专利名称：飞行器用旋转翼板地面试验设备行星轮式加载装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动载荷加载装置。
背景技术：
现有飞行器用旋转翼板地面试验设备中，模拟气动载荷加载均采用平板式斜面加载装置，由于该类加载装置自身的结构特点所限，其工作原理存在明显的不足，主要表现在以下几个方面a)所提供的模拟气动载荷与翼板展开角度之间呈非线性关系，只能近似模拟旋转翼板所承受的气动升力载荷，设计原理上存在理论误差；b)加载装置的机构选型不够合理，在模拟气动载荷加载的过程中，始终存在水 平切向(与速度方向相反)附加冗余载荷，其力值与翼板展开角度之间呈非线性关系，由于作用点的力臂较长，产生的冗余阻力矩较大，使地面试验时翼板展开的难度明显大于实际工作时翼板展开的难度，且难度系数随翼板模拟气动载荷值的增加而增大，迫使燃气作动筒和传动链中的相关零部件增大强度和刚度，导致几何尺寸增加，最终使产品产生冗余质量;c)由于传递模拟气动载荷的传力组件固定在翼板上，当旋转翼板所承受的模拟气动载荷值较大时，翼板因受力产生形变而形成偏转角度，使模拟气动载荷的作用方向随之偏离铅垂线相应的角度，与旋转翼板所承受的实际气动升力载荷的作用方向存在理论误差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种飞行器用旋转翼板地面试验设备行星轮式加载装置，能够改善飞行器用旋转翼板地面试验设备中模拟气动载荷的加载特性，准确模拟旋转翼板在展开过程中承受真实气动载荷时的受力状态，提高地面试验设备的设计水平，为保障飞行器用旋转展开翼板新产品研制工作的顺利进行，提供可靠的物质保障和技术支持。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括底座、中心立柱和加载装置，所述的底座上竖有中心立柱，两片翼板通过翼板支架安装在中心立柱顶端，在两片弹翼的压心位置处，分别垂直安装由滚珠丝杠螺母构成的加载装置，并固定在可绕立柱转动的系杆上，丝杠下端沿底座上的环形导轨运动，上端通过压力传感器与翼板的下翼面接触，环形导轨以中心立柱为圆心，两个加载装置相对中心立柱对称，伺服电机驱动系杆带动加载机构与翼板同步转动，中心立柱上同轴环绕有中心轮，中心轮由另一伺服电机驱动，并通过同步齿形带带动与丝杠同轴固连的小带轮转动，由丝杠驱动螺母沿轴向运动，给翼板施加模拟气动载荷。所述的加载装置的上下两端分别安装万向球组件。所述的万向球组件包括固定座、定位套、大钢球和小钢球，固定座一端开有凹槽，定位套通过压紧螺母固定在凹槽上，将大钢球限位在凹槽内自由旋转，大钢球和凹槽底部之间填充小钢球，小钢球的直径小于大钢球，小钢球与大钢球一起形成滚动摩擦副。本发明的有益效果是a)提供的模拟气动载荷与翼板展开角度之间呈线性关系，且不存在理论误差；b)在模拟气动升力载荷加载的过程中，无附加冗余载荷；c)旋转翼板由折叠状态展开至飞行状态的全部工作过程中，所提供的模拟气动载荷方向始终沿铅垂线方向向上，符合实际气动升力载荷作用线的作用方向。d)加载装置的上、下两端设置万向球组件，可最大限度减小在地面试验状态下，翼板由折叠状态展开至飞行状态的整个工作过程中，加载机构与翼板的下翼面以及导轨之间 摩擦力产生的负面影响。e)装置采用了全新的传动链结构，便于对装置的单项性能指标调试和系统整体性能进行联调等多种状态之间的转换。
图I是行星轮式加载机构的运动关系示意图；图2是行星轮式加载装置的结构简图；图3是图2的俯视图；图4是万向球组件的结构示意图；图中，I.翼板，2.环形导轨，3.小带轮，4.系杆，5.同步齿形带，6.中心轮，7.中心立柱，8.翼板支架，9.压力传感器，10.连接套，11.万向球组件，12.加载装置，13.底座，14.固定座，15.压紧螺母，16.定位套，17.大钢球，18.小钢球，19.锁紧螺母，A.翼板展开时的位置，B.翼板折叠时的位置。
