專利名稱：“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水上船只或水下船只等裝置上所使用的一種水中拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置。
現(xiàn)有各類船舶上普遍使用的螺旋推進(jìn)器存在效率低、噪音大、有尾跡等不足之處，美國《科學(xué)》雜志1995年7期14頁“一種高效的游泳機(jī)器”一文的述說中，魚通過尾有力的拍動(dòng)，緊接著反方向再迅速拍動(dòng)一次，產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的，突然的推動(dòng)力，即第一次拍動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)大渦流，第二次拍動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)不同的，反向旋轉(zhuǎn)的渦流，當(dāng)兩個(gè)渦流相遇合并產(chǎn)生一個(gè)射流，同時(shí)兩個(gè)渦流自魚尾推開，相互削弱時(shí)，形成一個(gè)強(qiáng)有力的向前的推力和一個(gè)分散的但可控制的側(cè)向力；一切種類的魚拍動(dòng)其尾形成的渦流一產(chǎn)生高推進(jìn)效率的一種射流，其關(guān)鍵參數(shù)稱作Strouhal數(shù)(尾拍動(dòng)頻率乘以射流寬度之積，再除以魚的速度)的比值為0.25至0.35間是高效推進(jìn)的標(biāo)志；由八個(gè)鏈環(huán)的組合肋、柔性表皮和六個(gè)電機(jī)等組成的類似機(jī)器金槍魚連續(xù)彎曲的船體及尾裝置，其機(jī)械結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，深水抗壓性差等。
本發(fā)明的目的是提供一種比現(xiàn)有水中使用的螺旋推進(jìn)器效率高、噪音低、無尾跡的拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，不僅能應(yīng)用于水上船只，尤其在水下船只及其特殊運(yùn)載裝置上，最需要通過提高效率來節(jié)省能耗的領(lǐng)域內(nèi)特別適用。
在“門內(nèi)馬斯擺桿”類型中，唯有門氏上桿最適于在水中作驅(qū)動(dòng)使用的驅(qū)動(dòng)桿之一，同樣也采用卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)作輸入機(jī)構(gòu)。門氏上桿桿上的圓軌跡點(diǎn)M是以幾何中心O為圓心的，桿上的直線移動(dòng)軌跡點(diǎn)B是通過錨式擺動(dòng)連桿的共同約束進(jìn)行M、B二點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)合成的，若在結(jié)構(gòu)上方便的話也可以采用門氏A桿式的分別約束或其他變通方式的約束來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)合成，桿上的力臂直移點(diǎn)A有特別向外延長的圓柱段從船體尾端座孔中的球節(jié)軸承中穿出在拍動(dòng)翼的套筒內(nèi)可調(diào)整拍動(dòng)翼長度后固定，球節(jié)軸承的球心A應(yīng)在與軸線X--X相一致的向外延長圓柱段的中心線上與力臂直移點(diǎn)A重合，拍動(dòng)翼上的任意點(diǎn)D均以α為拍動(dòng)半角，以軸線X--X為對稱軸作往復(fù)拍動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，是以幾何中心O為橢圓中心的橢圓KC上的一段特別的橢圓曲線 ，在以α為拍動(dòng)半角作往復(fù)拍動(dòng)的同時(shí)，任意點(diǎn)D要從折返點(diǎn)D開始以漸減速度向軸線X--X運(yùn)動(dòng)靠攏，然后從軸線X--X以漸加速度向另一折返點(diǎn)D’作有力拍擊，再從折返點(diǎn)開D’開始反向又以漸減速度向軸線X--X運(yùn)動(dòng)靠攏又以漸加速度從軸線X--X向折返點(diǎn)D有力拍動(dòng)，如此往復(fù)交替變化為全擺輸出或通過結(jié)構(gòu)上的改變也可以僅在α的拍動(dòng)半角內(nèi)作半擺輸出；加長橫梁板應(yīng)與卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)殼體端面徑向通過精密定位螺栓固連，并保證加長橫梁板上中央座孔中心與殼體幾何中心重合，在船體上有兩個(gè)水平凸耳若與加長橫梁板兩端之加長部分貼合固定后可組成魚尾式水平拍動(dòng)的輸出方式，若將船體上相應(yīng)兩個(gè)垂直凸耳與加長橫梁板兩端加長部分貼合固定又可組成鯨尾式的垂直拍動(dòng)的推進(jìn)輸出方式；卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈套內(nèi)壓入內(nèi)齒圈，套外制有蝸輪輪齒，一起置入殼體上同心內(nèi)孔之中，殼體外面有特別的二個(gè)座孔中裝有的蝸桿與內(nèi)齒圈套上的蝸輪齒組成傳動(dòng)副，將行星齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合定位點(diǎn)(投影點(diǎn)B)選在內(nèi)齒圈凹齒槽中央，節(jié)圓直徑與軸線Y--Y重合的某節(jié)點(diǎn)上是最大的α拍動(dòng)半角的起始位置點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)蝸桿蝸輪副將嚙合定位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到與軸線X--X重合時(shí)是α拍動(dòng)半角為零的最小角度，故控制嚙合定位點(diǎn)在0°～90°方位角內(nèi)的任意變化就是隨機(jī)控制拍動(dòng)翼作用的射流寬度，這無疑可將Strouhal數(shù)值隨時(shí)調(diào)整在高效推進(jìn)的0.2至0.4較寬范圍之內(nèi)；在船體尾端凸緣與拍動(dòng)翼柄部之間裝有柔性的錐狀肋套來形成連續(xù)彎曲的過渡段，可適當(dāng)修飾外觀和減低前進(jìn)中紊流的損失，這是本發(fā)明單尾拍動(dòng)翼推進(jìn)裝置。
