一種多功能負載模擬試驗臺的製作方法
2023-05-20 02:55:16
一種多功能負載模擬試驗臺的製作方法
【專利摘要】一種多功能負載模擬試驗臺，它包括底座、加載舵機、加載舵機固定耳座、加載舵機前後位置調整楔形塊、加載舵機左右位置調整塊、拉壓力傳感器、連接法蘭、加載舵機耳環軸、中間慣量塊、被測舵機輸出軸、被測舵機、被測舵機安裝板、齒條、齒輪、齒輪軸、齒輪軸支座、滾動軸承、中間支架、慣量盤、防轉動「十」字架、螺紋堵頭、防側向力導向輪、加載舵機輸出軸、轉接頭、銷釘、導向輪擋板、齒輪軸支座軸承、加載舵機左右位置調整螺釘和被測舵機耳環軸；該試驗臺以最簡單的結構、最方便的操作和最低的使用成本對被測舵機的性能進行準確、可靠的測試，同時本實用新型具有拆裝方便及安裝轉換結構通用性強的優點，所以也可以適用於其他需要加載的設備。
【專利說明】一種多功能負載模擬試驗臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多功能負載模擬試驗臺，它通過對被測舵機進行負載及負載端慣量的模擬，從而對被測舵機的技術性能指標進行測試，尤其適用於航空航天地面半實物仿真的飛行器舵面驅動舵機所受負載及負載端慣量的模擬測試。屬於航空航天模擬測試設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]多功能負載模擬試驗臺是地面半實物仿真實驗室動態模擬飛彈等飛行器在飛行中舵面驅動舵機所受負載及負載端慣量的重要設備，它是飛行器大迴路半實物仿真系統的重要組成部分。隨著科學技術的發展，對飛行器的機動性和控制精度的要求越來越高，進而對負載模擬器加載性能提出越來越高的要求，由此推動了負載模擬器的研究進展。舵面驅動舵機是飛行器飛控系統的重要組成部分，它的技術性能對飛行器的可靠性、操作性和安全性有著至關重要的影響，因此在實驗條件下對舵機的性能進行測試有著非常重大的意義。
[0003]本實用新型專利申請是在實驗室條件下復現飛行器的舵面驅動舵機所受的負載及負載端的慣量，根據被測舵機的各項參數，檢測被測舵機的技術性能指標是否滿足要求，還可用於被測舵機的位置、速度、加速度和力等方面的控制和測試。
[0004]目前公知的負載模擬裝置架構複雜、體積龐大或者承載能力有限、無法精確地實現負載的動態模擬，更無法模擬負載端慣量。現有的負載模擬裝置多數沒有考慮安裝、拆卸、更換以及操作的簡單方便和試驗人員的舒適性；同時現有的負載模擬裝置也沒有考慮試驗臺主體的受力情況，以及加載過程中如何有效地減小徑向不平衡力的問題，這對於大功率、大力矩加載情況下顯得更加不容忽視；另外現有的負載模擬裝置對舵面慣量等模擬考慮較少，大部分只能模擬固定慣量甚至不能實現慣量的模擬。本實用新型專利申請針對現有負載模擬裝置的缺陷設計了本多功能負載模擬實驗裝置，其中加載舵機與被測舵機對頂安裝，將加載舵機的輸出力作為被測舵機的輸入負載，通過改變加載舵機的輸出力來改變被測舵機的負載，模擬飛行器舵面所受動態載荷；利用純機械結構來實現對負載端慣量的模擬，通過簡單更換或添加部件就可以實現慣量的近似連續調節。本實用新型的多功能負載模擬實驗裝置結構簡單、製造成本低、通用性與操作性強，同時通過提高多功能負載模擬實驗裝置的抗彎性及減小徑向不平衡力，從而有效地提高了安全可靠性。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在於提供一種多功能負載模擬試驗臺，它是一種模擬飛行器在飛行中舵面驅動舵機所受負載及負載端慣量的試驗臺，從而測試舵機性能是否滿足飛行要求。這種試驗臺能夠以最簡單的結構、最方便的操作和最低的使用成本對被測舵機的性能進行準確、可靠的測試，同時本實用新型具有拆裝方便及安裝轉換結構通用性強的優點，所以也可以適用於其他需要加載的設備。[0006]為了實現上述發明目的，本實用新型採用了如下技術方案:
