一种恒定直线负载模拟装置的制作方法

本发明属于舵机技术领域，具体涉及一种恒定直线负载模拟装置。

背景技术：

随着飞行器系统向超声速、大射程和高精度不断发展，直线电动舵机要求具有更大的输出力、更快的运动速度、更准确的定位精度、更小的空间布局，由舵机体积微小、环境试验箱空间不足等因素的限制，舵机的加载装置需要在小空间内，在舵机快速作动的情况下提供精确、稳定的直线负载。而目前还没有一种直线力加载设备能够用来模拟测试舵机的动作的精确性和稳定程度。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题为：目前还没有一种直线力加载设备能够用来模拟测试舵机的动作的精确性和稳定程度。

本发明的技术方案如下所述：

一种恒定直线负载模拟装置，包括：盖板、螺杆旋转基座、螺杆旋转销、底板、第一定位块、限位块、转向杆定位销、转向杆、弹簧固定器、弹簧、螺母、螺杆和紧钉螺母；

其特征在于：所述底板为平板状，所述螺杆旋转基座固定安装于所述底板上；螺杆旋转基座具有底座和上框；所述底座通过螺钉固定安装于底板之上，上框与底座固定连接；所述上框为缺少上边框的矩形框状，在所述上框的下边框上设置有销孔；盖板通过螺钉安装于所述上框上方，盖板和上框共同构成完整的矩形框，盖板上也设置有销孔，所述盖板上的销孔与所述上框 下边框上的销孔共轴线；盖板和上框共同构成的矩形框中安装有螺杆旋转销；

所述螺杆旋转销为立方体形状，上下两个端面上均设置有销；上下两个端面上的两个销分别插入盖板和上框下边框的销孔中，使得螺杆旋转销能够定位并能在绕上下两个端面上的销转动；所述上框的两个侧边框共同构成了对螺杆旋转销转动的限位；所述螺杆旋转销的中心设置有通孔，螺杆从所述通孔中穿过并平行于底板设置；所述螺杆的外表面具有外螺纹，一端设置有限位装置，用于限制螺杆沿所述螺杆旋转销中心的通孔朝向进入底板上方的方向运动；所述螺杆的另一端安装有螺母；所述螺母还与弹簧的一端固定连接，弹簧的另一端上安装有弹簧固定器；所述弹簧固定器和螺母与底板上表面之间的距离相同，使得弹簧的轴向平行于底板上表面；

在底板上还固定安装有紧钉螺母，所述紧钉螺母为圆柱状，其上端设置有转向杆定位销；转向杆通过转向杆定位销安装于紧钉螺母上端；所述转向杆具有呈一字排布的两臂，在两臂的接合处设置有孔，转向杆定位销穿过两臂接合处的孔，使得转向杆能够绕转向杆定位销转动；在转向杆定位销上还设置有锁紧装置，用于限制转向杆在转向杆定位销轴向上的移动；

限位块固定安装于底板之上，并靠近转向杆，用于将转向杆绕转向杆定位销的转动限制在一定范围内；所述限位块具有两个侧块和一个上连接块，两个侧块分别位于转向杆的两侧，两个侧块通过上连接块链接为一体，上连接块上设置有孔，转向杆定位销插入上连接块上的孔中；

所述转向杆一条臂的末端与弹簧固定器铰接，另一条臂的末端设置有铰接装置，使用时能够与舵机铰接；

所述第一定位块固定安装于底板之上，用于固定安装舵机；

所述舵机具有前端铰耳和后端铰耳，所述后端铰耳与第一定位块铰接，所述前端铰耳铰接于转向杆一条臂的末端，在弹簧的自然状态下，所述舵机的输出轴的轴向与转向杆的两臂所成直线垂直；所述第一定位块的设置位置 使得弹簧在拉伸时能够为舵机提供拉力负载。

优选的，在底板上还设置有第二定位块，用于固定安装舵机；所述舵机的后端铰耳能够与第一定位块铰接，前端铰耳铰接于转向杆一条臂的末端，在弹簧的自然状态下，所述舵机的输出轴的轴向与转向杆的两臂所成直线垂直；所述第二定位块的设置位置使得弹簧在拉伸时能够为舵机提供压力负载。

优选的，所述底板上设置有镂空，用于减轻重量。

本发明的有益效果为：

本发明利用弹簧的伸长量与所受拉伸力的大小成正比、直线力输出平稳、可靠性高等特性，通过螺纹自锁将弹簧伸长量固定，结合多个单自由度关节保证直线力的方向变换，具有正反两方向力的输出，为直线型舵机提供正反两方向的直线模拟载荷，能够满足舵机动作的精确性和稳定程度测试。