具体实施例方式本发明包括底座、中心立柱和加载装置，所述的底座上竖有中心立柱，两片翼板通过翼板支架安装在中心立柱顶端，在两片弹翼的压心位置处，分别垂直安装由滚珠丝杠螺母构成的加载装置，并固定在可绕立柱转动的系杆上，丝杠下端沿底座上的环形导轨运动，上端通过压力传感器与翼板的下翼面接触，环形导轨以中心立柱为圆心，两个加载装置相对中心立柱对称，伺服电机驱动系杆带动加载机构与翼板同步转动，中心立柱上同轴环绕有中心轮，中心轮由另一伺服电机驱动，并通过同步齿形带带动与丝杠同轴固连的小带轮转动，由丝杠驱动螺母沿轴向运动，给翼板施加模拟气动载荷。所述的加载装置的上下两端分别安装万向球组件。所述的万向球组件包括固定座、定位套、大钢球和小钢球，固定座一端开有凹槽，定位套通过压紧螺母固定在凹槽上，将大钢球限位在凹槽内自由旋转，大钢球和凹槽底部之间填充小钢球，小钢球的直径小于大钢球，小钢球与大钢球一起形成滚动摩擦副。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。本装置是适合飞行器用旋转翼板地面试验设备中模拟气动载荷加载装置的产品，在地面试验时，燃气作动筒接收到工作指令后，驱动旋转翼板由贮存时的折叠状态旋转展开至为正常飞行时的展开工作状态，在翼板旋转展开的整个过程中，确保旋转翼板所产生的模拟气动载荷与旋转翼板展开角度之间呈线性关系。为保障飞行器用旋转翼板新产品研制工作的顺利进行，设计出符合实际工作状态的地面试验设备，必须对现有地面试验设备的模拟气动载荷加载装置进行重新设计，以期从根本上改善地面试验设备的整体力学性能。—、传动链的运动关系行星轮式加载机构的运动关系可简化为如图I所示的形式，翼板模拟气动升力的加载值，取决于丝杠自转的角位移量。中心轮与丝杠固联的小带轮之间通过同步齿形带传递运动。在加载装置完成模拟气动加载任务时，丝杠绕自身轴线旋转产生的角位移量应由两部分组成。( I)地面试验设备的静态调试或�：思釉刈爸檬┘釉谝戆迳系哪Ｄ馄χ当浠刺保蹈吮３志仓梗匆戆宀蛔餍箍硕鲋行穆智鲋樗扛茏宰慕俏灰莆�
权利要求
1.一种飞行器用旋转翼板地面试验设备行星轮式加载装置，包括底座、中心立柱和加载装置，其特征在于所述的底座上竖有中心立柱，两片翼板通过翼板支架安装在中心立柱顶端，在两片弹翼的压心位置处，分别垂直安装由滚珠丝杠螺母构成的加载装置，并固定在可绕立柱转动的系杆上，丝杠下端沿底座上的环形导轨运动，上端通过压力传感器与翼板的下翼面接触，环形导轨以中心立柱为圆心，两个加载装置相对中心立柱对称，伺服电机驱动系杆带动加载机构与翼板同步转动，中心立柱上同轴环绕有中心轮，中心轮由另一伺服电机驱动，并通过同步齿形带带动与丝杠同轴固连的小带轮转动，由丝杠驱动螺母沿轴向运动，给翼板施加模拟气动载荷。
2.根据权利要求I所述的飞行器用旋转翼板地面试验设备行星轮式加载装置，其特征在于所述的加载装置的上下两端分别安装万向球组件。
3.根据权利要求2所述的飞行器用旋转翼板地面试验设备行星轮式加载装置，其特征在于所述的万向球组件包括固定座、定位套、大钢球和小钢球，固定座一端开有凹槽，定位套通过压紧螺母固定在凹槽上，将大钢球限位在凹槽内自由旋转，大钢球和凹槽底部之间填充小钢球，小钢球的直径小于大钢球，小钢球与大钢球一起形成滚动摩擦副。
全文摘要
本发明提供了一种飞行器用旋转翼板地面试验设备行星轮式加载装置，底座上竖有中心立柱，两片翼板通过翼板支架安装在中心立柱顶端，在两片弹翼的压心位置处安装由滚珠丝杠螺母构成的加载装置，并固定在可绕立柱转动的系杆上，丝杠下端沿底座上的环形导轨运动，上端通过压力传感器与翼板接触，环形导轨以中心立柱为圆心，两个加载装置相对中心立柱对称，伺服电机驱动系杆带动加载机构与翼板同步转动，中心立柱上同轴环绕中心轮，由另一伺服电机驱动，并通过同步齿形带带动与丝杠同轴固连的小带轮转动，由丝杠驱动螺母沿轴向运动，给翼板施加模拟气动载荷。本发明提供的模拟气动载荷与翼板展开角度之间呈线性关系，无附加冗余载荷。
文档编号G01M13/00GK102829963SQ201210298678
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者钟世宏 申请人:中国航天科工集团第六研究院二一〇所
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