[0007]本實用新型一種多功能負載模擬試驗臺，它包括底座、加載舵機、加載舵機固定耳座、加載舵機前後位置調整楔形塊、加載舵機左右位置調整塊、拉壓力傳感器、連接法蘭、力口載舵機耳環軸、中間慣量塊、被測舵機輸出軸、被測舵機、被測舵機安裝板、齒條、齒輪、齒輪軸、齒輪軸支座、滾動軸承、中間支架、慣量盤、防轉動「十」字架、螺紋堵頭、防側向力導向輪、加載舵機輸出軸、轉接頭、銷釘、導向輪擋板、齒輪軸支座軸承和加載舵機左右位置調整螺釘、被測舵機耳環軸；它們之間的位置連接關係是:加載舵機通過其缸體耳軸安裝在加載舵機固定耳座上，加載舵機輸出軸通過連接法蘭和轉接頭與拉壓力傳感器連接；被測舵機與被測舵機安裝板螺紋連接固定，被測舵機安裝板與底座之間以螺紋連接固定；被測舵機輸出軸通過連接法蘭和轉接頭與拉壓力傳感器連接；中間慣量塊的左右兩端分別與加載舵機耳環軸和被測舵機耳環軸通過銷釘連接；中間慣量塊的前後兩端各伸出一根軸，軸末端裝有滾動軸承和防側向力導向輪；齒條通過螺釘安裝在中間慣量塊的上端；齒輪固定在齒輪軸上，齒輪軸安放在齒輪軸支座上，齒輪軸支座以螺紋連接接的方式安裝在中間支架上，中間支架通過螺紋連接固定在底座上；慣量盤安放在齒輪軸的兩端，並使用防轉動「十」字架固定，防止慣量盤轉動時的摩擦力使得螺紋堵頭鬆動，螺紋堵頭安裝在齒輪軸的末端，用於慣量盤的軸向固定，並防止鬆動。
[0008]所述底座的整體結構採用箱型金屬結構件，減輕了整個試驗臺的質量，底座的主體受力部分為兩塊垂直的整體鋼板，並輔以加強筋，這樣的結構較好地分擔了直線加載系統的加載力，從而使得整個試驗臺的抗彎性能得到較大程度的提高；
[0009]所述加載舵機是一個伺服加載油缸，它的結構為雙出杆雙作用對稱式液壓缸，它的作用是對被測舵機提供加載條件。它通過耳軸安裝在加載舵機固定耳座上，為了保證加載舵機和被測舵機中心軸線重合，加載舵機的左右、前後位置可分別通過加載舵機左右位置調整楔形塊和加載舵機前後位置調整塊進行調節，加載舵機輸出軸通過連接法蘭和轉接頭與拉壓力傳感器連接，中間連接部件的連接方式均為螺紋連接；
[0010]所述加載舵機固定耳座是加載舵機的固定裝置，它包括兩個耳座，通過螺釘固定在試驗臺基座上，它的作用是通過它與加載舵機耳軸的配合實現對加載舵機的固定，這樣加載舵機在固定的同時可以實現俯仰角度的調節；
[0011]所述加載舵機前後位置調整楔形塊是安裝在加載舵機固定耳座旁邊的楔形塊，其一側為垂直面，另一側為帶有斜度的平面，通過它與其相鄰斜面的配合實現加載舵機前後位置的調整，其位置是通過調整其上螺釘的深淺位置來實現的；
[0012]所述加載舵機左右位置調整塊是安裝在加載舵機固定耳座兩側的調整塊，它包括定塊、動塊和調整螺釘，定塊連接在試驗臺基座上，通過改變調整螺釘的深淺位置來實現動塊對加載舵機耳座的作用力，從而實現加載舵機左右位置的調整；
[0013]所述拉壓力傳感器是按需選購的市購件，其功能是對加載舵機和被測舵機上的作用力進行精確的測量，其精度較高，從而實現精確的力控制，同時對力紛爭研究有很好的作用；
[0014]所述連接法蘭是設計的與拉壓力傳感器連接的法蘭式結構，其上有8個通孔，對應拉壓力傳感器上的通孔，實現與拉壓力傳感器的連接；
[0015]所述加載舵機耳環軸是加載舵機最末端帶有關節軸承的部分，它分別與拉壓力傳感器及中間慣量塊連接，它是加載舵機的最終輸出部分；
