專利名稱：一種舵面支承結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種舵面支承結構，屬于舵面支承技術領域。
背景技術：
在飛行器飛行過程中，飛行器舵面支承結構需要承受千牛米的彎矩作用與數千牛的軸向力，同時輸出數百牛米的轉矩，驅動舵面旋轉。現有舵面支承結構形式如圖1所示，舵面輸出軸采用前軸承與后軸承支承，前后軸承分別通過前軸承與后軸承固定在支座上，且通常采用的前后軸承均為滾動軸承，若直接采用滑動軸承替代，則舵面輸出軸所受外界軸向力與徑向力易導致滑動軸承磨損；當舵面輸出軸承受彎矩作用時，通過前后軸承將力傳導到支座上，通過搖臂推動舵面輸出軸旋轉，從而實現了扭矩的輸出。傳統支承結構形式的摩擦運動與承受力載荷均在滾動軸承內部實現，而舵面輸出軸、支座、軸承之間均不存在相對的運動。由于滾動軸承的摩擦運動與承受力載荷均與軸承內部結構有關，當承受較大彎矩負載與軸向力、且輸出較大扭矩作用時，軸承內部結構需要增強導致整體結構尺寸偏大，在受飛行器空間結構尺寸的限制的情況下，采用圖1所示滾動軸承支承方式空間體積有時會超過要求尺寸的數倍以上。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術不足，提供一種小尺寸、高承載的舵面支承結構。本實用新型的技術解決方案:一種舵面支承結構，包括搖臂、舵面輸出軸、鎖緊端蓋、后端止推墊片、滑動軸承、滑動軸承安裝座和前端止推墊片，滑動軸承安裝座與舵面輸出軸通過滑動軸承形成旋轉副，滑動軸承安裝座前端與舵面輸出軸通過前端止推墊片形成滑動副，搖臂與滑動軸承安裝座后端通過后端止推墊片形成滑動副，前端止推墊片和后端止推墊片分別通過止動銷固定在滑動軸承安裝座的前后端，搖臂與舵面輸出軸之間采用漸開線花鍵連接，并通過鎖緊端蓋實現兩者的軸向預緊。所述的鎖緊端蓋與搖臂的接觸面為凸出配合面，鎖緊端蓋與搖臂裝配時，鎖緊端蓋與搖臂在周向上存在間隙，鎖緊端蓋與舵面輸出軸之間存在間隙。所述的滑動軸承支座在滑動軸承裝配位置的后端加工滑動軸承支座凸緣，滑動軸承支座凸緣與舵面輸出軸之間存在間隙。所述的搖臂、后端止推墊片與滑動軸承支座之間存在間隙，使搖臂與滑動軸承支座不接觸。本實用新型與現有技術相比的有益效果:(I)本實用新型采用滑動軸承與止推墊片組合結構，實現了傳動零件之間直接的相對摩擦運動與力的傳遞，從而使整體結構的體積顯著下降；(2)本實用新型用于傳遞力載荷的有效接觸面積相比于滾動軸承結構顯著增加，也有效解決了中間滑動軸承的偏載問題，進而實現了在很小的空間尺寸內，實現了高承載要求；(3)本實用新型在很小的空間尺寸內，可承載舵面輸出軸上千牛米的彎矩作用，以及數千牛的軸向力，同時可輸出數百牛米的轉矩，使舵輸出軸旋轉。
圖1為現有舵面支承結構示意圖；圖2為本實用新型整體結構示意圖；圖3為本實用新型局部放大圖；圖4為本實用新型在飛行器支承中使用的示意圖與受載作用圖；圖5為本實用新型舵面輸出軸結構示意圖；圖6為本實用新型搖臂結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實例對本實用新型進行詳細說明。本實用新型如圖2、3所示，包括搖臂1、舵面輸出軸10、鎖緊端蓋2、后端止推墊片
