一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备的制作方法

本发明涉及一种随动舵机力矩加载设备，特别是一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备。

背景技术：

导弹舵机是保证导弹稳定受控飞行的执行机构，其性能好坏直接影响导弹的控制精度和命中率。为了验证其在高空复杂环境下能否保持良好工作状态，在研制过程中通常利用力矩加载设备依据舵机在飞行中的负载状况对导弹舵机进行力矩加载，测试其加载状态下的动态性能与控制精度。

目前常见的力矩加载设备主要有两种：一种是机械式负载模拟器，另一种是电液式负载模拟器。为了更真实的模拟舵机的工作环境，实现在模拟导弹飞行的过程中完成对舵机的力矩加载，设计一种随动舵机力矩加载设备成为急需解决的问题，但是电液式负载模拟器存在体积大，重量重，制造复杂的缺点，不适合安装在弹旋测试台上，而常见的机械式负载模拟器存在非线性加载的缺点，也不适合用于仿真要求高的测试设备中。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备，解决以往装置存在体积大，重量重，制造复杂，不适合用于仿真要求高的测试设备中的问题。

一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备，包括：负载台，还包括：扁口夹、回转轴、支撑板、齿轮轴、消隙齿轮、扭杆支座、扭杆、扭矩传感器和角度测量装置。其中，所述的角度测量装置，包括：电位计、支撑托架和固定螺母。

负载台为l型结构，顶端为两处轴承安装孔，顶端与底端之间设有筋板支撑，筋板两侧设有减重孔，底座与弹旋测试台相连，两组负载台沿弹旋测试台中心对称安装；回转轴为阶梯杆状结构，一端为法兰圆盘，通过一对角接触轴承安装在负载台的顶端；扁口夹一端为鸭嘴型结构，中间有间隙，两片结构间安装有调节螺钉可调节间隙，使扁口夹鸭嘴型结构与舵机舵面相连，另一端法兰圆盘与回转轴相连；支撑板为t型结构，立板上设有两条腰型长槽，支撑板通过底板安装孔与负载台相连；齿轮轴转轴末端为半圆弧结构，平面端有螺孔，通过轴承安装在负载台顶端；消隙齿轮由两片齿轮组成，中间通过弧形弹簧连接，两片齿轮通过铆钉固定，消隙齿轮通过压块固定在回转轴上；扭杆支座立板中间设有方形孔，伸出端为半圆弧结构，平面端有螺孔，扭杆支座通过底板安装孔与支撑板相连；扭杆为具有方形截面的细长杆，一端为方形头另一端为圆柱头，方形头端通过压块与扭杆支撑座相连，圆柱头端通过压块与齿轮轴相连；扭矩传感器安装在支撑板上，顶部开方孔与扭杆相连；电位计与支撑托架通过固定螺母连接，角度测量装置通过支撑托架的安装孔与负载台相连。

随动舵机力矩加载设备在使用时，首先调整扁口夹的调节螺钉使扁口夹与舵机舵面间隙适合，然后通过测试台给电动舵机提供舵控信号，使舵面偏转预定角度，扁口夹、回转轴及消隙齿轮在舵机的带动下产生偏转，通过角度测量装置观测舵面转角；消隙齿轮与齿轮轴啮合，同时消除齿隙，舵面转角等效为齿轮轴的偏转角度，扭杆一端固定，另一端随齿轮轴产生扭转变形，此时扭矩传感器通过采集数据测算出产生的转矩值。调整舵面转角，进行多点测量，得到多组偏转角度与扭矩数值，进而确定舵面转角与转矩的比例关系，在对舵机加载时，根据需求调整转角改变加载力矩。当舵面转角一定时，通过调整扭杆支座在支撑板的位置随时调整加载力矩大小，同时设计多个不同截面的扭杆，通过更换扭杆实现加载力矩的可调性。

本发明通过设计一组消隙齿轮传动机构，将舵面转角等效为扭杆转角，既减小了体积、减轻了重量，又实现了对舵机的线性加载，适于安装在弹旋测试台上，为电动舵机提供可靠的力矩加载。另外，该设备制造及维护成本低，加载力矩可调范围大且调整方法多样化，使得操作人员使用起来更加方便实用。

