阅读说明：本技术 直连舵机轴向力消除机构 (Directly link steering wheel axial force canceling mechanism ) 是由 乔宇航 刘昶秀 陈冲 王开强 陈润峰 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种直连舵机轴向力消除机构,安装在舵轴(1)上,包括应力转移架(2)和连接轴(3),所述应力转移架(2)包括两个相对设置的第一连接端(21)和第二连接端(22)、分别连接第一连接端(21)和第二连接端(22)且相对设置的第一弧形架(23)和第二弧形架(24)；所述第一连接端(21)和所述第二连接端(22)与所述舵轴(1)固定连接,所述舵轴(1)上设有与连接轴(3)相匹配的径向通孔(11),所述连接轴(3)穿过所述径向通孔(11)分别与第一弧形架(23)和第二弧形架(24)连接。本发明的直连舵机轴向消除机构,能够将舵轴的轴向力转移,避免轴向对于舵机的不利影响。(The invention relates to an axial force eliminating mechanism of a direct-connected steering engine, which is arranged on a steering shaft (1) and comprises a stress transfer frame (2) and a connecting shaft (3), wherein the stress transfer frame (2) comprises a first connecting end (21) and a second connecting end (22) which are oppositely arranged, and a first arc-shaped frame (23) and a second arc-shaped frame (24) which are respectively connected with the first connecting end (21) and the second connecting end (22) and are oppositely arranged; the first connecting end (21) and the second connecting end (22) are fixedly connected with the rudder shaft (1), a radial through hole (11) matched with the connecting shaft (3) is formed in the rudder shaft (1), and the connecting shaft (3) penetrates through the radial through hole (11) to be connected with the first arc-shaped frame (23) and the second arc-shaped frame (24) respectively. The direct-connected steering engine axial eliminating mechanism can transfer the axial force of a steering shaft and avoid adverse effect of the axial direction on a steering engine.)

直连舵机轴向力消除机构

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种直连舵机轴向力消除机构。

背景技术

飞行器舵面(例如副翼、方向舵、升降舵等)转动轴(舵轴)与舵机的连接方式通常有两种。第一种方式为，舵机通过铰链摇臂机构驱动舵轴。此种方式中，舵机输出轴与舵轴并非同轴，通过铰链摇臂结构连接，实现舵面驱动。此种连接方式的优点在于可以避免舵轴上的轴向力传递到舵机上，缺点在于连接结构复杂，带来连接间隙大(铰链实现运动需要间隙配合)、连接刚度低的问题，对飞行控制造成不利影响。

第二种连接方式为，舵机输出轴直连舵轴。此种方式中舵机输出轴与舵轴同轴，且中间无机构转接。此种连接方式的有点在于简化了连接方式，相比于第一种连接方式大大减小了连接间隙，连接刚度高，对于控制有利。缺点在于舵轴的轴向力会直接传递到舵机上。

由于舵机基本功能是实现扭矩输出，因此其抗扭矩性能好。但其抗轴向力性能较差，当轴向力过大时可能造成舵机损坏。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种直连舵轴轴向力消除机构，消除舵机输出轴直连舵轴时的轴向力。

为实现上述目的，本发明提供一种直连舵轴轴向力消除机构，安装在舵轴上，包括应力转移架和连接轴，所述应力转移架包括两个相对设置的第一连接端和第二连接端、分别连接第一连接端和第二连接端且相对设置的第一弧形架和第二弧形架；

所述第一连接端和所述第二连接端与所述舵轴固定连接，所述舵轴上设有与连接轴相匹配的径向通孔，所述连接轴穿过所述径向通孔分别与第一弧形架和第二弧形架连接。

根据本发明的一个方面，舵机包括机身机构，所述消除机构还第一推力球轴承和第二推力球轴承，所述第一推力球轴承一端与机身结构抵靠，另一端与所述第一连接端相抵接；

所述第二推力球轴承一端与机身结构抵靠，另一端与所述第二连接端相抵接。

根据本发明的一个方面，所述连接轴包括轴体和轴帽，所述第一弧形架上设有第一安装孔，所述第二弧形架上设有第二安装孔，所述轴体依次穿过第二安装孔、径向通孔与所述第一安装孔相配合；

所述轴帽位于所述第二安装孔外侧与所述第二弧形架相抵接。

根据本发明的一个方面，所述轴体与所述第一安装孔螺纹配合。

根据本发明的一个方面，沿着由第二安装孔至第一安装孔的方向，所述轴体的外径逐渐减小。

根据本发明的一个方案，本发明的直连舵机轴向消除机构，在舵轴外周连接应力转移架，并且设有连接轴，连接轴沿舵轴径向与舵轴和应力转移架分别连接。如此使得当舵轴轴向力作用时，可以将轴向应力通过连接轴转移至应力转移架上。从而避免舵轴与舵机输出轴直接连接时，舵轴轴向力直接传递到舵机上，对舵机造成不利影响。

