任务四 舵面驱动装置课件讲解

第5.4节 舵面驱动装置助力机械操纵系统的提出舵面铰链力矩是随舵面尺寸和飞行速压的增加而增加当铰链力矩变得很大时，即使利用当时的气动补偿法，也不能使驾驶杆（脚蹬）力保持在规定的范围之内研究效率更高的空气动力补偿研究液压助力器，以实现液压助力操纵

一、助力机械操纵系统的分类

可逆助力机械操纵系统（回力）不可逆助力机械操纵系统（无回力）助力机械操纵系统的主要元件：液压助力器Page31、有回力的助力操纵系统 有回力的助力操纵系统，通常是利用回力连杆把舵面传来的一部分载荷传给驾驶杆助力操纵系统的回力比Page4回力比：枢轴力矩相同的条件下，使用液压助力器时平衡舵面载荷所需的杆力与不使用液压助力器时平衡舵面载荷所需的杆力的比值小回力比可在舵面枢轴力矩很大的情况下保证驾驶杆力不致过大，但在舵面枢轴力矩阵较小的时候，会使驾驶杆变得过“轻”。在有回力的助力操纵系统中，往往还装设载荷感觉器适当增加驾驶杆力。有回力的助力操纵系统通常用在亚音速飞机上。2、无回力助力机械操纵系统飞行中松驾驶杆，舵面在空气动力的作用下不能自由偏转防止机翼或尾翼颤振结构受力是不利的驾驶杆外筒载荷感觉器舵面液压助力器活动杆二、液压助力器液压助力器特性机械-液压伺服装置工作原理机械-液压伺服原理应急操纵液压系统压力不足或液压助力器有故障时，可以关闭助力器的工作开关，转为用体力进行应急操纵特性参数最大输出力最大输出速度最大行程性能分析快速性灵敏性稳定性补充知识伺服原理伺服阀液压执行机构负载反馈输入能源原理系统靠输出与输入信号的偏差进行工作，从而使系统输出再现输入，达到输入控制输出的伺服控制目的基本特征输出量能够自动地、准确而快速地复现输入量的变化规律，且还能对输入信号实行放大(功率放大)与变换作用典型液压助力器构造壳体配油柱塞传动活塞典型液压助力器工作原理典型液压助力器工作原理典型液压助力器工作原理典型液压助力器工作原理典型液压助力器工作原理典型液压助力器工作原理典型液压助力器工作原理典型液压助力器工作原理液压助力器应急工作液压助力器应急工作液压助力器应急工作液压助力器应急工作液压助力器应急工作液压助力器应急工作液压助力器性能分析１.快速性快速性是指在液压作用下，助力器的传动活塞能以多大速度运动的性能。一般指在最大阀口开度，一定载荷的条件下，传动活塞的运动速度。快速性直接影响舵面偏转的最大角速度，从而影响飞机的操纵性影响快速性的因素流量密封性Page24

通油孔面积f与配油柱塞的尺寸、通油孔形状和通油孔开度Z等因素有关，开度越大，进入助力器的油液流量就越大，传动活塞也就运动的越快。

通油孔的开度Page25液压助力器的快速性：当p一定时，与通油孔两边的压力差、回油压力和传动活塞的摩擦力有关，来油压力升高、回油压力降低、摩擦力减小，都会使压力差增大而增大流量。与传动活塞上的载荷p有关。载荷越小，通油孔两边的压力差就越大，因而传动活塞的运动速度也越大。与密封性有关。当进入助力器的一部分油液渗漏以后，实际上用来推动传动活塞的油液就会减少，传动活塞的运动速度就减少。Page26改善和保持助力器快速性的措施通油孔的最大开度，在构造上有配油柱塞的游动间隙来保证，维护工作应当注意保持游动间隙正常。助力器的来油压力和回油压力，主要取决于液压系统的工作性能。用专门的助力液压系统来保证助力器工作。传动活塞的摩擦力作用在活塞、活塞杆与外筒内壁接触的部位Page27为保证助力器的密封性，在外筒两端和传动活塞周围都装有橡胶密封圈；内部零件装配精密度很高；此外，许多液压助力器的配油柱塞的凸缘与它所遮盖的通油孔之间，都有一定的交叠量。

配油柱塞的正交叠

液压助力器性能分析2.灵敏性灵敏性是指传动活塞迅速地跟随配油柱塞运动的能力影响因素不灵敏范围：配油柱塞在某一范围内活动时，传动活塞并不运动随从误差：当传动活塞跟随配油柱塞运动时，传动活塞的行程与配油柱塞的行程之间始终存在着一定的差值，即等于阀口开度。助力器的不灵敏范围和随从误差越小，表示它的灵敏性越好。Page29(1)助力器的不灵敏范围 助力器具有不灵敏范围的主要原因是：配油柱塞的凸缘与它所遮盖的通油孔之间，通常都有一定的交叠量。助力器的不灵敏区如图：影响不灵敏范围因素配油柱塞交叠量密封性摩擦力混入空气Page30 (2)助力器的随从误差 助力器传动活塞的运动速度是随通油孔开度而改变的。助力器的随从误差是由其工作特点带来的，在传动活塞的运动过程中是不可避免的。

在传动活塞的运动过程中，随从误差的产生与消除情况如图：影响随从误差的因素配油柱塞运动速度快速性液压助力器性能分析3.稳定性液压助力器的稳定性，指它在外部扰动作用消失后，能够迅速、自动地恢复到原来的工作状态的能力影响器稳定性的因素传动机构连接部分的间隙混杂在油液中的空气操纵系统的摩擦力助力器的密封性固定支架松动

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从驾驶杆到助力器之间的传动机构中，如各连接点的间隙过大，液压助力器的稳定性会显著变差，当他受到外部扰动作用后，就容易发生震动。传动机构的间隙对稳定性的影响

(1)传动机构连接部分的间隙Page33(2)混杂在油液中的空气 油液中混杂着空气，也会使助力器的稳定性变差。油液中混有空气的液压助力器

Page34(3)操纵系统的摩擦力

操纵系统各部分的摩擦力，对于助力器的稳定性有很大影响。摩擦力的方向始终是与助力器各零件的运动方向相反的，所以它通常能起到减弱振动的作用。载荷感觉器无回力助力操纵系统中，使飞行员从驾驶杆上感受到力有回力助力操纵系统中，在舵面铰链力矩较小时，使驾驶杆不致过“轻”载荷感觉器类型弹簧载荷感觉器动压载荷感觉器载荷感觉器刚度小杆位移时，要求刚度大大杆位移时，要求刚度小

三、载荷感觉器FW弹簧载荷感觉器构造FW小弹簧座四、调整片效应机构操纵系统类别杆力来源飞行中消除杆力的机构无助力操纵系统舵面铰链力矩配平调整片助力操纵系统载荷感觉器调整片效应机构操纵电门Page38

在无回力的助力器操纵系统中，当助力器的工作正常时，杆力只是由载荷感觉器引起的，使用调整片后，并不能卸除杆力，在这种操纵系统中，还装有调整片效应机构。电力驱动驾驶员操