[发明专利]一种共轴式弯扭同传舵面传动机构

说明书

本发明提出一种共轴式弯扭同传舵面传动机构的设计方案，旨在针对采用中等及以上厚度翼型的飞机，解决其常用拉杆摇臂式舵面传动机构的固有缺陷，其特征在于：舵机、舵机安装肋、滚针轴承、挡圈、联轴器、传动花键、舵面、关节轴承、转轴销、舵面安装肋和机体后梁，所述舵机与联轴器相连，所述联轴器上设置有滚针轴承，所述挡圈轴承设置在滚针轴承外侧，所述挡圈轴承上设置有舵机安装肋，所述舵机安装肋与传动花键相连，所述传动花键一侧为舵面，所述舵面上设置有转轴销，所述转轴销与关节轴承相连接，所述关节轴承与舵面安装肋连，所述舵面安装肋与机体后梁连接。

技术领域

本发明涉及航空制造领域，一种共轴式弯扭同传舵面传动机构。

背景技术

目前，有人飞机或中大型无人机常见的操纵舵面传动形式均为拉杆摇臂式传动机构。该形式传动机构又可以具体分为电动舵机输出扭力摇臂驱动舵面拉杆，或液压作动筒直接驱动舵面摇臂等形式，此种舵面传动形式有如下几点不足之处：

1）拉杆摇臂结构必然造成传动机构凸出舵面外形及其所在翼面外形，需要分别在舵机输出端与舵面摇臂之间设计整流鼓包，这些鼓包减少了飞机翼面与舵面的有效升力面积，降低了舵面操纵效率，并增加了飞行过程中的气动阻力；

2）拉杆摇臂结构形成的传动路径较长。机构附件较多，一方面造成其传动结构重量较大，另一方面影响其传动精度；

3）对具有隐身性能要求的飞机，拉杆摇臂结构形成的前、后整流鼓包会增加不必要的反射与散射，影响隐身性能。

发明内容

为了克服上述拉杆摇臂式舵面传动机构的不足，本发明提供了一种共轴式弯扭同传舵面传动机构，针对采用中等及以上厚度翼型的舵面，提供一种传动精度与效率更高、结构重量更轻、对翼面气动性能和舵面操纵效率影响更小、且有利于提高局部隐身特性的舵面传动机构设计。

一种共轴式弯扭同传舵面传动机构，其特征在于：舵机、舵机安装肋、滚针轴承、挡圈、联轴器、传动花键、舵面、关节轴承、转轴销、舵面安装肋和机体后梁，所述舵机与联轴器相连，所述联轴器上设置有滚针轴承，所述挡圈轴承设置在滚针轴承外侧，所述挡圈轴承上设置有舵机安装肋，所述舵机安装肋与传动花键相连，所述传动花键一侧为舵面，所述舵面上设置有转轴销，所述转轴销与关节轴承相连接，所述关节轴承与舵面安装肋连，所述舵面安装肋与机体后梁连接。

所述舵机与舵面转轴同轴布置，并分别通过舵机安装肋和舵面安装肋与机体后梁连接。

所述舵机输出端为与舵面转轴同轴的花键孔其通过联轴器和传动花键与舵面实现同轴传动。

所述联轴器两端分别与舵机和传动花键采用花键配合，所述联轴器中段通过滚针轴承与舵机安装肋配合。

所述舵面另一端通过关节轴承与转轴销配合，转轴销作用于舵面安装肋并通过螺栓连接。

所述舵面所受载荷产生的扭转力矩由舵机通过联轴器与传动花键同轴提供，舵机底座安装于舵机安装肋以承担反扭矩。

所述舵面所受载荷产生的剪力与弯矩，一端通过传动花键、联轴器与滚针轴承传递至舵机安装肋进而扩散至机体后梁，另一端通过关节轴承与转轴销传递至舵面安装肋进而扩散至机体。

工作原理：

1）舵面支撑结构由常见的前缘分布式安装接头改为两侧转轴支撑，用于安装舵面的翼面或机体无需在后梁设置分布式接头；舵面两侧分别设计安装肋为舵面两端的转轴提供支撑；其中一端安装肋外侧为舵机预留安装空间。