CN110758717B - 一种内藏式机翼舵面驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内藏式机翼舵面驱动机构，包括机翼体，所述机翼体的内部固定安装有舵机，且机翼体上靠近舵机的位置处设置有连接架，所述舵机上设置有可以进行转动的舵机臂，且舵机臂贯穿于连接架。本发明所述的一种内藏式机翼舵面驱动机构，设计该机构，可以直接替代相应的连杆传动机构，通过设置的齿轮传动机构可提供线性的传动，更具优势，该机构由精密加工的零件组成，体积小，精度高，可完全封闭并藏入机翼及舵面内，具有更小的风阻，可靠性更高，并且可以提供更大的转动角度，采用可调连杆，可以根据实际需求调节连杆的长度，通过增设的引导结构，可以辅助引导舵机臂的转动，提高转动精度，保证使用效果。

Description

一种内藏式机翼舵面驱动机构

技术领域

本发明涉及航天技术领域，特别涉及一种内藏式机翼舵面驱动机构。

背景技术

舵面是飞机主要操纵面(副翼、升降舵、方向舵)后缘的铰接小翼面或可调小翼片。在外廓上，调整片是主操纵面的后缘部分。控制调整片的偏度可以改变主操纵面上的铰链力矩。舵面是指在气流中利用偏转而产生导弹平衡力和控制力来操纵导弹飞行的气动翼面。又称操纵面。舵面就是飞机的操纵面，一般都是三个方向的操纵面，水平方向的叫升降舵，就是平尾，负责控制飞机升降，垂直方向的叫方向舵，一般在垂尾上面，负责控制飞机的航向，倾斜方向的叫副翼，一般在飞机机翼末端，负责控制飞机倾斜。在双三角翼、椭圆机身的先进战斗机气动布局中配置舵面矢量推力装置，系统研究了该舵面矢量推力装置引起的纵向矢量喷流和横向矢量喷流对机翼绕流及其气动特性的影响，同时还研究了舵面矢量喷流的落压比NPR、舵面的纵向和横向偏角δp、δy以及纵向舵面的宽度Wp和舵面的配置等因素对喷流干扰效应的影响；传统的机翼舵面中，驱动机构采用外露式的连杆机构，使用效果一般，不能有效的对驱动机构进行保护，并且在使用时没有引导结构，使用效果较差，使用起来存在一定的局限性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种内藏式机翼舵面驱动机构，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种内藏式机翼舵面驱动机构，包括机翼体，所述机翼体的内部固定安装有舵机，且机翼体上靠近舵机的位置处设置有连接架，所述舵机上设置有可以进行转动的舵机臂，且舵机臂贯穿于连接架，所述舵机臂的末端设置有第一转动件，且舵机臂的末端通过第一转动件转动设置有第一连接杆，所述机翼体的末端设置有机翼舵面，且机翼舵面上固定安装有舵角，所述舵角上设置有第二转动件，且舵角上通过第二转动件转动安装有第二连接杆，所述第一连接杆与第二连接杆之间固定安装有可以调节长度的可调连杆，所述舵机臂上靠近舵机的一侧固定安装有用于提高转动精度的引导结构。

优选的，所述舵机的内部固定安装有伺服电机，且伺服电机上通过电机轴固定安装有第一伞齿轮，所述舵机的内壁侧壁固定安装有轴承座，且轴承座之间设置有转轴，所述转轴的一端贯穿于舵机，且转轴上固定安装有第二伞齿轮，所述第二伞齿轮与第一伞齿轮之间啮合连接，所述舵机臂套设于转轴之上。

优选的，所述连接架上设置有安装螺栓，且安装螺栓连接于机翼体上，所述连接架通过安装螺栓固定于机翼体上，且机翼体的内部固定安装有支撑架。

优选的，所述支撑架包括支撑杆、连接板和支撑环，所述支撑杆固定于支撑环上，且支撑杆的末端固定安装有连接板，所述连接板固定于机翼体的内部侧壁上，且轴承杆通过连接板与机翼体相连接。

优选的，所述可调连杆上设有第一杆、连接器、螺纹孔、第二杆、滑动杆、紧固槽、紧固螺钉和锁紧件，所述第一杆上开设有空腔，且第一杆的上端固定安装有连接器，所述第一杆上开设有螺纹孔，所述第二杆的下端固定安装有滑动杆，且滑动杆位于第一杆上的空腔之内，所述滑动杆上开设有紧固槽，且紧固槽与螺纹孔相对应，所述紧固螺钉的一端贯穿于滑动杆位于紧固槽内。

