飞行模拟器六自由度平台的制作方法

1.本实用新型涉及飞行模拟器技术领域，具体涉及一种飞行模拟器六自由度平台。


背景技术：

2.目前，最常用的模拟平台是六自由度stewart平台，典型结构包括上、下两个平台(负载平台和基台)和铰副连接的六个移动副构成。通过控制移动副，来控制整体平台的运动，达到倾斜、抖动等动作。如专利公开号cn112483786a、cn107816507a、cn109986540a、cn113339361a、cn113119092a等皆是stewart平台。通过此平台，可模拟坦克、舰艇、直升机、汽车驾驶、火车驾驶、地震以及动感电影、娱乐设备等驾驶状况。但限于材料和工艺局限性，常规的铰链主要采用悬臂梁或者简支梁的形式，轴承竖着放，整个模拟器的重量主要靠轴承承受，轴承受径向力较大，所以对轴承要求高限于机械材料的强度以及轴承等运动副的负载能力，导致平台所承载的负载较小，很难达到负载10吨级以上并且要求响应快速的要求。因此，对铰链的形式进行改进设计尤为必要。


技术实现要素：

3.针对现有六自由度平台存在不能承载大重量的问题，本实用新型的发明目的在于提供一种飞行模拟器六自由度平台，优化六自由度铰链的受力结构，达到承载大重量的目的。
4.本实用新型的发明目的通过以下技术方案实现。
5.一种飞行模拟器六自由度平台，包括上铰链部件1、动力部件2和下铰链部件3，上铰链部件1用于将动力部件2的一端连接到上平台上，下铰链部件3用于将动力部件2的另一端连接到下平台上，其中：
6.所述下铰链部件3包含小轴承301、下铰链销302、支撑件303、大轴承304、下铰链底座305；
7.所述小轴承301为调心滚子轴承；所述小轴承301内环尺寸与支撑件303外径相同；所述小轴承301外环与下铰链底座305的安装孔直径相同；
8.所述下铰链销302用于在动力部件2末端上的连接件与支撑件303上的圆环对齐后进行固定；
9.所述支撑件303上端为圆环状结构，用于与动力部件2末端上的连接件进行配合；所述支撑件303下端为圆柱状；
10.所述大轴承304为推力滚子轴承；所述大轴承304上环面与支撑件303底部圆柱面配合；
11.所述下铰链底座305具有安装面，并设有支撑件303的安装孔。
12.在一些实施例中，所述上铰链部件1包含上铰链销101和上铰链底座102；
13.所述上铰链销101为锻件，两端为圆柱状结构，中间为板状结构；所述上铰链销101中间的板状结构中间开有动力部件2的安装孔；
14.所述上铰链底座102为u形结构，两侧高起部分上设有上铰链销101的安装孔，通过卡簧将上铰链销101安装在上铰链底座102上；所述上铰链底座102的中间凹陷部分设有螺纹孔，用于通过螺栓与上平台进行安装固定。
15.在一些实施例中，所述上铰链部件1的结构与下铰链部件3相同。
16.在一些实施例中，动力部件2主要包含电机201、滚珠丝杠组合202、支撑筒203、执行件204；
17.所述电机201为伺服电机；
18.所述滚珠丝杠组合202包含滑块和滚珠丝杠，丝杠通过结构配合与电机201输出轴进行连接；所述滑块通过滚珠与丝杠接触，通过电机201驱动丝杠转动；
19.所述支撑筒203为柱状结构，内部镂空，套在滚珠丝杠组合202的外侧；所述支撑筒203下端有螺栓安装孔，用于与电机201连接安装；所述支撑筒203上端内部空间与执行件204进行配合；
20.所述执行件204上端为u形结构，用于与上铰链销101安装固定；所述执行件204下端杆尾部具有圆环状凸台，用以在支撑筒203内进行配合滑动。
21.优选地，支撑筒203中端外部设计有凹槽花纹。
22.本实用新型有以下几处有益效果：
23.1、相对于目前已有的飞行模拟器六自由度平台采用悬臂梁方式的下铰链，本实用新型中小轴承301受的侧向力较小，模拟器重量通过支撑件303传导在大轴承304(推力滚子轴承)上了，经过计算，在同样材料的情况下，支撑件303受力相比悬臂梁可减少7％-46％(以作动筒最大位移、最小位移的位置计算)，六自由度平台承重大；
24.2、结构简单、易维修维护。
附图说明
