本實(shí)用新型屬飛機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置。

背景技術(shù)：

航空航天技術(shù)是目前我國八大前沿技術(shù)領(lǐng)域之一，航空航天產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力如何直接影響到國防安全和一國的國際競爭力與影響力。飛機(jī)成型技術(shù)作為航空航天技術(shù)中的一門，代表著一個國家航空技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)力和影響力。傳統(tǒng)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)采用合金材料、結(jié)構(gòu)鋼等金屬材料，存在著諸多缺陷，如工藝流程復(fù)雜，加工難度大，生產(chǎn)周期長，質(zhì)量重等。復(fù)合材料的出現(xiàn)對于飛機(jī)的快速成型有著重要的意義。復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比模量高，以及廣泛的材料可設(shè)計性和易于整體成型等許多優(yōu)異特性。將其用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，可比常規(guī)的金屬結(jié)構(gòu)減重20％～30％，并可明顯改善飛機(jī)氣動彈性特性，提高飛機(jī)性能。同時，由于復(fù)合材料具有更好的抗疲勞和抗腐蝕特性，合理的應(yīng)用復(fù)合材料可提高飛機(jī)的壽命和安全性，改善飛機(jī)的維修性，降低飛機(jī)的全壽命使用成本。

在飛機(jī)機(jī)身制造過程中存在一個關(guān)鍵問題：模具制造問題和結(jié)構(gòu)重量優(yōu)化問題。復(fù)合材料機(jī)身的外形尺寸與其制造模具有著極其密切的關(guān)系。為保證復(fù)合材料機(jī)身設(shè)計外形和尺寸精度，機(jī)身越大，成型時對模具剛度和強(qiáng)度的要求就越高，模具的重量和成本也會大幅度提高。模具的制作周期長，生產(chǎn)效率低。

綜上所述，目前使用的模具工藝具有一定的缺點(diǎn)，不能滿足科學(xué)研究和現(xiàn)代化快速生產(chǎn)的需要，從而提出了一種新型的鋪纏結(jié)合的機(jī)身成型方式。但因?yàn)樵诂F(xiàn)有的承載裝置均無法滿足對體積龐大的飛機(jī)機(jī)身在成型過程中的承載，因此需要研制出一種新型的機(jī)身成型過程中的輔助承載裝置，以滿足相關(guān)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供了一種用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，它可靠性高，綜合功能更強(qiáng)，能夠滿足在機(jī)身回轉(zhuǎn)成型過程中能夠?qū)Ψ腔剞D(zhuǎn)體輪廓截面實(shí)時承載，能克服普通承載裝置剛性差和難于自動化控制的缺陷。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型一種用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，它包括安裝基座組件、左承載組件、右承載組件，所述左承載組件、右承載組件分別固定在安裝基座組件的上方，所述左承載組件與右承載組件安裝位置對應(yīng)，左承載組件和右承載組件位于同一水平直線，分別并位于機(jī)身的兩側(cè)。如圖1、圖2。

所述的安裝基座組件包括有安裝底板、A電機(jī)支座、A軸承、A軸承座、導(dǎo)軌、A滑塊、B軸承、B軸承座、B滑塊、C軸承、C軸承座、B電機(jī)支座、滑軌支座，所述A電機(jī)支座、A軸承座、B軸承座、C軸承座、B電機(jī)支座從左向右分別通過螺釘固定在安裝底板上，滑軌支座通過螺釘固定在安裝底板上，滑軌支座上的導(dǎo)軌分前后兩條平行設(shè)置在軸的兩側(cè)，在兩條導(dǎo)軌中部兩側(cè)位置上分別安裝有A滑塊、B滑塊；導(dǎo)軌通過螺釘固定在滑軌支座上；A軸承、B軸承的內(nèi)圈分別與絲杠過盈配合，A軸承、B軸承的外圈分別與A軸承座、B軸承座過盈配合；所述A軸承和A軸承座位于安裝底板的左側(cè)部，B軸承、B軸承座位于安裝底板的中部，并在兩個導(dǎo)軌中間。

所述左承載組件包括依次連接的伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、絲杠螺母、滾輪支座，以及軸承端蓋、橡膠圈、滾輪、滾輪軸、軸承、軸承套、鍵；

所述伺服電機(jī)通過螺栓固定在左端的A電機(jī)支座上，所述絲杠通過聯(lián)軸器與伺服電機(jī)連接，絲杠安裝在A軸承、B軸承上，并與絲杠螺母相配合安裝于滾輪支座的軸孔內(nèi)，所述滾輪與兩側(cè)橡膠圈套在滾輪軸上，滾輪用鍵固定在滾輪軸上，防止?jié)L輪與滾輪軸相對滑動，所述軸承安裝于軸承套內(nèi)，軸承套套在滾輪支座的絲杠孔上，所述軸承端蓋貼合在軸承上，起防塵作用。

