一种用于紧固摇臂的锁紧装置及安装方法与流程

1.本发明属于飞机作动器设计领域，具体涉及一种用于紧固摇臂的锁紧装置及安装方法。


背景技术：

2.随着国内飞机电传操纵系统的不断发展，主机单位对飞机作动器设计的安全性、可靠性提出了更高的要求，同时对其精度也有了更严格的要求。在电传飞控系统中，往往需要多个执行机构或者作动器来负责执行系统指令，这些执行机构或者作动器与作动连杆之间需要通过摇臂来实现其功能，而摇臂与作动器输出轴的紧固程度会直接影响作动器的执行精度。
3.目前最常用的作动器摇臂与输出轴的紧固方式是在输出轴上设置外花键，摇臂上设置内花键，通过内外花键配合保证作动器输出轴和摇臂之间的周向转动，同时配合螺栓螺母紧固，保证轴向锁定。这种紧固方式，其缺点是：对于输出轴和摇臂来说，内外花键要求加工精度高，加工周期长，并且对于花键相位有特殊要求，内外花键配合会存在圆周方向的间隙。
4.因此，亟需一种用于紧固摇臂的锁紧装置及安装方法，作动器摇臂与作动器输出轴能够无间隙式传动，以此解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于紧固摇臂的锁紧装置及安装方法,作动器摇臂与作动器输出轴能够无间隙式传动，以解决内外花键要求加工精度高、周期周期长，内外花键配合会存在圆周方向的间隙的问题
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种用于紧固摇臂的锁紧装置，包括：
8.作动器主体、作动器输出轴、摇臂固定销、作动器摇臂、自锁螺母及摇臂连杆；
9.所述作动器输出轴的圆柱面的两端部设置方槽，所述方槽上有作动器输出轴方槽平面；
10.所述摇臂固定销中设置两个不同心的螺纹圆
11.柱及带楔形斜面的配合圆柱；
12.所述作动器摇臂的横截平面设置圆柱孔，侧面设置圆柱孔，所述圆柱孔与圆柱孔空间交错；
13.所述螺纹圆柱的螺纹面与所述自锁螺母通过螺纹连接配合实现螺纹轴向锁紧；
14.所述楔形斜面与所述作动器输出轴方槽平面配合并利用楔形作用实现无间隙式连接；
15.所述作动器输出轴的圆柱面与所述作动器摇臂中的圆柱孔过渡式配合；
16.所述配合圆柱的配合圆柱面与所述作动器摇臂中的圆柱孔过渡式配合；
17.所述螺纹面中心线与配合圆柱面的中心线不同心；
18.所述楔形斜面一端与螺纹面相接，一端与配合圆柱面相接；
19.所述自锁螺母通过螺纹连接面与所述螺纹面进行紧固连接，实现螺纹轴向锁定。
20.可选的，所述作动器输出轴圆柱面的直径设定为12mm，所述作动器输出轴方槽平面距离作动器输出轴的中心轴线的距离设置为3mm，所述作动器输出轴方槽平面沿作动器输出轴的中心轴线方向的宽度设置为11mm。
21.可选的，所述带螺纹螺柱的螺纹面的直径设置为6mm，高度设置为10mm，包含1mm的退刀槽。
22.可选的，所述带楔形斜面圆柱的配合圆柱面的直径设置为9mm，高度设置为21mm。
23.可选的，所述带楔形斜面圆柱的楔形斜面的一端与螺纹面相接，一端与配合圆柱面相接。
24.可选的，所述摇臂固定销的配合圆柱面的中心线与螺纹面的中心线偏心距离设置为1.4mm。
25.可选的，所述圆柱孔的直径设置为12mm，深度设置为15mm，并与所述作动器输出轴的圆柱面配合；所述圆柱孔的直径设置为9mm，深度设置为22mm，并与所述摇臂固定销的配合圆柱面配合；所述圆柱孔与圆柱孔的中心轴线距离设置为2mm。
26.此外，本技术还提供一种用于紧固摇臂的锁紧装置的安装方法，包括如下步骤：
27.将所述作动器主体与作动器输出轴装配完成；
28.将作动器摇臂安装在作动器输出轴上，使得圆柱孔与作动器输出轴圆柱面配合；
29.将所述摇臂固定销装配在作动器摇臂中，使得配合圆柱面与圆柱孔配合，且楔形斜面与作动器输出轴方槽平面保持紧密接触；
30.在螺纹面上安装自锁螺母。
31.本发明的有益效果是：