根据本发明的一个方案，本发明的直连舵机轴向力消除机构，通过连接轴压紧应力转移架的第一弧形架和第二弧形架，使应力转移架处于弹性变形状态，消除舵轴、连接轴与应力转移架的接触间隙。同时应力转移架弹性变形后，长度有变形趋势，从而消除应力转移架与推力球轴承、推力轴承与机身结构的间隙。避免由于间隙导致无法完全传递轴向力。

附图说明

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性表示根据本发明一种实施方式的直连舵机轴向力消除机构的剖视图；

图2示意性表示根据本发明一种实施方式的直连舵机轴向力消除机构的立体图。

具体实施方式

此说明书实施方式的描述应与相应的附图相结合，附图应作为完整的说明书的一部分。在附图中，实施例的形状或是厚度可扩大，并以简化或是方便标示。再者，附图中各结构的部分将以分别描述进行说明，值得注意的是，图中未示出或未通过文字进行说明的元件，为所属技术领域中的普通技术人员所知的形式。

此处实施例的描述，有关方向和方位的任何参考，均仅是为了便于描述，而不能理解为对本发明保护范围的任何限制。以下对于优选实施方式的说明会涉及到特征的组合，这些特征可能独立存在或者组合存在，本发明并不特别地限定于优选的实施方式。本发明的范围由权利要求书所界定。

结合图1和图2所示，本发明的直连舵机轴向力消除机构，安装在舵轴1上。包括应力转移架2和连接轴3。

具体来说，应力转移架2包括第一连接端21、第二连接端22、第一弧形架23和第二弧形架24。第一连接端21和第二连接端22设置在沿舵轴1轴向相对的上下两侧，第一连接端21和第二连接端22分别与舵轴1固定连接。第一弧形架23一端与第一连接端21固定连接，另一端与第二连接端22固定连接。第二弧形架24一端与第一连接端21固定连接，另一端与第二连接端22固定连接。第一弧形架23和第二弧形架24在舵轴的左右两侧相对设置。

舵轴1上设有与连接轴3相匹配的径向通孔11，连接轴穿过径向通孔11分别与第一弧形架23和第二弧形架24相连接。

本发明的直连舵机轴向消除机构，在舵轴1外周连接应力转移架2，并且设有连接轴3，连接轴3沿舵轴1径向与舵轴1和应力转移架2分别连接。如此使得当舵轴1轴向力作用时，可以将轴向应力通过连接轴3转移至应力转移架2上。从而避免舵轴与舵机输出轴直接连接时，舵轴轴向力直接传递到舵机上，对舵机造成不利影响。

结合图1和图2所示，舵机包括机身机构。本发明的直连舵机轴向力消除机构还包括第一推力球轴承4和第二推力球轴承5。第一推力球轴承4一端与机身机构抵接固定连接，另一端与第一连接端21固定连接。第二推力球轴承5一端与机身机构抵接固定连接，另一端与第二连接端22固定连接。

如此设置，可以将舵轴1的轴向应力通过连接轴3转移到应力转移架2上，在分别通过第一推力球轴承4和第二推力球轴承5传递至机身结构上，从而消除舵机受力。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的连接轴3包括轴体31和轴帽32。第一弧形架23上设有第一安装孔231，第二弧形架24上设有第二安装孔241，轴体31依次穿过第二安装孔241、径向通孔11与所述第一安装孔231相配合。轴帽32位于第二安装孔241外侧与第二弧形架24相抵接。

根据本发明的一种实施方式，轴体31前端(图示左端)设有螺纹，第一弧形架23上的第一安装孔231处设有内螺纹，轴体31以第一安装孔231螺纹配合连接。如此保证连接强度，同时避免由于存在间隙导致轴向应力不能很好地传递至应力转移架2上。

根据本发明的一种实施方式，沿着由第二安装孔241至第一安装孔231的方向，所述轴体31的外径逐渐减小。同时，第二安装孔241、径向通孔11和第一安装孔231的孔径大小也依次减小。即连接轴的外周面为锥形面，如此可以进一步保证舵轴1的轴向力能够传递至连接轴3上，进而转移至应力转移架2上。

本发明的直连舵机轴向力消除机构，通过连接轴压紧应力转移架的第一弧形架和第二弧形架，使应力转移架处于弹性变形状态，消除舵轴、连接轴与应力转移架的接触间隙。同时应力转移架弹性变形后，长度有变形趋势，从而消除应力转移架与推力球轴承、推力轴承与机身结构的间隙。避免由于间隙导致无法完全传递轴向力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。