專利名稱：一種舵面支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種舵面支承結(jié)構(gòu)，屬于舵面支承技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在飛行器飛行過程中，飛行器舵面支承結(jié)構(gòu)需要承受千牛米的彎矩作用與數(shù)千牛的軸向力，同時(shí)輸出數(shù)百牛米的轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)舵面旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有舵面支承結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，舵面輸出軸采用前軸承與后軸承支承，前后軸承分別通過前軸承與后軸承固定在支座上，且通常采用的前后軸承均為滾動(dòng)軸承，若直接采用滑動(dòng)軸承替代，則舵面輸出軸所受外界軸向力與徑向力易導(dǎo)致滑動(dòng)軸承磨損；當(dāng)舵面輸出軸承受彎矩作用時(shí)，通過前后軸承將力傳導(dǎo)到支座上，通過搖臂推動(dòng)舵面輸出軸旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了扭矩的輸出。傳統(tǒng)支承結(jié)構(gòu)形式的摩擦運(yùn)動(dòng)與承受力載荷均在滾動(dòng)軸承內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，而舵面輸出軸、支座、軸承之間均不存在相對的運(yùn)動(dòng)。由于滾動(dòng)軸承的摩擦運(yùn)動(dòng)與承受力載荷均與軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，當(dāng)承受較大彎矩負(fù)載與軸向力、且輸出較大扭矩作用時(shí)，軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要增強(qiáng)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)尺寸偏大，在受飛行器空間結(jié)構(gòu)尺寸的限制的情況下，采用圖1所示滾動(dòng)軸承支承方式空間體積有時(shí)會(huì)超過要求尺寸的數(shù)倍以上。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種小尺寸、高承載的舵面支承結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案:一種舵面支承結(jié)構(gòu)，包括搖臂、舵面輸出軸、鎖緊端蓋、后端止推墊片、滑動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承安裝座和前端止推墊片，滑動(dòng)軸承安裝座與舵面輸出軸通過滑動(dòng)軸承形成旋轉(zhuǎn)副，滑動(dòng)軸承安裝座前端與舵面輸出軸通過前端止推墊片形成滑動(dòng)副，搖臂與滑動(dòng)軸承安裝座后端通過后端止推墊片形成滑動(dòng)副，前端止推墊片和后端止推墊片分別通過止動(dòng)銷固定在滑動(dòng)軸承安裝座的前后端，搖臂與舵面輸出軸之間采用漸開線花鍵連接，并通過鎖緊端蓋實(shí)現(xiàn)兩者的軸向預(yù)緊。所述的鎖緊端蓋與搖臂的接觸面為凸出配合面，鎖緊端蓋與搖臂裝配時(shí)，鎖緊端蓋與搖臂在周向上存在間隙，鎖緊端蓋與舵面輸出軸之間存在間隙。所述的滑動(dòng)軸承支座在滑動(dòng)軸承裝配位置的后端加工滑動(dòng)軸承支座凸緣，滑動(dòng)軸承支座凸緣與舵面輸出軸之間存在間隙。所述的搖臂、后端止推墊片與滑動(dòng)軸承支座之間存在間隙，使搖臂與滑動(dòng)軸承支座不接觸。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果:(I)本實(shí)用新型采用滑動(dòng)軸承與止推墊片組合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)零件之間直接的相對摩擦運(yùn)動(dòng)與力的傳遞，從而使整體結(jié)構(gòu)的體積顯著下降；(2)本實(shí)用新型用于傳遞力載荷的有效接觸面積相比于滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)顯著增加，也有效解決了中間滑動(dòng)軸承的偏載問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了在很小的空間尺寸內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了高承載要求；(3)本實(shí)用新型在很小的空間尺寸內(nèi)，可承載舵面輸出軸上千牛米的彎矩作用，以及數(shù)千牛的軸向力，同時(shí)可輸出數(shù)百牛米的轉(zhuǎn)矩，使舵輸出軸旋轉(zhuǎn)。