所述絲杠與A軸承和B軸承之間為緊配合，絲杠螺母通過螺釘固定在滾輪支座上，并與軸孔過盈配合，軸承內(nèi)圈與滾輪軸之間為緊配合，軸承套與軸承端蓋通過螺釘固定在滾輪支座上，滾輪支座的兩側(cè)通過螺釘與A滑塊相連接，滾輪支座隨A滑塊在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動。

所述的用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，所述左承載組件與右承載組件的承載組件結(jié)構(gòu)相同，同軸線，并且對稱安裝。

所述的用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，所述左承載組件中的滾輪可繞滾輪軸自由轉(zhuǎn)動，隨著機(jī)身的轉(zhuǎn)動，滾輪始終在與絲杠軸線相平行的方向上貼合機(jī)身做水平往復(fù)運(yùn)動，同時滾輪繞滾輪軸自由轉(zhuǎn)動，這樣的設(shè)計使得機(jī)身與滾輪間的滑動摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榱藵L動摩擦力。

所述的用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，所述C軸承、C軸承座、B滑塊用于右承載組件。

左承載組件上的滾輪、軸承和滾輪軸構(gòu)成了支撐過程中的力學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它將機(jī)身與滾輪間的滑動摩擦力轉(zhuǎn)換為滾輪的滾動摩擦力。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：

目前，用于飛機(jī)機(jī)身等大型復(fù)合材料構(gòu)件鋪放成型的增材制造裝備的研發(fā)仍然有一些問題有待突破，具有實(shí)時支撐能力的輔助承載裝置就是其中之一。飛機(jī)機(jī)身等弱剛性部件在鋪放成型過程中將承受較大的垂直載荷，容易導(dǎo)致其在鋪放過程中變形，嚴(yán)重影響成型精度?，F(xiàn)有的承載裝置僅能滿足圓形截面輪廓部件旋轉(zhuǎn)中的輔助承載，或者非圓截面輪廓部件的靜止承載，都無法滿足非圓截面輪廓部件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中的實(shí)時輔助承載。本實(shí)用新型針對這一問題，發(fā)明了一種用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，滿足了飛機(jī)機(jī)身自動鋪放成型型過程中的剛度要求，顯著提高了成型精度；保證了連續(xù)自動鋪放，提高了成型效率；承載裝置與機(jī)身部件為滾動接觸，保證了成型表面質(zhì)量。解決了弱剛性非圓截面輪廓部件自動鋪放成型的難題。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中部承載裝置應(yīng)用示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中部承載裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型安裝基座組件機(jī)構(gòu)示意圖

圖4為本實(shí)用新型左承載組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型左承載輪與軸連接示意圖。

圖6為本實(shí)用新型左滾輪支座結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

參見圖1至圖6。

圖中各部件說明：

1、安裝基座組件；(2)、左承載組件；(3)、右承載組件；(4)、機(jī)身；

安裝底板(101)、A電機(jī)支座(102)、A軸承(103)、A軸承座(104)、導(dǎo)軌(105)、A滑塊(106)、B軸承(107)、B軸承座(108)、B滑塊(109)、C軸承(110)、C軸承座(111)、B電機(jī)支座(112)、滑軌支座(113)。

伺服電機(jī)(201)、聯(lián)軸器(202)、絲杠(203)、絲杠螺母(204)、滾輪支座(205)、軸承端蓋(206)、橡膠圈(207)、滾輪(208)、滾輪軸(209)、軸承(210)、絲杠孔(211)、軸承套(212)、鍵(213)、軸孔(214)。

本實(shí)用新型一種用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，它包括安裝基座組件(1)、左承載組件(2)、右承載組件(3)，所述左承載組件(2)、右承載組件(3)分別固定在安裝基座組件(1)的上方，所述左承載組件(2)與右承載組件(3)安裝位置對應(yīng)，左承載組件(2)和右承載組件(3)位于同一水平直線，分別并位于機(jī)身(4)的兩側(cè)。如圖1、圖2。

所述的安裝基座組件(1)包括有安裝底板(101)、A電機(jī)支座(102)、A軸承(103)、A軸承座(104)、導(dǎo)軌(105)、A滑塊(106)、B軸承(107)、B軸承座(108)、B滑塊(109)、C軸承(110)、C軸承座(111)、B電機(jī)支座(112)、滑軌支座(113)，所述A電機(jī)支座(102)、A軸承座(104)、B軸承座(108)、C軸承座(111)、B電機(jī)支座(112)從左向右分別通過螺釘固定在安裝底板(101)上，滑軌支座(113)通過螺釘固定在安裝底板(101)上，滑軌支座(113)上的導(dǎo)軌(105)分前后兩條平行設(shè)置在軸的兩側(cè)，在兩條導(dǎo)軌(105)中部兩側(cè)位置上分別安裝有A滑塊(106)、B滑塊(109)；導(dǎo)軌(105)通過螺釘固定在滑軌支座(113)上；A軸承(103)、B軸承(107)的內(nèi)圈分別與絲杠(203)過盈配合，A軸承(103)、B軸承(107)的外圈分別與A軸承座(104)、B軸承座(108)過盈配合；所述A軸承(103)和A軸承座(104)位于安裝底板(101)的左側(cè)部，B軸承107、B軸承座(108)位于安裝底板(101)的中部，并在兩個導(dǎo)軌中間。

