專利名稱：飛機機翼旋轉或折疊作動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于飛機領域中的飛機部件，具體是一種飛機機翼旋轉或折疊作動器。
背景技術：
飛機是利用各翼旋轉如升降翼、前緣襟翼、方向舵的旋轉來控制飛行狀態(tài)，有時，如艦載飛機還需利用旋轉機構來折疊主翼，以縮小自身所占空間。轉動這些機翼的執(zhí)行機構，稱為旋轉作動器。目前使用的典型作動器，有1，曲柄機構，如蘇27殲擊機，它的缺點是會在機翼上形成凸包；2，行星輪系，如F16，它的缺點是結構復雜，零件數(shù)很多；3，螺旋作動器，由美國最早提出，專利名為滾珠絲桿旋轉作動器，專利號為USB4945779，1990；這種作動器直徑小，產(chǎn)生力矩大，但該專利只提出了一種概念，很多結構問題尚未解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種飛機通用的機翼旋轉作動器，既可用于民用的大型、中型、小型客貨飛機，亦可用于軍用殲擊機、艦載飛機、航天飛機。這種作動器具有結構簡單，直徑小，輸出力矩大，便于制造，成本低等優(yōu)點。
本發(fā)明的技術內(nèi)容為一種飛機機翼旋轉或折疊用作動器，包括油缸和翼旋轉或折疊機構，其特征是翼旋轉或折疊機構由滾動花鍵副及滾動直旋副交替排列，或相同或不同升角的滾動直旋副排列組成；其中，滾動花鍵副包括花鍵套、中軸花鍵槽段、位于花鍵槽內(nèi)的鋼球及其同步環(huán)；滾動直旋副包括螺旋套、中軸螺旋槽段、位于槽內(nèi)的鋼球及其同步環(huán)；滾動花鍵副中軸和直旋副或不同升角的直旋副的中軸的中徑相等，為一整體軸；所述中軸的一端或兩端與油缸體內(nèi)的活塞桿連接。
本發(fā)明所述的翼旋轉或折疊機構將油缸活塞的軸向移動轉換為旋轉運動輸出；利用輸入的油量控制轉角，利用單位時間輸入的油量控制轉速。利用螺旋升角控制力矩放大倍數(shù)。其中，鋼球中心軸向移動速度較軸移動速度慢一倍，創(chuàng)造出鋼球小移動機構，省去了復雜的回珠機構；利用同步環(huán)，引導鋼球同步運動，解決了成批鋼球的同步動作；對花鍵副、直旋副進行等直徑處理，創(chuàng)造了各副可以互相進入的結構；利用徑向、軸向向左、軸向向右三向止推軸承，省去了止推軸承的數(shù)量；采用多螺旋機構，能成倍的增大輸出轉角。


圖1為作動器的工作方法示意圖。
圖2為作動器的結構示意圖。
圖3為能輸出雙倍轉角的作動器示意圖。
具體實方式下面結合附圖對本發(fā)明作具體的說明。
圖1為作動器的工作方法示意圖。作動器由下列零部件組成1-油缸；2-活塞；3-活塞桿；4-花鍵套；5-鋼球；6-左同步環(huán)；15-中軸，它由帶直花鍵槽的左軸、帶螺旋槽的中軸及帶直花鍵槽的右軸三段組成，三者構成一根整軸；4、5、6、15組成滾動花鍵副；它的功能是只允許活塞桿軸向運動，并承受負載的反作用力矩；由螺旋套8、鋼球、中同步環(huán)9及中軸15中段的螺旋軸組成直旋副，它的功能是將中軸的軸向直線移動轉換為螺旋套8的旋轉運動；在花鍵套4和螺旋套8之間具有左止推副，由花鍵套4右端的外滾道、鋼球7和螺旋套8左端的內(nèi)滾道構成；它的功能是只允許花鍵套4與螺旋套8相互轉動，限制兩者的相互軸向移動；9-中同步環(huán)；作動器的旋轉運動由螺旋套8經(jīng)掛耳10輸出；11-右止推副鋼球；12-右花鍵套；13-右同步環(huán)；右花鍵套12、鋼球、右同步環(huán)13、中軸15右段的花鍵軸組成右花鍵副；作動器與機體固定用的掛耳14連接在左、右兩個花鍵副上，可均衡地承受轉翼傳來的反作用力和力矩。