32.本技术提供的用于紧固摇臂的锁紧装置，用于飞机电传飞控系统中执行机构或者作动器输出轴与作动器摇臂的锁定。本锁紧装置主要依靠作动器输出轴上设置的平面以及摇臂固定销上设置的斜面来达到锁紧作用。通过作动器摇臂上两个贯穿通孔中输出轴与摇臂固定销的楔形作用，能够很好地保证作动器输出轴与摇臂之间的轴向及周向的锁紧要求；
33.此外，本技术零件生产加工工艺简单，成本低，精度能够保证，安装便捷，装配工艺性好，可靠性和安全性较高，特别是摇臂固定销中的楔形斜面与作动器输出轴方槽平面的楔形配合，使得作动器摇臂与作动器输出轴能够无间隙式传动，在提高可靠性和工艺性的同时，降低了成本，大大提高了传动精度。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
35.图1是本发明一种可用于紧固摇臂的锁紧装置的轴测图；
36.图2是本发明一种可用于紧固摇臂的锁紧装置的剖面图；
37.图3是作动器输出轴的轴测图；
38.图4是摇臂固定销的轴测图；
39.图5是作动器摇臂的轴测图；
40.图中：1、作动器主体，2、作动器输出轴，2a、作动器输出轴方槽平面，2b、作动器输出轴圆柱面，3、摇臂固定销，3a、螺纹面，3b、楔形斜面，3c、配合圆柱面，4、作动器摇臂，4a、圆柱孔，4b、圆柱孔，5、自锁螺母，6、摇臂连杆。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
44.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
45.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.本技术实施例公开了一种用于紧固摇臂的锁紧装置，参见图1-5所示，包括：作动器主体1、作动器输出轴2、摇臂固定销3、作动器摇臂4、自锁螺母5及摇臂连杆6；
48.所述作动器输出轴2的圆柱面2b的两端部设置方槽，所述方槽上有作动器输出轴方槽平面2a；
49.所述摇臂固定销3中设置两个不同心的螺纹圆柱及带楔形斜面3b的配合圆柱；
50.所述作动器摇臂4的横截平面设置圆柱孔4a，侧面设置圆柱孔4b，所述圆柱孔4a与圆柱孔4b空间交错；
51.所述螺纹圆柱的螺纹面3a与所述自锁螺母5通过螺纹连接配合实现螺纹轴向锁紧；
52.所述楔形斜面3b与所述作动器输出轴方槽平面2a配合并利用楔形作用实现无间隙式连接；
53.所述作动器输出轴2的圆柱面2b与所述作动器摇臂4中的圆柱孔4a过渡式配合；
54.所述配合圆柱的配合圆柱面3c与所述作动器摇臂4中的圆柱孔4b过渡式配合；
55.所述螺纹面3a中心线与配合圆柱面3c的中心线不同心；
56.所述楔形斜面3b一端与3a螺纹面相接，一端与3c配合圆柱面相接；
57.所述自锁螺母5通过螺纹连接面与所述螺纹面3a进行紧固连接，实现螺纹轴向锁定。
58.具体的，所述作动器主体1为飞控系统中的作动器及执行机构的主体部分；所述作动器输出轴2为飞控系统中的作动器及执行机构的输出轴部分，其执行作动器的角位移输出功能。所述作动器摇臂4为飞控系统中的作动器及执行机构的输出轴部分与作动器摇臂连杆之间的连接部件，此部件与所述作动器输出轴2连接精度往往影响着作动器对系统指令的执行精度的高低。
59.需要说明的是，本技术提供的用于紧固摇臂的锁紧装置，用于飞机电传飞控系统中执行机构或者作动器输出轴与作动器摇臂的锁定。本锁紧装置主要依靠作动器输出轴上设置的平面以及摇臂固定销上设置的斜面来达到锁紧作用。通过作动器摇臂上两个贯穿通孔中输出轴与摇臂固定销的楔形作用，能够很好地保证作动器输出轴与摇臂之间的轴向及周向的锁紧要求；摇臂固定销中的楔形斜面与作动器输出轴方槽平面的楔形配合，使得作动器摇臂与作动器输出轴能够无间隙式传动，在提高可靠性和工艺性的同时，降低了成本，大大提高了传动精度。
