CN102121513A

CN102121513A - 串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构

Info

Publication number: CN102121513A
Application number: CN2010106217748A
Authority: CN
Inventors: 李强; 董国庆; 韩若飞
Original assignee: AVIC Aerodynamics Research Institute
Current assignee: AVIC Aerodynamics Research Institute
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2011-07-13

Abstract

本发明涉及串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构，用于风洞试验中实时改变模型操纵面角度的双曲柄双滑块串联式自动变角机构。为了提供风洞试验模型操纵面角度改变自动控制，解决部分控制构件突出至模型表面之外这方面问题，本发明的技术方案是，在基座[1]上固定有直线驱动单元[2]、固定铰链座[5]、滑轨[9]，直线驱动单元[2]与驱动连杆[3]通过铰链轴[7]连接在一起，共用曲柄[4]分别与驱动连杆[3]另一端、执行连杆[6]、固定铰链座[5]铰链连接，执行滑块座[8]与执行连杆[6]的另一端铰接，执行滑块座[8]配装在滑轨[9]上作直线运动，在执行滑块座[8]固定安装有丝母[10]，丝杠[11]与操纵面[15]连接在一起。

Description

串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构

一、技术领域

本实用新型涉及串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构，用于风洞试验中实时改变模型角度的双曲柄双滑块串联式操纵面自动变角机构。

二、背景技术

目前，在国内风洞试验中，用于改变试验模型操纵面角度的方式，主要还是采用人工变角度片的方式，而在很多的国外风洞试验中，模型操纵面角度改变都采用自动控制方式，但是，其传动机构有部分构件突出至模型表面之外，对风洞试验模型测得的气动力造成一定的影响。在国内，风洞试验部门正在开发研制多种可实现模型操纵面自动变角系统的传动机构方式，并进行了试验性验证。

三、发明内容

为了提供风洞试验模型操纵面角度改变自动控制方式，解决自动控制模型操纵面角度改变自动控制机构有部分构件突出至模型表面之外这方面问题，本实用新型的目的是为风洞试验模型提供一种操纵面自动变角机构，以代替传统手动更换角度片的风洞试验方式。

本实用新型的技术方案是，直线驱动单元固定在基座上，直线驱动单元中运动滑块与驱动连杆通过铰链轴连接在一起，共用曲柄通过铰链轴分别与驱动连杆另一端、执行连杆、固定铰链座连接在一起，固定铰链座固定于基座上，执行滑块座通过铰链轴与执行连杆的另一端铰接，滑轨固定于基座上，执行滑块座配装在滑轨上作直线运动，在执行滑块座固定安装有丝母，丝杠与操纵面连接在一起。

在风洞试验模型的操纵面上设置基座，基座上串联布置两套曲柄滑块机构，两套曲柄滑块机构的共用曲柄上设置一个固定铰链点，并在共用曲柄上不同位置设置两个活动铰链点，以分别连接驱动连杆和执行连杆，机构驱动端为一个直线运动单元，执行端为丝母与丝杠配合运动，采用丝母带动丝杠运动的逆传动方式。

布置于基座上的直线驱动单元作直线运动，推动驱动连杆，同时带动共用曲柄绕着布置于固定铰链座上的固定铰链点作旋转运动，固定铰链座的旋转运动继而通过执行连杆推动与执行滑块座固连的丝母沿着固定于基座上的滑轨作直线运动，丝母的直线运动通过丝杠的逆传动继而带动与丝杠固连的操纵面作旋转运动。

在操纵面旋转过程中，旋转角度能够随时按要求停止在某一角度，并且角速度可在一定范围内进行控制。

本实用新型的串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构，运转灵活，无卡滞迟滞现象，平稳无噪声，可以很好地承受操纵面所受的气动载荷，在风洞试验中能够代替手动更换角度片的方式。对于大多数需变换操纵面角度的风洞模型试验具有现实意义，提高风洞试验效率、节省能源消耗、提高实验数据准确度。