[0016]所述中間慣量塊是加載舵機與被測舵機的中間連接部分，它的左右兩側是用來安裝防側向力導向輪的，它的前後兩側分別連接加載舵機耳環軸和被測舵機輸出軸，其上端是連接慣量模擬單元的部分，它是一個特別關鍵的連接轉換件；
[0017]所述被測舵機輸出軸是被測舵機的伸出軸，其前端與連接法蘭相連，它的功能是完成加載舵機力、速度、位移等量的輸出；
[0018]所述被測舵機是安裝在試驗臺上被測試的設備，它是所有被測試設備總稱，它通過被測舵機安裝板固定在試驗臺底座上，不同的被測試設備配備不同的安裝板，從而使試驗臺適用於多種被測試設備；
[0019]所述被測舵機安裝板是矩形板料件；其功能是實現被測舵機在試驗臺上的安裝，其上開有通孔，通過螺釘將其與被測舵機及試驗臺底座固連；
[0020]所述齒條是按需選購的市購件，其型號為HPR-高精度齒條，其通過螺釘安裝在中間慣量塊上，與齒輪進行配合，將直線運動轉換為轉動；
[0021]所述齒輪是按需選購的市購銑削齒輪，與齒條配合，將直線運動轉換為轉動，從而實現舵面轉動慣量的模擬；
[0022]所述齒輪軸是支撐齒輪的圓軸，其兩端靠齒輪軸支座來支撐，慣量盤就安裝在齒輪軸的末端，是慣量模擬部分的主要支撐軸；
[0023]所述齒輪軸支座是用來支撐齒輪軸的部件，其內部裝有兩個滾動軸承，它通過螺釘安裝在試驗臺上；
[0024]所述滾動軸承是按需選購的調心滾子軸承，其功能是抵消加載試驗過程中產生的徑向不平衡力；
[0025]所述中間支架是用金屬板料連接製作的金屬結構支架；其功能是抵抗加載試驗過程中出現的徑向不平衡力，防側向力導向輪底面與其底部的摩擦板直接接觸，防側向力導向輪頂面與中間支架內部頂面有2_的間隙，它是為防止徑向不平衡力及安裝方便而設計的；
[0026]所述慣量盤是園盤形結構件，其功能是轉動慣量的模擬，其上面開有大小通孔，可以根據試驗要求加裝慣量圓環或慣量塊來實現轉動慣量的近似無級調節；
[0027]所述防轉動「十」字架是「十」字型金屬結構件，它安裝在齒輪軸與慣量盤之間，它的功能是防止由於慣量盤的轉動而使螺紋堵頭鬆動；
[0028]所述螺紋堵頭是帶有內螺紋的圓柱金屬結構件，它安裝在齒輪軸與慣量盤外側，它的功能是將慣量盤與齒輪軸固連；
[0029]所述防側向力導向輪是內部帶有調心滾子軸承，外部帶有摩擦輪的部件，它安裝在中間慣量塊兩端，通過其與中間支架之間的接觸及間隙關係實現對徑向不平衡力的控制；
[0030]所述加載舵機輸出軸是加載舵機的液壓缸活塞杆，其前端與連接法蘭相連，它的功能是完成加載舵機力、速度、位移等量的輸出；
[0031]所述轉接頭是兩端帶有螺紋的圓柱金屬結構件，它的功能是連接拉壓力傳感器與加載舵機耳環軸，起到轉接的作用；
[0032]所述銷釘是圓柱軸，其功能是實現加載舵機耳環軸及被測舵機耳環軸與中間慣量塊的連接；
[0033]所述導向輪擋板是連接在中間支架內側的金屬板料製作的金屬結構件，它與防側向力導向輪的外側留有0.5mm的間隙，它的功能是防止水平面內的徑向不平衡力，並考慮了安裝方便因此留有一定間隙；
[0034]所述齒輪軸支座軸承是按需選購的市購件，其功能是支撐齒輪軸，並抵抗齒輪齒條哨合時所產生的徑向力；
[0035]所述加載舵機左右位置調整螺釘是按需選購的市購件，其功能是通過改變其深淺位置來實現對加載舵機耳座的作用力，從而實現加載舵機左右位置的調整；
[0036]所述被測舵機耳環軸的結構形狀同加載舵機耳環軸。
[0037]本實用新型中，通過改變加載舵機的輸出力和慣量盤的慣量，可以對飛行器在飛行中舵面驅動舵機所受負載及負載端慣量進行模擬，通過測試被測舵機的各項性能指標，檢測被測舵機是否滿足要求，本負載模擬試驗臺可以實現對多種不同被測舵機的性能測試，安裝、調試、試驗等操作方便。
