专利名称：一种舵面支承结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种舵面支承结构，属于舵面支承技术领域。
背景技术：
在飞行器飞行过程中，飞行器舵面支承结构需要承受千牛米的弯矩作用与数千牛的轴向力，同时输出数百牛米的转矩，驱动舵面旋转。现有舵面支承结构形式如图1所示，舵面输出轴采用前轴承与后轴承支承，前后轴承分别通过前轴承与后轴承固定在支座上，且通常采用的前后轴承均为滚动轴承，若直接采用滑动轴承替代，则舵面输出轴所受外界轴向力与径向力易导致滑动轴承磨损；当舵面输出轴承受弯矩作用时，通过前后轴承将力传导到支座上，通过摇臂推动舵面输出轴旋转，从而实现了扭矩的输出。传统支承结构形式的摩擦运动与承受力载荷均在滚动轴承内部实现，而舵面输出轴、支座、轴承之间均不存在相对的运动。由于滚动轴承的摩擦运动与承受力载荷均与轴承内部结构有关，当承受较大弯矩负载与轴向力、且输出较大扭矩作用时，轴承内部结构需要增强导致整体结构尺寸偏大，在受飞行器空间结构尺寸的限制的情况下，采用图1所示滚动轴承支承方式空间体积有时会超过要求尺寸的数倍以上。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种小尺寸、高承载的舵面支承结构。本实用新型的技术解决方案:一种舵面支承结构，包括摇臂、舵面输出轴、锁紧端盖、后端止推垫片、滑动轴承、滑动轴承安装座和前端止推垫片，滑动轴承安装座与舵面输出轴通过滑动轴承形成旋转副，滑动轴承安装座前端与舵面输出轴通过前端止推垫片形成滑动副，摇臂与滑动轴承安装座后端通过后端止推垫片形成滑动副，前端止推垫片和后端止推垫片分别通过止动销固定在滑动轴承安装座的前后端，摇臂与舵面输出轴之间采用渐开线花键连接，并通过锁紧端盖实现两者的轴向预紧。所述的锁紧端盖与摇臂的接触面为凸出配合面，锁紧端盖与摇臂装配时，锁紧端盖与摇臂在周向上存在间隙，锁紧端盖与舵面输出轴之间存在间隙。所述的滑动轴承支座在滑动轴承装配位置的后端加工滑动轴承支座凸缘，滑动轴承支座凸缘与舵面输出轴之间存在间隙。所述的摇臂、后端止推垫片与滑动轴承支座之间存在间隙，使摇臂与滑动轴承支座不接触。本实用新型与现有技术相比的有益效果:(I)本实用新型采用滑动轴承与止推垫片组合结构，实现了传动零件之间直接的相对摩擦运动与力的传递，从而使整体结构的体积显著下降；(2)本实用新型用于传递力载荷的有效接触面积相比于滚动轴承结构显著增加，也有效解决了中间滑动轴承的偏载问题，进而实现了在很小的空间尺寸内，实现了高承载要求；(3)本实用新型在很小的空间尺寸内，可承载舵面输出轴上千牛米的弯矩作用，以及数千牛的轴向力，同时可输出数百牛米的转矩，使舵输出轴旋转。
图1为现有舵面支承结构示意图；图2为本实用新型整体结构示意图；图3为本实用新型局部放大图；图4为本实用新型在飞行器支承中使用的示意图与受载作用图；图5为本实用新型舵面输出轴结构示意图；图6为本实用新型摇臂结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实例对本实用新型进行详细说明。本实用新型如图2、3所示，包括摇臂1、舵面输出轴10、锁紧端盖2、后端止推垫片
5、滑动轴承6、滑动轴承安装座7和前端止推垫片9，滑动轴承安装座7与舵面输出轴10通过滑动轴承6形成旋转副，滑动轴承安装座7前端与舵面输出轴10通过前端止推垫片9形成滑动副，摇臂I与滑动轴承安装座7后端通过后端止推垫片5形成滑动副，前端止推垫片9和后端止推垫片5分别通过止动销固定在滑动轴承安装座7的前后端，摇臂I与舵面输出轴10之间采用渐开线花键连接，并通过锁紧端盖2实现两者的轴向预紧。如图4所示，舵面21、舵面输出轴10受到轴向力F的作用，同时承受大弯矩M的作用，与此同时，通过摇臂I驱动整个舵面绕00’轴左右旋转一定角度值，同时输出转矩T。本实用新型的滑动轴承安装座7可直接通过其安装孔26固定在飞行器壁面25上，滑动轴承安装座7是承受弯矩、扭矩、轴向力的主要零件，其前端与舵面输出轴凸缘27通过前端止推垫片9形成滑动副，其中前端止推垫片9通过止动销8实现对其旋转方向的约束，从而实现了前端止推垫片9与舵面输出轴10之间，只存在相对滑动，而前端止推垫片9相对于滑动轴承安装座7不产生相对运动。在滑动轴承安装座7的后端，摇臂I与后端止推垫片5，以及止动销8同样形成一对滑动副，而止动销8限制了后端止推垫片5与滑动轴承安装座7之间的相对运动。滑动轴承安装座7与舵面输出轴10之间同时通过滑动轴承6形成旋转副。摇臂I与舵面输出轴10之间采用渐开线花键连接，同时通过锁紧端盖2实现摇臂I与舵面输出轴10之间的轴向预紧，其轴向预紧力大小通过若干个沉头螺钉3进行调节，沉头螺钉3的防松通过锥形锁紧垫圈4实现，从而实现了较为可靠的连接。