【文章內(nèi)容簡介】 翼非線性傳動機(jī)構(gòu)用來隨駕駛桿的行程改變傳動系數(shù)，以保證在副翼效率較高時橫側(cè)操縱不至于過于靈敏，而在副翼效率較底時，又有足夠的副翼偏轉(zhuǎn)角。左右副翼各有一個非線性機(jī)構(gòu)。 飛行員向左壓駕駛桿，經(jīng)過中心機(jī)構(gòu)右側(cè)第一根副翼傳動桿和第一個副翼搖臂的 傳動，座艙底板上的第 5 根副翼傳動桿均向前運(yùn)動。同時，第 11隔框處的傳動搖臂壓縮載荷感覺器。第 3 根傳動桿穿出底艙底板后，與第 13 隔框下的換向接頭相連，第 3 根傳動桿向前運(yùn)動，換向接頭帶動后面的換向搖臂反時針旋轉(zhuǎn)。于是經(jīng)過傳動桿、搖臂、非線性傳動機(jī)構(gòu)等傳動，使右副翼液壓助力器上的小傳動桿向后移動，助力器的傳動活塞就在液壓作用下向后運(yùn)動去操縱右副翼向下偏轉(zhuǎn)。與此同時，左副翼液壓助力器的小傳動桿向前移動，助力器的傳動活塞在液壓作用下向前運(yùn)動，操縱左副翼向上偏轉(zhuǎn)。 圖 22 傳動機(jī)構(gòu)示意 圖 飛行員向右壓駕駛桿，各傳動桿、搖臂、助力器傳動活塞的運(yùn)動方向與上述相反，左副翼向下偏轉(zhuǎn)，右副翼向上偏轉(zhuǎn)。 換向接頭由叉形接頭、搖桿組成。叉形接頭下端與第 3 根傳動桿相連，上端西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 兩叉鉸接在支座上。搖桿下端 插在叉形接頭上，上端則鉸接在搖臂軸上。由于叉形接頭的轉(zhuǎn)軸線與搖臂的轉(zhuǎn)軸線不平行，相互之間有一夾角，因此當(dāng)傳動桿帶著叉形街頭下端前后運(yùn)動時，就能通過搖桿迫使搖臂軸轉(zhuǎn)動，從而使搖臂帶動其下端傳動桿左右運(yùn)動。其組成如圖 22 所示。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 3 載荷感覺器 飛機(jī)裝設(shè)液壓助力器以后，用液壓操縱副翼時，飛行員只需要克服液壓助 力器前的系統(tǒng)摩擦力和液壓助力器配油柱塞的摩擦力，帶動配油柱塞打開油路，副翼即可偏轉(zhuǎn)。這時作用在副翼上的樞軸力矩由助力器內(nèi)的液壓作用力平衡，不能傳到駕駛桿上來。由于摩擦力很小，飛行員會感到操縱副翼過輕。為了使飛行員能感受到適當(dāng)?shù)臈U力，以便憑感覺來準(zhǔn)確地掌握操縱分量，控制飛行狀態(tài)，副翼操縱部分中裝設(shè)液壓助力器以后，還裝了載荷感覺器。 載荷感覺器的構(gòu)造如圖 31 所示，它在座艙內(nèi)右后方。外筒內(nèi)的接頭固定在機(jī)身上，活動桿上的接頭則與第 10～ 11 隔框處傳動副翼的搖臂相連。 圖 31載荷感覺器 飛行員壓駕駛桿使副翼偏轉(zhuǎn)時，要壓縮載荷感覺器內(nèi)的彈簧。左壓桿，搖臂將活動桿壓入，壓縮左端小彈簧和中間的大彈簧；右壓桿則搖臂將活動桿拉出，壓縮右端小彈簧和中間大彈簧。彈簧張力傳到駕駛桿上，飛行員必須用一定力量壓住駕駛桿，才能使副翼保持在一定位置。副翼偏轉(zhuǎn)角度越大，即壓桿量越大，彈簧被壓縮得越厲害，壓桿力越大。這樣，飛行員就能從壓桿力的大小，感覺到副翼片狀角的大小。 載荷感覺器的工作特性如圖 32，它是由載荷器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的，載荷感覺器內(nèi)有 3 個彈簧。大彈簧的初始張力為（ 177。 1） ；兩個小彈簧的最大壓縮量均為 ，這一距離剛好等于小彈簧座與大彈簧座之間的距離。小彈簧的終點(diǎn)張力與大彈簧的初始張力相等。 圖 32副翼載荷感覺器工作特性曲線 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 壓桿時，搖臂帶動活動桿移動，開始時只壓縮一端的小彈簧。由于小彈簧圈數(shù)較少，彈力隨壓縮量增長較快，即顯得較硬?；顒訔U移動 時，載荷感覺器所產(chǎn)生的力為 。這樣可以使飛行員在副翼稍有偏轉(zhuǎn)時就感受到桿力，同時也便于將副翼保持在中立位置。此后，活動桿繼續(xù)移動時，小彈簧壓縮量不再增大，而只是壓縮大彈簧。