CN112693596A - 一种变梯度载荷机构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种变梯度载荷机构，所述变梯度载荷机构包括：耳环接头；后壳体；以及设置在耳环接头和后壳体之间的芯杆，所述芯杆一端与耳环接头相对限位，另一端能够与后壳体相对移动；在芯杆上靠近耳环接头和后壳体的两侧分别设置具有第一弹簧的衬套，衬套的端口具有挡圈，两衬套之间设有第二弹簧，所述第二弹簧的弹力大于第一弹簧的弹力，且所述衬套被芯杆上相应一侧设置的限位机构限位；部分的套在设置芯杆和后壳体上的主壳体，所述主壳体与芯杆之间形成有衬套的空腔，且主壳体与后壳体相对固定。本申请的变梯度载荷机构在小位移时有较大的力梯度，大位移操纵时有较小的杆力梯度，提高了小位移时的操作精度、降低了大位移时的驾驶员操纵负担。
Description
技术领域
本申请属于飞机操作控制技术领域，特别涉及一种变梯度载荷机构。
背景技术
载荷机构是飞机操纵系统中为驾驶员提供操纵力感觉的一种机械装置。驾驶员在拉/压驾驶杆或者蹬脚蹬时，会拉伸或者压缩载荷机构，机构内的弹簧均被压缩从而提供给驾驶员弹簧反作用力。
现有飞机操纵系统所用的载荷机构存在以下缺点或不足：
a)较小单梯度载荷机构在小位移时杆力轻，操纵动作容易受到干扰，不能精确操纵；
b)较大单梯度载荷机构在大位移时杆力重，驾驶员操纵负担重；
c)现有的变梯度载荷机构在小位移时压缩小弹簧，经过机械限位后在大位移时压缩大弹簧，但这种载荷机构受限于弹簧的制造精度，在变梯度时(力的拐点处)往往会产生力的级差(即小弹簧最大行程时的力小于大弹簧的预载力，继续压缩载荷机构力增加而位移不变)，要制造出符合要求的载荷机构需要选配弹簧从而影响生产效率，成品率不高，而且力的级差只能减小而无法消除。
发明内容
本申请的目的是提供了一种变梯度载荷机构，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
本申请的技术方案是：一种变梯度载荷机构，所述变梯度载荷机构包括：
耳环接头；
后壳体；以及
设置在耳环接头和后壳体之间的芯杆，所述芯杆一端与耳环接头相对限位，另一端能够与后壳体相对移动；
在芯杆上靠近耳环接头和后壳体的两侧分别设置具有第一弹簧的衬套，衬套的端口具有挡圈，两衬套之间设有第二弹簧，所述第二弹簧的弹力大于第一弹簧的弹力，且所述衬套被芯杆上相应一侧设置的限位机构限位；
部分的套在设置芯杆和后壳体上的主壳体，所述主壳体与芯杆之间形成有衬套的空腔，且主壳体与后壳体相对固定。
进一步的，所述耳环接头设有螺母及限位键，芯杆一端抵靠于所述限位键上实现相对限位。
进一步的，还包括防尘圈和第一密封圈，防尘圈和第一密封圈安装于主壳体8与芯杆接触的槽口内。
进一步的，还包括第二密封圈，第二密封圈安装在后壳体与芯杆接触的槽口内。
进一步的，所述主壳体与后壳体通过紧固螺钉相对固定。
进一步的，靠近耳环接头的衬套通过穿过螺母的紧固螺钉限位；靠近后壳体的衬套通过芯杆末端设置的限位凸起限位。
进一步的，在所述在后壳体的孔内安装防磨衬套。
本申请所提供的变梯度载荷机构在小位移时有较大的力梯度，大位移操纵时有较小的杆力梯度，提高了小位移时的操作精度、降低了大位移时的驾驶员操纵负担。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请的变梯度载荷机构总体示意图。
图2为本申请的变梯度载荷机构压缩状态示意图。
图3本申请的变梯度载荷机构拉伸状态示意图。
图4为本申请的变梯载荷机构外观示意图。
图5为本申请中的主壳体轴侧示意图。
图6为本申请中的后壳体轴侧示意图。
图7为本申请中的衬套轴侧示意图。
图8为本申请中的挡圈轴侧示意图。
图9为本申请中的芯杆轴侧示意图
图10为本申请的变梯度载荷机构力-位移曲线趋势示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
如图1至图9所示，本申请提供的变梯度载荷机构主要包括：耳环接头1、后壳体15、芯杆7、衬套10、第一弹簧17、第二弹簧12及主壳体8等。芯杆7设置在耳环接头1和后壳体15之间，所述芯杆7一端与耳环接头1相对限位，另一端能够与后壳体15相对移动。
在本申请的一个实施例中，芯轴7与耳环接头1通过拧入耳环接头1的螺母2限位。安装时，把耳环接头1拧入芯杆7的螺纹，同时用限位键4装进耳环接头1的限位槽和芯杆7断面的槽口以防止耳环接头1和芯杆7发生相对转动，拧紧螺母2，用保险丝3给螺母2和限位键4打保险。
具有第一弹簧17的两个衬套10分别设置在芯杆7上靠近耳环接头1和后壳体15的两侧，衬套10的端口具有挡圈11，两衬套10之间设有第二弹簧12，第二弹簧12的弹力大于第一弹簧17的弹力，且衬套10被芯杆7上相应一侧设置的限位机构限位。
在本申请的一实施例中，靠近耳环接头1的衬套10可用2个螺母9将其位置固定，同时用2个紧定螺钉18分别将2个螺母9与芯杆7进行配钻安装。而靠近后壳体15的衬套10通过芯杆7末端设置的限位凸起实现限位。
