CN112550677B - 一种扭转式人工感觉力的启动预载调整结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机操纵人感系统设计技术领域，具体涉及一种扭转式人工感觉力的启动预载调整结构及方法。目前扭转弹簧式人工感觉力的启动预载力范围有限制。本发明中扭簧在其两个扭簧端面上分别与第一卡盘和第二卡盘固定连接；第一卡盘和第二卡盘分别在周向边缘具有沿轴向向内延伸的第二圆弧卡块和第三圆弧卡块；转轴同心穿过第一卡盘、扭簧、第二卡盘和轮盘，且该转轴具有径向凸臂，在该径向凸臂的端部具有第一圆弧卡块；轮盘在靠近边缘处具有轮盘卡块；在第一卡盘或第二卡盘上安装第一调整块和/或第二调整块。能够精确、简便、高效的完成飞机操纵扭簧式力感启动力的调整，其使用零件少，可靠性高，耗材料少，提高了生产效率，减小了成本。

Description

一种扭转式人工感觉力的启动预载调整结构及方法

技术领域

本发明属于飞机操纵人感系统设计技术领域，具体涉及一种扭转式人工感觉力的启动预载调整结构及方法。

背景技术

现代的电传飞机驾驶舱操纵系统中，设置有人工感觉力系统来提供操纵力感模拟，让飞行员直观地感受飞机的状态，避免飞行员出现误操纵而影响飞机安全或飞行操纵品质。人工感觉力系统需要有驾驶杆、盘回中和定中功能，因此需要对人工感觉力系统的弹簧设置有一定的启动预载力。

目前扭转弹簧式人工感觉力通过改变扭簧两端的螺钉孔扭转角度调整启动力，然而，扭簧两端的螺钉孔的数量有限，不能太多，而且螺钉孔两两之间的角度不能太小，因此，这种通过扭簧两端不同螺钉位置调节启动预载力的范围也有一定的限制。

发明内容

本发明的目的是：针对现有飞机操纵扭簧式力感启动预载力调整的不足，提出了一种飞机操纵扭转式人工感觉力的启动预载调整结构及方法，以减少扭簧调节螺钉孔的数量，提高扭簧式力感启动预载力的调整精确和调节方便性，提高生产效率。

本发明的技术方案是：一种扭转式人工感觉力的启动预载调整结构，该调整结构包括转轴、扭簧、轮盘、第一卡盘、第二卡盘以及第一调整块；其中所述扭簧在其两个扭簧端面上分别与所述第一卡盘和第二卡盘固定连接；所述第一卡盘和第二卡盘分别在周向边缘具有沿轴向向内延伸的第二圆弧卡块和第三圆弧卡块；所述转轴同心穿过所述第一卡盘、扭簧、第二卡盘和轮盘，且该转轴具有径向凸臂，在该径向凸臂的端部具有第一圆弧卡块；所述轮盘在靠近边缘处具有轮盘卡块；在所述第一卡盘或第二卡盘上安装所述第一调整块；所述第一圆弧卡块和轮盘卡块卡在所述第一调整块与第二圆弧卡块之间，或者所述第一圆弧卡块和轮盘卡块卡在所述所述第一调整块与第三圆弧卡块之间。

有利地，该结构还包括第二调整块，所述第一调整块安装在第一卡盘上，第二调整块安装在第二卡盘上，所述第一圆弧卡块和轮盘卡块卡在第一调整块和第二调整块之间。

有利地，旋转第一卡盘和第二卡盘，使得第一调整块和第二调整块相对的面之间夹角增大，扭簧卷紧运动而产生回复力。

有利地，所述第一圆弧卡块和轮盘卡块的弧度相同。

有利地，所述扭簧端面设有螺纹孔，所述第一卡盘和第二卡盘具有螺钉孔，通过螺钉将扭簧在两端分别与第一卡盘和第二卡盘连接。

有利地，所述第一卡盘和第二卡盘在与第一调整块和/或第二调整块连接的区域为平面。

有利地，所述第一调整块和/或第二调整块的截面形状为L形，第一调整块的第一安装面与所述第一调整块的平面对接安装；第二调整块的第二安装面与所述第二调整块的平面对接安装。

