CN110979698A - 一种平推式油门操纵台 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空动力操纵装置技术领域，具体涉及一种平推式油门操纵台；包括壳体支撑组件(1)，油门杆组件(2)、曲柄组件(3)，齿轮传动组件(4)以及安装销钉和螺钉等；油门操纵台的传动机构采用曲柄滑块+齿轮齿条传动的方式，整个传动机构传动链路简洁，曲柄滑块运动函数简单，极大的减少了非线性因素影响，齿轮齿条机构传动比稳定，结构紧凑，便于参数化、集成化设计。本发明油门操纵台既满足了操纵方向平推上扬的要求，又实现了操纵方向与航向存在夹角的要求，符合人机工效设计，极大的提高了操纵品质。
Description
技术领域
本发明属于航空动力操纵装置技术领域，具体涉及一种平推式油门操纵台。
背景技术
油门操纵台是驾驶员操纵发动机的接口，是油门操纵系统的重要组成部分。驾驶员通过操纵其油门杆产生输入，然后通过与其输出端相连的软轴(拉杆机构)实现对发动机油门的控制。因此油门操纵台是重要的人机交互装置，其品质的好坏将直接关系到飞机的整体技术特性以及飞行任务的安全。
随着飞行任务多样性的增加，驾驶员对操纵舒适性的要求也逐步增加，目前国内外常用油门操纵台可分为旋转摇臂式和线性平推式两种。摇臂式结构操纵舒适度较低，容易造成驾驶员操纵疲劳，不符合人机工效原理。现有平推式油门操纵台，受软轴(拉杆机构)布置及运动的影响，其操纵方向(驾驶员操纵油门杆运动方向都与航向软轴受力方向一致，此布置方式同样存在操纵舒适度差的问题。根据人体的生理特性得出，操纵方向平推式上扬，且与航向存在一定夹角的线性平推式油门操纵台具有较好的操纵舒适性，此种油门操纵台的输入和输出存在空间交错情况。现有油门操纵台设计方案大多采用单一的传动形式，难以同时满足上述两条人机工效设计要求，并且可实施性较低，因此，亟需提出一种切实可行的，符合人机工效设计的线性平推式油门操纵台技术方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种切实可行的，符合人机工效设计的线性平推式油门操纵台技术方案。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种平推式油门操纵台，其特征在于：包括壳体支撑组件1、油门杆组件2、曲柄组件3、齿轮传动组件4；壳体支撑组件1为整个油门操纵台提供支撑安装空间；油门杆组件2通过直线导轨A10与壳体支撑组件1固定链接；曲柄组件3分别与壳体支撑组件1和油门杆组件2转动链接；齿轮传动组件4的齿轮与壳体支撑组件1为转动链接，曲柄组件3通过直线导轨B12、齿轮传动组件4通过直线导轨C19、D22分别与壳体支撑组件1固定链接，并通过双齿轮轴E17的齿轮A26与曲柄组件3的主齿轮13啮合。
所述油门杆组件2还包括手柄组件5、油门杆6、滑块A7、滑块B固定块8、转动轴承9；滑块A7固定在油门杆6上，并套装在直线导轨A10上，手柄组件5与油门杆6相连，滑块B固定块8通过转动轴承9与油门杆6相连。
所述直线导轨A10采用倾斜上扬设计。
所述曲柄组件3还包括滑块B11、主齿轮13、主齿轮安装架14、轴承盖板15、主齿轮安装轴承16；滑块B11固定在滑块B固定块8上，并套装在直线导轨B12上，直线导轨B12固定在主齿轮13上，主齿轮13通过主齿轮安装架14、轴承盖板15和主齿轮安装轴承16安装在壳体支撑组件1上。
所述齿轮传动组件4还包括双面齿条18、直线导轨C19，滑块C20、双齿轮轴F21、直线导轨D22，滑块D23，输出轴24、软轴连接杆25；双齿轮轴F21通过轴承与螺钉安装在壳体支撑组件1上，直线导轨C19和直线导轨D22固定在壳体支撑组件1上，滑块C20固定在双面齿条18上，并套装在直线导轨C19上，滑块D23固定在输出轴24上，并套装在直线导轨D22上；主齿轮13与双面齿条齿面1啮合，双面齿条18的齿面2与双齿轮轴F21的齿轮C28啮合，输出轴24与双齿轮轴F21的齿轮D29啮合，软轴连接杆25与输出轴24固连在一起。