本發(fā)明對門氏上桿桿上圓軌跡點(diǎn)M和直移軌跡點(diǎn)B兩點(diǎn)的約束是采用門氏B桿中的錨式擺動(dòng)連桿的共同約束來實(shí)施M，B兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)合成，具體是將錨式擺動(dòng)連桿大端軸銷放入到加長橫梁板的中央座孔中成為桿上圓軌跡點(diǎn)M的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)中心，其小端的孔中用帶臺(tái)軸銷壓入到桿上圓軌跡點(diǎn)的座孔中，通過至少二個(gè)定位螺釘將可拆卸蓋板與門氏上桿本體緊緊固連，在蓋板上直移軌跡點(diǎn)B的相對投影座孔中壓入帶臺(tái)軸銷上空套著以r為半徑的滾輪要和以M點(diǎn)為圓心的，以R為半徑的錨式擺動(dòng)連桿上孤形階臺(tái)面保特著純滾動(dòng)的關(guān)系，即R+r＝OM＝MB，這樣卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中的卡當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷將在門氏上桿背面的縱槽中驅(qū)動(dòng)時(shí)，圓軌跡點(diǎn)M在擺動(dòng)中心O約束下只能按OM的半徑作圓軌跡運(yùn)動(dòng)， 由于R+r＝OM＝MB，故直移軌跡點(diǎn)B，也約束在軸線Y--Y上只能作精確直線運(yùn)動(dòng)。
在船體尾端帶臺(tái)座孔中通過兩個(gè)相對內(nèi)球面環(huán)，二個(gè)隔離潤滑封嚴(yán)圈將帶通孔的球節(jié)用壓板和均布螺釘調(diào)整和固定在船體尾端的座孔之中，并要求球節(jié)的球心A和門氏上桿桿上的力臂直移點(diǎn)A在軸線X--X上重合，在球節(jié)通孔中的多個(gè)環(huán)槽中放有多個(gè)O型封嚴(yán)圈與門氏上桿外延圓柱段保持直線滑動(dòng)潤滑和封嚴(yán)，特別在受介質(zhì)正面壓力的球節(jié)轉(zhuǎn)合面和圓柱滑合縫隙處的O形圈分別在壓板的壓迫下和螺紋調(diào)整環(huán)圈進(jìn)行擠壓密封，及介質(zhì)壓力下可承受400Mpa的高壓，這說明拍動(dòng)翼推動(dòng)器裝置中唯一產(chǎn)生滲漏的球節(jié)軸承能深入到接近4000米的深水處工作。
在套簡的端頭縱向呈放射狀的多個(gè)透孔中壓入若干長短不一的等強(qiáng)度的拍動(dòng)翼骨架片通過在澆鑄輕金屬使所有的骨架片和套簡端頭牢固相連，然后用高分子彈性材料充填在套簡端頭和骨架片之間注塑成魚尾狀或鯨尾狀的對稱或不對稱尾翼形狀，同時(shí)可在套簡外和端頭間注塑或組合上相應(yīng)的拍動(dòng)翼柄部，套筒有內(nèi)套齒或鍵槽可與門氏上桿的圓柱段相連接，確定拍動(dòng)翼適當(dāng)長度再固定之，套筒、骨架片、柄部和魚尾狀翼總稱拍動(dòng)翼是相當(dāng)于螺旋槳葉片的輸出件。
船體上制有兩個(gè)水平凸耳，其貼合平面應(yīng)與加長橫梁板兩端加長部分的貼合平面及球節(jié)軸承中的球心A同處于XOY的水平面上，或者其水平凸耳的貼合平面可矮一個(gè)加長橫梁板的厚度的平行平面，但加長橫梁板上平面仍要與球心A同處XOY平面上，至少用二個(gè)精密定位螺栓在軸線上對稱于幾何中心O與船體固連，同時(shí)在船體下方至少有二個(gè)固定水平凳座與卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)的殼體下端環(huán)面或側(cè)面固連成為牢固的輔助支承，同理，在船體垂直的凸耳和垂直的凳座來加強(qiáng)鯨尾式拍動(dòng)翼推進(jìn)裝置的穩(wěn)定性。
在拍動(dòng)翼柄部與船體尾端凸臺(tái)之間固定有能作連續(xù)彎曲的錐狀肋套，它類似于民間的竹制玩具蛇，其肋套由多個(gè)金屬肋節(jié)前后上下相互鉸連，并注塑或蒙上平滑的高分子彈性材料組成，以過渡段肋套起外觀美化和減少紊流的作用。
雙尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器是由兩個(gè)單尾并聯(lián)組合而成。將一個(gè)總橫梁板取代二個(gè)加長橫梁板，兩個(gè)卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)殼體的幾何中心O，O’應(yīng)與總橫梁板上兩個(gè)相應(yīng)的中央座孔中心O，O’重合，并與船體中軸線O1--O1’對稱，在兩個(gè)殼體的上端面的徑向和軸線O--O’相一致地方分別通過精密定位螺栓與總橫梁板固定連接，同時(shí)至少通過船體上的兩個(gè)水平凸耳和一個(gè)中間水平座在同一水平面上與總橫梁板分別固定，船體尾端二個(gè)座孔中的球節(jié)軸承的球心A，A’兩點(diǎn)應(yīng)和總橫梁板的上平面同在一個(gè)水平面上；二對行星齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合定位點(diǎn)應(yīng)分別選取在重合于O--O’軸線上兩個(gè)內(nèi)齒節(jié)圓相錯(cuò)的節(jié)點(diǎn)B和B’或另一對相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上；要求二個(gè)卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)上的輸入輪必須同模數(shù)、等節(jié)徑、無齒側(cè)隙，并異向同步輸入；二個(gè)拍動(dòng)翼的拍動(dòng)半角α的同步是通過簡單的平行四邊機(jī)構(gòu)控制，在平行四邊機(jī)構(gòu)上附有卡當(dāng)離合器的控制附件可隨時(shí)改變船的航向。