有利地，所述第一调整块中第二止动面和右贴合面具有夹角，该夹角与第二调整块的夹角相同或不同。

有利地，所述第一调整块和第二调整块上的安装孔为腰型孔或沉头孔。

本发明还提供一种扭转式人工感觉力的启动预载调整方法，该方法基于上述的启动预载调整结构，包括以下步骤：

a)初步测试扭转式人工感觉力的启动预载力，当测试值小于所要求的启动预载力时，确定所需要的调整块数量，以及调整块角度；

b)在第一卡盘和/或第二卡盘上安装第一调整块和/或第二调整块；

c)将第一圆弧卡块和轮盘卡块卡在所述第一调整块与第二圆弧卡块之间，或者卡在所述所述第一调整块与第三圆弧卡块之间，或者卡在第一调整块和第二调整块之间，使得扭簧的启动力变小或变大；

d)固定轮盘或固定转轴，转动转轴或转动轮盘测试启动预载力，若启动预载力不符合设定的要求值时，返回步骤a)，直到满足要求为止。

本发明的优点是：飞机操纵扭簧式力感启动预载力调整结构及方法，能够精确、简便、高效的完成飞机操纵扭簧式力感启动力的调整，其使用零件少，可靠性高，耗材料少，提高了生产效率，减小了成本。

附图说明

图1是本发明飞机操纵扭转式人工感觉力的启动预载调整结构示意图；

图2是本发明飞机操纵扭转式人工感觉力的启动预载调整结构分解示意图；

图3是本发明的转轴示意图；

图4是本发明的第一卡盘示意图；

图5是本发明的第二卡盘示意图；

图6是本发明的扭簧示意图；

图7是本发明的第一调整块示意图。

其中：1－转轴、2－扭簧、3－轮盘、4－第一卡盘、5－第一调整块、6－螺钉、7－第二卡盘、8－第二调整块、1a－径向凸臂、1b－第一卡面、1c－第一圆弧卡块、1d－光轴、2a－扭簧端面、2b－螺纹孔、3a－轮盘卡块、4a－第二圆弧卡块、4b－第一安装平面、4c－螺纹孔、4d－第一贴合面、4e－第一螺钉孔、5a－第二止动面、5b－右贴合面、5c－第一安装面、5d－安装孔、7a－第三圆弧卡块、7b－第二安装面、7c－第二螺钉孔、7d－第二贴合面、7e－第二螺钉孔

具体实施方式

参见附图1至图7，提供具体实施例：一种飞机操纵扭转式人工感觉力的启动预载调整结构及方法，包括转轴1，扭簧2、轮盘3；第一卡盘4、第一调整块5、第二卡盘7、第二调整块8，其特征在于：

所述的转轴1被约束成能绕轴线X旋转，转轴1穿过第一卡盘4、扭簧2、第二卡盘7、轮盘3并均同心，第一卡盘4与扭簧2的一端面通过螺钉固定连接在一起，第二卡盘7与扭簧2的另一端面通过螺钉固定连接在一起，第一卡盘4的第一圆弧凸起4a与第二卡盘7第二圆弧凸起7a内侧形成夹角θ，第一卡盘4与第二卡盘7内侧相对的一端固定有第一调整块5，第二卡盘7与第一卡盘4内侧相对的一端固定有第二调整块8，第一调整块5和第二调整块8相对的面之间形成圆心在轴线X上的初始夹角γ，且绕轴线X旋转第一卡盘4和第二卡盘7，使得第一调整块5和第二调整块8相对的面之间夹角γ增大时，扭簧2为卷紧运动而产生回复力；