附图说明

图1一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备的结构组成示意图；

图2一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备的背部结构示意图；

图3一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备的内部组成示意图；

图4一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备的内部连接示意图。

1.负载台2.扁口夹3.回转轴4.支撑板5.齿轮轴6.消隙齿轮

7.扭杆支座8.扭杆9.扭矩传感器10.角度测量装置。

具体实施方式

一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备，包括：负载台1，还包括：扁口夹2、回转轴3、支撑板4、齿轮轴5、消隙齿轮6、扭杆支座7、扭杆8、扭矩传感器9和角度测量装置10。其中，所述的角度测量装置10，包括：电位计、支撑托架和固定螺母。

负载台1为l型结构，顶端为两处轴承安装孔，顶端与底端之间设有筋板支撑，筋板两侧设有减重孔，底座与弹旋测试台相连，两组负载台1沿弹旋测试台中心对称安装；回转轴3为阶梯杆状结构，一端为法兰圆盘，通过一对角接触轴承安装在负载台1的顶端；扁口夹2一端为鸭嘴型结构，中间有间隙，两片结构间安装有调节螺钉可调节间隙，使扁口夹2鸭嘴型结构与舵机舵面相连，另一端法兰圆盘与回转轴3相连；支撑板4为t型结构，立板上设有两条腰型长槽，支撑板4通过底板安装孔与负载台1相连；齿轮轴5转轴末端为半圆弧结构，平面端有螺孔，通过轴承安装在负载台1顶端；消隙齿轮6由两片齿轮组成，中间通过弧形弹簧连接，两片齿轮通过铆钉固定，消隙齿轮6通过压块固定在回转轴3上；扭杆支座7立板中间设有方形孔，伸出端为半圆弧结构，平面端有螺孔，扭杆支座7通过底板安装孔与支撑板4相连；扭杆8为具有方形截面的细长杆，一端为方形头另一端为圆柱头，方形头端通过压块与扭杆8支撑座相连，圆柱头端通过压块与齿轮轴5相连；扭矩传感器9安装在支撑板4上，顶部开方孔与扭杆8相连；电位计与支撑托架通过固定螺母连接，角度测量装置10通过支撑托架的安装孔与负载台1相连。

随动舵机力矩加载设备在使用时，首先调整扁口夹2的调节螺钉使扁口夹2与舵机舵面间隙适合，然后通过测试台给电动舵机提供舵控信号，使舵面偏转预定角度，扁口夹2、回转轴3及消隙齿轮6在舵机的带动下产生偏转，通过角度测量装置10观测舵面转角；消隙齿轮6与齿轮轴5啮合，同时消除齿隙，舵面转角等效为齿轮轴5的偏转角度，扭杆8一端固定，另一端随齿轮轴5产生扭转变形，此时扭矩传感器9通过采集数据测算出产生的转矩值。调整舵面转角，进行多点测量，得到多组偏转角度与扭矩数值，进而确定舵面转角与转矩的比例关系，在对舵机加载时，根据需求调整转角改变加载力矩。当舵面转角一定时，通过调整扭杆支座7在支撑板4的位置随时调整加载力矩大小，同时设计多个不同截面的扭杆8，通过更换扭杆8实现加载力矩的可调性。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种安装在弹旋测试台上的随动舵机力矩加载设备，包括：负载台（1），还包括：扁口夹（2）、回转轴（3）、支撑板（4）、齿轮轴（5）、消隙齿轮（6）、扭杆支座（7）、扭杆（8）、扭矩传感器（9）和角度测量装置（10）；其中，所述的角度测量装置（10），包括：电位计、支撑托架和固定螺母。本设备实现对电动舵机的力矩加载，并且可以在0至20°范围内为电动舵机提供线性负载，由于具有加载线性度高、结构紧凑、操作方便、制造及维护成本低等优点，它可以安装在弹旋测试转台上，在模拟导弹飞行的同时实现对舵机的力矩加载，解决了随动加载难及非线性加载的问题。

技术研发人员：任艳红;姚都
受保护的技术使用者：北京遥感设备研究所
技术研发日：2016.11.23
技术公布日：2018.05.29