作動器的工作過程如下當飛控計算機指令液壓伺服閥向油缸1輸入油時，由活塞2推動活塞桿3移動；帶動中軸15軸向移動，由中軸15中段的螺旋槽推動鋼球滾動，帶動螺旋套8轉動，再由螺旋套8上的掛耳10帶動轉翼轉動。轉翼對作動器的徑向力及反作用力矩經(jīng)中軸15，傳給其左右端，再經(jīng)左、右花鍵副傳動左、右花鍵套，再經(jīng)掛耳14傳給機體。
圖2為作動器的結構示意圖。圖中所有件號與圖1一一對應。作動器的主體為一根中軸及三個套。作動器的輸出力矩放大比由螺旋升角α調節(jié)。作動器的花鍵副與直旋副的中徑設計為相同值，這樣，中軸的花鍵軸部分和螺旋軸部分可以互相進入，從而顯著縮短了作動器的軸向尺寸。
圖3為能輸出更大轉角的作動器，它與圖1的不同之處在于，除了原有中軸中段為右旋直旋副外，再將左、右花鍵副亦作為左旋直旋副。其升角分別為α1及α2。這樣，除了原來的中軸15軸向移動時，螺旋套8要輸出轉動(α1的作用)；而且，左邊的也是一個直旋副，由于其外套4與油缸1固定，不能移動和轉動，因此，活塞桿3移動時，中軸左段還會被鋼球5推動轉動(α2的作用)，從而使螺旋套8輸出兩者的轉動。這時，由于活塞桿3不能轉而中軸15要轉，故兩者還需經(jīng)止推軸承16連接。
權利要求
1.一種飛機機翼旋轉或折疊用作動器，包括油缸和翼旋轉或折疊機構，其特征是翼旋轉或折疊機構由滾動花鍵副及滾動直旋副交替排列，或相同或不同升角的滾動直旋副排列組成；其中，滾動花鍵副包括花鍵套、中軸花鍵槽段、位于花鍵槽內(nèi)的鋼球及其同步環(huán)；滾動直旋副包括螺旋套、中軸螺旋槽段、位于槽內(nèi)的鋼球及其同步環(huán)；滾動花鍵副中軸和直旋副或不同升角的直旋副的中軸的中徑相等，為一整體軸；所述中軸的一端或兩端與油缸體內(nèi)的活塞桿連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的飛機機翼旋轉及折疊用作動器，其特征在于在花鍵套和螺旋套之間，或不同升角的螺旋套之間具有左止推副，由花鍵套或螺旋套一端的外滾道、鋼球7和相鄰螺旋套一端的內(nèi)滾道構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的飛機機翼旋轉及折疊用作動器，其特征在于滾動直旋副的螺旋套具有連接機翼的掛耳。
4.根據(jù)權利要求1所述的飛機機翼旋轉及折疊用作動器，其特征在于滾動花鍵副的花鍵套或滾動直旋副的螺旋套具有連接機體的掛耳。
全文摘要
一種飛機機翼旋轉或折疊用作動器，包括油缸和翼旋轉或折疊機構，其特征是翼旋轉或折疊機構由滾動花鍵副及滾動直旋副交替排列，或相同或不同升角的滾動直旋副排列組成；其中，滾動花鍵副包括花鍵套、中軸花鍵槽段、位于花鍵槽內(nèi)的鋼球及其同步環(huán)；滾動直旋副包括螺旋套、中軸螺旋槽段、位于槽內(nèi)的鋼球及其同步環(huán)；滾動花鍵副中軸和直旋副或不同升角的直旋副的中軸的中徑相等，為一整體軸；所述中軸的一端或兩端與油缸體內(nèi)的活塞桿連接。本發(fā)明提利用油缸活塞帶動滾動螺旋機構將移動轉換為旋轉運動而完成機翼旋轉或折疊。它的優(yōu)點為結構簡單，輸出力矩很大，直徑很小，傳動效率很高，可靠性很高，易于制造，成本低。
文檔編號B64C13/00GK1562704SQ20041002210
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月23日 優(yōu)先權日2004年3月23日
發(fā)明者梁錫昌 申請人:重慶大學