一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置制造方法
【專利摘要】一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，屬航空【技術(shù)領(lǐng)域】。包括主電機(jī)、主軸、擺軸、翼軸、轉(zhuǎn)翼電機(jī)、中心齒輪、擺軸近心齒輪、擺軸套管、擺軸遠(yuǎn)心齒輪、翼齒輪、翼片和機(jī)架。主軸與主電機(jī)的輸出軸相連，且與擺軸垂直固連。擺軸與翼軸垂直固連。翼軸通過軸承與翼齒輪相連。翼齒輪與翼片固連于翼片的前邊。轉(zhuǎn)翼電機(jī)的輸出軸與中心齒輪固連。擺軸套管通過軸承套裝住擺軸，擺軸套管的兩端分別與擺軸近心齒輪和擺軸遠(yuǎn)心齒輪固連。中心齒輪與翼齒輪的傳動(dòng)比為1∶1。主電機(jī)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)主軸反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)180°使擺軸下上轉(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)。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，能產(chǎn)生較大升力，占用空間較小，便于制作結(jié)構(gòu)緊湊的飛行器。
【專利說明】一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，屬航空【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種撲翼裝置。

【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)單的效率更高的水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置。
[0004]一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，包括主電機(jī)、主軸、擺軸、翼軸、轉(zhuǎn)翼電機(jī)、中心齒輪、擺軸近心齒輪、擺軸套管、擺軸遠(yuǎn)心齒輪、翼齒輪、翼片和機(jī)架。翼片為矩形剛性平板。轉(zhuǎn)翼電機(jī)和主電機(jī)均采用伺服電機(jī)，采用方便充電的鋰電池供電，控制器能對(duì)轉(zhuǎn)翼電機(jī)和主電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行控制。它們都與主軸同軸地且軸線縱向水平地分別前后安裝在機(jī)架上。主軸的后端與主電機(jī)的輸出軸相連，主軸的中段通過軸承安裝在機(jī)架上，主軸的前端與擺軸的一端垂直固連。擺軸的另一端與翼軸的前端垂直固連。翼軸與主軸平行。翼軸的后段通過軸承與翼齒輪相連。翼齒輪的端頭與翼片固連于翼片的前邊的正中處。翼軸與翼片在同一平面內(nèi)。轉(zhuǎn)翼電機(jī)的輸出軸與中心齒輪的端頭固連。擺軸套管通過軸承套裝在擺軸周圍，擺軸能在擺軸套管內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，擺軸套管的一端與擺軸近心齒輪固連，擺軸套管的另一端與擺軸遠(yuǎn)心齒輪固連。中心齒輪與擺軸近心齒輪嚙合，傳動(dòng)比為
1: 1。擺軸遠(yuǎn)心齒輪與翼齒輪嚙合，傳動(dòng)比為1: 1。中心齒輪、翼齒輪、擺軸遠(yuǎn)心齒輪和翼齒輪均采用錐齒輪。組裝該水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置時(shí)，確保擺軸處于主軸正上方豎直位置時(shí)翼片水平布置。
[0005]從主軸的后端往前端看，該水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置的工作原理是:下?lián)淦鹗嘉恢脼閿[軸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，主電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)翼電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)且鎖住中心齒輪，由于中心齒輪與翼齒輪的傳動(dòng)比為1: 1，在中心齒輪、擺軸近心齒輪、擺軸遠(yuǎn)心齒輪和翼齒輪組成的齒輪傳動(dòng)系的作用下，翼齒輪帶動(dòng)翼片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，保持翼片處于水平位置下拍，當(dāng)擺軸轉(zhuǎn)至主軸正下方處于豎直位置時(shí)主電機(jī)轉(zhuǎn)速變成零，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，由控制器控制主電機(jī)反轉(zhuǎn)，主軸在主電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺軸逆時(shí)針向上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)翼電機(jī)與主電機(jī)同步逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣一來，中心齒輪、擺軸近心齒輪、擺軸遠(yuǎn)心齒輪和翼齒輪不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，翼片與擺軸保持垂直不變上揚(yáng)即切向復(fù)位。當(dāng)擺軸轉(zhuǎn)至主軸正上方處于豎直位置時(shí)主電機(jī)和轉(zhuǎn)翼電機(jī)轉(zhuǎn)速同時(shí)變成零，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)。繼續(xù)重復(fù)上述過程，該裝置將連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)過程，撲動(dòng)的角度固定為180°，以實(shí)現(xiàn)翼片的連續(xù)水平下拍和切向復(fù)位。