將兩個(gè)相同的錨式擺動(dòng)連桿大端處軸銷分別放入到總橫梁板上的中央座孔之中，形成圓軌跡點(diǎn)M，M’各自的擺動(dòng)中心O，O’，其小端孔中同樣用帶臺(tái)軸銷分別壓入到門氏上桿的相應(yīng)的圓軌跡點(diǎn)M，M’的座孔中，同樣在與門氏上桿主體相組合的蓋板上直移軌跡點(diǎn)B，B’投影的座孔中壓入帶臺(tái)軸銷上空套著以r為半徑的滾輪和以M，M’點(diǎn)為圓心，以R為半徑的錨式擺動(dòng)連桿上弧形階臺(tái)面保持純滾動(dòng)關(guān)系，即兩對的R+r＝OM＝MB。
在兩個(gè)相同的卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)殼體幾何中心O，O’同心的軸頸的端面上各自空套著帶柄的扇形板，用一塊兩端帶孔橫板，其孔距等于幾何中心O，O’之間的距離，二塊帶柄扇形板的柄部有孔，其中心到套孔中心相等，用軸銷將橫板與帶柄孔扇形板鉸結(jié)起來，形成簡單的平行四邊形機(jī)構(gòu)；在內(nèi)齒圈套內(nèi)壓入內(nèi)齒圈裝入到殼體幾何中心O，O’的同軸孔中，并在內(nèi)齒圈套端面徑向槽中固定的手柄從殼體扇缺口中伸出，該手柄至少能繞幾何中心O，O’旋轉(zhuǎn)90°不會(huì)碰到殼體扇形缺口，將手柄中線與帶柄扇形板的柄部內(nèi)孔中心與套孔中心的聯(lián)心線重合并鏜出同中心距的定位孔，和相距90°的殼體固定板上再鏜出同心距的另一對定位孔，在手柄的定位孔同軸孔中安裝帶彈簧的定位銷，并將二個(gè)手柄上的定位銷都鎖定在平行四邊形聯(lián)心線上的定位孔中固定，成為控制二個(gè)拍動(dòng)翼的拍動(dòng)半角同步由最大角度至零角度的任意變化，如果將其中任意一個(gè)手柄板到殼體固定板的定位孔中鎖定則右邊的拍動(dòng)翼的拍動(dòng)半角為零的卡當(dāng)離合器位置上，故造成船體中軸線上的力矩失衡而實(shí)現(xiàn)改變航向。
雙尾半擺拍動(dòng)翼推進(jìn)器由兩個(gè)單尾半擺拍動(dòng)翼并聯(lián)組合而成。拍動(dòng)翼上的任意點(diǎn)D只能按橢圓KC上的 曲線的半邊軌跡 ，作往復(fù)拍動(dòng)的每個(gè)周期內(nèi)任意點(diǎn)D是從折返點(diǎn)D’以漸減速度向軸線X--X上Do點(diǎn)靠攏，然后從軸線X--X上的Do點(diǎn)反向以漸加速度有力向折返點(diǎn)D’拍擊，如此反復(fù)得到較為簡單直接的漸減和漸加的速度拍動(dòng)特征。除錨式擺動(dòng)連桿形狀稍有所改變和內(nèi)齒圈節(jié)圓直徑及行星齒輪節(jié)圓直徑減小一倍外其他結(jié)構(gòu)無太大變化，尤其對二個(gè)拍動(dòng)翼的拍動(dòng)半角α的同步調(diào)整都是通過簡單平行四邊形扇形機(jī)構(gòu)控制進(jìn)行。
本發(fā)明的門氏上桿是最適合在水中驅(qū)動(dòng)使用，其外延的圓柱段從船體座孔中的球節(jié)軸承的球節(jié)通孔中伸出來與魚尾(拍動(dòng)翼)中的套筒把長度調(diào)整合適后固連，無論從外形、擺動(dòng)(拍動(dòng))軌跡，擺動(dòng)(拍動(dòng))角度的隨意變化及在每個(gè)擺動(dòng)(拍動(dòng))周期內(nèi)不同的速度交替變化基本上都可模仿魚類鯨類的尾翼拍動(dòng)推進(jìn)的主要特征，若跟現(xiàn)有技術(shù)的水中螺旋推進(jìn)器一些性能相對比較，由門氏上桿發(fā)展而來的拍動(dòng)翼推進(jìn)器具有效率高、噪音低、無尾跡等優(yōu)點(diǎn)或效果。
如果美國科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的Strouhal數(shù)為0.25至0.35時(shí)，拍動(dòng)翼的高效率無誤，Strouhal數(shù)定義為尾翼的拍動(dòng)頻率與射流寬度之乘積，再除以魚(船)的速度可行。其射流寬度肯定是拍動(dòng)翼的翼尖在介質(zhì)中往復(fù)拍動(dòng)時(shí)最大的作用寬度，它與本發(fā)明的拍動(dòng)半角調(diào)控有關(guān)，將嚙合定位點(diǎn)選取定在軸線Y--Y上時(shí)則其拍動(dòng)半角最大，也是射流寬度最大，將嚙合定位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到軸線X--X上時(shí)則拍動(dòng)半角為零，也是射流寬度為零，控制嚙合定位點(diǎn)在0°～90°范圍方位角的變化，可隨時(shí)控制射流寬度變化，這樣，Strouhal數(shù)的分母可從船上速度表上直接讀出，其分子中拍動(dòng)頻率可以暫時(shí)鎖定不論，則只變化拍動(dòng)半角的大小在最大至最小之間的任意變化，也可以控制Strouhal數(shù)在0.2至0.4比較高效率的推進(jìn)范圍之內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)是可以實(shí)施的。
以門氏上桿桿上的力臂直接點(diǎn)A為球心的球節(jié)軸承是船體內(nèi)外唯一能產(chǎn)生滲漏的地方，特別在受正面介質(zhì)壓力的球轉(zhuǎn)面處通過壓板擠壓的O形圈和直移滑合處通過螺紋環(huán)圈擠壓的O形圈一般可以承受400Mpa高壓，大致相當(dāng)于4000米深的水壓，由于本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有效率高、噪音低、無尾跡等優(yōu)點(diǎn)，若開發(fā)出中小型水上船只或多功能的水下船只或水下運(yùn)載裝置，對開發(fā)海洋中有關(guān)的采礦、探礦、石油、考古、救險(xiǎn)、漁業(yè)、觀光、軍事等，都可能是對該技術(shù)進(jìn)步的一種新嘗試和考驗(yàn)。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明單尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器置第一實(shí)施例正面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示實(shí)施例單尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置的俯視示意圖。(含部分水平剖視)圖3是圖1所示單尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置中球節(jié)軸承結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖4是圖1中B---B處剖視放大示意圖。