所述左承載組件(2)包括依次連接的伺服電機(jī)(201)、聯(lián)軸器(202)、絲杠(203)、絲杠螺母(204)、滾輪支座(205)，以及軸承端蓋(206)、橡膠圈(207)、滾輪(208)、滾輪軸(209)、軸承(210)、軸承套(212)、鍵(213)；

所述伺服電機(jī)(201)通過螺栓固定在左端的A電機(jī)支座(102)上，所述絲杠(203)通過聯(lián)軸器(202)與伺服電機(jī)(201)連接，絲杠(203)安裝在A軸承(103)、B軸承(107)上，并與絲杠螺母(204)相配合安裝于滾輪支座(205)的軸孔(214)內(nèi)，所述滾輪(208)與兩側(cè)橡膠圈(207)套在滾輪軸(209)上，滾輪(208)用鍵(213)固定在滾輪軸(209)上，防止?jié)L輪(208)與滾輪軸(209)相對滑動，所述軸承(210)安裝于軸承套(212)內(nèi)，軸承套(212)套在滾輪支座(205)的絲杠孔(211)上，所述軸承端蓋(206)貼合在軸承(210)上，起防塵作用。

所述絲杠(203)與A軸承(103)和B軸承(107)之間為緊配合，絲杠螺母(204)通過螺釘固定在滾輪支座(205)上，并與軸孔(214)過盈配合，軸承(210)內(nèi)圈與滾輪軸(209)之間為緊配合，軸承套(212)與軸承端蓋(206)通過螺釘固定在滾輪支座(205)上，滾輪支座(205)的兩側(cè)通過螺釘與A滑塊(106)相連接，滾輪支座(205)隨A滑塊(106)在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動。

所述的用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，所述左承載組件(2)與右承載組件(3)的承載組件結(jié)構(gòu)相同，同軸線，并且對稱安裝。

所述的用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，所述左承載組件(2)中的滾輪(208)可繞滾輪軸(209)自由轉(zhuǎn)動，隨著機(jī)身(4)的轉(zhuǎn)動，滾輪(208)始終在與絲杠(203)軸線相平行的方向上貼合機(jī)身(4)做水平往復(fù)運(yùn)動，同時滾輪(208)繞滾輪軸(209)自由轉(zhuǎn)動，這樣的設(shè)計使得機(jī)身(4)與滾輪(208)間的滑動摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榱藵L動摩擦力。

所述的用于飛機(jī)機(jī)身成型過程中的中部承載裝置，所述C軸承(110)、C軸承座(111)、B滑塊(109)用于右承載組件(3)。如圖4、圖5。

在承載機(jī)身(4)的過程中，承載點(diǎn)就是機(jī)身輪廓曲線和支撐輪輪廓曲線的交點(diǎn)，機(jī)身4和承載輪之間是滾動摩擦，沒有相對運(yùn)動。

工作時，整個輔助承載裝置位于機(jī)身(4)的中后部，機(jī)身(4)在主軸的帶動下以一定的速度做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。左承載組件(2)與右承載組件(3)以其絲杠(203)軸線為中心線，滾輪支座(205)帶動承載部分的滾輪(208)沿與絲杠(203)軸線相平行的方向上始終貼合機(jī)身(4)做往復(fù)運(yùn)動，同時滾輪(208)繞滾輪軸(209)做自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)機(jī)身旋轉(zhuǎn)的瞬時姿態(tài)，兩承載輪分別在各自伺服電機(jī)的控制下，移動相應(yīng)的位移，承載輪始終保持與機(jī)身外輪廓曲線貼合運(yùn)動。當(dāng)承載輪與機(jī)身外輪廓曲線貼合時，承載輪的自由轉(zhuǎn)動可將其與機(jī)身之間的滑動摩擦力轉(zhuǎn)化為滾動摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)了輔助承載裝置在降低對承載輪和機(jī)身摩擦損耗的同時又實(shí)現(xiàn)了對機(jī)身的實(shí)時承載。

本實(shí)用新型裝置能夠滿足在機(jī)身回轉(zhuǎn)成型過程中能夠?qū)Ψ腔剞D(zhuǎn)體輪廓截面實(shí)時支撐，能克服普通支撐裝置剛性差和難于自動化控制的缺陷，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，無需人工手動調(diào)整。