[0006]該發(fā)明裝置下?lián)溥^程翼片始終處于水平狀態(tài)下拍，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軸垂直，翼片沿翼軸運(yùn)動(dòng)圓弧軌跡的切向復(fù)位，阻力較小。
[0007]本發(fā)明水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，能產(chǎn)生較大的升力，且下?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。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是處于下?lián)溥^程中的本發(fā)明一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置的后視示意圖，圖中，翼片處于下拍過程中，翼片處于水平方向；圖2是圖1的俯視示意圖；圖3是處于上揚(yáng)過程中的本發(fā)明一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置的后視示意圖，圖中翼片處于復(fù)位過程中，翼片與擺軸垂直。
[0009]圖中，1-主電機(jī)，2-主軸，3-擺軸，4-翼軸，5-轉(zhuǎn)翼電機(jī)，6_中心齒輪，7_擺軸近心齒輪，8-擺軸套管，9-擺軸遠(yuǎn)心齒輪，10-翼齒輪，11-翼片，12-機(jī)架。13表示擺軸3的擺轉(zhuǎn)方向；14表不翼軸4的運(yùn)動(dòng)軌跡圓弧。

【具體實(shí)施方式】
[0010]現(xiàn)結(jié)合附圖1~3對(duì)本發(fā)明加以具體說明:一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，包括主電機(jī)1、主軸2、擺軸3、翼軸4、轉(zhuǎn)翼電機(jī)5、中心齒輪6、擺軸近心齒輪7、擺軸套管8、擺軸遠(yuǎn)心齒輪9、翼齒輪10、翼片11和機(jī)架12。翼片11為矩形剛性平板。轉(zhuǎn)翼電機(jī)5和主電機(jī)I均采用伺服電機(jī)，采用方便充電的鋰電池供電，控制器能對(duì)轉(zhuǎn)翼電機(jī)5和主電機(jī)I的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行控制?？刂破鲗⑥D(zhuǎn)翼電機(jī)5和主電機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)角度定為180°?？刂破髂軐?duì)轉(zhuǎn)翼電機(jī)5進(jìn)行停轉(zhuǎn)循環(huán)控制，能對(duì)主電機(jī)I進(jìn)行正后轉(zhuǎn)控制。它們都與主軸2同軸地且軸線縱向水平地分別前后安裝在機(jī)架12上。主軸2的后端與主電機(jī)I的輸出軸相連，主軸2的中段通過軸承安裝在機(jī)架12上，主軸2的前端與擺軸3的一端垂直固連。擺軸3的另一端與翼軸4的前端垂直固連。翼軸4與主軸2平行。翼軸4的后段通過軸承與翼齒輪10相連。翼齒輪10的端頭與翼片11固連于翼片11的前邊的正中處。翼軸4與翼片11在同一平面內(nèi)。轉(zhuǎn)翼電機(jī)5的輸出軸與中心齒輪6的端頭固連。擺軸套管8通過軸承套裝在擺軸3周圍，擺軸3能在擺軸套管8內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，擺軸套管8的一端與擺軸近心齒輪7固連，擺軸套管8的另一端與擺軸遠(yuǎn)心齒輪9固連。中心齒輪6與擺軸近心齒輪7嚙合，傳動(dòng)比為1:1。擺軸遠(yuǎn)心齒輪9與翼齒輪10嚙合，傳動(dòng)比為1:1。中心齒輪6與翼齒輪10的傳動(dòng)比為1:1。中心齒輪6、翼齒輪10、擺軸遠(yuǎn)心齒輪9和翼齒輪10均采用錐齒輪。組裝該水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置時(shí)，確保擺軸3處于主軸2正上方豎直位置時(shí)翼片11水平布置。
[0011]從主軸2的后端往前端看，該水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置的工作原理是:下?lián)淦鹗嘉恢脼閿[軸3豎直布置于主軸2的正上方，此時(shí)翼片11處于水平位置并位于最高處，主電機(jī)1驅(qū)動(dòng)主軸2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺軸3順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)翼電機(jī)5不轉(zhuǎn)動(dòng)且鎖住中心齒輪，由于中心齒輪6與翼齒輪10的傳動(dòng)比為1: 1，在中心齒輪6、擺軸近心齒輪7、擺軸遠(yuǎn)心齒輪9和翼齒輪10組成的齒輪傳動(dòng)系的作用下，翼齒輪10帶動(dòng)翼片11逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，保持翼片11處于水平位置下拍，當(dāng)擺軸3轉(zhuǎn)至主軸2正下方處于豎直位置時(shí)主電機(jī)1轉(zhuǎn)速變成零，主軸2停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)翼片11處于最低位置，完成了下?lián)溥^程。上揚(yáng)過程是:從翼片