附图说明

图1为本发明装置的总体结构示意图；

图2为螺杆旋转基座组成示意图；

图3为转向杆安装示意图；

其中，1-盖板，2-螺杆旋转基座，21-底座，22-上框，3-螺杆旋转销，4-底板，51-第一定位块，52-第二定位块，6-舵机，7-限位块，8-转向杆定位销，9-转向杆，10-弹簧固定器，11-弹簧，12-螺母，13-螺杆，14-紧钉螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种恒定直线负载模拟装置进行详细说明。

实施例1

如图1所示，本发明的恒定直线负载模拟装置具有底板4，所述底板4为平板状，其上设置有镂空，用于减轻重量。所述底板4上固定安装有螺杆旋转基座2。

螺杆旋转基座2如图2所示，其具有底座21和上框22。所述底座21通过螺钉固定安装于底板4之上，上框22与底座21固定连接。所述上框22为缺少上边框的矩形框状，在所述上框22的下边框上设置有销孔。盖板1通过螺钉安装于所述上框22上方，盖板1和上框22共同构成完整的矩形框，盖板1上也设置有销孔，所述盖板1上的销孔与所述上框22下边框上的销孔共轴线。

盖板1和上框22共同构成的矩形框中安装有螺杆旋转销3。所述螺杆旋转销3为立方体形状，上下两个端面上均设置有销。上下两个端面上的两个销分别插入盖板1和上框22下边框的销孔中，使得螺杆旋转销3能够定位并能在绕上下两个端面上的销转动。所述上框22的两个侧边框共同构成了对螺杆旋转销3转动的限位。所述螺杆旋转销3的中心设置有通孔，螺杆13从所述通孔中穿过并平行于底板4设置。所述螺杆13的外表面具有外螺纹，一端设置有限位装置，用于限制螺杆13沿所述螺杆旋转销3中心的通孔朝向进入底板4上方的方向运动；所述螺杆13的另一端安装有螺母12。所述螺母12还与弹簧11的一端固定连接，弹簧11的另一端上安装有弹簧固定器10。所述弹簧固定器10和螺母12与底板4上表面之间的距离相同，使得弹簧11的轴向平行于底板4上表面。

在底板4上还固定安装有紧钉螺母14，如图3所示，所述紧钉螺母14为圆柱状，其上端设置有转向杆定位销8。转向杆9通过转向杆定位销8安装于紧钉螺母14上端。所述转向杆9具有呈一字排布的两臂，在两臂的接合处设置有孔，转向杆定位销8穿过两臂接合处的孔，使得转向杆9能够绕转向杆定位销8转动。在转向杆定位销8上还设置有锁紧装置，用于限制转向杆9在转向杆定位销8轴向上的移动。

限位块7固定安装于底板4之上，并靠近转向杆9，用于将转向杆9绕转向杆定位销8的转动限制在一定范围内。所述限位块7具有两个侧块和一 个上连接块，两个侧块分别位于转向杆9的两侧，两个侧块通过上连接块链接为一体，上连接块上设置有孔，转向杆定位销8插入上连接块上的孔中。

所述转向杆9一条臂的末端与弹簧固定器10铰接，另一条臂的末端设置有铰接装置，使用时能够与舵机6铰接。

第一定位块51固定安装于底板4之上，用于固定安装舵机6。

所述舵机6具有前端铰耳和后端铰耳，所述后端铰耳与第一定位块51铰接，所述前端铰耳铰接于转向杆9一条臂的末端，在弹簧11的自然状态下，所述舵机6的输出轴的轴向与转向杆9的两臂所成直线垂直。所述第一定位块51的设置位置使得弹簧11在拉伸时能够为舵机6提供拉力负载。

实施例2

如图1所示，本实施例与实施例1的区别在于，在底板4上还设置有第二定位块52，也用于固定安装舵机6。所述舵机6的后端铰耳能够与第一定位块51铰接，前端铰耳铰接于转向杆9一条臂的末端，在弹簧11的自然状态下，所述舵机6的输出轴的轴向与转向杆9的两臂所成直线垂直。所述第二定位块52的设置位置使得弹簧11在拉伸时能够为舵机6提供压力负载。

本发明的装置在使用时，旋转螺母12，使得螺母12沿螺杆13的轴向向旋出底板4上方的方向移动，螺母12的移动使得弹簧11拉伸，螺母12停止旋转后由于螺纹具有自锁功能，螺母12与螺杆13自锁，不再发生相对移动，弹簧11拉伸时产生恒定拉力通过转向杆9将力反向，为舵机6提供直线拉力/压力负载。