圖1為現(xiàn)有舵面支承結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型局部放大圖；圖4為本實(shí)用新型在飛行器支承中使用的示意圖與受載作用圖；圖5為本實(shí)用新型舵面輸出軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型搖臂結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型如圖2、3所示，包括搖臂1、舵面輸出軸10、鎖緊端蓋2、后端止推墊片
5、滑動(dòng)軸承6、滑動(dòng)軸承安裝座7和前端止推墊片9，滑動(dòng)軸承安裝座7與舵面輸出軸10通過滑動(dòng)軸承6形成旋轉(zhuǎn)副，滑動(dòng)軸承安裝座7前端與舵面輸出軸10通過前端止推墊片9形成滑動(dòng)副，搖臂I與滑動(dòng)軸承安裝座7后端通過后端止推墊片5形成滑動(dòng)副，前端止推墊片9和后端止推墊片5分別通過止動(dòng)銷固定在滑動(dòng)軸承安裝座7的前后端，搖臂I與舵面輸出軸10之間采用漸開線花鍵連接，并通過鎖緊端蓋2實(shí)現(xiàn)兩者的軸向預(yù)緊。如圖4所示，舵面21、舵面輸出軸10受到軸向力F的作用，同時(shí)承受大彎矩M的作用，與此同時(shí)，通過搖臂I驅(qū)動(dòng)整個(gè)舵面繞00’軸左右旋轉(zhuǎn)一定角度值，同時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩T。本實(shí)用新型的滑動(dòng)軸承安裝座7可直接通過其安裝孔26固定在飛行器壁面25上，滑動(dòng)軸承安裝座7是承受彎矩、扭矩、軸向力的主要零件，其前端與舵面輸出軸凸緣27通過前端止推墊片9形成滑動(dòng)副，其中前端止推墊片9通過止動(dòng)銷8實(shí)現(xiàn)對其旋轉(zhuǎn)方向的約束，從而實(shí)現(xiàn)了前端止推墊片9與舵面輸出軸10之間，只存在相對滑動(dòng)，而前端止推墊片9相對于滑動(dòng)軸承安裝座7不產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。在滑動(dòng)軸承安裝座7的后端，搖臂I與后端止推墊片5，以及止動(dòng)銷8同樣形成一對滑動(dòng)副，而止動(dòng)銷8限制了后端止推墊片5與滑動(dòng)軸承安裝座7之間的相對運(yùn)動(dòng)?；瑒?dòng)軸承安裝座7與舵面輸出軸10之間同時(shí)通過滑動(dòng)軸承6形成旋轉(zhuǎn)副。搖臂I與舵面輸出軸10之間采用漸開線花鍵連接，同時(shí)通過鎖緊端蓋2實(shí)現(xiàn)搖臂I與舵面輸出軸10之間的軸向預(yù)緊，其軸向預(yù)緊力大小通過若干個(gè)沉頭螺釘3進(jìn)行調(diào)節(jié)，沉頭螺釘3的防松通過錐形鎖緊墊圈4實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了較為可靠的連接。本實(shí)用新型在軸向預(yù)緊的實(shí)現(xiàn)上，如圖2所示，鎖緊端蓋2上，在其鎖緊連接處設(shè)計(jì)出凸出配合面12，通過凸出配合面12壓緊搖臂1，同時(shí)設(shè)計(jì)縮緊端蓋2與搖臂I裝配時(shí)，形成間隙13，便于裝配操作。鎖緊端蓋2的凸出配合面12與舵面輸出軸10之間形成間隙11，可保證輸出軸與搖臂之間充分預(yù)緊。搖臂I的漸開線內(nèi)花鍵14與舵面輸出軸10的漸開線外花鍵15之間，采用間隙配合，且允許其有一定的軸向相對運(yùn)動(dòng)量，避免在軸向預(yù)緊過程中花鍵受力?；瑒?dòng)軸承支座7在滑動(dòng)軸承6裝配位置的后端設(shè)計(jì)出滑動(dòng)軸承支座凸緣17,限制滑動(dòng)軸承6在軸向方向上向后端的運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸承6的裝配?；瑒?dòng)軸承支座凸緣17與舵面輸出軸10之間設(shè)計(jì)出間隙16，使得舵面輸出軸10可以自由旋轉(zhuǎn)。后端止推墊片5通過止動(dòng)銷8固定在滑動(dòng)軸承支座7上，搖臂1、后端止推墊片5與滑動(dòng)軸承支座7之間設(shè)計(jì)出間隙19，通過該間隙保證搖臂I與滑動(dòng)軸承支座7之間保持一定距離，使得上述三者形成兩對接觸副。止動(dòng)銷8與搖臂I之間設(shè)計(jì)出間隙20，使得搖臂I與止動(dòng)銷8之間沒有接觸，止動(dòng)銷8與舵面輸出軸10之間設(shè)計(jì)出間隙20，使得舵面輸出軸10與止動(dòng)銷8之間沒有接觸，防止兩者產(chǎn)生摩擦導(dǎo)致?lián)p壞。本實(shí)用新型在使用中的示例如圖4所示，整體結(jié)構(gòu)通過滑動(dòng)軸承支座7的安裝孔26，采用螺釘23安裝到飛行器壁面25上，其舵面輸出軸10上安裝舵面21，搖臂I通過安裝旋轉(zhuǎn)銷軸24，使其與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)搖臂I旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，大彎矩負(fù)載M，軸向力F通過本專利承載并傳遞到飛行器壁面25上，從而實(shí)現(xiàn)了卸荷，同時(shí)舵面輸出軸輸出扭矩T。