[发明专利]天平校准系统六自由度复位装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是标定试验装置，具体涉及的是航空系统按精确已知的坐标轴系对被校天平的各个载荷分量精确的施加校准载荷，以求得天平各分量的信号输出与载荷的变化关系的天平校准系统六自由度复位装置。

背景技术

天平体轴校准要求天平在静校过程中所受的载荷始终与安装在天平模型端加载头的体轴系坐标保持一致。当天平及支杆受载变形时通过自动测量、控制和调正系统使加载头重新恢复到受载前的位置和状态，或者通过改变加载方向使加载轴系跟随加载头的坐标轴系的改变而变化，实现体轴系校准。前者被称为复位式体轴系校准设备，后者被称为跟踪式体轴系天平校准设备。

天平校准是通过相应的校准设备和校准方法，按精确已知的坐标轴系对被校天平的各个载荷分量精确的施加校准载荷，以求得天平各分量的信号输出与载荷的变化关系。在天平校准过程中，对被校天平施加校准载荷是通过相应的校准设备来实现的。

目前国内生产型风洞的天平静校大多数使用体轴系天平静校台。体轴系校准设备又分为复位式体轴系校准设备和跟踪式体轴系天平校准设备。

复位体轴系校准设备按台体的结构可分为塔式结构、框架式结构、连杆式结构等。塔式结构的台体，复位速度快，且易于单自由度复位，复位精度高，对其它自由度复位相对影响小。框架式结构的台体体积较庞大、结构较复杂、造价较昂贵。连杆式的台体体积小、结构简单、造价低。但是复位控制比较复杂，存在一定的设计难度和风险。

综合以上校准设备各有利弊，目前尚没有复位速度快，复位精度高，结构简单，复位控制比较方便的塔式台体复位装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决天平加载头的快速准确复位的问题，而提供一种技术先进、结构紧凑、操作灵活，易于单自由度复位，对其它自由度复位相对影响小的天平校准系统六自由度复位装置。

采用的技术方案是：

天平校准系统六自由度复位装置，包括轴向直线运动机构、侧向直线运动机构、法向直线运动机构、俯仰角运动机构、滚转角运动机构和侧滑角运动机构；所述轴向直线运动机构位于底部，侧向直线运动机构位于轴向直线运动机构的下支座上面，侧向直线运动机构下面的上导轨与轴向直线运动机构的下支座固定连接；法向直线运动机构位于侧向直线运动机构的上面，法向直线运动机构的方箱与侧向直线运动机构导轨上的滑块固定连接；

上述俯仰角运动机构的第一蜗轮与设置在法向直线运动机构的升降架上部的第一蜗杆转动连接；俯仰角运动机构的主轴箱通过短轴与直线运动机构的升降架上部转动连接。

上述滚转角运动机构的底板与俯仰角运动机构的主轴座固定连接，主轴座通过主轴及主轴对应的轴承与俯仰角运动机构的主轴箱连接；

上述侧滑角运动机构的蜗轮通过蜗轮轴与主轴座固定连接；

上述轴向直线运动机构，包括下导轨、下滑块、下丝杠和下支座；所述下支座的下面设置有下螺母，下螺母与下丝杠转动连接，下丝杠的一端与下电机输出轴固定连接，下电机固定在底座上，下丝杠的另一端与下支座转动连接；下支座四角的下面设置有下滑块，下滑块与下支座固定连接，下滑块分别位于下导轨上，下导轨装设在基座上；从上明显看出，由下电机控制下丝杠转动，下丝杠带动其上的下螺母和与下螺母固连的下支座做直线运动，也可理解为下支座沿X轴的方向进行运动。

上述侧向直线运动机构，包括上导轨，上滑块，上丝杠和方箱，所述方箱的下面设置有上螺母，上螺母与上丝杠转动连接，上丝杠的一端与上谐波减速器的输出轴固定连接，上谐波减速器的输入轴与上电机的输出轴固定连接，上电机固定在方箱的下面，上丝杠的另一端与方箱转动连接，方箱的四角下面分别设置有上滑块，上滑块与方箱固定连接，上滑块分别位于上导轨上，上导轨与下导轨成垂直方向固定装设在下支座的上面；可理解为方箱沿Y轴的方向进行运动。

上述法向直线运动机构，包括升降架、螺旋升降机、升降机法兰和方箱；所述螺旋升降机装设在方箱内的下部，螺旋升降机的下端与升降电机的输出轴固定连接，升降电机装设在方箱的底端；螺旋升降机的上端与上升丝杠的下端固定连接，上升丝杠的上端装设在升降机法兰的中心螺纹孔中，升降机法兰位 于升降架的底部，并与升降架固定连接；

升降架的两侧面上分别对称的设置有升降滑道，升降滑道位于两侧升降轨之间。这里由升降电机控制螺旋升降机运动，从而带动与升降机法兰28固连的升降架沿升降轨上下运动。