60.可选的，如图3所示，所述作动器输出轴圆柱面2b的直径设定为12mm，所述方槽上的作动器输出轴方槽平面2a距离作动器输出轴2的中心轴线的距离设置为3mm，作动器输出轴方槽平面2a沿作动器输出轴2的中心轴线方向的宽度设置为11mm。
61.可选的，如图4所示，所述带螺纹螺柱的螺纹面3a的直径设置为6mm，高度设置为10mm，包含1mm的退刀槽。
62.进一步的，所述带楔形斜面圆柱的配合圆柱面3c的直径设置为9mm，高度设置为21mm。
63.进一步的，所述带楔形斜面圆柱的楔形斜面3b的一端与螺纹面3a相接，一端与配合圆柱面3c相接。
64.进一步的，所述摇臂固定销3的配合圆柱面3c的中心线与螺纹面3a的中心线偏心距离设置为1.4mm。
65.可选的，如图5所示，所述圆柱孔4a的直径设置为12mm，深度设置为15mm，并与所述作动器输出轴2的圆柱面2b配合；
66.所述圆柱孔4b的直径设置为9mm，深度设置为22mm，并与所述摇臂固定销3的配合圆柱面3c配合；
67.所述圆柱孔4a与圆柱孔4b的中心轴线距离设置为2mm。
68.按照如上尺寸设置，将作动器输出轴2、摇臂固定销3、作动器摇臂4以及自锁螺母5装配在一起，可以达到图2所示的效果，最终保证楔形斜面3b与作动器输出轴方槽平面2a保持紧密接触，最终在螺纹面3a上安装自锁螺母5，即可达到作动器输出轴2与作动器摇臂4的稳定锁紧，并保证零间隙传动。
69.本技术的用于紧固摇臂的锁紧装置的安装方法如下：
70.先将所述作动器主体1与作动器输出轴2装配完成，再将作动器摇臂4安装在作动器输出轴2上，使得圆柱孔4a与作动器输出轴圆柱面2b配合，再将所述摇臂固定销3装配在作动器摇臂4中，使得配合圆柱面3c与圆柱孔4b配合，且楔形斜面3b与作动器输出轴方槽平面2a保持紧密接触，最终在螺纹面3a上安装自锁螺母5。
71.本发明的工作原理是：利用3
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摇臂固定销中的3b楔形斜面与2a
‑‑
作动器输出轴方槽平面的楔形配合，再使用5
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自锁螺母与3
‑‑
摇臂固定销中3a
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螺纹面螺纹连接锁紧，使得作动器摇臂与作动器输出轴能够无间隙式传动。
72.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
73.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
74.以上对本发明所提供的一种用于紧固摇臂的锁紧装置装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于，包括：作动器主体(1)、作动器输出轴(2)、摇臂固定销(3)、作动器摇臂(4)、自锁螺母(5)及摇臂连杆(6)；所述作动器输出轴(2)的圆柱面(2b)的两端部设置方槽，所述方槽上有作动器输出轴方槽平面(2a)；所述摇臂固定销(3)中设置两个不同心的螺纹圆柱及带楔形斜面(3b)的配合圆柱；所述作动器摇臂(4)的横截平面设置圆柱孔(4a)，侧面设置圆柱孔(4b)，所述圆柱孔(4a)与圆柱孔(4b)空间交错；所述螺纹圆柱的螺纹面(3a)与所述自锁螺母(5)通过螺纹连接配合实现螺纹轴向锁紧；所述楔形斜面(3b)与所述作动器输出轴方槽平面(2a)配合并利用楔形作用实现无间隙式连接；所述作动器输出轴(2)的圆柱面(2b)与所述作动器摇臂(4)中的圆柱孔(4a)过渡式配合；所述配合圆柱的配合圆柱面(3c)与所述作动器摇臂(4)中的圆柱孔(4b)过渡式配合；所述螺纹面(3a)中心线与配合圆柱面(3c)的中心线不同心；所述楔形斜面(3b)一端与(3a)螺纹面相接，一端与(3c)配合圆柱面相接；所述自锁螺母(5)通过螺纹连接面与所述螺纹面(3a)进行紧固连接，实现螺纹轴向锁定。