11處于最低位置開始，由控制器控制主電機(jī)1反轉(zhuǎn)，主軸2在主電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)擺軸3逆時(shí)針向上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)翼電機(jī)5與主電機(jī)1同步逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),這樣一來，中心齒輪6、擺軸近心齒輪7、擺軸遠(yuǎn)心齒輪9和翼齒輪10不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，翼片11與擺軸3保持垂直不變上揚(yáng)即切向復(fù)位。當(dāng)擺軸3轉(zhuǎn)至主軸2正上方處于豎直位置時(shí)主電機(jī)1和轉(zhuǎn)翼電機(jī)5轉(zhuǎn)速同時(shí)變成零，主軸2停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)翼片11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)。繼續(xù)重復(fù)上述過程，該裝置將連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)過程，撲動(dòng)的角度固定為180°，以實(shí)現(xiàn)翼片11的連續(xù)水平下拍和切向復(fù)位。
[0012]該發(fā)明裝置下?lián)溥^程翼片11始終處于水平狀態(tài)下拍，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11始終保持與擺軸3垂直，翼片11沿翼軸4的運(yùn)動(dòng)軌跡圓弧14的切向復(fù)位，阻力較小。
[0013]本發(fā)明水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，能產(chǎn)生較大的升力，且下?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2的鉛垂面的右側(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】
1.一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，其特征在于:包括主電機(jī)(I)、主軸(2)、擺軸(3)、翼軸(4)、轉(zhuǎn)翼電機(jī)(5)、中心齒輪(6)、擺軸近心齒輪(7)、擺軸套管(8)、擺軸遠(yuǎn)心齒輪(9)、翼齒輪(10)、翼片(11)和機(jī)架(12);翼片(11)為矩形剛性平板；轉(zhuǎn)翼電機(jī)(5)和主電機(jī)(I)都與主軸(2)同軸地且軸線縱向水平地分別前后安裝在機(jī)架(12)上；主軸(2)的后端與主電機(jī)(I)的輸出軸相連，主軸(2)的前端與擺軸(3)的一端垂直固連；擺軸(3)的另一端與翼軸(4)的前端垂直固連；翼軸(4)與主軸(2)平行；翼軸(4)的后段通過軸承與翼齒輪(10)相連；翼齒輪(10)的端頭與翼片(11)固連于翼片(11)的前邊的正中處；翼軸(4)與翼片(11)在同一平面內(nèi)；轉(zhuǎn)翼電機(jī)(5)的輸出軸與中心齒輪(6)的端頭固連；擺軸套管(8 )通過軸承套裝在擺軸(3 )周圍，擺軸(3 )能在擺軸套管(8 )內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，擺軸套管(8 )的一端與擺軸近心齒輪(7)固連，擺軸套管(8)的另一端與擺軸遠(yuǎn)心齒輪(9)固連；中心齒輪(6)與擺軸近心齒輪(7)嚙合，擺軸遠(yuǎn)心齒輪(9)與翼齒輪(10)嚙合，中心齒輪(6)與翼齒輪(10)的傳動(dòng)比為1:1 ;擺軸(3)處于主軸(2)正上方豎直位置時(shí)翼片(11)水平布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，其特征在于:控制器能對(duì)轉(zhuǎn)翼電機(jī)(5)進(jìn)行停轉(zhuǎn)循環(huán)控制，能對(duì)主電機(jī)(I)進(jìn)行正后轉(zhuǎn)控制；該裝置撲動(dòng)的角度固定為180° ;下?lián)溥^程轉(zhuǎn)翼電機(jī)(5)不轉(zhuǎn)動(dòng)且鎖住中心齒輪(6);上揚(yáng)過程轉(zhuǎn)翼電機(jī)(5)與主電機(jī)(I)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)翼電機(jī)(5 )和主電機(jī)(I)均采用伺服電機(jī)，采用方便充電的鋰電池供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，其特征在于:中心齒輪(6)、翼齒輪(10)、擺軸遠(yuǎn)心齒輪(9)和翼齒輪(10)均采用錐齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，其特征在于:中心齒輪(6)與擺軸近心齒輪的傳動(dòng)比為1:1 ;擺軸遠(yuǎn)心齒輪(9)與翼齒輪(10)的傳動(dòng)比為I: 10
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平下拍切向復(fù)位的撲翼裝置，其特征在于:主軸(2)的中段通過軸承安裝在機(jī)架(12)上。
【文檔編號(hào)】B64C33/02GK104443387SQ201410769946
【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