圖5是本發(fā)明雙尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置第二實(shí)施例俯視示意圖。
圖6是本發(fā)明雙尾半擺拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置第三實(shí)施例俯視示意圖。
圖7是圖5中沿A---A線局部手柄結(jié)構(gòu)示意的剖視圖。
在圖1、圖2所示結(jié)構(gòu)示意圖中，輸入輪1與曲柄軸2固連，曲柄軸2與曲柄配重盤2a可整體制造并有配重平衡塊14，三聯(lián)滾輪6和行星齒輪4壓合，一起裝入曲柄銷3上共同繞內(nèi)齒圈5作行星運(yùn)動(dòng)，行星齒輪4的節(jié)圓直徑與內(nèi)齒圈5的的節(jié)圓直徑是1∶2的關(guān)系，曲柄銷3也可以曲柄軸2及曲柄配重盤2a呈整體制造，也可將曲柄銷3壓合在曲柄配重盤相應(yīng)孔中，卡當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷7可以和三聯(lián)滾輪6整體鍛煉造加工，也可用高強(qiáng)度鋼材制成壓合于三聯(lián)滾輪6上對應(yīng)的行星齒輪4節(jié)圓上某節(jié)點(diǎn)為中心的座孔中，然后空套上滾輪8(或滑塊)一起裝入到門氏上桿9下面的a---a的縱槽之中，組成卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)。
門氏上桿9桿上的圓軌跡點(diǎn)M和直移軌跡點(diǎn)B的約束和運(yùn)動(dòng)合成是采用門氏B桿型式的共同約束方式，也可的用門氏A桿型式的分別約束或者認(rèn)為在結(jié)構(gòu)可行的變通的約束方式等。門氏B桿型約束主要通過錨式擺動(dòng)連桿18，其大端處有成總體的軸銷18b裝入到加長橫梁板12的中央座孔中并和殼體15的幾何中心O保持中心重合成為圓軌跡點(diǎn)M的旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)中心，其小端的孔中放入帶臺(tái)軸銷17并壓入到桿上圓軌跡點(diǎn)M處的座孔中，至少用二個(gè)定位螺釘將可卸蓋板9a與門氏上桿9的主體固連，在蓋板9a相應(yīng)的直移軌跡點(diǎn)B的投形座孔中壓入的帶臺(tái)軸銷10上空套著以r為半徑的滾輪11，要與以M點(diǎn)中心為圓心，以R為半徑的錨式擺動(dòng)連桿18上的弧形階臺(tái)面18a保持純滾動(dòng)的關(guān)系，即R+r＝OM＝MB，這樣，卡當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷7及滾輪8對門氏上桿9下面a---a縱槽壁作輸入驅(qū)動(dòng)時(shí)，圓軌跡點(diǎn)M在旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)中心o的約束下只能在OM的半徑上作圓周運(yùn)動(dòng)，由于R+r＝OM，故滾輪11的圓心點(diǎn)B也只能隨R的擺動(dòng)共同約束在軸線Y--Y上作精確直線運(yùn)動(dòng)。
在船體20尾端帶臺(tái)座孔中通過兩個(gè)相對的球面環(huán)23，二個(gè)隔離用的潤滑封嚴(yán)圈22將帶通孔的球節(jié)24用壓板21及多個(gè)等分均布螺釘把轉(zhuǎn)合的球節(jié)24固定在船體20尾端座孔之中，并要求節(jié)24的球心A門氏上桿9桿上的力臂直移點(diǎn)A，應(yīng)在軸線X--X上投影重合，成為單尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置中重要的，特別的球節(jié)軸承，由于門氏上桿9桿上力臂直移點(diǎn)A處設(shè)計(jì)有向外延長精確的圓柱段要從球節(jié)24的通孔中滑合伸出船體20尾端之外，并隨著每個(gè)往復(fù)拍動(dòng)周期，門氏上桿9的外延精確圓柱段將在球節(jié)軸承中的球節(jié)24的通孔中加工的多個(gè)環(huán)槽中放入多個(gè)O型封嚴(yán)圈25與門氏上桿9上的外延精確圓柱段之間形成多道潤滑與封嚴(yán)的屏障，特別在受介質(zhì)正面壓力球節(jié)24的外球面與球面環(huán)23的內(nèi)球面的轉(zhuǎn)合面和精確圓柱與球節(jié)24通孔的滑合縫隙處都另設(shè)o形圈并分別用壓板21和螺紋環(huán)圈37進(jìn)行擠壓型密封可承受400Mpa的高壓*。
在套簡28的端頭28a上有從上至下的一排扇狀排列的透孔中壓入若干長短各一，等強(qiáng)度的帶強(qiáng)性的骨架片29，并在其端頭背里處槽內(nèi)澆鑄輕金屬31將所有骨架片29與套簡28端頭28a固結(jié)，然后用高分子彈性材料填充其間將套簡28端頭和骨架片29之間注塑成魚尾狀或鯨尾狀的對稱或不對稱及設(shè)計(jì)所需各種特殊形狀的拍動(dòng)尾翼30，在套簡28外和端頭28a間可注塑或組合上相應(yīng)的拍動(dòng)翼30的柄部27，這樣由套簡28，骨架片29，柄部27等可總稱拍動(dòng)翼30是拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置中的輸出部件，在拍動(dòng)翼30的套簡28內(nèi)與門氏上桿9外延精確圓柱段外可采用內(nèi)外套齒或鍵槽與鍵等方式伸縮連接，將拍動(dòng)翼30的拍動(dòng)長度確定后再將二者鎖定不變。
所謂的門氏上桿9其輸入和輸出段是以桿上的力臂直移點(diǎn)A或固定于船體20尾端座孔中的球節(jié)軸承的球心相重合的點(diǎn)A為界，其門氏上桿9上輸出段，實(shí)際上就是拍動(dòng)翼30的組合，若以α為拍動(dòng)半角作往復(fù)拍動(dòng)輸出的拍動(dòng)翼30上的任意點(diǎn)D，從圖二俯視角度看是以軸線x---x為對稱軸作往復(fù)拍動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，是以幾何中心O為橢圓中心的橢圓KC上的一段特別的橢圓曲線 。若拍動(dòng)翼30上的任意點(diǎn)D從折返點(diǎn)D開始，是以漸減速度向軸線X--X運(yùn)動(dòng)靠攏，然后從軸線X--X以漸加速度向另一折返點(diǎn)D’作有力拍擊，再從折返點(diǎn)D’開始反向又以漸減速度向軸線X--X運(yùn)動(dòng)靠攏，又以漸加速度從軸線X--X向折返點(diǎn)D拍動(dòng)，如此反復(fù)為單尾全擺輸出。
