一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置制造方法
【專利摘要】一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，屬航空【技術(shù)領(lǐng)域】。包括主軸、擺臂、翼片、中心鏈輪、鏈條、翼鏈輪、電機(jī)、減速器和機(jī)架。主軸通過主軸軸承水平安裝在機(jī)架上。擺臂的一端與主軸垂直固連，另一端通過翼軸軸承與翼軸相連。翼軸與主軸平行。中心鏈輪通過內(nèi)單向軸承與主軸相連，還通過外單向軸承與機(jī)架相連。翼鏈輪與翼軸固連。中心鏈輪和翼鏈輪的傳動(dòng)比為1∶1。擺臂處于主軸正上方豎直位置時(shí)翼片水平布置。主軸由電機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)，電機(jī)正反轉(zhuǎn)使得主軸反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)180°使擺臂下上轉(zhuǎn)擺實(shí)現(xiàn)連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)。下?lián)溥^程翼片始終處于水平狀態(tài)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，能產(chǎn)生較大的升力；占用的空間較小，便于制作結(jié)構(gòu)緊湊的飛行器。
【專利說明】一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，屬航空【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種撲翼升力生成裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的連桿機(jī)抅撲翼靠上下煽動(dòng)來產(chǎn)生升力，撲翼上揚(yáng)時(shí)阻力較大，效率較低，能產(chǎn)生的升力有限，很難實(shí)現(xiàn)重載飛行；專利號(hào)為ZL200910073435.8的中國(guó)專利公開的一種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的靠撲翼提升機(jī)構(gòu)使撲翼片復(fù)位的撲翼升力生成裝置和現(xiàn)有的半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)撲翼裝置，雖然效率較傳統(tǒng)撲翼高些，但翼片下?lián)溥^程中，只有中間位置翼片處于水平位置，其它時(shí)候翼片與水平面都存在一個(gè)夾角，越離開中間位置夾角越大，產(chǎn)生的升力是翼片作用力的豎直方向的分量，水平方向的分量成了損耗，故該兩種現(xiàn)有的撲翼裝置產(chǎn)生升力的效率有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有撲翼裝置的上述不足，發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的效率更高的電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置。
[0004]一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，包括主軸、擺臂、翼片、中心鏈輪、鏈條、翼鏈輪、電機(jī)、減速器和機(jī)架。翼片由左平板、右平板和翼軸構(gòu)成，翼軸處于左平板和右平板之間，翼軸左端與左平板固連，翼軸右端與右平板固連，左平板、右平板和翼軸三者處于同一平面內(nèi)。電機(jī)固定安裝在機(jī)架上，電機(jī)通過減速器與主軸的左端相連，電機(jī)采用方便充電的鋰電池供電，控制電機(jī)的控制器能對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制。主軸通過位于主軸中段左側(cè)的主軸軸承水平安裝在機(jī)架上，擺臂的一端與主軸的右端垂直固連，擺臂的另一端通過翼軸軸承與翼片的翼軸垂直相連于翼軸的中段右側(cè)。翼軸與主軸平行。中心鏈輪通過位于主軸中段右側(cè)的內(nèi)單向軸承與主軸相連，內(nèi)單向軸承的內(nèi)圈與主軸固連，內(nèi)單向軸承的外圈與中心鏈輪固連；中心鏈輪還通過外單向軸承與機(jī)架相連，外單向軸承的內(nèi)圈與中心鏈輪固連，外單向軸承的外圈與機(jī)架固連。翼鏈輪與翼軸固連于翼軸的中段左側(cè)，翼鏈輪和中心鏈輪通過鏈條相連，中心鏈輪與翼鏈輪的傳動(dòng)比為1:1。鏈條運(yùn)動(dòng)平面與主軸垂直。主軸軸承和翼軸軸承采用普通雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的向心軸承。內(nèi)單向軸承和外單向軸承均采用只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的單向軸承。內(nèi)單向軸承和外單向軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。從主軸的左端往右端看:內(nèi)單向軸承的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；外單向軸承的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。組裝該電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置時(shí)，確保擺臂處于主軸正上方豎直位置時(shí)翼片水平布置。
