一种用于舵片角度偏转及锁紧的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于飞行器舵片偏转控制领域，具体涉及一种用于舵片角度偏转及锁紧的装置，可适用于风洞试验中飞行器舵片偏转角度的控制。
【背景技术】
[0002]在作风洞试验时，通常需要对测试的飞行器或模型的舵片在各种不同偏转角度下进行试验，以测试在相应角度下飞行器的上气动力。
[0003]目前，对于上述试验，为了获得不同角度下的舵片工况，通常是采用安装不同规格角度片的方式进行，以模拟舵片的不同偏转角度。测试时，通过沉头螺钉将一定角度下的角度片与舵片和机身联接，间接模拟得到该角度下的舵片，需要进行下一个角度的测试时，则重新安装另一角度下的角度片，即通过安装不同角度下的角度片，实现对舵片偏转的测试。
[0004]但是，上述方式一方面要求风洞多次关机以方便测试人员安装不同的角度片，多次试验就需要多次开关机，这样不仅耗时巨大，而且对资源的浪费也极其严重，甚至会因为频繁的开关机操作使得机器寿命的减弱，而且会导致试验无法进行连续偏转测试;另一方面，角度片的加工精度和角度片常年使用造成的磨损，都会影响通过角度片改变舵片的偏转精度，而且通过角度片模拟舵片偏转，其测试精度不高。
【发明内容】
[0005]针对目前存在的上述缺陷，本发明提供一种用于舵片角度偏转及锁紧的装置，其采用优化的结构控制舵片偏转，从而可代替角度片功能来实现飞机舵片有控的角度偏转，并且能够使得舵片偏转到位后的定位精度，可以实现在风洞不停机情况下测试舵片在各位置的气动力数据，具有体积小，输出转矩大，传动定位精度高的特点。
[0006]为实现上述目的，按照本发明，提供一种用于舵片角度偏转及锁紧的装置，可用于风洞试验中的飞行器舵片角度偏转及锁紧控制，其特征在于，该装置包括:
[0007]锁紧装置和传动装置，其中所述传动装置用于带动舵轴旋转相应角度，所述锁紧装置用于在舵轴旋转到位后锁紧该舵轴并同时在下次旋转时解锁该舵轴使得所述传动装置可以继续带动舵轴旋转至下一角度，其中，
[0008]所述锁紧装置包括锁紧微型电机、自锁螺杆、螺母、滑块、拨叉以及端齿，所述拨叉为杆体结构，其一端设置有回转轴，该回转轴端部还设置有凸起的支架，所述端齿设置在该支架上，该端齿的一端端面设置有齿，其用于与传动装置的一个于舵轴同轴固定的带轮的端部啮合；
[0009]所述自锁螺杆设置在拨叉的另一端，其穿过拨叉端部的驱动框架与锁紧电机输出轴连接，其可在锁紧电机的驱动下转动，所述自锁螺杆上套装有与自锁螺杆可相对运动的螺母，自锁螺杆的旋转可使得该螺母在自锁螺杆上沿轴向直线运动，该螺母上设置有滑块，其可与所述螺母同步移动，该滑块与驱动框架上的开口卡接，使得螺母及滑块的直线运动可推动拨叉端部运动，进而可驱动拨叉绕圈旋转轴转动，从而驱动所述端齿与传动装置上的带轮啮合或脱离啮合，实现对舵轴的锁紧或解锁。
[0010]作为本发明的改进，所述传动装置包括减速电机，谐波减速器，带轮，传动带以及设置在舵轴上的带轮，其中所述带轮通过谐波减速器与减速电机驱动轴连接，可在减速电机的驱动下转动，该带轮通过传动带与带轮连接，所述带轮与舵轴同轴固定连接，带轮的转动可通过传动带带动带轮转动，进而驱动与带轮固连的舵轴转动，实现对舵轴角度的偏转。
[0011]作为本发明的改进，所述带轮端部还设置有齿，其用于与锁紧装置上的端齿配合，并可实现可分离地啮合配合，从而实现对带轮的锁紧和解锁。
[0012]作为本发明的改进，所述驱动框架为具有多个开口的方形框架，螺母上相对两侧面上均固定有滑块，从而可使得各滑块均可卡接在该驱动框架中。
[0013]作为本发明的改进，所述锁紧电机通过端盖固定，所述自锁螺杆两端通过角接触轴承支撑，且连接端穿过所述端盖而与锁紧电机连接。
