[发明专利]一种基于齿轮齿条运动的大飞机脚蹬模拟装置

说明书

本发明公开了一种基于齿轮齿条运动的大飞机脚蹬模拟装置。本发明包括脚蹬组件、脚蹬加载装置和脚蹬同步传动装置；在主驾驶位和副驾驶位各设置一个脚蹬加载装置，在每个脚蹬加载装置的两侧上分别安装左脚的脚蹬组件和右脚的脚蹬组件，两个脚蹬加载装置下部之间脚蹬同步传动装置，脚蹬同步传动装置同步主驾驶位和副驾驶位的脚蹬运动，实现大飞机脚蹬的模拟仿真。本发明同一驾驶位的左右脚蹬通过齿轮齿条副实现了反向同幅度运动；主副驾驶位的同侧脚蹬装置通过同步带实现了脚蹬的同幅度通向运动；通过调节加载力调整板的位置可实现对加载力的调节；配备了对应的拉压力传感器及拉绳式位移传感器，可实现对脚蹬力和位移的实时读取。

技术领域

本发明属于飞机驾驶仿真装置技术领域，涉及一种基于齿轮齿条运动的大飞机脚蹬模拟装置。

技术背景

大飞机驾驶仿真装置系统是用来模拟飞行器飞行，提供真实操作环境、真实操纵机构、提供操作负荷及运动的装置，可为科学研究、人员培训等提供大飞机仿真环境，起到节省经费、提高训练效率等目的。

脚蹬是大飞机驾驶舱操纵机构中的主要部件，操纵者可操纵左右脚蹬来操纵方向舵实现飞机横向左右偏转。当操纵者松开脚蹬后，脚蹬将会回到中立位置；当主驾驶位置或副驾驶位置脚蹬运动时，另一侧驾驶位同向脚蹬将会同步运动；当主副驾驶位的左脚蹬运动时，同侧驾驶位的右脚蹬将会同步反向运动。

现市面上的飞机驾驶仿真装置结构复杂，通过转轴套筒等实现脚蹬运动，通过模拟计算机与电液伺服控制的方法或全数字仿真方法进行操纵负荷加载，虽然精度很高，但成本高，对于一些不需要高精度的场合并不适用，因此需要一种成本低、结构简单、能做到力加载的大飞机驾驶仿真装置。

发明内容

针对飞机驾驶仿真装置的现状和需求，设计发明了一种采用基于弹簧模组加载和齿轮齿条运动的大飞机脚蹬模拟装置，该模拟装置可做到主副驾驶位脚蹬运动同步运动，同一驾驶位左右脚蹬反向同幅度运动；无负载时，左右脚蹬自动回到中立位置；左右脚蹬操纵有力感。与传统脚蹬模拟操纵装置相比，结构简单、功能齐全。

本发明的目的在于提供一种基于齿轮齿条运动的大飞机脚蹬模拟装置，适用于对操纵负荷加载精度要求不高的大飞机驾驶仿真装置。

本发明采取的技术方案如下：

本发明包括脚蹬组件、脚蹬加载装置和脚蹬同步传动装置；在主驾驶位和副驾驶位各设置一个脚蹬加载装置，在每个脚蹬加载装置的两侧上分别安装左脚的脚蹬组件和右脚的脚蹬组件，两个脚蹬加载装置下部之间脚蹬同步传动装置，脚蹬同步传动装置同步主驾驶位和副驾驶位的脚蹬运动，实现大飞机脚蹬的模拟仿真。

所述脚蹬组件包括脚蹬踏板、扭簧、脚蹬踏板转轴、脚蹬踏板限位装置、脚蹬支持件和脚蹬支持件安装板；脚蹬支持件的下端安装在脚蹬支持件安装板上，脚蹬支持件的上端通过脚蹬踏板转轴与脚蹬踏板铰接，脚蹬支持件和脚蹬踏板之间连接处的脚蹬踏板转轴上套设有扭簧，扭簧的一端与脚蹬踏板相连，脚蹬踏板下方的脚蹬支持件旁固定有脚蹬踏板限位装置，扭簧的另一端与设置在脚蹬踏板下方的脚蹬踏板限位装置相连。

脚蹬加载装置包括左脚蹬加载机构、右脚蹬加载机构、脚蹬前压限位挡块、脚蹬后压限位挡块、传动齿轮、直线轴承块、拉绳式位移传感器和脚蹬底部安装板，左脚蹬加载装置和右脚蹬加载装置安装在脚蹬底部安装板的两侧且两侧对称布置，左脚蹬加载装置和右脚蹬加载装置结构相同，均包括传动齿条、脚蹬前压限位挡块、前侧拉压力传感器、前侧安装座、脚蹬前压加载弹簧、直线轴承块、脚蹬后压加载弹簧、光杆、后侧安装座、后侧拉压力传感器、脚蹬后压加载力调整板、脚蹬后压限位挡块和脚蹬前压加载力调整板；