一种高同步性舵面折叠展开机构的制作方法

本发明涉及航空航天技术领域，具体涉及一种高同步性舵面折叠展开机构。

背景技术：

现有的舵面折叠展开机构，大多数采用扭簧式、连杆机构式、螺旋传动式传动机构，且四片舵面的展开需要四个独立的作动器作为动力源，因此，现有的舵面折叠展开机构舵面展开同步性较差，此外，扭簧长期处于受力状态，容易产生应力失效，弹性势能降低，使舵面展开不到位，机构稳定性差；连杆机构式舵面折叠展开机构的安装需要较大的安装空间，一般体积较大、质量较重；螺旋传动式舵面折叠展开机构虽然占用的空间小、重量轻，但是传动效率低。目前，研制出一种小型化、轻量化、传动效率高且展开同步性高的舵面折叠展开机构是我国导弹技术发展的迫切需要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种高同步性舵面折叠展开机构，使得舵面展开具有较高的同步性，且结构紧凑、重量轻、传动效率高。

本发明的具体实施方案如下：

一种高同步性舵面折叠展开机构，该舵面折叠展开机构包括齿轮机构、卡爪及锁定块，外围设备为舵面、舵轴及舵机；

齿轮机构与卡爪由剪切销锁定，齿轮轴与卡爪构成螺旋丝杠副结构，卡爪与舵轴卡合；舵面通过舵轴安装在锁定块内，舵轴的轴线方向垂直于舵面，舵轴与舵面过盈配合；

齿轮机构驱动卡爪转动，使舵轴带动舵面转动展开，舵面展开到位后通过锁定块锁定；齿轮机构继续运动，使剪切销剪断，且卡爪与舵轴分离后，由舵机带动锁定块旋转，旋转轴方向与舵轴轴线方向垂直，使舵面实现旋转。

进一步地，所述齿轮机构采用齿轮齿条传动，齿条通过“卍”形连接件与外部动力机构连接，齿条固定在“卍”形连接件的端部，齿条的运动方向与“卍”形连接件所在平面互相垂直，齿条与齿轮啮合，齿轮的转动方向与舵轴转动方向一致。

进一步地，所述锁定块设有与舵面相配合的楔形槽，用于舵面展开到位锁定。

进一步地，所述锁定块通过联轴器与舵机相连。

有益效果：

1、本发明采用齿轮机构带动舵面展开，响应速度快，可靠且同步性高，齿轮运动传动效率高、结构紧凑。

2、本发明齿轮机构采用齿轮齿条传动，齿条通过“卍”形连接件与外部动力机构连接，将折叠状态的舵面与齿轮传动机构错开安置，占用空间位置小。

3、本发明的锁定块设有与舵面相配合的楔形槽，使得舵面展开到位锁定的方式简单可靠。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的仰视图；

图4是本发明舵机驱动舵面的示意图；

图5是本发明舵面展开的初始位置图。

其中，1-顶盖，2-弹身，3-作动器，4-齿条，5-齿轮，6-“卍”形连接件，7-卡爪，8-剪切销，9-舵轴，10-舵面，11-锁定块，12-联轴器，13-舵机。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明的原理为：舵面折叠展开机构采用了一个作动器同时推动四个齿条运动，再通过齿条齿轮的啮合运动，带动四片舵面可靠、同步地展开，舵面展开到位后通过楔形结构使其可靠锁定，然后由四个舵机带动四片舵面旋转，实现对导弹飞行的稳定性控制。

本发明提供的高同步性舵面折叠展开机构包括齿条4、齿轮5、“卍”形连接件6、卡爪7、锁定块11及联轴器12，外围设备为舵面10、舵轴9、舵机13、顶盖1、弹身2及作动器3，如图1、图2所示。

顶盖1与弹身2通过螺栓连接，作动器3安装于顶盖1上，“卍”形连接件6与作动器3的活塞杆固定连接，四个齿条4固定在“卍”形连接件6的四个端部，齿条4的运动方向与“卍”形连接件6所在平面互相垂直，四个齿轮5与四个齿条4啮合传动。如图3所示，四个卡爪7通过剪切销8与四个齿轮5锁定，卡爪7与齿轮轴之间构成螺旋丝杠副结构。舵轴9端面上有四个凹槽，卡爪7端面的四个凸起与舵轴9端面上的四个凹槽抱紧，舵轴9的转动方向与齿轮5转动方向一致。舵面10通过舵轴9安装在锁定块11内，舵轴9的轴线方向垂直于舵面10，舵轴9与舵面10过盈配合，四个锁定块11与四个舵机13之间通过四个联轴器12连接，如图4所示。

如图5所示，舵面10的限位面为楔形块结构，锁定块11的限位面为楔形槽结构，该配合结构可以使舵面10在展开到位后可靠锁定。

具体工作过程为：初始时，作动器3的活塞杆处于锁定状态，四片舵面10处于折叠状态。作动器3电点火具发火后，作动器3的活塞杆解锁，并带动“卍”形连接件6向下运动，进而驱动四个齿条4向下运动，通过齿条4与齿轮5的啮合运动带动卡爪7转动，由于初始时卡爪7与齿轮5之间通过剪切销8锁定，因此在剪切销8未被剪断时，卡爪7与齿轮5之间可以看作为刚性连接，卡爪7端面上的四个凸起与舵轴9端面上的四个凹槽初始时处于抱紧状态，随着齿轮5的转动，卡爪7带动舵轴9一起运动，由于舵轴9与舵面10之间为过盈配合，舵轴9带动舵面10展开到位，舵面10与锁定块11可靠锁定。

舵面10锁定后，齿条4继续带动齿轮5运动，当卡爪7端面上四个凸起的抱紧力大于剪切销8的剪切力时，剪切销8被剪断，卡爪7与齿轮5之间的锁定解除。由于卡爪7与齿轮轴之间为螺旋传动，随着齿轮5的继续转动，卡爪7端面上的四个凸起与舵轴9端面上的四个凹槽逐渐分离。当完全分离开后，四个舵机13通过四个联轴器12驱动四个锁定块11旋转，进而带动四个舵面10旋转，实现对导弹飞行的稳定性控制。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高同步性舵面折叠展开机构，舵面折叠展开机构采用了一个作动器同时推动四个齿条运动，再通过齿条齿轮的啮合运动，带动四片舵面可靠、同步地展开，舵面展开到位后通过楔形结构使其可靠锁定，然后由四个舵机带动四片舵面旋转，实现对导弹飞行的稳定性控制。本发明能够使舵面展开具有较高的同步性，且结构紧凑、重量轻、传动效率高。

技术研发人员：杨敏勃;付朝晖;杨震春;谭立;刘轶鑫;李昊璘;阎彬;雷小光;康昌玺;水龙;马聪;李亮;张波;代永波
受保护的技术使用者：兰州空间技术物理研究所
技术研发日：2017.08.15
技术公布日：2018.01.12