转轴1和轮盘3上的轴向凸起的轴向夹角相等且大于或等于初始γ，转轴1和轮盘3上的轴向凸起相对齐并被夹在第一卡盘4和第二卡盘7的圆周轴向凸起之间；

扭簧2的两端为扭簧端面2a，扭簧端面2a设有螺纹孔2b；

第一卡盘4的端面上设有第一螺钉孔4e，第一卡盘4的圆周上径向伸出后沿轴向有第一圆弧凸起4a，第一圆弧凸起4a的左侧端在上面有第一安装平面4b，第一安装平面4b有螺纹孔4c，第一安装平面4b与第一圆弧凸起4a的第一贴合面4d相互垂直；

第二卡盘7的一端面上设有第二螺钉孔7e，第二卡盘7的圆周上径向伸出后沿轴向有第二圆弧凸起7a，第二圆弧凸起7a的右侧端在上面有第二安装面7b，第二安装面7b有第二螺钉孔7c，第二安装面7b与第二圆弧凸起7a的第二贴合面7d相互垂直；

第一调整块5外形为L形，第二止动面5a和右侧面5b的行成夹角β+ε，右侧面5b与第一安装面5c相互垂直，第一安装面5c与顶面之间有安装孔5d；

转轴1的一端的圆周上径向伸出后沿轴向有圆弧凸起1c，第一圆弧卡块1c的第一卡面1b和与其对称的侧面行程夹角α，α≥γ，转轴1的另一端为光轴；

α＝T/K；

θ＝β+ε+γ

所述的一种飞机操纵扭转式人工感觉力启动预载调整结构，其特征在于：转轴1与第一卡盘4、第二卡盘7、轮盘3之间均通过轴承支撑连接，扭簧2的连端面通过沉头螺钉分别与第一卡盘4和第二卡盘7固定连接；

所述一种飞机操纵扭转式人工感觉力启动预载调整结构，其特征在于：第一调整块5上设有2个或多个数量的沉头螺钉孔或通孔；第一调整块5与第二调整块8的外形相同，其夹角β相同或不同；

所述一种飞机操纵扭转式人工感觉力启动预载调整结构，其特征在于：每一组孔可以是通孔、沉头孔，其他形式的通孔，孔组可以是大于2的若干组；

所述的飞机操纵扭簧式力感启动力调整结构及方法，其特征在于：第二卡盘7圆周为齿轮，固定转轴1，通过齿轮啮合正转或反转，可产生扭转启动预载力以及人工感觉力，第二卡盘7圆周也可为蜗轮，与蜗杆啮合，形成自锁，通过正转或反转转轴1，可产生扭转启动预载力以及人工感觉力；

所述的飞机操纵扭簧式力感启动力调整结构及方法，其特征在于：转轴1和第一卡盘4之间通过轴承连接支撑，第一卡盘4和第二卡盘7之间通过轴承连接支撑，轮盘3和转轴1之间通过轴承连接支撑；

飞机操纵扭簧式力感启动力调整结构及方法是：

a)初步测试扭转式人工感觉力的启动预载力，当测试值小于所要求的启动预载力时，确定所需要的调整块数量，以及调整块角度；

b)在第一卡盘和/或第二卡盘上安装第一调整块和/或第二调整块；

c)将第一圆弧卡块和轮盘卡块卡在所述第一调整块与第二圆弧卡块之间，或者卡在所述所述第一调整块与第三圆弧卡块之间，或者卡在第一调整块和第二调整块之间，使得扭簧的启动力变小或变大；

d)固定轮盘或固定转轴，转动转轴或转动轮盘测试启动预载力，若启动预载力不符合设定的要求值时，返回步骤a)，直到满足要求为止。

在扭簧3的一端面装上第一卡盘4，将第一卡盘4与扭簧3用沉头螺钉进行固定；在扭簧3的另一端面装上第二卡盘7，将第二卡盘7与扭簧3用沉头螺钉进行固定；在第一卡盘4上装上第一调整块5用沉头螺钉进行固定；在第二卡盘7上装上第二调整块8用沉头螺钉进行固定；在第一卡盘4端装上转轴1，分别穿过第一卡盘4、扭簧3、第二卡盘7，转轴1的第一圆弧卡块1c夹在第一卡盘4的第一调整块5和第二卡盘7的第二调整块8之间，将轮盘3套装在转轴1上，同样，第二卡盘7的第三圆弧卡块7a夹在第一调整块5和第二调整块8之间；固定轮盘3或固定转轴1上，转动转轴1上或转动轮盘3测试启动预载力，若启动预载力大于设定的要求值时，更换成β小的第一调整块5和第二调整块8，若启动预载力小于设定的要求值时，更换成β大的第一调整块5和第二调整块8，使得扭簧的启动力变小或变大，重复进行调整，直到满足要求为止。