本实用新型在轴向预紧的实现上，如图2所示，锁紧端盖2上，在其锁紧连接处设计出凸出配合面12，通过凸出配合面12压紧摇臂1，同时设计缩紧端盖2与摇臂I装配时，形成间隙13，便于装配操作。锁紧端盖2的凸出配合面12与舵面输出轴10之间形成间隙11，可保证输出轴与摇臂之间充分预紧。摇臂I的渐开线内花键14与舵面输出轴10的渐开线外花键15之间，采用间隙配合，且允许其有一定的轴向相对运动量，避免在轴向预紧过程中花键受力。滑动轴承支座7在滑动轴承6装配位置的后端设计出滑动轴承支座凸缘17,限制滑动轴承6在轴向方向上向后端的运动，便于实现滑动轴承6的装配。滑动轴承支座凸缘17与舵面输出轴10之间设计出间隙16，使得舵面输出轴10可以自由旋转。后端止推垫片5通过止动销8固定在滑动轴承支座7上，摇臂1、后端止推垫片5与滑动轴承支座7之间设计出间隙19，通过该间隙保证摇臂I与滑动轴承支座7之间保持一定距离，使得上述三者形成两对接触副。止动销8与摇臂I之间设计出间隙20，使得摇臂I与止动销8之间没有接触，止动销8与舵面输出轴10之间设计出间隙20，使得舵面输出轴10与止动销8之间没有接触，防止两者产生摩擦导致损坏。本实用新型在使用中的示例如图4所示，整体结构通过滑动轴承支座7的安装孔26，采用螺钉23安装到飞行器壁面25上，其舵面输出轴10上安装舵面21，摇臂I通过安装旋转销轴24，使其与驱动机构连接，通过驱动机构推动摇臂I旋转，在旋转过程中，大弯矩负载M，轴向力F通过本专利承载并传递到飞行器壁面25上，从而实现了卸荷，同时舵面输出轴输出扭矩T。舵面输出轴10如图5所示，包括与摇臂连接的渐开线外花键15、与滑动轴承6产生相对运动的摩擦面31、与前端止推垫片9产生相对运动的摩擦面32，渐开线外花键15、摩擦面31、32要求加工精度在6级以上，表面粗糙度0.8以下，用于力的传递。另外还有与锁紧端盖2相连的螺纹孔30，与飞行器舵面21相连的输出轴部分33。摇臂I如图6所示，包括与舵面输出轴10连接的渐开线内花键14、与后端止推垫片5产生相对运动的接触面35、传递扭矩作用的臂36，以及用于锁紧端盖2装配用的台阶孔37，结构尺寸十分紧凑。本实用新型实现了各零件间力传递与相对运动的直接接触，通过滑动轴承与止推垫片的设计使用，使得结构体积减小的同时接触面积增大，在较大弯矩作用下，止推垫片承载了一部分作用力，使得滑动轴承上的偏载问题得以解决。本实用新型未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
权利要求1.一种舵面支承结构，包括摇臂(I)和舵面输出轴(10)，其特征在于:包括锁紧端盖(2)、后端止推垫片(5)、滑动轴承￠)、滑动轴承安装座(7)和前端止推垫片(9)，滑动轴承安装座(7)与舵面输出轴(10)通过滑动轴承(6)形成旋转副，滑动轴承安装座(7)前端与舵面输出轴(10)通过前端止推垫片(9)形成滑动副，摇臂(I)与滑动轴承安装座(7)后端通过后端止推垫片(5)形成滑动副，前端止推垫片(9)和后端止推垫片(5)分别通过止动销(8)固定在滑动轴承安装座(7)的前后端，摇臂(I)与舵面输出轴(10)之间采用渐开线花键连接，并通过锁紧端盖(2)实现两者的轴向预紧。
2.根据权利要求1所述的一种舵面支承结构，其特征在于:所述的锁紧端盖(2)与摇臂⑴的接触面为凸出配合面(12)，锁紧端盖⑵与摇臂⑴装配时，锁紧端盖(2)与摇臂(I)在周向上存在间隙，锁紧端盖⑵与舵面输出轴(10)之间存在间隙。
3.根据权利要 求1所述的一种舵面支承结构，其特征在于:所述的滑动轴承支座(7)在滑动轴承(6)装配位置的后端加工滑动轴承支座凸缘(17)，滑动轴承支座凸缘(17)与舵面输出轴(10)之间存在间隙。
4.根据权利要求1所述的一种舵面支承结构，其特征在于:所述的摇臂(I)、后端止推垫片(5)与滑动轴承支座(7)之间存在间隙，使摇臂(I)与滑动轴承支座(7)不接触。
专利摘要本实用新型提出一种舵面支承结构，包括摇臂、舵面输出轴、锁紧端盖、后端止推垫片、滑动轴承、滑动轴承安装座和前端止推垫片，滑动轴承安装座与舵面输出轴通过滑动轴承形成旋转副，滑动轴承安装座前端与舵面输出轴通过前端止推垫片形成滑动副，摇臂与滑动轴承安装座后端通过后端止推垫片形成滑动副。本实用新型采用滑动轴承与止推垫片组合结构，实现了传动零件之间直接的相对摩擦运动与力的传递，从而使整体结构的体积显著下降。
文档编号B64C9/02GK202953171SQ20122059527
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者李雄峰, 王连丛, 郝卫生, 曹东海, 谢劲松 申请人:北京自动化控制设备研究所