5、滑動軸承6、滑動軸承安裝座7和前端止推墊片9，滑動軸承安裝座7與舵面輸出軸10通過滑動軸承6形成旋轉副，滑動軸承安裝座7前端與舵面輸出軸10通過前端止推墊片9形成滑動副，搖臂I與滑動軸承安裝座7后端通過后端止推墊片5形成滑動副，前端止推墊片9和后端止推墊片5分別通過止動銷固定在滑動軸承安裝座7的前后端，搖臂I與舵面輸出軸10之間采用漸開線花鍵連接，并通過鎖緊端蓋2實現兩者的軸向預緊。如圖4所示，舵面21、舵面輸出軸10受到軸向力F的作用，同時承受大彎矩M的作用，與此同時，通過搖臂I驅動整個舵面繞00’軸左右旋轉一定角度值，同時輸出轉矩T。本實用新型的滑動軸承安裝座7可直接通過其安裝孔26固定在飛行器壁面25上，滑動軸承安裝座7是承受彎矩、扭矩、軸向力的主要零件，其前端與舵面輸出軸凸緣27通過前端止推墊片9形成滑動副，其中前端止推墊片9通過止動銷8實現對其旋轉方向的約束，從而實現了前端止推墊片9與舵面輸出軸10之間，只存在相對滑動，而前端止推墊片9相對于滑動軸承安裝座7不產生相對運動。在滑動軸承安裝座7的后端，搖臂I與后端止推墊片5，以及止動銷8同樣形成一對滑動副，而止動銷8限制了后端止推墊片5與滑動軸承安裝座7之間的相對運動。滑動軸承安裝座7與舵面輸出軸10之間同時通過滑動軸承6形成旋轉副。搖臂I與舵面輸出軸10之間采用漸開線花鍵連接，同時通過鎖緊端蓋2實現搖臂I與舵面輸出軸10之間的軸向預緊，其軸向預緊力大小通過若干個沉頭螺釘3進行調節，沉頭螺釘3的防松通過錐形鎖緊墊圈4實現，從而實現了較為可靠的連接。本實用新型在軸向預緊的實現上，如圖2所示，鎖緊端蓋2上，在其鎖緊連接處設計出凸出配合面12，通過凸出配合面12壓緊搖臂1，同時設計縮緊端蓋2與搖臂I裝配時，形成間隙13，便于裝配操作。鎖緊端蓋2的凸出配合面12與舵面輸出軸10之間形成間隙11，可保證輸出軸與搖臂之間充分預緊。搖臂I的漸開線內花鍵14與舵面輸出軸10的漸開線外花鍵15之間，采用間隙配合，且允許其有一定的軸向相對運動量，避免在軸向預緊過程中花鍵受力。滑動軸承支座7在滑動軸承6裝配位置的后端設計出滑動軸承支座凸緣17,限制滑動軸承6在軸向方向上向后端的運動，便于實現滑動軸承6的裝配。滑動軸承支座凸緣17與舵面輸出軸10之間設計出間隙16，使得舵面輸出軸10可以自由旋轉。后端止推墊片5通過止動銷8固定在滑動軸承支座7上，搖臂1、后端止推墊片5與滑動軸承支座7之間設計出間隙19，通過該間隙保證搖臂I與滑動軸承支座7之間保持一定距離，使得上述三者形成兩對接觸副。止動銷8與搖臂I之間設計出間隙20，使得搖臂I與止動銷8之間沒有接觸，止動銷8與舵面輸出軸10之間設計出間隙20，使得舵面輸出軸10與止動銷8之間沒有接觸，防止兩者產生摩擦導致損壞。本實用新型在使用中的示例如圖4所示，整體結構通過滑動軸承支座7的安裝孔26，采用螺釘23安裝到飛行器壁面25上，其舵面輸出軸10上安裝舵面21，搖臂I通過安裝旋轉銷軸24，使其與驅動機構連接，通過驅動機構推動搖臂I旋轉，在旋轉過程中，大彎矩負載M，軸向力F通過本專利承載并傳遞到飛行器壁面25上，從而實現了卸荷，同時舵面輸出軸輸出扭矩T。