安装时，图1右侧的衬套10、第一弹簧17、挡圈11、第二弹簧12和图1左侧的挡圈11、第一弹簧17、衬套10依次装配到芯杆7上，调整好第二弹簧12的预载力(即压缩第二弹簧12到指定长度)。
主壳体8一部分套在设置芯杆7，一部分套在后壳体15上，使主壳体8与芯杆7和后壳体15之间形成有衬套10的空腔，且主壳体8与后壳体15相对固定。
在本申请一实施例中，主壳体8与后壳体15相对固定可通过配钻安装紧定螺钉13将主壳体8和螺母14限位固定。
安装时，把安装好的芯杆组件与后壳体15按照图1所示位置安装好后，将主壳体8穿过芯杆组件后与后壳体15安装到位图示左侧的挡圈11的凸肩与主壳体8的凸肩贴合，用螺母14拧紧。
本申请的变梯度载荷机构还包括防尘圈5和第一密封圈6，防尘圈5和第一密封圈6安装在主壳体8与芯杆7接触的槽口内。
本申请的变梯度载荷机构还包括第二密封圈18，第二密封圈18安装在后壳体15与芯杆7接触的槽口内。
在本申请中，后壳体15的孔内安装有2个防磨衬套16。
当压缩变梯度载荷机构时，芯杆7带动左侧衬套10顶着左侧挡圈11向右运动，此时右侧的挡圈11卡在后壳体15的凸肩上，第二弹簧12被压缩，右侧第一弹簧17被释放，当右侧第一弹簧17的力释放完后，再继续压缩载荷机构时只有第二弹簧12工作；当拉伸载荷机构时，芯杆7带动右侧衬套10顶着右侧挡圈11向左运动，此时左侧的挡圈11卡在主壳体8的凸肩上，第二弹簧12被压缩，左侧第一弹簧17被释放，当左侧第一弹簧17的力释放完后，再继续拉伸载荷机构时只有第二弹簧12工作。
图10所示即为本申请的变梯度载荷机构所提供的力-位移曲线，第二弹簧12的预载力F大＞第一弹簧17的预载力F小。则力-位移曲线的起始力为F0＝(F大-F小)，曲线第1段力梯度为(K1+K2)，曲线第2段力梯度为K1。其中K1为第二弹簧12的弹性系数，K2为第一弹簧17的弹性系数。
本申请提供的变梯度载荷机构在小位移时有较大的力梯度，操纵了精度提高，在大位移操纵时有较小的杆力梯度，降低了驾驶员的操纵负担，可为提供驾驶员连贯的变梯度载荷力，避免力级差的产生，无需大小弹簧选配工序，提高了载荷机构生产效率。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种变梯度载荷机构，其特征在于，所述变梯度载荷机构包括：
耳环接头(1)；
后壳体(15)；以及
设置在耳环接头(1)和后壳体(15)之间的芯杆(7)，所述芯杆(7)一端与耳环接头(1)相对限位，另一端能够与后壳体(15)相对移动；
在芯杆(7)上靠近耳环接头(1)和后壳体(15)的两侧分别设置具有第一弹簧(17)的衬套(10)，衬套(10)的端口具有挡圈(11)，两衬套(10)之间设有第二弹簧(12)，所述第二弹簧(12)的弹力大于第一弹簧(17)的弹力，且所述衬套(10)被芯杆(7)上相应一侧设置的限位机构限位；
部分的套在设置芯杆(7)和后壳体(15)上的主壳体(8)，所述主壳体(8)与芯杆(7)之间形成有衬套(10)的空腔，且主壳体(8)与后壳体(15)相对固定。
2.如权利要求1所述的变梯度载荷机构，其特征在于，所述耳环接头(1)设有螺母(2)及限位键(4)，芯杆(7)一端抵靠于所述限位键(4)上实现相对限位。
3.如权利要求1所述的变梯度载荷机构，其特征在于，还包括防尘圈(5)和第一密封圈(6)，防尘圈(5)和第一密封圈(6)安装于主壳体8与芯杆(7)接触的槽口内。
4.如权利要求1所述的变梯度载荷机构，其特征在于，还包括第二密封圈(18)，第二密封圈(18)安装在后壳体(15)与芯杆(7)接触的槽口内。
5.如权利要求1所述的变梯度载荷机构，其特征在于，所述主壳体(8)与后壳体(15)通过紧固螺钉相对固定。
6.如权利要求1所述的变梯度载荷机构，其特征在于，靠近耳环接头(1)的衬套(10)通过穿过螺母的紧固螺钉限位；靠近后壳体(15)的衬套(10)通过芯杆(7)末端设置的限位凸起限位。
7.如权利要求1所述的变梯度载荷机构，其特征在于，在所述在后壳体(15)的孔内安装防磨衬套(16)。
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| CN202011568070.9A CN112693596A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种变梯度载荷机构 |
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| CN202011568070.9A CN112693596A (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种变梯度载荷机构 |
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2020
- 2020-12-25 CN CN202011568070.9A patent/CN112693596A/zh active Pending
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