[0005]該電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置的工作原理是:下?lián)淦鹗嘉恢脼閿[臂豎直布置于主軸的正上方，此時(shí)翼片處于水平位置并位于最高處，電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)減速器減速后傳遞給主軸，從主軸的左端往右端看，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪固定不動(dòng)，由于中心鏈輪與翼鏈輪的傳動(dòng)比為1: 1，鏈條帶動(dòng)翼鏈輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，保持翼片處于水平位置下?lián)?，?dāng)擺臂轉(zhuǎn)至主軸正下方處于豎直位置時(shí)主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)翼片處于最低位置，完成了下?lián)溥^程。上揚(yáng)過程是:從翼片處于最低位置開始，由控制器控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，主軸在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺臂逆時(shí)針向上轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪和內(nèi)單向軸承隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪、鏈條和翼鏈輪同步繞主軸軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，翼片與擺臂的夾角保持90°不變。當(dāng)擺臂轉(zhuǎn)至主軸正上方處于豎直位置時(shí)主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)翼片處于最高位置，完成了上揚(yáng)過程，該裝置回到了下?lián)溥^程的起始狀態(tài)。
[0006]主軸由電機(jī)經(jīng)減速器減速后驅(qū)動(dòng)，控制器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)使得主軸反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)180°使擺臂下上轉(zhuǎn)擺180°即能實(shí)現(xiàn)連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)過程。撲動(dòng)頻率通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。
[0007]該發(fā)明裝置下?lián)溥^程翼片始終處于水平狀態(tài)，故能產(chǎn)生較大升力，由于作用力在水平方向幾乎沒有分量，故產(chǎn)生升力的效率很高。上揚(yáng)過程翼片始終保持與擺臂垂直，沿翼軸運(yùn)動(dòng)軌跡的切向上揚(yáng)，阻力較小。
[0008]本發(fā)明電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，能產(chǎn)生較大的升力。下?lián)浜蜕蠐P(yáng)時(shí)各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)基本上是在過主軸的鉛垂面的同一側(cè)完成的，該發(fā)明裝置占用的空間較小，便于制作結(jié)構(gòu)緊湊的飛行器。
[0009]將中心鏈輪、鏈條和翼鏈輪組成的鏈傳動(dòng)方式更換成同步帶傳動(dòng)方式本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)重量會(huì)輕些，中心鏈輪、鏈條和翼鏈輪相應(yīng)更換成中心同步輪、同步帶和翼同步輪，中心同步輪與翼同步輪的傳動(dòng)比為1:1。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置的主視示意圖；圖2是本發(fā)明一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置的翼片的示意圖；圖3是圖1的左視示意圖，擺臂處于12點(diǎn)鐘位置；圖4是本發(fā)明裝置翼片下?lián)鋾r(shí)擺臂處于I點(diǎn)半鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖；圖5是本發(fā)明裝置翼片下?lián)鋾r(shí)擺臂處于3點(diǎn)鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖；圖6是本發(fā)明裝置翼片下?lián)鋾r(shí)擺臂處于4點(diǎn)半鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖；圖7是本發(fā)明裝置翼片下?lián)渲磷畹臀恢脮r(shí)擺臂處于6點(diǎn)鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖；圖8是本發(fā)明裝置翼片上揚(yáng)時(shí)擺臂處于4點(diǎn)半鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖；圖9是本發(fā)明裝置翼片上揚(yáng)時(shí)擺臂處于3點(diǎn)鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖；圖10是本發(fā)明裝置翼片上揚(yáng)時(shí)擺臂處于I點(diǎn)半鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖；圖11是本發(fā)明裝置翼片上揚(yáng)至最高位置時(shí)擺臂處于12點(diǎn)鐘時(shí)的示意簡(jiǎn)圖，該圖中該裝置所處的位置也是翼片下?lián)溥^程的起始位置。