舵面輸出軸10如圖5所示，包括與搖臂連接的漸開線外花鍵15、與滑動軸承6產生相對運動的摩擦面31、與前端止推墊片9產生相對運動的摩擦面32，漸開線外花鍵15、摩擦面31、32要求加工精度在6級以上，表面粗糙度0.8以下，用于力的傳遞。另外還有與鎖緊端蓋2相連的螺紋孔30，與飛行器舵面21相連的輸出軸部分33。搖臂I如圖6所示，包括與舵面輸出軸10連接的漸開線內花鍵14、與后端止推墊片5產生相對運動的接觸面35、傳遞扭矩作用的臂36，以及用于鎖緊端蓋2裝配用的臺階孔37，結構尺寸十分緊湊。本實用新型實現了各零件間力傳遞與相對運動的直接接觸，通過滑動軸承與止推墊片的設計使用，使得結構體積減小的同時接觸面積增大，在較大彎矩作用下，止推墊片承載了一部分作用力，使得滑動軸承上的偏載問題得以解決。本實用新型未詳細說明部分為本領域技術人員公知技術。
權利要求1.一種舵面支承結構，包括搖臂(I)和舵面輸出軸(10)，其特征在于:包括鎖緊端蓋(2)、后端止推墊片(5)、滑動軸承￠)、滑動軸承安裝座(7)和前端止推墊片(9)，滑動軸承安裝座(7)與舵面輸出軸(10)通過滑動軸承(6)形成旋轉副，滑動軸承安裝座(7)前端與舵面輸出軸(10)通過前端止推墊片(9)形成滑動副，搖臂(I)與滑動軸承安裝座(7)后端通過后端止推墊片(5)形成滑動副，前端止推墊片(9)和后端止推墊片(5)分別通過止動銷(8)固定在滑動軸承安裝座(7)的前后端，搖臂(I)與舵面輸出軸(10)之間采用漸開線花鍵連接，并通過鎖緊端蓋(2)實現兩者的軸向預緊。
2.根據權利要求1所述的一種舵面支承結構，其特征在于:所述的鎖緊端蓋(2)與搖臂⑴的接觸面為凸出配合面(12)，鎖緊端蓋⑵與搖臂⑴裝配時，鎖緊端蓋(2)與搖臂(I)在周向上存在間隙，鎖緊端蓋⑵與舵面輸出軸(10)之間存在間隙。
3.根據權利要 求1所述的一種舵面支承結構，其特征在于:所述的滑動軸承支座(7)在滑動軸承(6)裝配位置的后端加工滑動軸承支座凸緣(17)，滑動軸承支座凸緣(17)與舵面輸出軸(10)之間存在間隙。
4.根據權利要求1所述的一種舵面支承結構，其特征在于:所述的搖臂(I)、后端止推墊片(5)與滑動軸承支座(7)之間存在間隙，使搖臂(I)與滑動軸承支座(7)不接觸。
專利摘要本實用新型提出一種舵面支承結構，包括搖臂、舵面輸出軸、鎖緊端蓋、后端止推墊片、滑動軸承、滑動軸承安裝座和前端止推墊片，滑動軸承安裝座與舵面輸出軸通過滑動軸承形成旋轉副，滑動軸承安裝座前端與舵面輸出軸通過前端止推墊片形成滑動副，搖臂與滑動軸承安裝座后端通過后端止推墊片形成滑動副。本實用新型采用滑動軸承與止推墊片組合結構，實現了傳動零件之間直接的相對摩擦運動與力的傳遞，從而使整體結構的體積顯著下降。
文檔編號B64C9/02GK202953171SQ20122059527
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月13日 優先權日2012年11月13日
發明者李雄峰, 王連叢, 郝衛生, 曹東海, 謝勁松 申請人:北京自動化控制設備研究所