专利名称：飞机机翼旋转或折叠作动器的制作方法
技术领域：
本发明属于飞机领域中的飞机部件，具体是一种飞机机翼旋转或折叠作动器。
背景技术：
飞机是利用各翼旋转如升降翼、前缘襟翼、方向舵的旋转来控制飞行状态，有时，如舰载飞机还需利用旋转机构来折叠主翼，以缩小自身所占空间。转动这些机翼的执行机构，称为旋转作动器。目前使用的典型作动器，有1，曲柄机构，如苏27歼击机，它的缺点是会在机翼上形成凸包；2，行星轮系，如F16，它的缺点是结构复杂，零件数很多；3，螺旋作动器，由美国最早提出，专利名为滚珠丝杆旋转作动器，专利号为USB4945779，1990；这种作动器直径小，产生力矩大，但该专利只提出了一种概念，很多结构问题尚未解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种飞机通用的机翼旋转作动器，既可用于民用的大型、中型、小型客货飞机，亦可用于军用歼击机、舰载飞机、航天飞机。这种作动器具有结构简单，直径小，输出力矩大，便于制造，成本低等优点。
本发明的技术内容为一种飞机机翼旋转或折叠用作动器，包括油缸和翼旋转或折叠机构，其特征是翼旋转或折叠机构由滚动花键副及滚动直旋副交替排列，或相同或不同升角的滚动直旋副排列组成；其中，滚动花键副包括花键套、中轴花键槽段、位于花键槽内的钢球及其同步环；滚动直旋副包括螺旋套、中轴螺旋槽段、位于槽内的钢球及其同步环；滚动花键副中轴和直旋副或不同升角的直旋副的中轴的中径相等，为一整体轴；所述中轴的一端或两端与油缸体内的活塞杆连接。
本发明所述的翼旋转或折叠机构将油缸活塞的轴向移动转换为旋转运动输出；利用输入的油量控制转角，利用单位时间输入的油量控制转速。利用螺旋升角控制力矩放大倍数。其中，钢球中心轴向移动速度较轴移动速度慢一倍，创造出钢球小移动机构，省去了复杂的回珠机构；利用同步环，引导钢球同步运动，解决了成批钢球的同步动作；对花键副、直旋副进行等直径处理，创造了各副可以互相进入的结构；利用径向、轴向向左、轴向向右三向止推轴承，省去了止推轴承的数量；采用多螺旋机构，能成倍的增大输出转角。
图1为作动器的工作方法示意图。
图2为作动器的结构示意图。
图3为能输出双倍转角的作动器示意图。
具体实方式下面结合附图对本发明作具体的说明。
图1为作动器的工作方法示意图。作动器由下列零部件组成1-油缸；2-活塞；3-活塞杆；4-花键套；5-钢球；6-左同步环；15-中轴，它由带直花键槽的左轴、带螺旋槽的中轴及带直花键槽的右轴三段组成，三者构成一根整轴；4、5、6、15组成滚动花键副；它的功能是只允许活塞杆轴向运动，并承受负载的反作用力矩；由螺旋套8、钢球、中同步环9及中轴15中段的螺旋轴组成直旋副，它的功能是将中轴的轴向直线移动转换为螺旋套8的旋转运动；在花键套4和螺旋套8之间具有左止推副，由花键套4右端的外滚道、钢球7和螺旋套8左端的内滚道构成；它的功能是只允许花键套4与螺旋套8相互转动，限制两者的相互轴向移动；9-中同步环；作动器的旋转运动由螺旋套8经挂耳10输出；11-右止推副钢球；12-右花键套；13-右同步环；右花键套12、钢球、右同步环13、中轴15右段的花键轴组成右花键副；作动器与机体固定用的挂耳14连接在左、右两个花键副上，可均衡地承受转翼传来的反作用力和力矩。
作动器的工作过程如下当飞控计算机指令液压伺服阀向油缸1输入油时，由活塞2推动活塞杆3移动；带动中轴15轴向移动，由中轴15中段的螺旋槽推动钢球滚动，带动螺旋套8转动，再由螺旋套8上的挂耳10带动转翼转动。转翼对作动器的径向力及反作用力矩经中轴15，传给其左右端，再经左、右花键副传动左、右花键套，再经挂耳14传给机体。
图2为作动器的结构示意图。图中所有件号与图1一一对应。作动器的主体为一根中轴及三个套。作动器的输出力矩放大比由螺旋升角α调节。作动器的花键副与直旋副的中径设计为相同值，这样，中轴的花键轴部分和螺旋轴部分可以互相进入，从而显著缩短了作动器的轴向尺寸。
图3为能输出更大转角的作动器，它与图1的不同之处在于，除了原有中轴中段为右旋直旋副外，再将左、右花键副亦作为左旋直旋副。其升角分别为α1及α2。这样，除了原来的中轴15轴向移动时，螺旋套8要输出转动(α1的作用)；而且，左边的也是一个直旋副，由于其外套4与油缸1固定，不能移动和转动，因此，活塞杆3移动时，中轴左段还会被钢球5推动转动(α2的作用)，从而使螺旋套8输出两者的转动。这时，由于活塞杆3不能转而中轴15要转，故两者还需经止推轴承16连接。
权利要求
1.一种飞机机翼旋转或折叠用作动器，包括油缸和翼旋转或折叠机构，其特征是翼旋转或折叠机构由滚动花键副及滚动直旋副交替排列，或相同或不同升角的滚动直旋副排列组成；其中，滚动花键副包括花键套、中轴花键槽段、位于花键槽内的钢球及其同步环；滚动直旋副包括螺旋套、中轴螺旋槽段、位于槽内的钢球及其同步环；滚动花键副中轴和直旋副或不同升角的直旋副的中轴的中径相等，为一整体轴；所述中轴的一端或两端与油缸体内的活塞杆连接。
2.根据权利要求1所述的飞机机翼旋转及折叠用作动器，其特征在于在花键套和螺旋套之间，或不同升角的螺旋套之间具有左止推副，由花键套或螺旋套一端的外滚道、钢球7和相邻螺旋套一端的内滚道构成。
3.根据权利要求1所述的飞机机翼旋转及折叠用作动器，其特征在于滚动直旋副的螺旋套具有连接机翼的挂耳。
4.根据权利要求1所述的飞机机翼旋转及折叠用作动器，其特征在于滚动花键副的花键套或滚动直旋副的螺旋套具有连接机体的挂耳。
全文摘要
一种飞机机翼旋转或折叠用作动器，包括油缸和翼旋转或折叠机构，其特征是翼旋转或折叠机构由滚动花键副及滚动直旋副交替排列，或相同或不同升角的滚动直旋副排列组成；其中，滚动花键副包括花键套、中轴花键槽段、位于花键槽内的钢球及其同步环；滚动直旋副包括螺旋套、中轴螺旋槽段、位于槽内的钢球及其同步环；滚动花键副中轴和直旋副或不同升角的直旋副的中轴的中径相等，为一整体轴；所述中轴的一端或两端与油缸体内的活塞杆连接。本发明提利用油缸活塞带动滚动螺旋机构将移动转换为旋转运动而完成机翼旋转或折叠。它的优点为结构简单，输出力矩很大，直径很小，传动效率很高，可靠性很高，易于制造，成本低。
文档编号B64C13/00GK1562704SQ20041002210
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月23日 优先权日2004年3月23日
发明者梁锡昌 申请人:重庆大学