6级精度基轴制过渡配合。齿条2与滑轨1的四个安装孔均采用6级精度基孔制较松的过盈配合。

2.在制造齿轮3、齿条2、加强肋板51、52、滑轨1等零件前，需制造专用工装：钻孔模板(图中未示出)。通常，采用两块相同的“钻孔模板”。一块用于制造加强肋板、齿条、滑轨时作为制造公共基准，另一块用于在加工上述零件后检测安装孔的位置尺寸。

钻孔模板为15毫米厚的钢质材，两表面需磨削加工，平行度为0.02，模板上的孔有小齿轮轴承座孔、四个滑轨法向滚柱孔14、两个滑轨侧向滚柱孔11。这些孔的位置尺寸及孔径尺寸公差来自理论图及设计图。并由高精度数控机床加工。

3.以钻孔模板为基准，分别加工齿条2、滑轨1及加强肋板51、52。在加工齿条时，其四个安装孔中，每个应留有0.05的余量，以供装配时协调绞孔用。

然后，按如下安装程序安装齿轮-齿条：

1.在专用夹具81、82上安装一对加强肋板组件51、52(见图3)。

专用夹具81、82为金属机械加工的组合件，由盒形件、连接轴、摇臂组成。盒形件可控制两加强肋板宽度及位置，连接轴穿过加强肋板上的孔使加强肋板微调偏转后固定，最终使两加强肋板位置、形状达到与飞机机翼前缘上相对应的肋板完全一样，即与前梁垂直，对应孔中心位置及其同轴度、两加强肋板宽度及平行度均满足设计要求。

2.在机翼型架定位厂房，以机翼前梁4为基准，并将其置于型架工位上，分别将已组装好的成对的加强肋板51、52安装在机翼前梁4上，并铆接好蒙皮10等(见图4)。

3.在机翼前缘12的加强肋板5上，安装带齿轮轴31的轴承座、滑轨法向滚柱和滑轨侧向滚柱。

具体地，在这一步骤中齿轮轴31的安装程序如下：

a)将齿轮轴31上的小端轴承座压入左加强肋板51的安装孔9内。

b)将轴承压入轴承座内。

c)连接轴承端盖，并用三个螺栓将其和轴承座固定在左加强肋板51上。

d)将齿轮轴31从右加强肋板52、以小端插入小轴承座内，直至齿轮轴台阶与轴承接触。

e)将轴承穿过大端轴，压入右加强肋板52内。

f)安装大轴承座，并用三个螺栓将其与右加强肋板52相连。

g)连接齿轮轴31小端上的有耳垫圈和扳手螺母。

4.在装配车间，将齿条2置入滑轨1中，并装入四个连接销13(见图5)。

5.将滑轨组件插入加强肋板51、52中的法向滚柱和侧向滚柱内。

6.将滑轨1的前端通过螺栓与缝翼相连。

应当理解的是，本发明的实施例只是用于说明本发明而不是限制本发明，本发明不限于本文中描述的细节。只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种用于飞机缝翼作动器的齿轮齿条的安装方法，包括如下步骤：

(1)制造钻孔模板；

(2)按钻孔模板上的安装孔为基准加工齿条、滑轨及加强肋板；

(3)逆向安装齿轮齿条，其中在专用夹具上组装加强肋板，在机翼型架定位的机翼前梁上，安装带工艺销轴的所有成对加强肋板，铆接机翼前缘蒙皮；

(4)在安装好的加强肋板上，分别安装带齿轮轴的轴承座、滑轨法向滚柱和侧向滑轨；

(5)将齿条置入滑轨中，对两零件的安装孔铰孔并装入所有的连接销；

(6)将滑轨组件插入滑轨滚柱内；

(7)最后将滑轨的前端通过螺栓与缝翼相连。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述步骤(4)中齿轮轴的安装程序如下：

a)将齿轮轴上的小端轴承座压入左加强肋板的安装孔内；

b)将轴承压入轴承座内；

c)连接轴承端盖，并用螺栓将其和轴承座固定在左加强肋板上；

d)将齿轮轴从右加强肋板、以小端插入小轴承座内，直至齿轮轴台阶与轴承接触；

e)将轴承穿过大端轴，压入右加强肋板内；

f)安装大轴承座，并用螺栓将其与右加强肋板相连；

g)连接齿轮轴小端上的有耳垫圈和扳手螺母。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钻孔模板为钢质材料，两侧需磨削加工，平行度为0.02。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钻孔模板上的安装孔为经数控机床加工的小齿轮轴承座孔、滑轨法向滚柱孔和滑轨侧向滚柱孔。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述钻孔模板为两块，一块用于制造加强肋板、齿条、滑轨时作为制造公共基准，另一块用于在加工上述零件后检测安装孔的位置尺寸。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在加工齿条时，每个安装孔应留有一定余量，以供装配时协调绞孔用。

7.如权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述专用夹具为经金属机加工的组合件，由盒形件、连接轴、摇臂组成，所述盒形件控制加强肋板的宽度和位置，所述连接轴穿过加强肋板上的孔使加强肋板微调偏转后固定，使加强肋板位置、形状达到与飞机机翼前缘上相对应的肋板完全一样。

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