[0011]圖中，1-主軸，2-擺臂，3-翼片，31-左平板，32-右平板，33-翼軸，34-翼軸軸承，4-中心鏈輪，5-翼鏈輪，6-鏈條，7-機(jī)架，8-內(nèi)單向軸承，9-外單向軸承，10-主軸軸承，11-電機(jī)，12-減速器。圖4~11中虛線半圓表示本發(fā)明裝置撲動(dòng)時(shí)翼軸33的運(yùn)動(dòng)軌跡；圖4-6和圖8~10中帶箭頭的圓弧表示擺臂的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)結(jié)合附圖1~11對(duì)本發(fā)明加以具體說明:一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，包括主軸1、擺臂2、翼片3、中心鏈輪4、鏈條6、翼鏈輪5、電機(jī)11、減速器12和機(jī)架7。翼片3由左平板31、右平板32和翼軸33構(gòu)成，翼軸33處于左平板31和右平板32之間，翼軸33左端與左平板31固連，翼軸33右端與右平板32固連，左平板31、右平板32和翼軸33三者處于同一平面內(nèi)。電機(jī)11固定安裝在機(jī)架7上，電機(jī)11通過減速器12與主軸I的左端相連，電機(jī)11采用方便充電的鋰電池供電，控制電機(jī)的控制器能對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行精準(zhǔn)控制。主軸I通過位于主軸I中段左側(cè)的主軸軸承10水平安裝在機(jī)架7上，擺臂2的一端與主軸I的右端垂直固連，擺臂2的另一端通過翼軸軸承34與翼片3的翼軸33垂直相連于翼軸33的中段右側(cè)。翼軸33與主軸I平行。中心鏈輪4通過位于主軸I中段右側(cè)的內(nèi)單向軸承8與主軸I相連，內(nèi)單向軸承8的內(nèi)圈與主軸I固連，內(nèi)單向軸承8的外圈與中心鏈輪4固連；中心鏈輪4還通過外單向軸承9與機(jī)架7相連，外單向軸承9的內(nèi)圈與中心鏈輪4固連，外單向軸承9的外圈與機(jī)架7固連。翼鏈輪5與翼軸33固連于翼軸33的中段左側(cè)，翼鏈輪5和中心鏈輪4通過鏈條6相連，中心鏈輪4與翼鏈輪5的傳動(dòng)比為1:1。鏈條6運(yùn)動(dòng)平面與主軸I垂直。主軸軸承10和翼軸軸承34采用普通雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的向心軸承。內(nèi)單向軸承8和外單向軸承9均采用只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的單向軸承。內(nèi)單向軸承8和外單向軸承9的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，從主軸I的左端往右端看:內(nèi)單向軸承8的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；外單向軸承9的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。組裝該電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置時(shí)，確保擺臂2處于主軸I正上方豎直位置時(shí)翼片3水平布置。
[0013]該電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置的工作原理是:下?lián)淦鹗嘉恢脼閿[臂2豎直布置于主軸I的正上方即擺臂2處于12點(diǎn)鐘位置，此時(shí)翼片3處于水平位置并位于最高處，電機(jī)11的動(dòng)力經(jīng)減速器12減速后傳遞給主軸1，從主軸I的左端往右端看，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，主軸I順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺臂2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪4固定不動(dòng)，由于中心鏈輪4與翼鏈輪5的傳動(dòng)比為1: 1，鏈條6帶動(dòng)翼鏈輪5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，保持翼片3處于水平位置下?lián)洌?dāng)擺臂2轉(zhuǎn)至主軸I正下方處于豎直位置即擺臂2處于6點(diǎn)鐘位置時(shí)主軸I轉(zhuǎn)速變?yōu)榱?，此時(shí)翼片3處于最低位置，完成了下?lián)溥^程。上揚(yáng)過程是:從翼片3處于最低位置開始，由控制器控制電機(jī)11反轉(zhuǎn)，主軸I在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺臂2逆時(shí)針向上轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪4和內(nèi)單向軸承8隨主軸I 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪4、鏈條6和翼鏈輪5同步繞主軸I軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，翼片3與擺臂2的夾角保持90°不變。當(dāng)擺臂2轉(zhuǎn)至主軸I正上方處于豎直位置時(shí)主軸I停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)翼片3處于最高位置，完成了上揚(yáng)運(yùn)動(dòng)過程，該裝置回到了下?lián)溥^程的起始狀態(tài)。
