CN201619690U - 双弹簧双梯度载荷机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于飞机操纵系统的载荷机构，特别涉及双弹簧双梯度载荷机构。主轴套装有滑套和保持套，滑套的侧面设有通气孔，并固定装有弹簧座，保持套上设有滚珠，套筒的底部设有通气孔，小弹簧安装于滑套的弹簧座与双向座滑动套筒之间，大弹簧安装于双向座滑动套筒与单向座滑动套筒之间。该载荷机构结构简单、重量轻、摩擦力小。

Description

双弹簧双梯度载荷机构

技术领域

本实用新型涉及用于飞机操纵系统的载荷机构，特别涉及双弹簧双梯度载荷机构。

背景技术

在采用无回力的不可逆动力操纵系统的飞机中，通过载荷机构来模拟飞机操纵面气动铰链力矩，给飞行员提供驾驶飞机的操纵力感觉。应用最广泛的载荷机构是弹簧载荷机构，这种载荷机构主要由弹簧、外筒、套筒、内轴等组成。

根据飞机操纵力-位移特性的不同，弹簧载荷机构的特性曲线有单梯度、双梯度和三梯度三种形式，梯度越多，结构越复杂。传统的载荷机构都是用三根弹簧来实现双梯度或三梯度的力-位移特性，其结构原理是将两根小弹簧分布在大弹簧的两端，依靠对称分布在两端的小弹簧来分别提供较低力梯度段的拉压力，大弹簧提供较高力梯度段的拉压力(如果为三梯度，则由二弹簧合力提供中间梯度段的拉压力)。三根弹簧组成的载荷机构具有成本高、重量重、体积大等缺点；载荷机构作为操纵系统的关键部件，其机械特性的好坏直接影响了飞机的飞行品质，因此，在载荷机构的设计中，如何保证其良好的线性是关键技术，也就是需要采用很多细节设计来减小载荷机构的摩擦力、间隙等。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、重量轻、摩擦力小的双弹簧双梯度载荷机构。

为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案，双弹簧双梯度载荷机构，包括外筒[15]两端分别装有端盖、口盖，耳环螺栓与主轴连接，主轴穿过口盖的中心孔，主轴还套装有滑套和保持套，滑套的侧面设有通气孔，并固定装有弹簧座，保持套上设有滚珠，保持套外套装有双向座滑动套筒，双向座滑动套筒的一端套装有单向座滑动套筒，单向座滑动套筒套装在套筒内，主轴有另一端穿过套筒的中心孔并通过螺母固定，套筒的底部设有通气孔，且套筒的外接触面设有凸台，小弹簧安装于滑套的弹簧座与双向座滑动套筒之间，大弹簧安装于双向座滑动套筒与单向座滑动套筒之间。

本实用新型的优点是，结构紧凑，工艺简单，加工简便，易于装配，特别是在进行特征曲线测试中实际测算出整套结构的摩擦力很小，性能安全且无卡滞的风险，系统的特征曲线可调范围较宽。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图

图2是本实用新型中双向座滑动套筒9的示意图

图3是本实用新型中保持套10和滚珠11的装配示意图

图4是本实用新型中套筒13的主视图

图5是图4的剖视图

图6是本实用新型的载荷特征曲线图

图中：1耳环螺栓、2螺母、3主轴、4口盖、5密封圈、6小弹簧、7弹簧座、8滑套、9双向座滑动套筒、10保持套、11滚珠、12单向座滑动套筒、13套筒、14端盖、15外筒、16大弹簧、17螺钉、18通气孔、19凸台

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明，参见附图1-5，双弹簧双梯度载荷机构，包括外筒15两端分别装有端盖14、口盖4，耳环螺栓1与主轴3连接，主轴3穿过口盖4的中心孔，主轴3还套装有滑套8和保持套10，滑套8的侧面设有通气孔18，并固定装有弹簧座7，保持套10上设有滚珠11，保持套10外套装有双向座滑动套筒9，双向座滑动套筒9的一端套装有单向座滑动套筒12，单向座滑动套筒12套装在套筒13内，主轴3有另一端穿过套筒13的中心孔并通过螺母2固定，套筒13的底部设有通气孔18，且套筒13的外接触面设有凸台19，小弹簧6安装于滑套8的弹簧座7与双向座滑动套筒9之间，大弹簧16安装于双向座滑动套筒9与单向座滑动套筒12之间。

