[发明专利]一种低摩擦力的弹簧载荷机构

说明书

技术领域

本发明属于飞机操纵系统的载荷机构技术领域，具体涉及一种低摩擦力的弹簧载荷机构。

背景技术

现代电传操纵飞机中，由于驾驶杆与飞机气动控制舵面间仅有电信号连接，驾驶员的操纵动作无法得到舵面气动力反馈，因此必须另外设计人感系统给驾驶员提供操纵力感觉。而在现今主流的的被动式人感系统中，弹簧载荷机构是操纵力的主要来源，其性能的好坏，直接影响到驾驶员操纵系统的人感特性，进而影响到飞机的飞行品质。

直筒式载荷机构是目前广泛使用的一种弹簧载荷机构形式，其将所有部件置于一筒状封闭壳体内，各运动部件以壳体为导向作拉伸及压缩的直线运动。此种结构体积紧凑，同时能避免异物进入机构造成卡滞，可靠性高。但由于部件作直线运动，加之设计上的不完善之处，此种载荷机构使用中也存在摩擦力过大的问题，对驾驶员操纵装置的性能乃至飞机的飞行品质造成了一定的不良影响。

发明内容

本发明所要解决的是现有直筒式载荷机构存在摩擦力过大的技术问题，提供一种低摩擦力的弹簧载荷机构，减小直筒式载荷机构的摩擦力，大大改善载荷机构性能，提高飞机飞行品质。

为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种低摩擦力的弹簧载荷机构，包括一个中空的圆柱形外筒1，用于在其内安装各种部件，为内部部件提供运动约束，并保护内部部件；所述外筒1内安装有一对弹簧座，分别为拉伸向弹簧座2和压缩向弹簧座3，所述拉伸向弹簧座2和压缩向弹簧座3之间安装有一个螺旋压缩弹簧4；所述拉伸向弹簧座2、压缩向弹簧座3及螺旋压缩弹簧4中心穿有一根工作杆5，所述工作杆5的一端与压缩向弹簧座3背向螺旋压缩弹簧4的一侧轴向接触，所述工作杆5另一端安装有螺母6；所述工作杆5通过螺母6与拉伸向弹簧座2背向螺旋压缩弹簧4的一侧轴向接触，所述工作杆5与拉伸向弹簧座2的轴向接触为锥面接触；所述外筒1的一端为收口端，与压缩向弹簧座3背向螺旋压缩弹簧4的一侧轴向接触；所述外筒1的另一端连接有耳环套筒7，所述耳环套筒7与拉伸向弹簧座2背向螺旋压缩弹簧4的一侧轴向接触；所述拉伸向弹簧座2的径向约束直接由外筒1提供，所述工作杆5的径向约束由拉伸向弹簧座2和外筒1的收口端提供，所述压缩向弹簧座3的径向约束由工作杆5提供，所述拉伸向弹簧座2的长度为：耳环套筒7至外筒1收口端的轴向距离，减去载荷机构的设计行程以及设计规范要求的运动机构间隙。

优选地，所述螺母6为锥形螺母，所述螺母6与所述拉伸向弹簧座2之间接触方式为锥面接触，减小拉伸向弹簧座2受到的径向偏转力矩，从而同样能减小拉伸向弹簧座2径向约束段上产生的用于平衡的接触正压力。

优选地，所述拉伸向弹簧座2的径向外壁与外筒1的径向内壁相接触。

优选地，所述拉伸向弹簧座2径向外壁首尾两端均加工有接触环21，保证拉伸向弹簧座2与外筒1仅在首尾两端发生接触，以使实际的约束段长度尽量接近于拉伸向弹簧座2的真实长度。

优选地，所述工作杆5通过轴肩结构与压缩向弹簧座3轴向接触。

优选地，所述工作杆5末端通过螺纹连接有耳环接头8。

优选地，所述耳环套筒7和耳环接头8的耳环段安装有轴承，为弹簧载荷机构的安装使用提供接口。

与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：

本发明公开的一种低摩擦力的弹簧载荷机构，在传统的直筒式载荷机构上作出改进，将拉伸向弹簧座的径向约束段在结构和功能允许的前提下尽可能加长，即拉伸向弹簧座的长度为：耳环套筒至外筒收口端的轴向距离，减去载荷机构的设计行程以及设计规范要求的运动机构间隙，使得当拉伸向弹簧座因各种原因受到径向偏转力矩时，在径向约束段上产生的用于平衡的接触正压力（此正压力亦即导致载荷机构中摩擦力产生的直接原因）得以减小；在工作杆与拉伸向弹簧座的轴向接触位置采取锥面接触，减小拉伸向弹簧座受到的径向偏转力矩，从而减小拉伸向弹簧座径向约束段上产生的用于平衡的接触正压力。

本发明公开的一种低摩擦力的弹簧载荷机构，通过结构上的巧妙改进，大大减小载荷机构使用中存在的摩擦力，改善载荷机构性能，提高飞机飞行品质。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为拉伸向弹簧座结构示意图。

图3为螺母结构示意图。

附图标记：1、外筒；2、拉伸向弹簧座；21、接触环；3、压缩向弹簧座；4、螺旋压缩弹簧；5、工作杆；6、螺母；7、耳环套筒；8、耳环接头。

具体实施方案

下面结合附图，对实施例进行详细说明。