一种操纵系统用非线性机构的制作方法

1.本申请属于电动机构设计技术领域，尤其涉及一种操纵系统用非线性机构。


背景技术：

2.现代飞机由于飞行速度范围较大，需要使操纵杆在偏离中立位置的起始行程内，舵面偏转的速率低于操纵速率，而在驾驶杆偏离的后段行程内，舵面的偏转速率逐渐增大，使得操纵系统在飞机高速飞行操纵性能好的情况下不致过于灵敏，同时在飞机低速飞行操纵性能下降的情况下有足够的舵面偏转角。
3.因此，需要提出一种操纵系统用非线性机构，解决操纵系统在飞机高速飞行时操纵过于灵敏的问题，同时保证在飞机低速飞行时有足够的舵面偏转角来达到足够的操纵性能。


技术实现要素：

4.为了解决操纵系统在飞机高速飞行时操纵过于灵敏的问题，同时保证在飞机低速飞行时有足够的舵面偏转角来达到足够的操纵性能，本发明提供一种操纵系统用非线性机构，所述技术方案如下：
5.一种操纵系统用非线性机构，包括：第二传动杆、第二摇臂、三角形摇臂、第一摇臂、第一传动杆和支架，
6.第一摇臂和第二摇臂安装在支架上，第一摇臂可绕第一摇臂安装轴摆动；第二摇臂可绕第二摇臂安装轴摆动；三角形摇臂分别与第一摇臂、第二摇臂和第二传动杆铰接；第一传动杆的一端与第一摇臂的一个铰接点铰接。
7.其中，三角形摇臂设有呈三角形分布的三个安装点，三个安装点分别与第一摇臂、第二摇臂和第二传动杆铰接。
8.其中，第一传动杆的另一端与驾驶操纵装置铰接，用于将驾驶杆的操纵指令传递给非线性机构。
9.其中，第二传动杆远离三角形摇臂的一端与助力器的机械输入摇臂铰接，第二摇臂能够通过第二传动杆将操纵指令传递给后端的助力器。
10.其中，驾驶杆在中立位置时，非线性机构处于中立位置，当驾驶杆在驾驶员操纵下偏离中立位置时，经第一传动杆带动非线性机构工作，第一传动杆由中立位置向一侧运动，在第二摇臂的作用下，三角形摇臂转动，第二传动杆产生与第二传动杆运动方向相反的附加运动。
11.其中，驾驶杆在驾驶员继续操纵下超极限位置运动时，在第二摇臂的作用下，三角形摇臂产生与之前转动方向相反的转动，第二传动杆产生与第二传动杆运动方向相同的附加运动。
12.其中，在驾驶杆从中立位置向极限位置移动的过程中，非线性机构的输出位移与驾驶杆操纵位移之比逐渐增加。
13.其中，三角形摇臂、第一摇臂、第二摇臂、第二传动杆、第一传动杆均设有安装孔，
14.三角形摇臂分别与第一摇臂、第二摇臂和第二传动杆铰接的方式，第一传动杆的一端与第一摇臂的一个铰接点铰接的方式，均采用安装孔与插入件配合的方式。
15.其中，插入件为螺钉或螺栓。
16.本发明提供的一种操纵系统用非线性机构，第一摇臂和第二摇臂安装在支架上，第一摇臂可绕第一摇臂安装轴摆动；第二摇臂可绕第二摇臂安装轴摆动；三角形摇臂分别与第一摇臂、第二摇臂和第二传动杆铰接；第一传动杆的一端与第一摇臂的一个铰接点铰接。在飞机高速飞行操纵性能好的条件下所需舵面偏转角度小但仍需一定的驾驶杆操纵位移，保证了操纵系统不致过于灵敏，同时在飞机低速飞行时驾驶杆操纵位移大，舵面偏转角度大，保证了足够的操纵性能。
附图说明
17.图1为本申请实施例提供的一种操纵系统用非线性机构示意图；
18.图2为本申请实施例提供的非线性机构中立位置状态示意图；
19.图3为本申请实施例提供的非线性机构处于一极限位置状态示意图；
20.图4为本申请实施例提供的非线性机构处于另一极限位置状态示意图；
21.图5为本申请实施例提供的非线性机构的输入输出关系曲线图。
22.其中，1—第二传动杆、2－第二摇臂、3—三角形摇臂、4－第一摇臂、5－第一传动杆、6－支架。
具体实施方式
23.下面通过具体的实施方式和附图对本申请作进一步详细说明。
24.本发明提供一种操纵系统用非线性机构，请参见图1，包括：支架6、第一传动杆5、第一摇臂4、三角形摇臂3、第二摇臂2和第二传动杆1。
25.其中，第一摇臂4和第二摇臂2均安装在支架6上。第一摇臂4可绕第一摇臂4安装轴摆动；第二摇臂2可绕第二摇臂2安装轴摆动。
26.三角形摇臂3的三个安装点呈三角形分布并分别与第一摇臂4、第二摇臂2和第二传动杆1铰接。
27.第一传动杆5的一端与第一摇臂4的一个铰接点铰接，第一传动杆5的另一端与驾驶操纵装置铰接。第一传动杆5可将驾驶杆的操纵指令传递给非线性机构。
28.第二传动杆1远离三角形摇臂3的一端与助力器的机械输入摇臂铰接，第二摇臂2通过第二传动杆1将操纵指令传递给后端的助力器。
29.驾驶杆在中立位置时，非线性机构处于中立位置，如图2所示；当驾驶员操纵驾驶杆偏离中立位置时，经第一传动杆5带动非线性机构工作，第一传动杆5由中立位置向一侧运动，由于第二摇臂2的作用，迫使三角形摇臂3产生转动，第二传动杆1产生了与第二传动杆1运动方向相反的附加运动，减少了第二传动杆1的实际运动量，使舵面的偏转速率减小。
30.如图3和图4所示，驾驶员继续操纵驾驶杆超极限位置运动时，由于第二摇臂2的作用，迫使三角形摇臂3产生与之前转动方向相反的转动，第二传动杆1产生了与第二传动杆1运动方向相同的附加运动，增加了第二传动杆1的实际运动量，使舵面的偏转速度增大。
31.在驾驶杆从中立位置向极限位置操纵的过程中，非线性机构的输出位移与驾驶杆操纵位移之比是逐渐增加的，如图5所示(图中纵坐标第一传动杆行程即为非线性机构的输入位移)，这就使得在飞机高速飞行操纵性能好的条件下所需舵面偏转角度小但仍需一定的驾驶杆操纵位移，保证操纵系统不致过于灵敏，同时在飞机低速飞行时驾驶杆操纵位移大，舵面偏转角度大，保证了足够的操纵性能。
32.以上仅表达了本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。另外，本发明未详尽部分均为常规技术。