耳环螺栓1和主轴3之间为螺纹连接，可以通过螺纹来调节载荷机构的中立长度；螺母2通过保险丝进行保险防松；口盖4和端盖14通过螺纹与外筒15相连，并通过螺钉17紧定防松；滑套8与主轴3之间是间隙配合，滑套8可在主轴3上滑动，滑套8的底部开有通气孔18防止气息堵塞而产生气压阻力；弹簧座7与滑套8之间是螺纹连接，螺母2通过滑套8端头的螺纹使弹簧座7与滑套8固联以防松；保持器10用夹布胶木材料，其上有4组共16个孔，装有16个滚珠11，使带双向座滑动套筒9与主轴3之间的滑动摩擦力变为滚动摩擦；单向座滑动套筒12与双向座滑动套筒9之间为间隙配合，使单向座滑动套筒12在双向座滑动套筒9上滑动；通过装在双向座滑动套筒9上的螺母2来调节右侧大弹簧16的预紧力，该螺母2用冲点保险与双向座滑动套筒9固联；套筒13的外部滑动接触面是由二组共八个小凸台19组成，以减少套筒13与外筒15的磨擦面，套筒13与单向座滑动套筒12为螺纹连接，并通过螺钉17进行紧定防松保险，套筒13与主轴3为间隙配合，套筒13可在主轴3上滑动。滑套8与双向座滑动套筒9之间的距离为小弹簧6的行程。

工作原理：

载荷机构输入端受从驾驶杆上传递过来的力作用，当作用力逐渐增大至小弹簧6的预紧力之前，载荷机构活动端没有运动；当作用力进一步增大至大于小弹簧6的预紧力后，载荷机构开始运动，载荷机构内的小弹簧6被压缩，大弹簧16长度不变，载荷机构呈现与小弹簧6力-位移曲线一致的载荷特性；作用力继续增大至大弹簧16的预紧力后，由于结构上的限制，小弹簧6停止压缩，大弹簧16开始压缩，载荷机构呈现与大弹簧16力-位移曲线一致的载荷特性；作用力消失后，载荷机构在被压缩弹簧弹力的作用下自动回到中立位置。整个工作过程就是靠弹簧的力--位移特性来为飞行员提供操纵时的力感觉。参见图6，双弹簧双梯度载荷机构的载荷特征曲线图，曲线的0mm到25mm段是小弹簧6工作阶段，此时由于作用力未达到大弹簧16的预紧力，机构的作用力完全由小弹簧6提供，曲线的25mm到30mm段是由大弹簧16工作阶段，此时小弹簧6由于结构的限制将不再压缩，机构的作用力完全由大弹簧16提供。

该型弹簧载荷机构已经通过环境试验、寿命试验、铁鸟台验证试验，经过各项试验验证，该型弹簧载荷机构状态良好，完全满足在无回力的不可逆操纵系统中模拟飞机操纵面气动铰链力矩的要求，性能稳定，安全可靠，是一款非常实用的新型双梯度弹簧载荷机构。

Claims (1)

1.双弹簧双梯度载荷机构，包括外筒[15]两端分别装有端盖[14]、口盖[4]，耳环螺栓[1]与主轴[3]连接，主轴[3]穿过口盖[4]的中心孔，其特征在于，主轴[3]还套装有滑套[8]和保持套[10]，滑套[8]的侧面设有通气孔[18]，并固定装有弹簧座[7]，保持套[10]上设有滚珠[11]，保持套[10]外套装有双向座滑动套筒[9]，双向座滑动套筒[9]的一端套装有单向座滑动套筒[12]，单向座滑动套筒[12]套装在套筒[13]内，主轴[3]有另一端穿过套筒[13]的中心孔并通过螺母[2]固定，套筒[13]的底部设有通气孔[18]，且套筒[13]的外接触面设有凸台[19]，小弹簧[6]安装于滑套[8]的弹簧座[7]与双向座滑动套筒[9]之间，大弹簧[16]安装于双向座滑动套筒[9]与单向座滑动套筒[12]之间。

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