加強(qiáng)橫梁板12的下平面要與殼體15的上部環(huán)形端面15a的徑向?qū)ΨQ地，至少使用二個(gè)精密定位螺栓直接固連(圖未示)，要保證加長橫梁板12上的中心座孔中心和殼體15中心O重合，如果使用門氏A桿式的二點(diǎn)約束則應(yīng)保證加長橫梁板背面約束直線軌跡的縱槽要對稱于軸線Y--Y用精密定位螺栓安裝固連，這是加長橫梁板12與卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中的殼體15固連一體的安裝前提。在船體20側(cè)制有兩個(gè)水平凸耳20a其安裝貼平面應(yīng)在水平軸線Y--Y兩端并與球心A處在XOY的同一水平面上為技術(shù)保證，或者其水平凸耳20a的貼合平面可相對減去一個(gè)加長橫梁板12的厚度的平行平面，但其加長橫梁板12的上平面仍要與球心A同在XOY的平面上，至少用二個(gè)精密定位螺栓在軸線Y--Y上對稱幾何中心O與船體20上的水平凸耳20a固連(圖未示)，同時(shí)在船體20底制有二個(gè)固定水平凳座33，34與殼體15下端環(huán)面固連成牢固輔助支承，這是模仿魚尾水平拍動(dòng)的安裝方式。同理，在船體20的相應(yīng)垂直平面，即軸線Z--Z上下制出兩個(gè)垂直凸耳，其安裝貼合平面應(yīng)與球心A也要同處一個(gè)垂直平面XOZ上，把加長橫梁板12與船體20上垂直凸耳固連后是模仿鯨尾或海豚尾的垂直拍動(dòng)的安裝方式。
在卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)的殼體15的內(nèi)孔中，裝入能轉(zhuǎn)合的內(nèi)齒圈套19，在內(nèi)齒圈套19內(nèi)壓入內(nèi)齒圈5，內(nèi)齒圈套19外制有蝸輪輪齒，在殼體15外面有特制的二個(gè)座也中裝配的蝸桿16與內(nèi)齒圈套19上的蝸輪輪齒組成蝸輪蝸桿傳動(dòng)副，將行星齒輪4與內(nèi)齒圈5的嚙合定位點(diǎn)(軸線Y--Y的投影點(diǎn)B)選在內(nèi)齒圈5某凹齒槽中央，節(jié)圓直徑與軸線Y--Y相重合的節(jié)點(diǎn)上是拍動(dòng)半角α最大的起始位置點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)蝸輪蝸桿副將這個(gè)嚙合定位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到與軸線X--X相重合時(shí)，是拍動(dòng)半角α為零角度的終結(jié)位置點(diǎn)，故控制嚙合定位在0°～90°方位角內(nèi)的任意變化就是隨機(jī)控制拍動(dòng)翼30在介質(zhì)中的射流寬度，無疑可將Strouhal數(shù)調(diào)整在0.2～0.4較寬的高效推進(jìn)的范圍之內(nèi)。
在作往復(fù)拍動(dòng)的拍動(dòng)翼30的柄部27與船體20尾端座孔周圍的凸緣之間裝有柔性的錐狀肋套26形成能連續(xù)彎曲的過渡段，其具體結(jié)構(gòu)類似于民間竹制玩具蛇，其錐狀肋套是由多個(gè)金屬肋節(jié)前后上下相互鉸連(圖未示)并注塑或蒙上平滑的高分子彈性材料組成，起外觀美化和減小紊流的作用。
圖5是雙尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置第二實(shí)施例的俯視示意圖，是由兩個(gè)單尾并聯(lián)組合而成。在兩個(gè)卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中的殼體15，15’端面的徑向分別通過精密定位螺栓與總橫梁板12固連，要求總橫梁板12上的兩個(gè)中央座孔中心O，O’與兩個(gè)殼體的幾何中心O，O’重合，要求船體20上二個(gè)球節(jié)軸承的球心A，A’與總橫梁板12的上平面同在一個(gè)水平面之上，要求船體20上的中軸線O1--O1’與單尾軸線O--A和另一單尾軸線O’--A’保證對稱和平行，總橫梁板12要與船體20上的兩個(gè)水平凸耳和中間水平立座固連。分別將二個(gè)錨式擺動(dòng)連桿18，18’的大端軸銷18b裝入到總橫梁板12的兩個(gè)中央座孔的中心O，O’，其小端孔中用軸銷17，17’壓入到門氏上桿9圓軌跡點(diǎn)M的座孔中形成轉(zhuǎn)合，在與門氏上桿9定位組合的蓋板9a，9a’的直移軌跡點(diǎn)B，B’的投形座孔中壓入的軸銷10.10’分別空套著以r為半徑的滾輪11，11’與以M，M’點(diǎn)為圓心，以R為半徑的錨式擺動(dòng)連桿18，18’上的弧形臺(tái)柱面18a，18a’保持純滾動(dòng)，即R+r＝OM＝MB，對門氏上桿9上的M和B二點(diǎn)進(jìn)行共同約束和運(yùn)動(dòng)合成。門氏上桿9，9’桿上力臂直移點(diǎn)A，A’外延圓柱段從船體20兩個(gè)球節(jié)軸承中穿出與二個(gè)拍動(dòng)翼套筒調(diào)整固定，要求長短和安裝角度等應(yīng)保持一致和單尾要求一樣。
將二組相同卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中內(nèi)齒圈節(jié)圓5，5’和行星齒輪4，4’的兩個(gè)嚙合定位點(diǎn)分別選定在重合于軸線O--O’上的兩個(gè)內(nèi)齒圈節(jié)圓的節(jié)點(diǎn)B和B’或相錯(cuò)的另一對節(jié)點(diǎn)上；同時(shí)要求兩個(gè)卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)上的輸入輪1，1’必須同模數(shù)、等節(jié)徑、無齒側(cè)隙，異向同步輸入。