25.为了更清楚的说明本实用新型实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或者现有技术描述中所需要的附图做一简单介绍。显而易见的，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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。
26.图1为实施例所示的飞行模拟器六自由度平台整体示意图；
27.图2为实施例所示的飞行模拟器六自由度平台上铰链部件示意图；
28.图3为实施例所示的飞行模拟器六自由度平台动力部件示意图；
29.图4为实施例所示的飞行模拟器六自由度平台下铰链部件示意图。
30.附图标记说明：
31.1-上铰链部件；2-动力部件；3-下铰链部件；101-上铰链销；102-上铰链底座；201-电机；202-滚珠丝杠组合；203-支撑筒；204-执行件；301-小轴承；302-下铰链销；303-支撑件；304-大轴承；305-下铰链底座。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.参照图1所示，本实施例所示的一种飞行模拟器六自由度平台，主要包括上铰链部件1、动力部件2和下铰链部件3。上铰链部件1用于将动力部件2的一端连接到上平台上，下铰链部件3用于将动力部件2的另一端连接到下平台上，动力部件2以下平台为支撑点驱动上平台移动。
34.参照图2所示，所述上铰链部件1主要包含上铰链销101和上铰链底座102。
35.所述上铰链销101为锻件，两端为圆柱状结构，中间为板状结构；所述上铰链销101中间的板状结构中间开有动力部件2的安装孔。
36.所述上铰链底座102为u形结构，两侧高起部分上设有上铰链销101的安装孔，通过卡簧可将上铰链销101安装在上铰链底座102上；所述上铰链底座102上可安装2个上铰链销101；所述上铰链底座102的中间凹陷部分设有螺纹孔，便于通过螺栓与六自由度上平台进行安装固定。
37.参照图3所示，所述动力部件2主要包含电机201、滚珠丝杠组合202、支撑筒203、执行件204。
38.所述电机201为伺服电机。
39.所述滚珠丝杠组合202包含滑块和滚珠丝杠，丝杠通过结构配合与电机201输出轴进行连接；所述滑块通过滚珠与丝杠接触，通过电机201驱动丝杠转动。
40.所述支撑筒203为柱状结构，内部镂空，套在滚珠丝杠组合202的外侧；所述支撑筒203下端有螺栓安装孔，用于与电机201连接安装；所述支撑筒203中端外部设计有凹槽花纹，起到加强筋和外观修饰的双重作用；所述支撑筒203上端内部空间与执行件204进行配合。
41.所述执行件204上端为u形结构，用于与上铰链销101安装固定；所述执行件204下端杆尾部具有圆环状凸台，用以在支撑筒203内进行配合滑动。
42.所述下铰链部件3主要包含小轴承301、下铰链销302、支撑件303、大轴承304、下铰链底座305。
43.所述小轴承301可为调心滚子轴承；所述小轴承301内环尺寸与支撑件303外径相同；所述小轴承301外环与下铰链底座305的安装孔直径相同。
44.所述支撑件303可分为上下两部分，所述支撑件303上端为圆环状结构，用于与电机201末端上的连接件进行配合；所述支撑件303下端为圆柱状。
45.所述下铰链销302的直径与支撑件303上的圆环内径相同，电机201末端上的连接件与支撑件303上的圆环对齐后通过下铰链销302进行固定。
46.所述大轴承304可为推力滚子轴承；所述大轴承304上环面可与支撑件303底部圆柱面配合，用于防止运动时支撑件303在大轴承304上滑动。
47.所述下铰链底座305具有长宽为0.8～1m的安装面，用以增大与地面的接触面积；所述下铰链底座305上设计有支撑件303的安装孔。
48.安装时，先将下铰链底座固定在地面上，将大轴承安装在安装孔内并涂好润滑脂，然后再将小轴承固定在支撑件上，最后将安装好的支撑件固定在下铰链底座上。
49.更优的，在实际运用中，可将上铰链部件1图换为下铰链部件3，使六自由度平台结构中不存在简支梁结构，机械结构更加可靠。
50.以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。