轻型运动飞机操纵系统公差的选用

摘要：阐述了轻型运动飞机操纵系统公差选用依据和原则，并结合操纵系统常见部件，指出设计中选用的公差。

关键词：轻型运动飞机  操纵系统  公差

1引言

在轻型运动飞机操纵系统设计过程中对于公差的选用是否得当，会影响零件的装配、制造成本，从飞行方面会影响飞行品质。

2操纵系统公差选用依据及原则

操纵系统零件大部分为运动件，通过各组件相互精准、协调配合，通过摇臂、拉杆等传递驾驶员的作用力，从而实现对舵面的控制。

对其设计的关键要求是将操纵间隙控制在合适的范围以内，避免降低飞行品质。

运动部件的配合包括：尺寸公差—孔轴之间配合类型、关键尺寸长度公差，形位公差—孔系之间的相对位置（ 包括孔孔间距、孔面间距及面面间距等） 、孔轴的形状公差及粗糙度等。[1]

3零件公差分类及需求

3.1尺寸公差配合与要求

孔轴配合为间隙配合的一般选用H9/f9配合，对于舵面连接处等要求精度较高的位置一般选用H6/f6配合。

轻型运动飞机轴承的选用，在满足力学性能的前提下，可选用普通精度轴承，其孔、轴配合如下：

1）对于设有轴承孔的零件根据壳体材料和轴承类型可按表1进行选取。若轴承的受载较高，可进一步提高过盈量。

2）对于安装轴承的轴公差带按照表2进行选取。[2]

对于带有叉口的零件，且两侧壁厚小于叉口宽度的一半时，采用铣削加工较易产生变形，为提高精度通常要用成本更高的加工方式。因此叉口尺寸可在HB5800的基础上降低1～2个公差等级。

压入衬套可选用H9/x8的配合，在加工时达到较小的过盈量即可防止衬套的脱落，方便安装。

3.2形位公差配合与要求

对于较长的切削加工零件，且平面度对使用有影响时，其平面度取8～9级。

对于两端有孔的细长零件，应对其同轴度作要求，其同轴度取8～9级。

对于与轴承配合的孔和轴，其形位公差一般取8～9级。对孔来说，过高的形位公差可能需要精鏜，需要额外采购刀具，增加了加工成本。[3]

焊接件在焊接的过程中存在较大的变形量，但为了减小制造误差与操纵性能的影响，至少应满足HB5800中对焊接件的要求。

3.3表面粗糙度

一般情况下，零件的粗糙度应不大于Ra1.6，过高的粗糙度虽然可以满足零件的精度，但也降低了加工的经济性。

对于轴承孔，粗糙度取Ra3.2即可。对于一般公差的零件粗糙度取Ra6.3即可。

4结论

某轻型运动飞机操纵系统的零件尺寸公差按照前述内容进行设计，该飞机已于2020年8月成功首飞。在后续的飞行科目中，飞行员反馈良好。

参考文献

[1]发动机设计过程中的公差选用.柴油机，郭进举，纪有君等，第41 卷（ 2019） 第6 期

[2]飞机设计手册第2册.航空工业出版社，2003

[3]机械设计手册，机械制图·极限与配合.成大先，化学工业出版社，2004

作者简介：杨晨辉，本科，工程师，主要从事飞行器控制系统设计

中国特种飞行器研究所 湖北 荆门 448035