一种脚蹬刹车调节机构的制作方法

本实用新型涉及一种脚蹬刹车调节机构，属于飞行控制系统。

背景技术：

目前，脚蹬操纵装置均具有脚蹬刹车的功能，脚蹬刹车机构不仅需输出刹车指令，同时向飞行员提供刹车操纵的力感，具有合适的刹车启动力、刹车操纵力。刹车启动力一般通过扭力棒预先扭转产生的预紧力提供。由于零件制造、装配误差所致，最终交付的产品刹车启动力具有一定的分散性，存在超出设计要求的可能。因此要求脚蹬刹车机构具有一定的刹车启动力调节的能力。现有的技术方案是：扭力棒两端分别设计互为质数的卡键，脚蹬踏板及其转轴内设计对应的卡槽，通过调整扭力棒的安装位置，使扭力棒两端卡键的相对位置关系形成一定错位，从而调整扭力棒安装后的扭转角度，进而调整预紧力。由于起到调整作用的卡槽分别位于2个零件、卡键位于扭力棒两端，制造、装配误差大，导致初始装配后刹车启动力偏离理论值较大；同时扭力棒两端卡键的相对位置关系难以明确，需要不断尝试扭力棒的安装位置才能调整至预期的预紧力，调整难度较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够降低制造、装配误差对刹车启动力的影响，同时减少调整的次数的脚蹬刹车调节机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种脚蹬刹车调节机构，包括脚蹬踏板、脚蹬踏板转轴和扭力棒，脚蹬踏板与脚蹬踏板转轴连接并形成一个旋转副，扭力棒的固定端与脚蹬踏板转轴固定，调节端通过相互啮合的调节齿轮、齿形衬套与脚蹬踏板连接，扭力棒随脚蹬踏板顺时针运动产生扭转，向飞行员提供刹车操纵的力感。

优选的，所述扭力棒的固定端为六边形结构，调节端为渐开线凸齿花键结构。

优选的，调节齿轮内圈为渐开线凹齿花键结构，与扭力棒调节端啮合；外圈为渐开线凸齿花键结构，与齿形衬套啮合，内、外花键齿数互为质数，并且内、外花键的一个凹齿、凸齿中心线相互重合。

优选的，齿形衬套的外圈为简单的卡键，与脚蹬踏板配合起到限位固定的作用，内圈为渐开线凹齿花键结构，与调节齿轮啮合。

优选的，调节齿轮花键的凹齿、凸齿重合中心线位于扭力棒六边形结构的对称平面内。

原理：扭力棒的固定端设计为简单的六边形结构，与脚蹬踏板转轴配合起到限位固定的作用；调节端设计为渐开线凸齿花键结构，用于调整扭力棒的预扭转角。扭力棒与脚蹬踏板之间设计一个调节齿轮、齿形衬套。在脚蹬刹车调节机构的结构装配设计时，保证调节齿轮花键的凹齿、凸齿重合中心线同时位于扭力棒六边形结构的对称平面内，从而明确扭力棒与调节齿轮、齿形衬套、脚蹬踏板的相对位置关系。

获取脚蹬刹车调节机构的设计输入，根据以下公式计算扭力棒的扭转刚度k：

（f-f）×r=k×δ

f：刹车最大操纵力；

f：刹车启动力；

r：刹车操纵半径；

δ：刹车角度。

同理，根据扭转刚度k计算刹车启动力所需扭力棒的预扭转角δ1：

δ1=f×r/k

脚蹬刹车调节机构的最小调整级差c：

n1：扭力棒凸齿、调节齿轮凹齿的齿数；

n2：调节齿轮凸齿、齿形衬套凹齿的齿数。

n1、n2互为质数，预扭转角δ1近似于最小调整级差c的整数倍m，同时最小调整级差c产生的预紧力差值小于刹车启动力f的允许公差ω即：

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、既可降低制造、装配误差对对刹车启动力的影响，减少调整的次数。

2、预先分析得出扭力棒的安装调整位置，有预期地进行调整，降低调节的难度。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图；

图2是扭力棒与调节齿轮、齿形衬套、脚蹬踏板截面结构示意图；

图中，1、脚蹬踏板转轴；2、脚蹬踏板；3、齿形衬套；4、扭力棒；5、调节齿轮；6、固定螺母；7、轴承；8、支撑衬套。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本实用新型做进一步详述：一种脚蹬刹车调节机构，如图1所示，包括脚蹬踏板2、脚蹬踏板转轴1和扭力棒4；脚蹬踏板转轴1属于固定部件，脚蹬踏板2通过固定螺母6、轴承7、支撑衬套8与脚蹬踏板转轴1连接并形成一个旋转副。扭力棒4固定端的六边形结构与脚蹬踏板转轴1配合固定，调节端依次通过调节齿轮5、齿形衬套3与脚蹬踏板2连接，随脚蹬踏板2顺时针运动产生扭转，向飞行员提供刹车操纵的力感。

扭力棒4的固定端设计为简单的六边形结构，与脚蹬踏板转轴配合起到限位固定的作用；调节端设计为渐开线凸齿花键结构，用于调整扭力棒的预扭转角。扭力棒4与脚蹬踏板2之间设计一个调节齿轮5、齿形衬套3。调节齿轮5内圈设计为渐开线凹齿花键结构，与扭力棒凸齿配合；外圈设计为渐开线凸齿花键结构，内、外花键齿数互为质数，同时要求内、外花键的一个凹齿、凸齿中心线相互重合。齿形衬套3的外圈为简单的卡键，与脚蹬踏板配合起到限位固定的作用，内圈设计为渐开线凹齿花键结构，与调节齿轮5的凸齿配合。在脚蹬刹车调节机构的结构装配设计时，保证调节齿轮花键的凹齿、凸齿重合中心线同时位于扭力棒六边形结构的对称平面内，从而明确扭力棒4与调节齿轮5、齿形衬套3、脚蹬踏板2的相对位置关系。

如图2所示，初始时调节齿轮5的①齿（内、外花键的凹齿、凸齿中心线重合的部位）处于y轴，扭力棒4不产生扭转，预紧力为0；调整调节齿轮5的安装位置，使调节齿轮5的③齿（内、外花键的凹齿、凸齿中心线角度为m·c）处于y轴，此时扭力棒4的扭转角度为m·c，预紧力约为f；若扭力棒4的预紧力超过刹车启动力的上限，则调整调节齿轮5的安装位置，使调节齿轮5的④齿（内、外花键的凹齿、凸齿中心线角度为（m-1）·c）处于y轴，此时扭力棒4的扭转角度为（m-1）·c，预紧力约为；若扭力棒4的预紧力超过刹车启动力的下限，则调整调节齿轮5的安装位置，使调节齿轮5的②齿（内、外花键的凹齿、凸齿中心线角度为（m+1）·c）处于y轴，此时扭力棒4的扭转角度为（m+1）·c，预紧力约为。