四、附图说明

图1为本实用新型串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构的结构示意图；

图2为本实用新型串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构的平面结构示意图。

图中标注说明：1是基座，2是直线驱动单元，3是驱动连杆，4是共用曲柄，5是固定铰链座，6是执行连杆，7是铰链轴，8是执行滑块座，9是滑轨，10是丝母，11是丝杠，12是深沟球轴承，13是推力轴承，14丝杠固定座，15操纵面。

五、具体实施方式：

结合附图，给出如下具体实施方式，对本实用新型的技术方案作进一步说明。

串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构，直线驱动单元[2]固定在基座[1]上，直线驱动单元[2]中运动滑块与驱动连杆[3]通过铰链轴[7]连接在一起，共用曲柄[4]通过铰链轴[7]分别与驱动连杆[3]另一端、执行连杆[6]、固定铰链座[5]连接在一起，固定铰链座[5]固定于基座[1]上，执行滑块座[8]通过铰链轴[7]与执行连杆[6]的另一端铰接，滑轨[9]固定于基座[1]上，执行滑块座[8]配装在滑轨[9]上作直线运动，在执行滑块座[8]固定安装有丝母[10]，丝杠[11]与操纵面[15]连接在一起。

串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构主要由基座[1]、直线驱动单元[2]、驱动连杆[3]、共用曲柄[4]、执行连杆[6]、丝母[10]、丝杠[11]、操纵面[15]等组成。

机构的主体结构均布置于基座[1]上，基座[1]通过螺钉与风洞试验飞机模型的机翼连接在一起，驱动端为直线驱动单元[2]，直线驱动单元[2]与驱动连杆[3]通过铰链轴[7]连接在一起，驱动连杆[3]通过铰链轴[7]与共用曲柄[4]连接在一起，同时共用曲柄[4]还与执行连杆[6]通过铰链轴[7]连接在一起，共用曲柄[4]上设置固定铰链点，固定于基座[1]上，执行连杆[6]的另一端与执行滑块座[8]铰接在一起，执行滑块座[8]能够沿着滑轨[9]作直线运动，滑轨[9]固定于基座[1]上，用于承受执行连杆[6]传递过来的侧向力，执行滑块座[8]与丝母[10]通过螺钉连接在一起；丝杠[11]两端设计为阶梯轴形式，连接方案为一端固定，一端游动，固定端为深沟球轴承[12]与推力轴承[13]组合在一起，用以承受轴向力和保持旋转轴线位置固定不变，游动端为并列的两个深沟球轴承[12]，固定端和游动端均通过丝杠固定座[14]与基座[1]固连在一起，同时丝杠[11]还与操纵面[15]通过过盈配合连接在一起。

传动过程如下：布置于基座[1]上的直线驱动单元[2]作直线运动，推动驱动连杆[3]，同时带动共用曲柄[4]绕着布置于固定铰链座[5]上的固定铰链点作旋转运动，固定铰链座[5]的旋转运动继而通过执行连杆[6]推动与执行滑块座[8]固连的丝母[10]沿着固定于基座[1]上的滑轨[9]作直线运动，丝母[10]的直线运动通过丝杠的逆传动继而带动与丝杠[11]固连的操纵面[15]作旋转运动。

在基座上串联布置两套曲柄滑块机构，两套曲柄滑块机构的共用曲柄上设置一个固定铰链点，并在共用曲柄上不同位置设置两个活动铰链点，以分别连接驱动连杆和执行连杆，机构驱动端为一个直线运动单元，执行端为丝母丝杠，丝母丝杠采用逆传动的方式。

Claims

1.串联双曲柄滑块式操纵面自动变角机构，其特征在于：直线驱动单元[2]固定在基座[1]上，直线驱动单元[2]中运动滑块与驱动连杆[3]通过铰链轴[7]连接在一起，共用曲柄[4]通过铰链轴[7]分别与驱动连杆[3]另一端、执行连杆[6]、固定铰链座[5]连接在一起，固定铰链座[5]固定于基座[1]上，执行滑块座[8]通过铰链轴[7]与执行连杆[6]的另一端铰接，滑轨[9]固定于基座[1]上，执行滑块座[8]配装在滑轨[9]上作直线运动，在执行滑块座[8]固定安装有丝母[10]，丝杠[11]与操纵面[15]连接在一起。