二個(gè)扇形板40，40’其中心有套孔，空套在殼體15，15’幾何中心O，O’同心軸頸臺(tái)端面上，二個(gè)扇形板40，40’柄部有孔，其中心距OC等于O’d，橫板45兩端有孔，其中心距cd＝OO’，用二銷鉸接組成一個(gè)以O(shè)，O’為旋轉(zhuǎn)中心簡單平行四邊形；在二個(gè)內(nèi)齒圈套19，19’底端徑向槽中固定著的手柄48，48’從殼體15，15’扇形缺口中伸出來，至少可繞殼體幾何中心O，O’旋轉(zhuǎn)90°不會(huì)碰到殼體15，15’的扇形缺口的兩端；將手柄48，48’對稱軸線與平行四邊形Oc，O’d連心線重合共同組合鏜出43，43’定位孔，同時(shí)在固定不動(dòng)殼體上安裝檔銷49為拍動(dòng)半角α最大角度的極限位置，即平行四邊形向左擺動(dòng)極限位置，在固定殼體上與定位孔43，43’，同心圓弧90°中心處鏜有定位孔44，44’是拍動(dòng)半角α零角度的極限位置，有固定檔銷49’與右扇形板上的40a’部位相接觸就是平行四邊形向右擺動(dòng)的極限位置；在手柄48.48’中間定位孔43.43’的同心座孔中安裝套有彈簧47’的定位銷43’，銷52’與定位銷43’固連，拉紐46’小頭徑向處有小斜槽，銷的52’兩頭處在斜槽之中。將手柄48，48’上的定位銷43，43’分別放入到平行四邊形中的扇形板40，40’上定位孔43，43’之中鎖定在一起，左檔銷49與左扇形板40左側(cè)也剛好相碰，這是雙尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器最大拍動(dòng)半角α的同步輸出極限位置，若順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)平行四邊形上橫板45或轉(zhuǎn)動(dòng)和平行四邊形鎖定在一起的手柄48，48’使右扇形板40’右側(cè)的40a’的部位和右檔銷49’相碰時(shí)，其手柄48，48’上的定位銷43，43’中心正好與鏜制在固定殼體上另一定位孔44，44’的中心重合對正，這時(shí)平行四邊形上柄部C點(diǎn)抵達(dá)C’點(diǎn)，d點(diǎn)抵達(dá)了d’點(diǎn)時(shí)就是雙尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器拍動(dòng)半角α為零的極限位置，即卡當(dāng)離合器位置。任意正反轉(zhuǎn)動(dòng)該平行四邊形?？赏娇刂婆膭?dòng)半角α的大小任意變化。
只要雙尾拍動(dòng)翼保持一定的拍動(dòng)半角α同步拍動(dòng)前進(jìn)中，如果需要改變航向，如向右轉(zhuǎn)時(shí)，不論平行四邊形處在何種位置可將手柄48’上的拉紐46’向外拉使定位銷43’與平行四邊形上的右扇形板40’上的定位孔43’中脫離鎖定狀態(tài)，再把手柄48’轉(zhuǎn)達(dá)到右邊殼體固定定位孔44’中鎖定，這時(shí)左邊門氏上桿9的拍動(dòng)半角α仍是以原平行四邊位置的拍動(dòng)半角不變；而右邊門氏上桿9’拍動(dòng)半角α是零角度，即卡當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷7和滾輪8只能在門氏上桿9’背面的縱槽a---a之中作直線運(yùn)動(dòng)，對縱槽壁不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，處于卡當(dāng)離合器的(動(dòng)力切斷)位置，這樣雙尾拍動(dòng)相對中軸線O1--O1’產(chǎn)生推力失衡即向右轉(zhuǎn)向，若轉(zhuǎn)向完畢仍將手柄48’重新放入到原處43’的定位孔中鎖定恢復(fù)原拍動(dòng)半角α平行四邊形的同步推進(jìn)狀態(tài)。二個(gè)扇形板40，40’上的環(huán)槽50或50’與定位孔43，43’同心，即使平行四邊形同步控制機(jī)構(gòu)處在較小拍動(dòng)半角α位置時(shí)，其扇形板40，40’上的環(huán)槽50或50’不能阻檔定位銷43或43’放入到固定定位孔44或44’之中仍可執(zhí)行左右轉(zhuǎn)向，可以省掉傳統(tǒng)方向舵機(jī)構(gòu)。
圖6是雙尾半擺拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置第三實(shí)施例俯視示意圖。
由于上述的單尾和雙尾并聯(lián)的拍動(dòng)翼上的任意點(diǎn)D是按橢圓兩瑞曲線的運(yùn)動(dòng)軌跡 作拍動(dòng)時(shí)在半個(gè)周期內(nèi)有漸減速和漸加速交替變化的特有的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對分析拍動(dòng)翼30上任意點(diǎn)D產(chǎn)生和控制渦流的機(jī)制與作用有困難，故采用橢圓KC兩端曲線的運(yùn)動(dòng)軌跡 的一半，即 作拍動(dòng)時(shí)在半個(gè)周期內(nèi)任意點(diǎn)D僅有漸加速從軸線X--X上的Do點(diǎn)向折返點(diǎn)D’拍擊，然后反向從D’開始以漸減速回到軸線X--X的Do點(diǎn)，如此反復(fù)形成相對簡單的實(shí)施例第三的雙尾半擺拍動(dòng)翼推進(jìn)裝置，其結(jié)構(gòu)中僅在錨式擺動(dòng)連桿18的外形有少許變化和卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈和行星齒輪的節(jié)圓直徑只相當(dāng)于實(shí)施例二中的一半外，其余基本上與實(shí)施例二沒有多大差別。*[機(jī)械設(shè)計(jì)手冊]第三版第二卷10---94，主編成大先，化學(xué)工業(yè)出版社。背景文件“一種高效的游泳機(jī)器”《科學(xué)》雜志1995年7期14頁
權(quán)利要求
