CN112727902A - 一种柔性连接组件传动的配平机构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞机驾驶舱操纵系统设计领域，提出了一种柔性连接组件传动的配平机构及方法，包含电动机构、左执行机构、右执行机构、两根软轴组件。软轴的一端连接电动机构输出轴，另一端连接左/右执行机构，最终通过摇臂输出。本发明应用软轴连接不在同一轴线上的电动机构和左/右执行机构，可以通过弯曲绕过其他部件，沿着曲线传递扭矩，安装便利，节省空间，维护性好。采用双余度设计，左、右执行机构分别安装在主副驾，解决了锚定点单点失效的故障模式，提高了安全性。
Description
技术领域
本发明属于飞机驾驶舱操纵系统设计领域，提出了一种柔性连接组件传动的配平机构及方法。
背景技术
配平机构是电传飞机飞行操纵系统中不可或缺的部件，配平机构串入人工力感装置，串联于载荷机构之后，为载荷机构提供锚定点，同时根据飞行员配平指令减轻稳态飞行时的操纵力。现有的配平机构将动力源和锚定点集成在一个产品中，且只配置于主驾侧，还需通过硬式扭力管连接到副驾侧，只能沿直线传动，对系统布局和安装精度要求较高，需要较大的安装空间，系统的维护性不高。同时存在配平机构中锚定点单点失效导致主副驾力感同时丧失的故障模式，影响安全性。
发明内容
本发明的目的是：提出一种柔性连接组件传动的配平机构及方法。
本发明的技术方案：
一种柔性连接组件传动的配平机构，包含电动机构(1)、左执行机构(4)、右执行机构(3)、柔性连接组件(2)，柔性连接组件(2)的一端连接电动机构(1)输出轴，另一端分别连接左执行机构(4)、右执行机构(3)。
进一步，所述的柔性连接组件(2)为软轴组件，所述的软轴组件包括轴芯、轴套以及连接接头，所述的轴芯由多股金属丝绕制而成，轴套套在轴芯外部，所述的轴芯两端分别设置连接接头。
进一步，所述的轴芯通过连接接头分别与左执行机构(4)、右执行机构(3)以及电动机构(1)可拆卸连接。
进一步，所述的轴芯由多股钢丝绕制而成。
进一步，所述的电动机构(1)包括电机(5)和齿轮减速器(6)，所述的电机(5)的输出轴为齿轮轴，所述的齿轮轴与齿轮减速器(6)啮合。
进一步，所述的左执行机构(4)包括具有自锁功能的蜗轮蜗杆(7)、摇臂(8)、电位计(9)、直齿轮一(10)、直齿轮二(11)，所述电位计(9)的轴端设置有直齿轮一(10)，直齿轮一(10)、直齿轮二(11)啮合，直齿轮二(11)与蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴同轴连接，所述的摇臂(8)与蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴同轴连接。
进一步，所述的直齿轮一(10)与直齿轮二(11)设置一定的减速比，将蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴行程减小至电位计(9)的行程测量范围内，所述的减速比由蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴以及电位计(9)的机械行程确定。
进一步，所述的右执行机构(3)包括蜗轮蜗杆(7)、摇臂(8)，所述的摇臂(8)与蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴同轴连接。
进一步，左执行机构(4)、右执行机构(3)分别对应连接驾驶舱操纵系统主、副驾的载荷机构。
所述柔性连接组件传动的配平机构的方法，所述的方法包括两种工作模式：
第一种工作模式：当电动机构(1)未接收到配平指令时，左右执行机构中自锁的蜗轮蜗杆(7)为载荷机构提供锚定点，为飞行员提供操纵力感；
第二种工作模式：当电动机构(1)接收到配平指令时，电动机构(1)中的电机(5)通电，将动力通过齿轮减速器(6)输出，再通过柔性连接组件(2)驱动左执行机构(4)、右执行机构(3)，使左、右执行机构的摇臂(8)克服一定的载荷转动，最终改变载荷机构的锚定点，减轻或消除飞行员的操纵力，完成配平，左执行机构(4)中的电位计(9)，将输出的角位移转化为电信号，向飞行员显示配平位置。
本发明的有益效果：
本发明应用柔性连接组件连接不在同一轴线上的电动机构和左/右执行机构，可以通过弯曲绕过其他部件，沿着曲线传递扭矩，安装便利，节省空间，维护性好，采用双余度设计，左、右执行机构分别安装在主副驾，解决了锚定点单点失效的故障模式，提高了安全性。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明传动原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：
本发明的一个实施例为：
一种柔性连接组件传动的配平机构，包含电动机构1、左执行机构4、右执行机构3、柔性连接组件2，柔性连接组件2的一端连接电动机构1输出轴，另一端分别连接左、右执行机构。
其中，所述的柔性连接组件2为软轴组件，所述的软轴组件包括轴芯、轴套以及连接接头，所述的轴芯由多股金属丝绕制而成，轴套套在轴芯外部，所述的轴芯两端分别设置连接接头，所述的轴芯通过连接接头分别与左、右执行机构以及电动机构可拆卸连接，所述的轴芯由多股钢丝绕制而成，钢丝的刚度以及机械强度较好，利于力矩的传输，当单个部件故障时，便于拆卸和更换，提高维修性和互换性。另外，柔性连接组件可以是任何有柔韧性的连接部件和结构。
另外，所述的电动机构1包括电机5和齿轮减速器6，所述的电机5的输出轴为齿轮轴，所述的齿轮轴与齿轮减速器6啮合，电机5带动齿轮减速器6转动。
左执行机构4包括自锁的蜗轮蜗杆7、摇臂8、电位计9、直齿轮一10、直齿轮二11，所述电位计9的轴端设置有直齿轮一10，直齿轮一10、直齿轮二11啮合，直齿轮二11与蜗轮蜗杆7的蜗轮轴同轴连接，所述的摇臂8与蜗轮蜗杆7的蜗轮轴同轴连接。