优选的，所述连接器上开设有外螺纹，且连接器上开设有U型槽，所述锁紧件套设于滑动杆上，且锁紧件与连接器之间螺纹连接。

优选的，所述引导结构包括固定架、内腔、缓冲块、活动块、滑槽、滑动小块、固定小块、弹片和滚珠，所述固定架上开设有内腔，且固定架上位于内腔的内部固定安装有滑动小块，所述缓冲块的一端固定安装有活动块，且活动块位于内腔内，所述活动块上开设有滑槽，所述滑动小块设置于滑槽内。

优选的，所述活动块与固定架的内壁均固定安装有固定小块，且固定小块之间设置有弹片，所述缓冲块上设置有滚珠，且滚珠活动安装于缓冲块上，所述弹片与固定小块之间的连接方式为固定连接。

优选的，所述舵角上设置有固定板，且固定板上设置有装配螺栓，所述固定板通过装配螺栓固定于机翼舵面上，所述舵角通过固定板与装配螺栓固定于机翼舵面之上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该内藏式机翼舵面驱动机构，该机构设计的传动比可设计成与传统的连杆机构相近，可以直接替代相应的连杆传动机构，通过设置的齿轮传动机构可提供线性的传动，更具优势，该机构由精密加工的零件组成，体积小，精度高，可完全封闭并藏入机翼及舵面内，具有更小的风阻，可靠性更高，并且可以提供更大的转动角度；

采用可调连杆，可以根据实际需求调节连杆的长度，通过增设的引导结构，可以辅助引导舵机臂的转动，提高转动精度，保证使用效果。

附图说明

图1为本发明一种内藏式机翼舵面驱动机构的整体结构示意图；

图2为本发明一种内藏式机翼舵面驱动机构A处的放大图；

图3为本发明一种内藏式机翼舵面驱动机构B处的放大图；

图4为本发明一种内藏式机翼舵面驱动机构可调连杆的结构示意图；

图5为本发明一种内藏式机翼舵面驱动机构舵机的内部结构示意图；

图6为本发明一种内藏式机翼舵面驱动机构C处的放大图；

图7为本发明一种内藏式机翼舵面驱动机构引导结构的结构示意图。

图中：1、机翼体；2、舵机；3、连接架；4、舵机臂；5、第一转动件；6、第一连接杆；7、机翼舵面；8、舵角；9、第二转动件；10、第二连接杆；11、可调连杆；1101、第一杆；1102、连接器；1103、螺纹孔；1104、第二杆；1105、滑动杆；1106、紧固槽；1107、紧固螺钉；1108、锁紧件；12、伺服电机；13、第一伞齿轮；14、轴承座；15、转轴；16、第二伞齿轮；17、引导结构；1701、固定架；1702、内腔；1703、缓冲块；1704、活动块；1705、滑槽；1706、滑动小块；1707、固定小块；1708、弹片；1709、滚珠；18、支撑架。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-7所示，一种内藏式机翼舵面驱动机构，包括机翼体1，机翼体1的内部固定安装有舵机2，且机翼体1上靠近舵机2的位置处设置有连接架3，舵机2上设置有可以进行转动的舵机臂4，且舵机臂4贯穿于连接架3，舵机臂4的末端设置有第一转动件5，且舵机臂4的末端通过第一转动件5转动设置有第一连接杆6，机翼体1的末端设置有机翼舵面7，且机翼舵面7上固定安装有舵角8，舵角8上设置有第二转动件9，且舵角8上通过第二转动件9转动安装有第二连接杆10，第一连接杆6与第二连接杆10之间固定安装有可以调节长度的可调连杆11，舵机臂4上靠近舵机2的一侧固定安装有用于提高转动精度的引导结构17；

