[实用新型]一种飞行模拟器操纵负荷直线加载装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种飞行模拟器操纵负荷直线加载装置，属于飞行模拟器操纵负荷技术领域。

背景技术：

飞行模拟器是能够复现飞行器及空中环境并能够进行操作的模拟装置。飞行模拟器的发展已经经历了三个阶段：机电模拟阶段；电子模拟阶段；数字模拟阶段。从结构上说，无论处在哪一阶段的飞行模拟器，其最终的运动部件都是靠机械结构实现的，其中操纵负荷机构是飞行模拟器中最重要的机械结构之一。其作用是模拟真实飞机中飞行员操纵驾驶机构（主要指操纵杆和踏板）时的真实力感，也就是提供操纵机构对驾驶员的作用力。在真实飞机中，该作用力随飞机的空速以及舵面的偏转角度变化而变化，而操纵负荷系统要真实的模拟出这样的力。力感模拟的逼真度是飞行模拟器飞行训练水平的重要参数之一，对于飞行员的训练质量有重要影响。

目前，操纵负荷系统机构按机械结构角度可分为两类：以液压元件为动力的机构和以伺服电动机为动力的机构。

液压加载方式功率大，结构紧凑,但是其机构较为复杂，通常包括很多部件，如液压缸，伺服阀，液压泵站等。这些部件成本高，维护保养要求苛刻。复杂性、成本、以及维护要求阻碍了这类系统的广泛应用，以致只能应用于最昂贵的飞行模拟器之中。

伺服电动机加载机构较为简单，成本较低。通常只是将操纵机构的运动经过简单的凸轮机构转化为转动，与伺服电动机相连。但其致命缺陷工作时以强制伺服电动机堵转或逆转为代价的。在工作过程中，伺服电动机一直处于非正常工作状态，极大地缩短了电动机的寿命，同时消耗了部分不必要的电能，产生额外的废热。

介于以上两种机构存在的弊端，设计一种新型的飞行模拟器操纵负荷机构便极为有意义。

实用新型内容：

为解决上述问题，本实用新型提供一种飞行模拟器操纵负荷直线加载装置。

本实用新型包含导杆、底座、螺母、丝杠、伺服马达，所述伺服马达通过直线联轴器与丝杠传动连接，螺母与第二壳体固接，第二壳体与第一壳体固接，螺母带动第一壳体和第二壳体沿丝杠方向直线移动，第一壳体内壁推动相应的第一弹簧导套以调整第一弹簧的一端压缩量，第二壳体内壁推动相应的第二弹簧导套以调整第二弹簧的一端压缩量，第一弹簧的另一端通过第一弹簧挡圈推动导杆，第二弹簧的另一端通过第二弹簧挡圈推动导杆，调节导杆朝两个方向输出的加载力。

进一步的，底座为矩形长钢板，底座的上表面沿矩形长度方向自伺服马达一端起设有马达机座、轴承座、第一弹簧挡板、第二弹簧挡板和第三弹簧挡板，第一弹簧挡板的工作面为圆形、第二弹簧挡板的工作面为带豁口的环形、第三弹簧挡板的工作面带豁口的环形。

进一步的，所述轴承座中固定两个滚珠丝杠专用轴承，两个滚珠丝杠专用轴承的内圈突出端对峙放置，两个滚珠丝杠专用轴承的外圈靠轴承座的内端面和轴承盖加紧。

进一步的，丝杠的一端设有外螺纹，此处螺纹与两个固定轴承用薄螺母配合，轴承座中对峙放置的两个滚珠丝杠专用轴承的外侧的两内圈通过丝杠上的轴肩和两个固定轴承用薄螺母加紧，丝杠的另一端安装一个滚珠丝杠专用轴承，滚珠丝杠专用轴承固定于底座上的第一弹簧挡板上的轴承座中。

进一步的，所述两个固定轴承用薄螺母采用双螺母防松安装方式。

进一步的，所述导杆位于第一壳体内的一段加工轴肩，第一弹簧挡圈和第二弹簧挡圈于此轴肩两侧轴段安装，第一弹簧和第二弹簧分别安置于第一弹簧挡圈和第二弹簧挡圈两侧，第一弹簧的另一端安装第一弹簧导套，第二弹簧的另一端安装第二弹簧导套。

进一步的，起始状态下，所述导杆的一端轴肩位于第二弹簧挡板的豁口内部；所述第一弹簧导套两端靠第二弹簧挡板和第三弹簧挡板挡住；第二弹簧导套两端靠第一弹簧挡板和第二弹簧挡板挡住；导杆的另一端从第三弹簧挡板的豁口内部穿过。

进一步的，第一壳体内壁分别与第一弹簧导套和第二弹簧导套的外壁配合，第一壳体的一端面为带有度豁口的环形，环形内壁与第一弹簧导套外端面外沿配合，第一壳体的另一端面开口，其端面外沿与第二壳体固装，第二壳体有豁口段端面外沿与第一壳体固装，第二壳体的内沿为带有度豁口的环形，环形外壁与第二弹簧导套外端面外沿配合。

本实用新型的有益效果：本实用新型避免了目前已有的液压加载装置结构复杂，制造及维护成本高，电加载装置对动力源损伤较大的弊端。本实用新型在工作状态下不会出现强制电机堵转与逆转的情况，仅利用伺服马达对弹簧压缩量进行调节，动力利用率高，明显节能。本实用新型机构简单，结构紧凑，制造及维护成本低。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。