[发明专利]一种λ形作动筒驱动机构

说明书

本申请属于飞机舵面的驱动机构及结构设计领域，特别涉及一种λ形作动筒驱动机构；λ形作动筒，λ形作动筒具有λ形外筒(4)与作动轴(3)，λ形外筒(4)具有支臂(41)，所述支臂(41)与舵面转动轴O铰接；作动轴(3)通过连杆(2)与铰接在舵面转动轴O的摇臂(1)铰接，λ形外筒(4)与飞机主承载结构连接；改变了传统舵面设计时的传力路线，不再需要主承载结构进行作动筒固定段支撑，放宽了飞机主承载结构布置限制，增加了飞机结构设计域。

技术领域

本申请属于飞机舵面的驱动机构及结构设计领域，特别涉及一种λ形作动筒驱动机构。

背景技术

飞机舵面广泛应用直筒式作动筒驱动舵面摇臂，使舵面绕转动轴线偏转。直筒式作动筒输出端与舵面摇臂驱动点铰接，固定端铰接或固支在飞机主承载结构上，传递舵面驱动的反作用力。作动筒固定端铰接机构简图如图3所示。图中作动轴y和外筒z组成传统的直筒式作动筒。作动轴y在外筒z内伸缩滑动运动时即可驱动摇臂x绕O点转动。作动筒固定端固支时在作动轴y与摇臂间应增加一个连杆以满足运动自由度要求。图中x摇臂；y作动轴；z外筒；O：舵面转动轴；A：摇臂驱动点；B固定端铰接点；E作动轴与外筒滑动副。

a)该机构整体占用空间大，为满足作动筒布置需要在作动筒支点处设置主承载结构，以平衡作动筒输出力，然而主承载结构布置受飞机构件布置限制较大，有时难以实现；

b)C点载荷Fc与作动筒输出驱动载荷F相当，其大小与舵面载荷相关，大舵面载荷高达几十万牛，对主承载结构要求较高；

c)运动过程中作动筒存在小角度摆动，进而带动作动筒上管路摆动，为规避与周边结构出现磕碰的风险，应预留足够的运动空间。

发明内容

为减小作动筒安装布置对主承载结构的限制，采用λ形驱动机构，改变作动筒传载路线，使主要载荷传回舵面主承载支撑结构，作动筒支撑点载荷可大幅度降低，且可消除作动筒小角度摆动，本申请的λ形作动筒驱动机构，具体包括：

λ形作动筒，λ形作动筒具有λ形外筒与作动轴，λ形外筒具有支臂，所述支臂与舵面转动轴O铰接；作动轴通过连杆与铰接在舵面转动轴O的摇臂铰接，λ形外筒与飞机主承载结构连接。

优选的是，λ形外筒通过拉杆与飞机主承载结构铰接，飞机主承载结构的作用是为λ形外筒提供力的支点。

优选的是，λ形外筒具有两个并列的圆柱筒，每个所述圆柱筒均有一个作动轴，并列的圆柱筒不仅能够提供更加稳定的动力源，而且能够提供提供额外的保险措施，当圆柱筒形作动筒损坏还能具有另一个圆柱筒进行正常工作，此外，并列设置的圆柱筒具有并列方向的加固作用，也就是说λ形作动筒不会沿并列方向晃动。

优选的是，所述支臂的轴线与作动轴的轴线之间的夹角为30°～70°，根据实际工作环境，30°～70°的夹角使机构有更大的传动角，传动角是指压力角的余角，通常用来描述机械机构的传动性能，传动角越大，机构的机械性能越好。

优选的是，作动轴与连杆的总长度为摇臂长度的0.5～2.5倍。

优选的是，所述支臂整体为三棱柱状，其一个侧面与λ形外筒固定连接，所述侧面的对角具有铰接耳片。

优选的是，所述支臂具有镂空，镂空能够不减少结构强度的情况下大幅度降低结构重量。

优选的是，所述铰接耳片具有多个，多个耳片沿耳片中心孔轴向等距分布，多耳片能够提高结构稳定性。

优选的是，λ形外筒的远离作动轴的一端具有拉杆铰接耳片。

优选的是，λ形外筒与支臂通过3D打印一体成型。

本申请的优点包括：

a)改变了传统舵面设计时的传力路线，不再需要主承载结构进行作动筒固定段支撑，放宽了飞机主承载结构布置限制，增加了飞机结构设计域。