[0014]主軸I由電機(jī)11經(jīng)減速器12減速后驅(qū)動(dòng)，控制器控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)使得主軸反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)180°使擺臂2下上轉(zhuǎn)擺180°即能實(shí)現(xiàn)連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)過程。撲動(dòng)頻率通過控制電機(jī)11轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。
[0015]該發(fā)明裝置下?lián)溥^程翼片3始終處于水平狀態(tài)，故能產(chǎn)生較大升力，由于作用力在水平方向幾乎沒有分量，故產(chǎn)生升力的效率很高。上揚(yáng)過程翼片3始終保持與擺臂2垂直，沿翼軸33運(yùn)動(dòng)軌跡的切向上揚(yáng)，阻力較小。
[0016]本發(fā)明電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，能產(chǎn)生較大的升力。下?lián)浜蜕蠐P(yáng)時(shí)各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)基本上是在過主軸I的鉛垂面的同一側(cè)完成的，該發(fā)明裝置占用的空間較小，便于制作結(jié)構(gòu)緊湊的飛行器。
【權(quán)利要求】
1.一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，包括主軸(1)、擺臂(2)、翼片(3)、中心鏈輪(4)、鏈條(6)、翼鏈輪(5)、電機(jī)(11)、減速器(12)和機(jī)架(7)，其特征在于:翼片(3)由左平板(31)、右平板(32)和翼軸(33)構(gòu)成，翼軸(33)處于左平板(31)和右平板(32)之間，翼軸(33)左端與左平板(31)固連，翼軸(33)右端與右平板(32)固連，左平板(31)、右平板(32)和翼軸(33)三者處于同一平面內(nèi)；電機(jī)(11)固定安裝在機(jī)架(7)上，電機(jī)(11)通過減速器(12)與主軸(I)的左端相連，控制電機(jī)(11)的控制器能對(duì)電機(jī)(11)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制；主軸(I)通過位于主軸(I)中段左側(cè)的主軸軸承(10)水平安裝在機(jī)架(7)上，擺臂(2)的一端與主軸(I)的右端垂直固連，擺臂(2)的另一端通過翼軸軸承(34)與翼片(3)的翼軸(33)垂直相連于翼軸(33)的中段右側(cè)；翼軸(33)與主軸(I)平行；中心鏈輪(4)通過位于主軸(I)中段右側(cè)的內(nèi)單向軸承(8)與主軸(I)相連，內(nèi)單向軸承的內(nèi)圈(8)與主軸(I)固連，內(nèi)單向軸承(8)的外圈與中心鏈輪(4)固連；中心鏈輪(4)還通過外單向軸承(9)與機(jī)架(7)相連，外單向軸承(9)的內(nèi)圈與中心鏈輪(4)固連，外單向軸承(8)的外圈與機(jī)架(7)固連；翼鏈輪(5)與翼軸(33)固連于翼軸(33)的中段左側(cè)，翼鏈輪(5)和中心鏈輪(4)通過鏈條(6)相連，中心鏈輪(4)與翼鏈輪(5)的傳動(dòng)比為1:1;鏈條(6)運(yùn)動(dòng)平面與主軸(I)垂直；內(nèi)單向軸承(8)和外單向軸承(9)均采用只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的單向軸承；內(nèi)單向軸承(8)和外單向軸承(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；擺臂(2)處于主軸(I)正上方豎直位置時(shí)翼片(3)水平布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，其特征在于:電機(jī)(11)采用方便充電的鋰電池供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，其特征在于:主軸(11)由電機(jī)經(jīng)減速器減速后驅(qū)動(dòng)，控制器控制電機(jī)(11)正反轉(zhuǎn)使得主軸(I)反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)180°使擺臂(2)下上轉(zhuǎn)擺即能實(shí)現(xiàn)連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，其特征在于:其撲動(dòng)頻率通過控制電機(jī)(11)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下轉(zhuǎn)擺平板撲翼升力裝置，其特征在于:中心鏈輪(4)、鏈條(6)和翼鏈輪(5)組成的鏈傳動(dòng)方式采用同步帶傳動(dòng)方式替代時(shí)，中心鏈輪(4)、鏈條(6)和翼鏈輪(5)相應(yīng)更換成中心同步輪、同步帶和翼同步輪，中心同步輪與翼同步輪的傳動(dòng)比為1:1。
【文檔編號(hào)】B64C33/02GK104443382SQ201410769576
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】王志成 申請(qǐng)人:佛山市神風(fēng)航空科技有限公司