由于大彈簧圈數(shù)較多， 其彈力隨壓縮量的增長比較緩慢，即顯得教軟。當(dāng)活動桿移動量等于 時，載荷感覺器產(chǎn)生的終點(diǎn)力為 。這樣可以使飛行員在副翼偏轉(zhuǎn)角度較大時，不致感到桿力過大。 載荷感覺器活動桿上的可調(diào)接頭，用齒板和螺栓與搖臂上的槽形孔相連。（圖33） .齒板用來調(diào)整駕駛桿力。齒板上移，搖臂轉(zhuǎn)動同樣一個角度，載荷感覺器的壓縮量變大，彈簧張力增大，同時彈簧張力的力臂也增大了，所以桿力會顯著變大。反之，齒板下移，桿力顯著變小。鑒于齒板調(diào)整后對桿力影響很大，一般外場不許調(diào)整，而且齒板和搖臂上通常做了記號，以便檢 查是否移位。 圖 33 副翼載荷感覺器兩端連接情況 載荷感覺器處于自由狀態(tài)的長度（兩端接頭螺栓孔中心之間的距離）應(yīng)為217177。 1mm。此長度改變對駕駛桿、助力器傳動活塞和副翼的中心位置都有影響，故拆裝和更換載荷感覺器時均應(yīng)注意。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 4 液壓助力器 基本工作原理 飛行中，飛行員操縱副翼偏轉(zhuǎn)后，作用在副翼上的空氣動力對副翼轉(zhuǎn)軸的力矩即樞軸力矩力圖使副翼返回到中立位置。為了保持副翼在偏轉(zhuǎn)位置，飛行員就需要壓住駕駛桿，即需要對駕駛桿施加一定的壓桿力。飛行表速越大，副翼偏轉(zhuǎn)角越大，作用在副翼上的空氣動力就 越大，需要的壓桿力也越大?，F(xiàn)在的飛機(jī)都是超音速飛機(jī)，高速飛行中如果依靠人力直接操縱副翼 需要的壓桿力較大，飛行員將會感到操縱費(fèi)力、沉重，這會影響飛機(jī)的機(jī)動能力。所以，副翼操縱系統(tǒng)中裝有 ZL5 液壓助力器，利用液壓作用力所產(chǎn)生的力矩來克服副翼的樞軸力矩。 液壓助力器的基本組成部分是外筒、傳動活塞 和配油柱塞。如圖 41（ a）所示，外筒固定在機(jī)翼第 6 翼肋的固定架上。傳動活塞可以在外筒內(nèi)移動，活塞桿的后端與通向副翼的傳動搖臂相連。 圖 41 ZL液壓助力器基本工作原理 （ a） 配油柱塞裝在活塞桿前端頭部的殼體 內(nèi)，其前端 a 點(diǎn)與一個鉸接在殼體 b點(diǎn)上的小搖臂相連；小搖臂的下端 c 點(diǎn)與通向駕駛桿的傳動桿相連，它在殼體上的圓孔內(nèi)有游動間隙 2s，使用液壓助力操縱副翼時，必須打開副翼助力器電門，由助力電磁開關(guān)將供壓部分的來油管路與液壓助力器進(jìn)油接頭接通。高壓油液進(jìn)入助力器后，頂起連通活門，使傳動活塞兩側(cè)油室互不相通；并頂開限動銷使小搖臂下端 c 點(diǎn)能在游動間隙 2s 內(nèi)左右移動。飛行員不動駕駛西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 桿時，配油柱塞處于中立位置，柱塞凸緣正好堵住通向傳動活塞兩側(cè)的油路，如圖 41(b)所示。因此，傳動活塞不能前后移動，副翼保持在原來位置不動。 圖 41 ZL液壓助力器基本工作原理（ b） 從副翼操縱系統(tǒng)的傳動情形可知，壓桿時左右副翼液壓助力器的傳動活塞運(yùn)動方向相反，但助力器的工作原理是一樣的。右壓桿時，小搖臂下端 c點(diǎn)向前移動，配油柱塞被向后推進(jìn)殼體，打開來油和回油的通油孔如圖 41，這時，來油路與傳動活塞后側(cè)的油室接通，回油路則與傳動活塞前側(cè)油室接通。傳動活塞便在兩邊油壓差作用下向前運(yùn)動，帶動右副翼向上偏轉(zhuǎn)。壓桿速度越快，配油柱塞打開的來油和回油的通油孔就越大，油液流進(jìn)、流出液壓助力器的流量就越多，傳動活塞的運(yùn)動速度也就越快。連續(xù)右壓駕駛桿，小 搖臂下端 c 點(diǎn)不斷向前運(yùn)動，配油柱塞保持來油和回油的通油孔始終處于打開狀態(tài)，傳動活塞便連續(xù)向前移動，使右側(cè)副翼連續(xù)向上偏轉(zhuǎn)。 