2.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述作动器输出轴圆柱面(2b)的直径设定为12mm，所述作动器输出轴方槽平面(2a)距离作动器输出轴(2)的中心轴线的距离设置为3mm，所述作动器输出轴方槽平面(2a)沿作动器输出轴(2)的中心轴线方向的宽度设置为11mm。3.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述带螺纹螺柱的螺纹面(3a)的直径设置为6mm，高度设置为10mm，包含1mm的退刀槽。4.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述带楔形斜面圆柱的配合圆柱面(3c)的直径设置为9mm，高度设置为21mm。5.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述带楔形斜面圆柱的楔形斜面(3b)的一端与螺纹面(3a)相接，一端与配合圆柱面(3c)相接。6.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述摇臂固定销(3)的配合圆柱面(3c)的中心线与螺纹面(3a)的中心线偏心距离设置为1.4mm。7.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述圆柱孔(4a)的直径设置为12mm，深度设置为15mm，并与所述作动器输出轴(2)的圆柱面(2b)配合。8.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述圆柱孔(4b)的直径设置为9mm，深度设置为22mm，并与所述摇臂固定销(3)的配合圆柱面(3c)配合。
9.根据权利要求1所述的用于紧固摇臂的锁紧装置，其特征在于：所述圆柱孔(4a)与圆柱孔(4b)的中心轴线距离设置为2mm。10.一种用于权利要求1-9的紧固摇臂的锁紧装置的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：将所述作动器主体(1)与作动器输出轴(2)装配完成；将作动器摇臂(4)安装在作动器输出轴(2)上，使得圆柱孔(4a)与作动器输出轴圆柱面(2b)配合；将所述摇臂固定销(3)装配在作动器摇臂(4)中，使得配合圆柱面(3c)与圆柱孔(4b)配合，且楔形斜面(3b)与作动器输出轴方槽平面(2a)保持紧密接触；在螺纹面(3a)上安装自锁螺母(5)。

技术总结
本申请一种用于紧固摇臂的锁紧装置，包括作动器主体、作动器输出轴、摇臂固定销、作动器摇臂、自锁螺母及摇臂连杆；作动器输出轴的圆柱面的两端部设置方槽，方槽上有作动器输出轴方槽平面；摇臂固定销中设置两个不同心的螺纹圆柱及带楔形斜面的配合圆柱；作动器摇臂的横截平面设置圆柱孔，侧面设置圆柱孔；螺纹圆柱的螺纹面与自锁螺母通过螺纹连接配合实现螺纹轴向锁紧；楔形斜面与作动器输出轴方槽平面配合并利用楔形作用实现无间隙式连接；作动器输出轴的圆柱面与作动器摇臂中的圆柱孔过渡式配合。本锁紧装置依靠作动器输出轴上平面以及摇臂固定销上斜面在作动器摇臂上的两个贯穿孔中楔形作用，保证作动器输出轴与摇臂之间轴向及周向锁紧要求。轴向及周向锁紧要求。轴向及周向锁紧要求。


技术研发人员：王雯 戚伟明 庞宝玉 于宗宝
受保护的技术使用者：兰州飞行控制有限责任公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/8/14