[0014]作为本发明的改进，拨叉呈Y型的另一端开口通过旋转轴封闭该开口，且凸起的支架上设置的端齿通过固定在该支架上的角接触轴承支撑，该支架上设置有防转端盖，其可阻止端齿绕轴向的旋转。
[0015]作为本发明的改进，所述角度传感器组件包括角度传感器、角接触轴承、和反馈齿轮，所述传动装置上还设置有对应的齿轮，所述反馈齿轮与角度传感器同轴固定连接，且该反馈齿轮与传动装置上的反馈齿轮啮合，通过该角度传感器可检测传动机构转动的角度，进而实现对舵轴旋转角度的测量和控制。
[0016]总体而言，通过上述构思所形成的以上技术方案相比于现有技术，具体如下技术效果:
[0017](I)本发明通过螺杆螺母的自锁特点实现锁紧装置可靠锁紧，不会出现失电制动器在振动过程中的突然解锁情况；
[0018](2)锁紧装置设计在舵机初级输入端，由于减速机构的放大作用，只靠很小的锁紧力就能在舵片上产生很大的锁紧力矩，因此锁紧装置可以做的很小；
[0019](3)转位装置中，由于减速机构的放大作用，能够为舵片的转动提供很高的输出扭矩，所以转位装置能够做的很小。
[0020](4)本发明的扁平微型伺服机构，有效解决了风洞试验中飞机模型舵片连续偏转的难题，同时螺母-螺杆副的自锁特性，解决了舵片在风洞试验过程中固定不可靠的问题。
【附图说明】
[0021]图1为按照本发明一个实施例的装置的结构示意图；
[0022]图2为图1中的锁紧机构的结构示意图；
[0023]图3为图1中的锁紧机构的结构分解图；
[0024]图4为图1中的部位I的放大图；
[0025]图5为图1中的部位II的放大图；
[0026]图6为图1中的传动机构的结构示意图；
[0027]图7为图1中的传动机构的结构分解图；
[0028]图8为图1中的角度传感器组件的结构示意图；
[0029]图9是图1中的角度传感器组件的结构分解图。
【具体实施方式】
[0030]为了使本发明的技术方案、功能和效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。以下实施例仅是说明性的，并不构成对本发明的限定。此外，本发明的技术特征在彼此不相互冲突的情况下即可相互结合。
[0031]图1为本发明一个实施例的伺服机构的结构示意图。
[0032]如图1所示，按照本发明优选实施例所构建的伺服机构，其包括锁紧装置100和传动装置200，其中所述传动装置200用于带动舵轴300旋转相应角度，所述锁紧装置100用于在舵轴300旋转到位后锁紧该舵轴300并同时在下次旋转时解锁该舵轴300使得所述传动装置200可以继续带动舵轴300旋转至下一角度。
[0033]如图2和3所示，本实施例的锁紧装置100包括锁紧微型电机110、自锁螺杆120、螺母130、滑块140、拨叉150、以及端齿160。其中，拨叉为杆体结构，其一端设置有回转轴161，如图2和3所示，本实施例中优选拨叉为Y型杆体，回转轴161设置在开口一端。另外，开口端的回转轴161端部还设置有凸起的支架，端齿160设置在该支架上，端齿160的一端端面设置有齿，其用于与传动装置200的一个带轮的端部啮合。
[0034]自锁螺杆120设置在拨叉150的另一端，具体地，如图2和3所示，自锁螺杆120穿过拨叉端部的驱动框架与锁紧电机110输出轴连接，其可在锁紧电机的驱动下转动。自锁螺杆120上套装有与自锁螺杆120可相对运动的螺母，自锁螺杆120的旋转可使得该螺母在自锁螺杆上沿轴向直线运动。螺母上设置有滑块140，其可与螺母同步移动，该滑块140与驱动框架上的开口卡接，使得螺母及滑块的直线运动可推动拨叉端部运动，进而可驱动拨叉绕圈旋转轴转动。
[0035]在一个实施例中，驱动框架为如图3所示的具有多个开口的方形框架，螺母上相对两侧面上均固定有滑块140，从而可使得各滑块140均可卡接在该驱动框架中。
[0036]在一个实施例中，锁紧电机通过端盖固定，自锁螺杆120两端通过角接触轴承支撑，且连接端穿