Claims (9)

1.一种扭转式人工感觉力的启动预载调整结构，其特征在于：该调整结构包括转轴(1)、扭簧(2)、轮盘(3)、第一卡盘(4)、第二卡盘(7)、第一调整块(5)以及第二调整块(8)；其中所述扭簧(2)在其两个扭簧端面(2a)上分别与所述第一卡盘(4)和第二卡盘(7)固定连接；所述第一卡盘(4)和第二卡盘(7)分别在周向边缘具有沿轴向向内延伸的第二圆弧卡块(4a)和第三圆弧卡块(7a)；所述转轴(1)同心穿过所述第一卡盘(4)、扭簧(2)、第二卡盘(7)和轮盘(3)，且该转轴(1)具有径向凸臂(1a)，在该径向凸臂(1a)的端部具有第一圆弧卡块(1c)；所述轮盘(3)在靠近边缘处具有轮盘卡块(3a)；所述第一调整块(5)安装在第一卡盘(4)上，第二调整块(8)安装在第二卡盘(7)上，所述第一圆弧卡块(1c)和轮盘卡块(3a)卡在第一调整块(5)和第二调整块(8)之间。

2.根据权利要求1所述的启动预载调整结构，其特征在于：旋转第一卡盘(4)和第二卡盘(7)，使得第一调整块(5)和第二调整块(8)相对的面之间夹角增大，扭簧(2)卷紧运动而产生回复力。

3.根据权利要求1或2所述的启动预载调整结构，其特征在于：所述第一圆弧卡块(1c)和轮盘卡块(3a)的弧度相同。

4.根据权利要求1或2所述的启动预载调整结构，其特征在于：所述扭簧端面(2a)设有螺纹孔，所述第一卡盘(4)和第二卡盘(7)具有螺钉孔，通过螺钉将扭簧(2)在两端分别与第一卡盘(4)和第二卡盘(7)连接。

5.根据权利要求1或2所述的启动预载调整结构，其特征在于：所述第一卡盘(4)和第二卡盘(7)在与第一调整块(5)和第二调整块(8)连接的区域为平面。

6.根据权利要求5所述的启动预载调整结构，其特征在于：所述第一调整块(5)和第二调整块(8)的截面形状为L形，第一调整块(5)的第一安装面(5c)与所述第一卡盘(4)的平面对接安装；第二调整块(8)的第二安装面与所述第二卡盘(7)的平面对接安装。

7.根据权利要求1或2所述的启动预载调整结构，其特征在于：所述第一调整块(5)中第二止动面(5a)和右贴合面(5b)具有夹角，该夹角与第二调整块(8)的夹角相同或不同。

8.根据权利要求1或2所述的启动预载调整结构，其特征在于：所述第一调整块(5)和第二调整块(8)上的安装孔为腰型孔或沉头孔。

9.一种扭转式人工感觉力的启动预载调整方法，其特征在于：该方法基于上述权利要求1－8中任一项所述的启动预载调整结构，包括以下步骤：

a)初步测试扭转式人工感觉力的启动预载力，当测试值小于所要求的启动预载力时，确定所需要的调整块数量，以及调整块角度；

b)在第一卡盘(4)和第二卡盘(7)上安装第一调整块(5)和第二调整块(8)，使得扭簧的启动力变小或变大；

c)将第一圆弧卡块(1c)和轮盘卡块(3a)卡在第一调整块(5)和第二调整块(8)之间；

d)固定轮盘(3)或固定转轴(1)，转动转轴(1)或转动轮盘(3)测试启动预载力，若启动预载力不符合设定的要求值时，返回步骤a)，直到满足要求为止。

Images