[0038]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:
[0039]1、經濟性:本實用新型屬於自主研發設計，其結構簡單、設計合理且加工製作及拆裝方便，投入成本低；不僅能夠實現傳統負載模擬器的各項加載任務，而且避免了使用複雜結構試驗臺所帶來的高成本，與其它類型負載模擬器比具有較為明顯的成本優勢；
[0040]2、安全可靠性:本實用新型採用簡單的對頂結構，設計了主體承力機構，使底座重量輕，且抗彎性能好；並利用導向輪等簡單的機械結構有效地避免了不平衡徑向力的產生；
[0041]3、通用性:本實用新型充分考慮了被測舵機種類的差異，設計了適用於不同被測舵機的連接結構，同時加載舵機與被測舵機的安裝、拆卸操作方便；本實用新型的試驗臺上分別為加載舵機與被測舵機安裝了拉壓力傳感器、位移傳感器等各種反饋傳感器，使本試驗臺功能全面，可用於對力、速度、加速度和位置等各方面的測試；
[0042]4、操作性:本實用新型充分考慮了從安裝到調試再到正常試驗對於本試驗臺操作可行性的要求，通過簡單的機械結構和間隙等實現了操作簡便性，同時考慮了試驗人員的勞動強度合理設計了試驗臺的高度等；
[0043]5、精確性:本實用新型的實際控制精度主要取決於傳感器的有效精度，基於此本實用新型的所有傳感器都充分考慮了安裝形式、採集精度、轉換接口與精度等，同時本實用新型通過對準確傳動比、轉動慣量盤、慣量塊等部分的精確設計，使本試驗臺可以較為準確地實現對舵面慣量的近似無級調節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]圖1是本實用新型實施例的等軸測視圖；
[0045]圖2是本實用新型實施例正視圖；
[0046]圖3是圖2的A-A部分剖視圖；
[0047]圖4是圖3的部分結構詳解圖；
[0048]圖5是本實用新型實施例的俯視圖；
[0049]圖6是圖5的部分結構詳解圖；[0050]圖7是圖5的B-B剖視圖；
[0051]圖中，1.被測舵機，2.被測舵機安裝板，3.被測舵機輸出軸，4.慣量盤，5.防轉動「十」字架，6.螺紋堵頭，7.中間支架，8.加載舵機輸出軸，9.加載舵機前後位置調整楔形塊，10.加載舵機固定耳座，11.加載舵機，12.底座，13.連接法蘭，14.拉壓力傳感器，
15.轉接頭，16.被測舵機耳環軸，17.銷釘，18.中間慣量塊，19.銷釘，20.加載舵機耳環軸，21.連接法蘭，22.拉壓力傳感器，23.轉接頭，24.導向輪擋板，25.滾動軸承，26.防側向力導向輪，27.齒輪，28.齒輪軸，29.齒輪軸支座，30.齒輪軸支座軸承，31.齒條，32.加載舵機左右位置調整螺釘，33.加載舵機左右位置調整塊。
【具體實施方式】
[0052]以下結合附圖及實施例對本實用新型的技術方案作進一步的說明。
[0053]參閱圖1，本實用新型是一種多功能負載模擬試驗臺，它包括底座12、加載舵機
11、加載舵機固定耳座10、加載舵機前後位置調整楔形塊9、加載舵機左右位置調整塊33、拉壓力傳感器22、14、連接法蘭21、13、加載舵機輸出軸8、中間慣量塊18、被測舵機耳環軸