舵机2的内部固定安装有伺服电机12，且伺服电机12上通过电机轴固定安装有第一伞齿轮13，舵机2的内壁侧壁固定安装有轴承座14，且轴承座14之间设置有转轴15，转轴15的一端贯穿于舵机2，且转轴15上固定安装有第二伞齿轮16，第二伞齿轮16与第一伞齿轮13之间啮合连接，舵机臂4套设于转轴15之上；连接架3上设置有安装螺栓，且安装螺栓连接于机翼体1上，连接架3通过安装螺栓固定于机翼体1上，且机翼体1的内部固定安装有支撑架18；支撑架18包括支撑杆、连接板和支撑环，支撑杆固定于支撑环上，且支撑杆的末端固定安装有连接板，连接板固定于机翼体1的内部侧壁上，且轴承杆通过连接板与机翼体1相连接；可调连杆11上设有第一杆1101、连接器1102、螺纹孔1103、第二杆1104、滑动杆1105、紧固槽1106、紧固螺钉1107和锁紧件1108，第一杆1101上开设有空腔，且第一杆1101的上端固定安装有连接器1102，第一杆1101上开设有螺纹孔1103，第二杆1104的下端固定安装有滑动杆1105，且滑动杆1105位于第一杆1101上的空腔之内，滑动杆1105上开设有紧固槽1106，且紧固槽1106与螺纹孔1103相对应，紧固螺钉1107的一端贯穿于滑动杆1105位于紧固槽1106内，采用可调连杆11，可以根据实际需求调节连杆的长度，提高使用效果；连接器1102上开设有外螺纹，且连接器1102上开设有U型槽，锁紧件1108套设于滑动杆1105上，且锁紧件1108与连接器1102之间螺纹连接；引导结构17包括固定架1701、内腔1702、缓冲块1703、活动块1704、滑槽1705、滑动小块1706、固定小块1707、弹片1708和滚珠1709，固定架1701上开设有内腔1702，且固定架1701上位于内腔1702的内部固定安装有滑动小块1706，缓冲块1703的一端固定安装有活动块1704，且活动块1704位于内腔1702内，活动块1704上开设有滑槽1705，滑动小块1706设置于滑槽1705内；活动块1704与固定架1701的内壁均固定安装有固定小块1707，且固定小块1707之间设置有弹片1708，缓冲块1703上设置有滚珠1709，且滚珠1709活动安装于缓冲块1703上，弹片1708与固定小块1707之间的连接方式为固定连接，通过增设的引导结构17，可以辅助引导舵机臂4的转动，提高转动精度，保证使用效果，该机构设计的传动比可设计成与传统的连杆机构相近，可以直接替代相应的连杆传动机构，通过设置的齿轮传动机构可提供线性的传动，更具优势，该机构由精密加工的零件组成，体积小，精度高，可完全封闭并藏入机翼及舵面内，具有更小的风阻，可靠性更高，并且可以提供更大的转动角度；舵角8上设置有固定板，且固定板上设置有装配螺栓，固定板通过装配螺栓固定于机翼舵面7上，舵角8通过固定板与装配螺栓固定于机翼舵面(7)之上。