1.“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)裝置，是一種能在水上或水下船只等運(yùn)載裝置中使用的推進(jìn)器，采用了卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)作輸入機(jī)構(gòu)，其特征在于門氏上桿(9)桿上有以幾何中心O為圓心的圓軌跡點(diǎn)M，有在過幾何中心O的Y--Y軸線上作直線運(yùn)動(dòng)的直移軌跡點(diǎn)B，對門氏上桿(9)桿上的M點(diǎn)和B點(diǎn)兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)合成的約束可采用門氏A桿或門氏B桿等約束的方式；在門氏上桿(9)桿上的力臂直移點(diǎn)A處有向外延長的圓柱段從船體(20)尾端座孔球節(jié)軸承中球節(jié)(24)通孔中穿出，并與拍動(dòng)翼(30)自成一體的套筒(28)內(nèi)伸縮調(diào)整后固連，力臂直移點(diǎn)A要投影在與軸線X--X相一致的門氏上桿(9)圓柱段中心線上并和球節(jié)(24)的球心A重合；在門氏上桿(9)桿上力臂直移點(diǎn)A處延長段的拍動(dòng)翼(30)上的任意點(diǎn)D是以α為拍動(dòng)半角，以X--X軸線為對稱軸線作徑復(fù)拍動(dòng)推進(jìn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，是以幾何中心O為中心的橢圓KC兩端上的一段橢圓曲線 ，拍動(dòng)翼(30)上任意點(diǎn)D在依 軌跡作往復(fù)拍動(dòng)時(shí)的每個(gè)周期內(nèi)從折返點(diǎn)D開始，以漸減速度向軸線X--X運(yùn)動(dòng)靠攏，然后又以漸加速度從軸線X--X向另一個(gè)折返點(diǎn)D’作拍擊，然后反向從折返點(diǎn)D’開始以漸減速度向軸線X--X運(yùn)動(dòng)靠攏又以漸加速從軸線X--X向折返點(diǎn)D拍擊，如此交替變化的特有運(yùn)動(dòng)規(guī)律；加長橫梁板(12)的中央座孔中心應(yīng)與卡當(dāng)行星機(jī)構(gòu)殼體(15)的幾何中心O重合并和殼體端面(15a)固連，其加長橫梁板(12)兩端之加長部分應(yīng)與船體(20)上的兩個(gè)水平凸耳(20a)固連，組成魚尾式的水平拍動(dòng)推進(jìn)輸出方式，若將其加長橫梁板(12)兩端之加長部分與船體上相應(yīng)的兩個(gè)垂直凸耳固連，就組成鯨尾式的垂直拍動(dòng)的推進(jìn)輸出方式；卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈套(19)在套內(nèi)壓入內(nèi)齒圈(5)，在套外銑有蝸輪輪齒一并置入殼體(15)幾何中心的同心內(nèi)孔中，殼體(15)外周處特制的二個(gè)座孔中安裝著帶輸入輪(32)的蝸桿(16)與內(nèi)齒圈套(19)上蝸輪組成傳動(dòng)副，將行星齒輪(4)和內(nèi)齒圈(5)的嚙合定位投影點(diǎn)(B)，選在內(nèi)齒圈(5)上某凹齒槽中央和軸線Y--Y重合的節(jié)點(diǎn)上，通過控制蝸桿(16)的旋轉(zhuǎn)來改變嚙合定位點(diǎn)在0°～90°的范圍內(nèi)任意改變方位角，從而達(dá)到控制拍動(dòng)半角α在零至最大之間的任意變化來隨機(jī)控制拍動(dòng)翼的射流寬度，使Strouhal數(shù)值隨時(shí)調(diào)整在所需的高效推進(jìn)的0.2～0.4左右的范圍之內(nèi)；在船體(20)尾端凸緣和拍動(dòng)翼(30)固連的柄部之間裝有錐狀肋套(26)形成能連續(xù)彎曲的過渡段來減低拍動(dòng)翼推進(jìn)中紊流的損失。
2.如權(quán)利要求1所述的“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)裝置，其特征在于門氏上桿(9)桿上的圓軌跡點(diǎn)M和直移軌跡點(diǎn)B兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)合成約束是采用門氏B桿方式將錨式擺動(dòng)連桿(18)大端上軸銷(18b)放入加長橫梁板(12)中央座孔中，其小端孔中用軸銷(17)壓入到門氏上桿(9)圓軌跡點(diǎn)M的座孔中，在與門氏上桿(9)相組合的蓋板(9a)上直移軌跡點(diǎn)B的投影座孔中壓入軸銷(10)上空套著以r為半徑的滾輪(11)要與以M點(diǎn)為圓心，以R為半徑的錨式擺動(dòng)連桿(18)成一體弧形臺(tái)柱面(18a)保持純滾動(dòng)，即R+r＝OM＝MB。
3.如權(quán)利要求1所述的“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，其特征在于船體(20)尾端座孔的球節(jié)軸承中的球節(jié)(24)的球心A與門氏上桿(9)桿上的力臂直移投影A應(yīng)在X--X軸線上重合，二個(gè)相對安裝的內(nèi)球面環(huán)(23)及中間二個(gè)潤滑封嚴(yán)圈(22)組合裝配在船體(20)尾端座孔中并通過壓板(21)及均布螺釘將球節(jié)(24)的球心A安裝調(diào)整在正確的位置，在球節(jié)(24)通孔中制有多個(gè)環(huán)槽內(nèi)放多個(gè)封嚴(yán)圈(25)與門氏上桿(9)外延圓柱段保持直線滑合和封嚴(yán)，特別在受介質(zhì)正面壓力的轉(zhuǎn)合面和滑合面端的O形圈(38)，(25)分別用壓板(21)平面和螺紋環(huán)圈(37)進(jìn)行擠壓密封和加上介質(zhì)本身壓力下可在相當(dāng)于400Mpa壓力相應(yīng)的深水中工作。
4.如權(quán)利要求1所述的“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，其特征在于拍動(dòng)翼(30)是在套筒(28)封閉端頭(28a)處有多個(gè)里放射狀的縱向透孔中壓入長短各一，適量骨架片(29)通過的澆鑄的輕金屬塊(31)固連一起，用高分子彈性材料充填在骨架片(29)其間注塑成型魚尾狀或鯨尾狀的對稱或不對稱的拍動(dòng)翼(30)，同時(shí)在套筒(28)外和端頭(28a)組合或注塑柄部(27)，通過套筒(28)內(nèi)套齒或鍵與門氏上桿的圓柱段上相應(yīng)連接在合適拍動(dòng)長度上再固定之。
5.如權(quán)利要求1所述的“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，其特征在于錐狀肋套(26)類似于竹制玩具蛇結(jié)構(gòu)由多個(gè)相互鉸連的金屬肋節(jié)和外敷平滑的高分子彈性材料所形成一體，其大端與船體(20)尾端凸臺(tái)槽(35)上固定，其小端與作往復(fù)拍動(dòng)的拍動(dòng)翼上的柄部固定形成一段能作連續(xù)彎曲的過渡段以達(dá)到整流和分散紊流的作用，錐狀肋套(26)應(yīng)有小孔溝通內(nèi)外介質(zhì)的壓力平衡。