16、被測舵機1、被測舵機安裝板2、齒條31、齒輪27、齒輪軸28、齒輪軸支座29、滾動軸承25、中間支架7、慣量盤4、防轉動「十」字架5、螺紋堵頭6以及防側向力導向輪26、轉接頭15、23、銷釘17、19、導向輪擋板24、齒輪軸支座軸承30和加載舵機左右位置調整螺釘32。它們之間的位置連接關係是:加載舵機11通過耳軸安裝在加載舵機固定耳座10上，加載舵機輸出軸8通過連接法蘭21和轉接頭23與拉壓力傳感器22連接；被測舵機I與被測舵機安裝板2螺紋連接固定，被測舵機安裝板2與底座12之間以螺紋連接固定；被測舵機輸出軸3通過連接法蘭13和轉接頭15與拉壓力傳感器14連接；中間慣量塊18的左右兩端分別與加載舵機耳環軸20和被測舵機耳環軸16通過銷釘19、17連接；中間慣量塊18的前後兩端各伸出一根軸，軸末端裝有滾動軸承25和防側向力導向輪26 ;齒條31通過螺釘安裝在中間慣量塊18的上端；齒輪27固定在齒輪軸28上，齒輪軸28安放在齒輪軸支座29上，齒輪軸支座29以螺紋連接接的方式安裝在中間支架7上，中間支架7通過螺紋連接固定在底座12上；慣量盤4安放在齒輪軸28的兩端，並使用防轉動「十」字架5固定，防止慣量盤4轉動時的摩擦力使得螺紋堵頭6鬆動，螺紋堵頭6安裝在齒輪軸28的末端，用於慣量盤4的軸向固定，並防止鬆動。
[0054]加載舵機11在跟隨被測舵機I主動運動的同時精確對其施加給定的力載荷，以準確復現飛行器舵面的氣動載荷和負載慣量，檢測被測舵機I迴路性能。
[0055]參閱圖1和2，加載舵機11通過其缸體耳軸安裝在加載舵機固定耳座10上，為了保證加載舵機11和被測舵機I中心軸線重合，加載舵機11的前後及左右位置可分別通過加載舵機前後位置調整楔形塊9和加載舵機左右位置調整塊32進行調節，可通過調整加載舵機前後位置調整楔形塊9的高低來調整加載舵機11的前後位置，通過調整加載舵機左右位置調整螺釘32來調整加載舵機11的左右位置調整塊33和加載舵機11的左右位置，從而保證加載舵機耳環軸20和被測舵機耳環軸16的同軸度。加載舵機輸出軸8通過連接法蘭21和轉接頭23與拉壓力傳感器22連接，中間連接部件的連接方式均為螺紋連接。其中，加載舵機輸出軸8的直徑為100mm。
[0056]被測舵機I通過螺紋連接方式與被測舵機安裝板2固定，被測舵機安裝板2與底座12之間以螺紋連接的方式固定，裝卸方便；被測舵機輸出軸16通過連接法蘭13和轉接頭23與拉壓力傳感器22連接，中間連接部件的連接方式均為螺紋聯接；被測舵機耳環軸16通過銷釘17連接在中間慣量塊18上。加載舵機11與中間慣量塊18之間的過渡連接方式與被測舵機I 一樣。這樣就實現了被測舵機I和加載舵機11之間的對頂連接。
[0057]參見圖3、圖4和圖7，中間慣量塊18的左右兩端分別與加載舵機輸出軸8和被測舵機耳環軸16通過銷釘19連接，實現加載舵機11和被測舵機I的對頂加載，將加載舵機11的輸出力作為被測舵機I的負載，改變加載舵機11的輸出力即可模擬飛行器在飛行過程中舵面受力變化情況；中間慣量塊18的前後兩端各伸出一根軸，軸末端裝有滾動軸承25和防側向力導輪26 ;防側向力導輪26通過滾動軸承25安裝在中間慣量塊18上，導向輪擋板24限制了防側向力導輪26的水平方向的位置，防止被測舵機輸出軸3軸線與加載舵機輸出軸8軸線在水平位置上的不重合，從而避免了水平徑向不平衡力的產生。其中，滾動軸承25是選用調心滾子軸承22313。
[0058]參見圖4和圖7，防側向力導輪26在垂直方向通過摩擦板進行垂直方向的定位限制，防側向力導輪26頂面留有2mm空間，用於安裝時調整高度差，並吸收振動；左右導輪分別通過耐摩擦擋板進行水平方向的定位限制，左右兩端各留有0.5mm的空間用於安裝調整並吸收水平徑向不平衡力。若加載舵機輸出軸8與被測舵機輸出軸3產生徑向不平衡力，不但會產生很大的彎矩，影響加載試驗的穩定性和準確性，而且會在加載舵機11及被測舵機I的導向密封處產生很大的洩漏，對整個加載系統的性能產生很大的影響，因此防止徑向不平衡力尤為重要；採用這種結構，對加載舵機輸出軸8和被測舵機輸出軸3在垂直方向以及水平方向都進行了定位限制，簡單而又有效地防止了加載舵機11和被測舵機I伸出軸上徑向不平衡力的產生；