所述主齿轮13与双面齿条18之间增加双齿轮轴E17，主齿轮13与双齿轮轴E17的齿轮A26啮合，双齿轮轴E17的齿轮B27与双面齿条18的齿面1啮合。
所述直线导轨A10与输出轴24为异面直线。
所述直线导轨C19和直线导轨D22在壳体支撑组件1上的安装平面为异面平面，通过双面齿条18、双齿轮轴F21和输出轴24实现运动的传递。
所述输出轴24与双齿轮轴F21的齿轮D29啮合处有加工有轮齿。
所述软轴连接杆25设计有螺纹，通过螺母与输出轴24固连在一起。
本发明技术方案同现有技术相比，具有明显的优点：
该技术方案直线导轨A10采用倾斜上扬设计，实现了操纵方向平推上扬的要求；通过双齿轮轴和双面齿条实现了操纵方向与航向存在夹角的要求；并且通过简单的调整即可改变上扬角和操纵方向与航向夹角的大小；
该技术方案传动机构可以看成曲柄滑块+齿轮齿条传动的方式，通过曲柄组件3实现了运动形式的转变，通过齿轮传动组件4实现运动参数的优化。整个传动机构传动链路简洁，曲柄滑块运动函数简单，极大的减少了非线性因素影响，齿轮齿条机构传动比稳定，使传动机构可实现参数化设计，便于根据设计需求进行机构参数优化；
齿轮齿条机构结构紧凑，便于集成化设计；
附图说明
图1油门操纵台结构示意图
图2油门杆组件结构示意图
图3曲柄组件结构示意图
图4齿轮传动组件结构示意图
具体实施方式
下面结合附图通过具体的实施方案，进一步对本发明的一种优选实施方式作详细描述。
本发明提供一种平推式油门操纵台，如图1所示，包括壳体支撑组件1、油门杆组件2、曲柄组件3、齿轮传动组件4以及安装销钉和螺钉。如图2所示，油门杆组件2包括手柄组件5、油门杆6、滑块A7、滑块B固定块8、转动轴承9、直线导轨A10。如图3所示，曲柄组件3包括滑块B11、直线导轨B12、主齿轮13、主齿轮安装架14、轴承盖板15、主齿轮安装轴承16。如图4所示，齿轮传动组件4包括双齿轮轴E17、双面齿条18、直线导轨C19、滑块C20、双齿轮轴F21、直线导轨D22、滑块D23、输出轴24和软轴连接杆25。
在本发明的实施方式中，壳体支撑组件1为整个油门操纵台提供支撑安装空间，直线导轨A10采用倾斜上扬设计，通过螺钉固定在壳体支撑组件1上，滑块A7通过螺钉固定在油门杆6上，并套装在直线导轨A10上，手柄组件5通过螺钉与油门杆6相连，滑块B固定块8通过转动轴承9与油门杆6相连；滑块B11通过螺钉安装在滑块B固定块8上，并套装在直线导轨B12上，直线导轨B12通过螺钉固定在主齿轮13上，主齿轮13通过主齿轮安装架14，轴承盖板15和主齿轮安装轴承16以及螺钉安装在壳体支撑组件1上；双齿轮轴E17和双齿轮轴F21通过轴承与螺钉安装在壳体支撑组件1上；直线导轨C19和直线导轨D22通过螺钉固定在壳体支撑组件1上，且其安装平面为异面平面；滑块C20通过螺钉固定在双面齿条18上，并套装在直线导轨C19上，滑块D23通过螺钉固定在输出轴24上，并套装在直线导轨D22上；主齿轮13与双齿轮轴E17的齿轮A26啮合，双齿轮轴E17的齿轮B27与双面齿条18的齿面1啮合，双面齿条18的齿面2与双齿轮轴F21的齿轮C28啮合，输出轴24上加工有轮齿，与双齿轮轴F21的齿轮D29啮合，软轴连接杆25设计有螺纹，通过螺母与输出轴24固连在一起。
本发明在使用过程中的具体操作如下：
驾驶员向前推动或向后拉动手柄组件5，带动油门杆6、滑块A7、滑块B固定块8沿直线导轨A10滑动，通过曲柄组件2，将平推运动转换为旋转运动并传递给主齿轮13，主齿轮13通过齿轮传动组件4的双面齿条18、双齿轮轴F21和输出轴24实现运动的传递，将旋转运动转换为与其运动平面呈一定夹角的平推运动，通过输出轴24和软轴连接杆25传递给软轴，从而实现对发动机油门的控制。
本发明提供了一种符合人机工效设计的油门操纵台，既满足了操纵方向平推上扬的要求，又实现了操纵方向与航向存在夹角的要求，极大的提高了操纵品质。同时本发明传动机构结构紧凑，运动函数简单，便于参数化设计和集成化设计。