圖 41 ZL液壓助力器基本工作原理（ c） 飛行員右壓桿到任一位置后停止壓桿 ,c 點(diǎn)立即不動，而傳動活塞由于來油、回油通油孔仍處于打開狀態(tài)，在油壓作用下還要繼續(xù)向前運(yùn)動，并帶著大搖臂繞 c 點(diǎn)沿反時針方向轉(zhuǎn)動。由于 a 點(diǎn)的轉(zhuǎn)動半徑比 b 點(diǎn)的大，小搖臂繞 c 點(diǎn)轉(zhuǎn)動時，配油柱塞向前的移動量比傳動活塞大，所以，只要傳動活塞稍微向前移動一點(diǎn)，配油柱塞即可相對于殼體向外移動而將來油孔和回油孔同時堵住， 使傳動活塞停止運(yùn)動。這時傳動活塞兩側(cè)油室內(nèi)的油液均被封閉，油液不能流出和流入，因此作用在副翼上的空氣動力不能反過來推動傳動活西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 塞，副翼就保持在一定角度的位置上。 總起來說，液壓助力操縱的的基本情況是：動桿，通油孔打開，傳動活塞隨之運(yùn)動；動桿速度越快，通油孔開度越大，傳動活塞運(yùn)動也越快。停桿，傳動活塞稍動后通油孔隨之關(guān)閉，傳動活塞停止運(yùn)動，副翼被固定在某一位置上?？梢?，液壓助力器實(shí)質(zhì)上是一個由駕駛桿操縱配油柱塞控制的動作筒，配油柱塞相當(dāng)于一個液壓控制開關(guān)。液壓助力操縱時，飛行員操縱副翼的壓桿力只用來克服載荷感覺 器的彈簧和摩擦力，而副翼的樞軸力矩和傳動活塞以后的摩擦力是由傳動活塞上的液壓作用力來平衡的，因此飛行員操縱副翼比較輕便。 ZL5 液壓助力器分析 為了提高液壓助力操縱的可靠性， ZL5 液壓助力器內(nèi)裝有兩個配油柱塞 —主配油柱塞和副配油柱塞。正常情況下，配油柱塞由其右端彈簧保持在中立位置，飛行員操縱駕駛桿只能使主配油柱塞在副配油柱塞內(nèi)左右移動，改變油路。這時副配油柱塞相當(dāng)于一個襯筒。當(dāng)主配油柱塞卡住時，它就能帶著副配油柱塞一起移動，改變油路。此外， ZL5 液壓助力器上還裝有用來控制是由助力系統(tǒng)供壓還是由 主系統(tǒng)供壓的轉(zhuǎn)換活門，以及飛行中保證副翼能由助力操縱平衡地轉(zhuǎn)為人力直接操縱的單向節(jié)流活門和四鋼珠活門。 轉(zhuǎn)換活門的工作 如圖 所示，轉(zhuǎn)換活門由襯筒和柱塞組成。柱塞右端凸緣直徑較大，助力系統(tǒng)來油與該凸緣右端接通，主系統(tǒng)來油則通入該凸緣左端的環(huán)形槽中。在此環(huán)形槽中，兩側(cè)液壓作用面積抵消一部分以后，剩余的液壓作用面積較小，約為柱塞右端液壓作用面積的一半。 圖 ZL液壓助力器簡圖（ a） 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 當(dāng)兩個系統(tǒng)的壓力相等時，柱塞右端的液壓作用力大于左側(cè)的液壓作用力。 柱塞保持在左極限位置（圖 ） .助力系統(tǒng)來油即經(jīng)襯筒中間的環(huán)形槽和柱塞上的寬環(huán)形槽通往配油柱塞。從配油柱塞來的回油則經(jīng)轉(zhuǎn)換活門左端油室和柱塞中心通往助力系統(tǒng)油箱。 當(dāng)助力系統(tǒng)液壓下降到小于主系統(tǒng)壓力一半時，轉(zhuǎn)換活門柱塞右端的液壓作用力就會小于左側(cè)的液壓作用力。 因此柱塞就可在兩個液壓作用力的差值作用下，克服摩擦力移動到右極限位置（圖 ） .于是主系統(tǒng)來油經(jīng)柱塞上的寬環(huán)形槽通往配油柱塞。由配油柱塞來的回油則經(jīng)轉(zhuǎn)換活門左端油室和柱塞中心通往主系統(tǒng)油箱。 柱塞向右移動時，其右端油室容積變小，油液可經(jīng)柱塞中心和襯筒上的小孔通入 柱塞的環(huán)形槽。 圖 ZL液壓助力器簡圖（ b） 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 圖 ZL液壓助力器簡圖（ c） 當(dāng)助力系統(tǒng)液壓回升到主系統(tǒng)液壓的一半以上時，轉(zhuǎn)換活門柱塞右端的液壓作用力又會大于左側(cè)的液壓作用力。柱塞又會在液壓作用力的作用下，克服摩擦力向左移動到極限位置。助力器又轉(zhuǎn)為由助力系統(tǒng)供壓。 主副配油柱塞的工作