[0059]參見圖5和圖6，齒條31通過螺紋連接安裝在中間慣量塊18的上端，可根據是否需要模擬慣量進行安裝和拆卸，操作簡便；齒條31與其上端的齒輪27嚙合，當加載試驗臺工作時，齒條31運動帶動齒輪27轉動，進而帶動慣量盤4轉動，從而較為真實有效地實現了對舵面慣量的模擬。齒輪27固定在齒輪軸28上，齒輪軸28安放在齒輪軸支座29上，齒輪軸支座29以螺紋連接接的方式安裝在中間支架7上，中間支架7通過螺紋連接的形式固定在底座12上；其中，齒條31選用HPR-高精度齒條，其模數為5，其長度為1005mm ;齒輪27的模數為5，分度圓直徑為100mm。
[0060]參見圖2、圖5和圖7，慣量盤4安放在齒輪軸28的兩端，並使用防轉動「十」字架5固定，防止慣量盤4轉動時的摩擦力使得螺紋堵頭6鬆動，螺紋堵頭6安裝在齒輪軸28的末端，用於慣量盤4的軸向固定，並防止鬆動。慣量盤4上開有許多大小通孔，大通孔是為了在慣量盤4在等質量的條件下提供更大的慣量；小慣量圓環和小慣量塊可通過小通孔以螺紋連接的方式連接在慣量盤4上，從而實現對負載慣量的近似連續模擬；
[0061]參見圖1、圖2和圖7，底座12的整體結構採用箱型結構，從而有效地減輕了整個試驗臺的質量,底座12的主體受力部分為兩塊垂直的整體鋼板，並輔以加強筋，這樣的結構較好地分擔了直線加載系統的加載力，從而使得整個試驗臺的抗彎性能得到較大程度的提高；同時，考慮到試驗人員操作的舒適性等，將底座12的主體高度設計為lm，這樣大大方便了試驗人員對試驗臺的操作。
【權利要求】
1.一種多功能負載模擬試驗臺，其特徵在於:它包括底座、加載舵機、加載舵機固定耳座、加載舵機前後位置調整楔形塊、加載舵機左右位置調整塊、拉壓力傳感器、連接法蘭、加載舵機耳環軸、中間慣量塊、被測舵機輸出軸、被測舵機、被測舵機安裝板、齒條、齒輪、齒輪軸、齒輪軸支座、滾動軸承、中間支架、慣量盤、防轉動「十」字架、螺紋堵頭、防側向力導向輪、加載舵機輸出軸、轉接頭、銷釘、導向輪擋板、齒輪軸支座軸承、加載舵機左右位置調整螺釘和被測舵機耳環軸；加載舵機通過其缸體耳軸安裝在加載舵機固定耳座上，加載舵機輸出軸通過連接法蘭和轉接頭與拉壓力傳感器連接；被測舵機與被測舵機安裝板螺紋連接固定，被測舵機安裝板與底座之間以螺紋連接固定；被測舵機輸出軸通過連接法蘭和轉接頭與拉壓力傳感器連接；中間慣量塊的左右兩端分別與加載舵機耳環軸和被測舵機耳環軸通過銷釘連接；中間慣量塊的前後兩端各伸出一根軸，軸末端裝有滾動軸承和防側向力導向輪；齒條通過螺釘安裝在中間慣量塊的上端；齒輪固定在齒輪軸上，齒輪軸安放在齒輪軸支座上，齒輪軸支座以螺紋連接接的方式安裝在中間支架上，中間支架通過螺紋連接固定在底座上；慣量盤安放在齒輪軸的兩端，並使用防轉動「十」字架固定，螺紋堵頭安裝在齒輪軸的末端； 所述底座的整體結構採用箱型金屬結構件，底座的主體受力部分為兩塊垂直的整體鋼板，並輔以加強筋； 所述加載舵機是一個伺服加載油缸，它的結構為雙出杆雙作用對稱式液壓缸，它通過耳軸安裝在加載舵機固定耳座上，為了保證加載舵機和被測舵機中心軸線重合，加載舵機的左右、前後位置分別通過加載舵機左右位置調整楔形塊和加載舵機前後位置調整塊進行調節，加載舵機輸出軸通過連接法蘭和轉接頭與拉壓力傳感器連接，中間連接部件的連接方式均為螺紋連接； 