以上所述，仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明的技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种平推式油门操纵台，其特征在于：包括壳体支撑组件(1)、油门杆组件(2)、曲柄组件(3)、齿轮传动组件(4)；壳体支撑组件(1)为整个油门操纵台提供支撑安装空间；油门杆组件(2)通过直线导轨(A10)与壳体支撑组件(1)固定链接；曲柄组件(3)分别与壳体支撑组件(1)和油门杆组件(2)转动链接；齿轮传动组件(4)的齿轮与壳体支撑组件(1)为转动链接，曲柄组件(3)通过直线导轨B(12)、齿轮传动组件(4)通过直线导轨(C19、D22)分别与壳体支撑组件(1)固定链接，并通过双齿轮轴E(17)的齿轮A(26)与曲柄组件(3)的主齿轮(13)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：油门杆组件(2)还包括手柄组件(5)、油门杆(6)、滑块A(7)、滑块B固定块(8)、转动轴承(9)；滑块A(7)固定在油门杆(6)上，并套装在直线导轨A(10)上，手柄组件(5)与油门杆(6)相连，滑块B固定块(8)通过转动轴承(9)与油门杆(6)相连。
3.根据权利要求2所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：所述直线导轨A(10)采用倾斜上扬设计。
4.根据权利要求1所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：曲柄组件(3)还包括滑块B(11)、主齿轮(13)、主齿轮安装架(14)、轴承盖板(15)、主齿轮安装轴承(16)；滑块B(11)固定在滑块B固定块(8)上，并套装在直线导轨B(12)上，直线导轨B(12)固定在主齿轮(13)上，主齿轮(13)通过主齿轮安装架(14)、轴承盖板(15)和主齿轮安装轴承(16)安装在壳体支撑组件(1)上。
5.根据权利要求1所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：齿轮传动组件(4)还包括双面齿条(18)、直线导轨C(19)，滑块C(20)、双齿轮轴F(21)、直线导轨D(22)，滑块D(23)，输出轴(24)、软轴连接杆(25)；双齿轮轴F(21)通过轴承与螺钉安装在壳体支撑组件(1)上，直线导轨C(19)和直线导轨D(22)固定在壳体支撑组件(1)上，滑块C(20)固定在双面齿条(18)上，并套装在直线导轨C(19)上，滑块D(23)固定在输出轴(24)上，并套装在直线导轨D(22)上；主齿轮(13)与双面齿条齿面啮合，双面齿条(18)的齿面与双齿轮轴F(21)的齿轮C(28)啮合，输出轴(24)与双齿轮轴F(21)的齿轮D(29)啮合，软轴连接杆(25)与输出轴(24)固连在一起。
6.根据权利要求5所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：所述主齿轮(13)与双面齿条(18)之间增加双齿轮轴E(17)，主齿轮(13)与双齿轮轴E(17)的齿轮A(26)啮合，双齿轮轴E(17)的齿轮B(27)与双面齿条(18)的齿面啮合。
7.根据权利要求1所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：直线导轨A(10)与输出轴(24)为异面直线。
8.根据权利要求5所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：所述直线导轨C(19)和直线导轨D(22)在壳体支撑组件(1)上的安装平面为异面平面，通过双面齿条(18)、双齿轮轴F(21)和输出轴(24)实现运动的传递。
9.根据权利要求5所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：输出轴(24)与双齿轮轴F(21)的齿轮D(29)啮合处有加工有轮齿。
10.根据权利要求5所述的一种平推式油门操纵台，其特征在于：软轴连接杆(25)设计有螺纹，通过螺母与输出轴(24)固连在一起。
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