舵面輸出軸10如圖5所示，包括與搖臂連接的漸開線外花鍵15、與滑動(dòng)軸承6產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)的摩擦面31、與前端止推墊片9產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)的摩擦面32，漸開線外花鍵15、摩擦面31、32要求加工精度在6級(jí)以上，表面粗糙度0.8以下，用于力的傳遞。另外還有與鎖緊端蓋2相連的螺紋孔30，與飛行器舵面21相連的輸出軸部分33。搖臂I如圖6所示，包括與舵面輸出軸10連接的漸開線內(nèi)花鍵14、與后端止推墊片5產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)的接觸面35、傳遞扭矩作用的臂36，以及用于鎖緊端蓋2裝配用的臺(tái)階孔37，結(jié)構(gòu)尺寸十分緊湊。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了各零件間力傳遞與相對運(yùn)動(dòng)的直接接觸，通過滑動(dòng)軸承與止推墊片的設(shè)計(jì)使用，使得結(jié)構(gòu)體積減小的同時(shí)接觸面積增大，在較大彎矩作用下，止推墊片承載了一部分作用力，使得滑動(dòng)軸承上的偏載問題得以解決。本實(shí)用新型未詳細(xì)說明部分為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種舵面支承結(jié)構(gòu)，包括搖臂(I)和舵面輸出軸(10)，其特征在于:包括鎖緊端蓋(2)、后端止推墊片(5)、滑動(dòng)軸承￠)、滑動(dòng)軸承安裝座(7)和前端止推墊片(9)，滑動(dòng)軸承安裝座(7)與舵面輸出軸(10)通過滑動(dòng)軸承(6)形成旋轉(zhuǎn)副，滑動(dòng)軸承安裝座(7)前端與舵面輸出軸(10)通過前端止推墊片(9)形成滑動(dòng)副，搖臂(I)與滑動(dòng)軸承安裝座(7)后端通過后端止推墊片(5)形成滑動(dòng)副，前端止推墊片(9)和后端止推墊片(5)分別通過止動(dòng)銷(8)固定在滑動(dòng)軸承安裝座(7)的前后端，搖臂(I)與舵面輸出軸(10)之間采用漸開線花鍵連接，并通過鎖緊端蓋(2)實(shí)現(xiàn)兩者的軸向預(yù)緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種舵面支承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的鎖緊端蓋(2)與搖臂⑴的接觸面為凸出配合面(12)，鎖緊端蓋⑵與搖臂⑴裝配時(shí)，鎖緊端蓋(2)與搖臂(I)在周向上存在間隙，鎖緊端蓋⑵與舵面輸出軸(10)之間存在間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的一種舵面支承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的滑動(dòng)軸承支座(7)在滑動(dòng)軸承(6)裝配位置的后端加工滑動(dòng)軸承支座凸緣(17)，滑動(dòng)軸承支座凸緣(17)與舵面輸出軸(10)之間存在間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種舵面支承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的搖臂(I)、后端止推墊片(5)與滑動(dòng)軸承支座(7)之間存在間隙，使搖臂(I)與滑動(dòng)軸承支座(7)不接觸。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種舵面支承結(jié)構(gòu)，包括搖臂、舵面輸出軸、鎖緊端蓋、后端止推墊片、滑動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承安裝座和前端止推墊片，滑動(dòng)軸承安裝座與舵面輸出軸通過滑動(dòng)軸承形成旋轉(zhuǎn)副，滑動(dòng)軸承安裝座前端與舵面輸出軸通過前端止推墊片形成滑動(dòng)副，搖臂與滑動(dòng)軸承安裝座后端通過后端止推墊片形成滑動(dòng)副。本實(shí)用新型采用滑動(dòng)軸承與止推墊片組合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)零件之間直接的相對摩擦運(yùn)動(dòng)與力的傳遞，從而使整體結(jié)構(gòu)的體積顯著下降。
文檔編號(hào)B64C9/02GK202953171SQ20122059527
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者李雄峰, 王連叢, 郝衛(wèi)生, 曹東海, 謝勁松 申請人:北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所