所述加載舵機固定耳座是加載舵機的固定裝置，它包括兩個耳座，通過螺釘固定在試驗臺基座上； 所述加載舵機前後位置調整楔形塊是安裝在加載舵機固定耳座旁邊的楔形塊，其一側為垂直面，另一側為帶有斜度的平面，通過它與其相鄰斜面的配合實現加載舵機前後位置的調整； 所述加載舵機左右位置調整塊是安裝在加載舵機固定耳座兩側的調整塊，它包括定塊、動塊和調整螺釘，定塊連接在試驗臺基座上，通過改變調整螺釘的深淺位置來實現動塊對加載舵機耳座的作用力和加載舵機左右位置的調整； 所述拉壓力傳感器是對加載舵機和被測舵機上的作用力進行精確的測量； 所述連接法蘭是設計的與拉壓力傳感器連接的法蘭式結構，其上有8個通孔，對應拉壓力傳感器上的通孔，實現與拉壓力傳感器的連接； 所述加載舵機耳環軸是加載舵機最末端帶有關節軸承的部分，它分別與拉壓力傳感器及中間慣量塊連接，是加載舵機的最終輸出部分； 所述中間慣量塊是加載舵機與被測舵機的中間連接部分，它的左右兩側是用來安裝防側向力導向輪的，它的前後兩側分別連接加載舵機耳環軸和被測舵機輸出軸，其上端是連接慣量模擬單元的部分，是一個連接轉換件； 所述被測舵機輸出軸是被測舵機的伸出軸，其前端與連接法蘭相連，完成加載舵機力、速度、位移等量的輸出；所述被測舵機是安裝在試驗臺上被測試的設備，它通過被測舵機安裝板固定在試驗臺底座上，不同的被測試設備配備不同的安裝板； 所述被測舵機安裝板是矩形板料件；其上開有通孔，通過螺釘將其與被測舵機及試驗臺底座固連； 所述齒條是型號為HPR-高精度齒條，其通過螺釘安裝在中間慣量塊上，與齒輪進行配合，將直線運動轉換為轉動； 所述齒輪是銑削齒輪，與齒條配合，將直線運動轉換為轉動，實現舵面轉動慣量的模擬； 所述齒輪軸是支撐齒輪的圓軸，其兩端靠齒輪軸支座來支撐，慣量盤就安裝在齒輪軸的末端； 所述齒輪軸支座是用來支撐齒輪軸的部件，其內部裝有兩個滾動軸承，它通過螺釘安裝在試驗臺上； 所述滾動軸承是調心滾子軸承； 所述中間支架是用金屬板料連接製作的金屬結構支架；防側向力導向輪頂面與中間支架內部頂面有2mm的間隙； 所述慣量盤是園盤形結構件，其上面開有大小通孔，根據試驗要求加裝慣量圓環或慣量塊來實現轉動慣量的近似無級調節； 所述防轉動「十」字架是「十」字型金屬結構件，它安裝在齒輪軸與慣量盤之間是防止由於慣量盤的轉動而使螺紋堵頭鬆動； 所述螺紋堵頭是帶有內螺紋的圓柱金屬結構件，它安裝在齒輪軸與慣量盤外側，是將慣量盤與齒輪軸固連； 所述防側向力導向輪是內部帶有調心滾子軸承，外部帶有摩擦輪的部件，它安裝在中間慣量塊兩端，通過其與中間支架之間的接觸及間隙關係實現對徑向不平衡力的控制； 所述加載舵機輸出軸是加載舵機的液壓缸活塞杆，其前端與連接法蘭相連，完成加載舵機力、速度、位移等量的輸出； 所述轉接頭是兩端帶有螺紋的圓柱金屬結構件，連接拉壓力傳感器與加載舵機耳環軸，起到轉接的作用； 所述銷釘是圓柱軸，實現加載舵機耳環軸及被測舵機耳環軸與中間慣量塊的連接；所述導向輪擋板是連接在中間支架內側的金屬板料製作的金屬結構件，它與防側向力導向輪的外側留有0.5mm的間隙； 所述齒輪軸支座軸承是支撐齒輪軸，並抵抗齒輪齒條嚙合時所產生的徑向力； 所述加載舵機左右位置調整螺釘是通過改變其深淺位置來實現對加載舵機耳座的作用力和加載舵機左右位置的調整； 所述被測舵機耳環軸的結構形狀同加載舵機耳環軸。
【文檔編號】G01M99/00GK203572673SQ201320740539
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】付永領, 範殿梁, 祁曉野, 張健, 王利劍, 張朋, 劉浩 申請人:北京航空航天大學