需要说明的是，本发明为一种内藏式机翼舵面驱动机构，将舵机2安装到机翼体1的内部，并使得舵机2上连接的舵机臂4穿过连接架3，随后将舵机臂4连接到第一连接杆6上的第一转动件5上，将机翼舵面7上的舵角8连接到第二连接杆10上的第二转动件9上，调节可调连杆11的长度，保证机翼舵面7的调节范围处于所需范围内，调节时，工作人员转动锁紧件1108，使锁紧件1108从第一杆1101上的连接器1102上旋下，此时连接器1102不对滑动杆1105产生作用力，然后利用工具旋松螺纹孔1103中的紧固螺钉1107，使得紧固螺钉1107的末端从滑动杆1105上的紧固槽1106中移出，此时滑动杆1105可以在第一杆1101内移动，通过第二杆1104带着滑动杆1105移动，进而调节整个可调连杆11的长度，当调节到合适的长度时，工作人员旋紧紧固螺钉1107，使得紧固螺钉1107的的末端位于紧固槽1106内，并与紧固槽1106的内壁相接触，此时紧固螺钉1107对滑动杆1105产生移动的作用力，与此同时工作人员转动锁紧件1108，将锁紧件1108旋紧到连接器1102上，此时连接器1102在锁紧件1108的作用下对滑动杆1105产生作用力，配合着紧固螺钉1107一起固定住滑动杆1105，从而保证可调连杆11的长度不变，当可调连杆11的长度调节完成后，就可以通过整个机构对机翼舵面7进行调节转向了，转向时，舵机2内部的伺服电机12工作带着第一伞齿轮13转动，由于第一伞齿轮13与第二伞齿轮16之间啮合连接，因此当第一伞齿轮13转动时，第二伞齿轮16随着一起发生转动，从而带着轴承座14上的转轴15旋转，转轴15旋转带着舵机臂4转动，舵机臂4转动时，引导结构17沿着舵机2上开设的环形槽滑动，从而保证舵机臂4的转动效果，在滑动时，引导结构17中缓冲块1703上的滚珠1709接触环形槽内壁，并沿着环形槽滚动，此时固定小块1707上的弹片1708具有一定的弹力，在弹力的作用下，活动块1704带着缓冲块1703一起具有一个远离固定架1701的趋势，同时滑动小块1706可以在滑槽1705中滑动，在弹片1708的作用下，滚珠1709紧密的接触环形槽的内壁，保证了良好的滚动效果，进而保障了引导结构17的使用效果，提高了整个机构使用时的精准性，通过伺服电机12驱动的舵机臂4转动并带着第一转动件5和第一连接杆6产生移动，第一连接杆6则带着可调连杆11以及第二连接杆10移动，从而通过第二转动件9带着舵角8发生一定的运动，机翼舵面7在舵角8的带动下在机翼体1上发生一定的转动，从而实现对机翼舵面7的转向调节，进而完成转向的工作，当转向完成后，伺服电机12反向转动一定圈数，使得舵机臂4旋转到初始位置处，在第一连接杆6、第二连接杆10、舵角8以及可调连杆11等结构的带动下，机翼舵面7转动到初始位置，此时不可继续转向，装置沿着当前方向航行，在整个装置的航行过程中，支撑架18将机翼体1支撑起来，保证了机翼体1的强度，提高了机翼体1的使用效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种内藏式机翼舵面驱动机构，其特征在于：包括机翼体(1)，所述机翼体(1)的内部固定安装有舵机(2)，且机翼体(1)上靠近舵机(2)的位置处设置有连接架(3)，所述舵机(2)上设置有可以进行转动的舵机臂(4)，且舵机臂(4)贯穿于连接架(3)，所述舵机臂(4)的末端设置有第一转动件(5)，且舵机臂(4)的末端通过第一转动件(5)转动设置有第一连接杆(6)，所述机翼体(1)的末端设置有机翼舵面(7)，且机翼舵面(7)上固定安装有舵角(8)，所述舵角(8)上设置有第二转动件(9)，且舵角(8)上通过第二转动件(9)转动安装有第二连接杆(10)，所述第一连接杆(6)与第二连接杆(10)之间固定安装有可以调节长度的可调连杆(11)，所述舵机臂(4)上靠近舵机(2)的一侧固定安装有用于提高转动精度的引导结构(17)，所述可调连杆(11)上设有第一杆(1101)、连接器(1102)、螺纹孔(1103)、第二杆(1104)、滑动杆(1105)、紧固槽(1106)、紧固螺钉(1107)和锁紧件(1108)，所述第一杆(1101)上开设有空腔，且第一杆(1101)的上端固定安装有连接器(1102)，所述第一杆(1101)上开设有螺纹孔(1103)，所述第二杆(1104)的下端固定安装有滑动杆(1105)，且滑动杆(1105)位于第一杆(1101)上的空腔之内，所述滑动杆(1105)上开设有紧固槽(1106)，且紧固槽(1106)与螺纹孔(1103)相对应，所述紧固螺钉(1107)的一端贯穿于滑动杆(1105)位于紧固槽(1106)内，所述连接器(1102)上开设有外螺纹，且连接器(1102)上开设有U型槽，所述锁紧件(1108)套设于滑动杆(1105)上，且锁紧件(1108)与连接器(1102)之间螺纹连接，所述引导结构(17)包括固定架(1701)、内腔(1702)、缓冲块(1703)、活动块(1704)、滑槽(1705)、滑动小块(1706)、固定小块(1707)、弹片(1708)和滚珠(1709)，所述固定架(1701)上开设有内腔(1702)，且固定架(1701)上位于内腔(1702)的内部固定安装有滑动小块(1706)，所述缓冲块(1703)的一端固定安装有活动块(1704)，且活动块(1704)位于内腔(1702)内，所述活动块(1704)上开设有滑槽(1705)，所述滑动小块(1706)设置于滑槽(1705)内，所述活动块(1704)与固定架(1701)的内壁均固定安装有固定小块(1707)，且固定小块(1707)之间设置有弹片(1708)，所述缓冲块(1703)上设置有滚珠(1709)，且滚珠(1709)活动安装于缓冲块(1703)上，所述弹片(1708)与固定小块(1707)之间的连接方式为固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种内藏式机翼舵面驱动机构，其特征在于：所述舵机(2)的内部固定安装有伺服电机(12)，且伺服电机(12)上通过电机轴固定安装有第一伞齿轮(13)，所述舵机(2)的内壁侧壁固定安装有轴承座(14)，且轴承座(14)之间设置有转轴(15)，所述转轴(15)的一端贯穿于舵机(2)，且转轴(15)上固定安装有第二伞齿轮(16)，所述第二伞齿轮(16)与第一伞齿轮(13)之间啮合连接，所述舵机臂(4)套设于转轴(15)之上。

3.根据权利要求1所述的一种内藏式机翼舵面驱动机构，其特征在于：所述连接架(3)上设置有安装螺栓，且安装螺栓连接于机翼体(1)上，所述连接架(3)通过安装螺栓固定于机翼体(1)上，且机翼体(1)的内部固定安装有支撑架(18)。

4.根据权利要求3所述的一种内藏式机翼舵面驱动机构，其特征在于：所述支撑架(18)包括支撑杆、连接板和支撑环，所述支撑杆固定于支撑环上，且支撑杆的末端固定安装有连接板，所述连接板固定于机翼体(1)的内部侧壁上，且轴承杆通过连接板与机翼体(1)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种内藏式机翼舵面驱动机构，其特征在于：所述舵角(8)上设置有固定板，且固定板上设置有装配螺栓，所述固定板通过装配螺栓固定于机翼舵面(7)上，所述舵角(8)通过固定板与装配螺栓固定于机翼舵面(7)之上。

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