所述的直齿轮一10与直齿轮二12设置一定的减速比，将蜗轮蜗杆7的蜗轮轴的行程减小至电位计9的行程测量范围内，所述的减速比由蜗轮蜗杆7的蜗轮轴以及电位计9的机械行程确定。
右执行机构3包括蜗轮蜗杆7、摇臂8，所述的摇臂8与蜗轮蜗杆7的蜗轮轴同轴连接。左、右执行机构分别对应连接驾驶舱操纵系统主、副驾的载荷机构。
柔性连接组件2传动的配平机构的方法，所述的方法包括两种工作模式：
第一种工作模式：当电动机构1未接收到配平指令时，左右执行机构中自锁的蜗轮蜗杆7为载荷机构提供锚定点，为飞行员提供操纵力感；
第二种工作模式：当电动机构1接收到配平指令时，电动机构1中的电机5通电，将动力通过齿轮减速器6输出，再通过柔性连接组件2驱动左、右执行机构，使摇臂8克服一定的载荷转动，最终改变载荷机构的锚定点，减轻或消除飞行员的操纵力，完成配平，左执行机构4中的电位计9，将输出的角位移转化为电信号，向飞行员显示配平位置。
本发明另一个实施例，一种一种柔性连接组件传动的配平机构，包含电动机构1、左执行机构3、右执行机构4、两根软轴组件2。软轴2的一端连接电动机构1输出轴，另一端连接左执行机构3/右执行机构4，最终通过摇臂8输出。电动机构1中包含电机5和齿轮减速器6。左、右执行机构中包含自锁的蜗轮蜗杆7。左执行机构3中包含电位计9，将输出的角位移转化为电信号，向飞行员显示配平位置。
本发明第三个实施例：一种柔性连接组件传动的配平机构，包含电动机构1、左执行机构4、右执行机构2、两根钢丝轴2。钢丝轴2的一端连接电动机构1输出轴，另一端连接左/右执行机构，最终通过摇臂8输出。电动机构1中包含电机5和齿轮减速器6。左右执行机构中包含自锁的蜗轮蜗杆7。当未接收到配平指令时，左右执行机构中自锁的蜗轮蜗杆7为载荷机构提供锚定点，为飞行员提供操纵力感。当接收到配平指令时，电动机构1中的电机5通电，将动力通过齿轮减速器6输出，再通过钢丝轴2驱动左/右执行机构，使摇臂8克服一定的载荷转动，最终改变载荷机构的锚定点，减轻或消除飞行员的操纵力。左执行机构中包含电位计9，将输出的角位移转化为电信号，向飞行员显示配平位置。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：包含电动机构(1)、左执行机构(4)、右执行机构(3)、柔性连接组件(2)，柔性连接组件(2)的一端连接电动机构(1)输出轴，另一端分别连接左执行机构(4)、右执行机构(3)。
2.根据权利要求1所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：所述的柔性连接组件(2)为软轴组件，所述的软轴组件包括轴芯、轴套以及连接接头，所述的轴芯由多股金属丝绕制而成，轴套套在轴芯外部，所述的轴芯两端分别设置连接接头。
3.根据权利要求2所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：所述的轴芯通过连接接头分别与左执行机构(4)、右执行机构(3)以及电动机构(1)可拆卸连接。
4.根据权利要求2所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：所述的轴芯由多股钢丝绕制而成。
5.根据权利要求1所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：所述的电动机构(1)包括电机(5)和齿轮减速器(6)，所述的电机(5)的输出轴为齿轮轴，所述的齿轮轴与齿轮减速器(6)啮合。
6.根据权利要求1所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：所述的左执行机构(4)包括具有自锁功能的蜗轮蜗杆(7)、摇臂(8)、电位计(9)、直齿轮一(10)、直齿轮二(11)，所述电位计(9)的轴端设置有直齿轮一(10)，直齿轮一(10)、直齿轮二(11)啮合，直齿轮二(11)与蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴同轴连接，所述的摇臂(8)与蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴同轴连接。
7.根据权利要求6所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：所述的直齿轮一(10)与直齿轮二(11)设置一定的减速比，将蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴行程减小至电位计(9)的行程测量范围内，所述的减速比由蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴以及电位计(9)的机械行程确定。
8.根据权利要求1所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：所述的右执行机构(3)包括蜗轮蜗杆(7)、摇臂(8)，所述的摇臂(8)与蜗轮蜗杆(7)的蜗轮轴同轴连接。
9.根据权利要求1所述的柔性连接组件传动的配平机构，其特征在于：左执行机构(4)、右执行机构(3)分别对应连接驾驶舱操纵系统主、副驾的载荷机构。
10.根据权利要求1－9任一所述柔性连接组件传动的配平机构的方法，其特征在于：所述的方法包括两种工作模式：
第一种工作模式：当电动机构(1)未接收到配平指令时，左右执行机构中自锁的蜗轮蜗杆(7)为载荷机构提供锚定点，为飞行员提供操纵力感；
第二种工作模式：当电动机构(1)接收到配平指令时，电动机构(1)中的电机(5)通电，将动力通过齿轮减速器(6)输出，再通过柔性连接组件(2)驱动左执行机构(4)、右执行机构(3)，使左、右执行机构的摇臂(8)克服一定的载荷转动，最终改变载荷机构的锚定点，减轻或消除飞行员的操纵力，完成配平，左执行机构(4)中的电位计(9)，将输出的角位移转化为电信号，向飞行员显示配平位置。
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