技术特征：
1.一种操纵系统用非线性机构，其特征在于，包括：第二传动杆(1)、第二摇臂(2)、三角形摇臂(3)、第一摇臂(4)、第一传动杆(5)和支架(6)，其中，第一摇臂(4)和第二摇臂(2)安装在支架(6)上，第一摇臂(4)可绕第一摇臂(4)安装轴摆动；第二摇臂(2)可绕第二摇臂(2)安装轴摆动；三角形摇臂(3)分别与第一摇臂(4)、第二摇臂(2)和第二传动杆(1)铰接；第一传动杆(5)的一端与第一摇臂(4)的一个铰接点铰接。2.根据权利要求1所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，三角形摇臂(3)设有呈三角形分布的三个安装点，三个安装点分别与第一摇臂(4)、第二摇臂(2)和第二传动杆(1)铰接。3.根据权利要求1所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，第一传动杆(5)的另一端与驾驶操纵装置铰接，用于将驾驶杆的操纵指令传递给非线性机构。4.根据权利要求1所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，第二传动杆(1)远离三角形摇臂(3)的一端与助力器的机械输入摇臂铰接，第二摇臂(2)能够通过第二传动杆(1)将操纵指令传递给后端的助力器。5.根据权利要求3所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，驾驶杆在中立位置时，非线性机构处于中立位置，当驾驶杆在驾驶员操纵下偏离中立位置时，经第一传动杆(5)带动非线性机构工作，第一传动杆(5)由中立位置向一侧运动，在第二摇臂(2)的作用下，三角形摇臂(3)转动，第二传动杆(1)产生与第二传动杆(1)运动方向相反的附加运动。6.根据权利要求3所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，驾驶杆在驾驶员继续操纵下超极限位置运动时，在第二摇臂(2)的作用下，三角形摇臂(3)产生与之前转动方向相反的转动，第二传动杆(1)产生与第二传动杆(1)运动方向相同的附加运动。7.根据权利要求3所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，在驾驶杆从中立位置向极限位置移动的过程中，非线性机构的输出位移与驾驶杆操纵位移之比逐渐增加。8.根据权利要求1所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，三角形摇臂(3)、第一摇臂(4)、第二摇臂(2)、第二传动杆(1)、第一传动杆(5)均设有安装孔，三角形摇臂(3)分别与第一摇臂(4)、第二摇臂(2)和第二传动杆(1)铰接的方式，第一传动杆(5)的一端与第一摇臂(4)的一个铰接点铰接的方式，均采用安装孔与插入件配合的方式。9.根据权利要求8所述的操纵系统用非线性机构，其特征在于，插入件为螺钉或螺栓。

技术总结
本申请提供一种操纵系统用非线性机构，属于机械设计技术领域，本发明的操纵系统用非线性机构中，第一摇臂和第二摇臂安装在支架上，第一摇臂可绕第一摇臂安装轴摆动；第二摇臂可绕第二摇臂安装轴摆动；三角形摇臂分别与第一摇臂、第二摇臂和第二传动杆铰接；第一传动杆的一端与第一摇臂的一个铰接点铰接。在飞机高速飞行操纵性能好的条件下所需舵面偏转角度小但仍需一定的驾驶杆操纵位移，保证了操纵系统不致过于灵敏，同时在飞机低速飞行时驾驶杆操纵位移大，舵面偏转角度大，保证了足够的操纵性能。纵性能。纵性能。


技术研发人员：吴立鹏 张博 李承勇
受保护的技术使用者：西安庆安电气控制有限责任公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/6/12