6.如權(quán)利要求1所述的“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，其特征在于船體(20)上兩個(gè)水平凸耳(20a)的貼合平面與加長橫梁板(12)兩端的貼合平面應(yīng)和球節(jié)(24)的球心A同處于xoy水平面上或者其兩個(gè)水平凸耳貼合平面可矮一個(gè)加長橫梁板厚度的平行面上，但加長橫梁板的上平面仍要與球心A同處于xoy平面上，并至少用二個(gè)精密螺栓對稱定位于Y-Y軸線上固連，同時(shí)在船體(20)上凳座(33)，(34)應(yīng)與卡當(dāng)機(jī)構(gòu)殼體(15)下端面固連成為牢固的輔助去承，同理，鯨尾式推進(jìn)亦然。
7.“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，是一種能在水上或水下船只等運(yùn)載裝置中使用的推進(jìn)器，采用卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)，其特征在于由二個(gè)單尾拍動(dòng)翼推進(jìn)器并聯(lián)組合，總橫梁板(12)上有二個(gè)中央座孔的中心O，O’分別要與殼體(15)，(15’)的幾何中心O，O’重合并與殼體(15)，(15’)上的端面(15a)，(15a’)徑向?qū)ΨQ固連，船體(20)尾端二個(gè)球節(jié)軸承的球心A，A’要與總橫梁板(12)的上平面同處XOY的水平面上，船體中軸線O1--O1’與單尾軸線O--A，O’--A’要保證對稱平行；二對行星齒輪和內(nèi)齒圈的嚙合定位點(diǎn)選定在重合于軸線O--O’上兩內(nèi)齒圈節(jié)圓直徑上的節(jié)點(diǎn)B，B’或相錯(cuò)的另一對節(jié)點(diǎn)上，要求二個(gè)輸入輪(1)，(1’)同模數(shù)、等節(jié)徑、無齒側(cè)隙、異向同步輸入；由二個(gè)帶柄扇形板(40)，(40’)和橫板(45)組成簡單平行四邊形，并鎖附上二個(gè)手柄(48)，(48’)后組成可同步控制雙尾拍動(dòng)翼的拍動(dòng)半角α的大小任意變化，如果將附在簡單四邊形上的某個(gè)手柄(48)或(48’)脫離鎖定，放到卡當(dāng)離合器的特定固定位置上的定位孔(44)，(44’)將實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
8.如權(quán)利要求7所述的“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，其特征在于總橫梁板(12)上的二個(gè)中央座孔中分別放入錨式擺動(dòng)連桿(18)，(18’)的大端軸銷(18b)，(18b’)，其小端上孔中分別用軸銷(17)，(17’)壓入到門氏上桿(9)，(9’)的圓軌跡點(diǎn)M，M’的座孔中，在門氏上桿(9)，(9’)相組合的蓋板(9a)，(9a’)上直移軌跡點(diǎn)B，B’的投影座孔中壓入的軸銷(10)，(10’)上空套著以r為半徑的滾輪(11)，(11’)要與以M.，M’點(diǎn)為圓心，以R為半徑的錨式擺動(dòng)連桿(18)，(18’)上弧形臺(tái)柱面(18a)，(18a’)始終保持純滾動(dòng)，即R+r＝OM＝MB。
9.如權(quán)利要求7所述的“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，其特性在于扇形板(40)，(40’)上中心套孔分別空套在與殼體(15)，(15’)幾何中心O，O’同心的軸頸端面上，扇形板(40)，(40’)柄部的孔分別與橫板兩端孔用二銷鉸接，組成以O(shè)，O’為旋轉(zhuǎn)中心的簡單的平行四邊形，手柄(48)，(48’)嵌在內(nèi)齒圈套(19)，(19’)底端徑向槽中固連后從殼體(15)，(15’)的徑向扇形缺口中伸出并能繞殼體幾何中心O或O’同步旋轉(zhuǎn)至少90°而不受殼體上扇形缺口的阻礙，手柄(48)，(48’)上有帶彈簧的定位銷(43)，(43’)的拉紐機(jī)構(gòu)，其定位銷(43)，(43’)可以和扇形板(40)，(40’)相應(yīng)的定位孔(43)，(43’)一起鎖定后組成雙尾同步控制拍動(dòng)半角α大小任意變化的控制操縱機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)。
10.“門內(nèi)馬斯擺桿”與拍動(dòng)翼推進(jìn)器裝置，是一種能在水上或水下船只等運(yùn)載裝置中使用的推進(jìn)器，采用卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)，其特征在于由二個(gè)單尾半擺拍動(dòng)翼并聯(lián)組合，僅用橢圓KC兩端曲線 一半的運(yùn)動(dòng)軌跡，即拍動(dòng)翼(30)，(30’)上的任意點(diǎn)D是按 的軌跡拍動(dòng)時(shí)的半個(gè)周期內(nèi)是以漸加速度從軸線X--X上的Do點(diǎn)向折返點(diǎn)D’拍擊，然后反向從折返點(diǎn)D’以漸減速度回到Do起點(diǎn)，如此反復(fù)拍動(dòng)形成相對簡單控制渦流的拍動(dòng)推進(jìn)的新機(jī)制，其卡當(dāng)行星輸入機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈(5)，(5’)和行星齒輪(4)，(4’)的節(jié)圓直徑可縮小一倍，錨式擺動(dòng)連桿(18)，(18’)外形稍有缺損變化，其余結(jié)構(gòu)可與實(shí)施例二又無太多差別。
全文摘要
本發(fā)明是一種能在水上或水下船只上使用的推進(jìn)器。門氏上桿通過錨式擺動(dòng)連桿共同約束桿上的圓軌跡點(diǎn)M和直移軌跡點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)合成;從桿上力臂直移點(diǎn)A向外延長的圓柱段從船體的球節(jié)軸承中穿出在拍動(dòng)翼的套筒內(nèi)調(diào)整固定,拍動(dòng)翼上的任意點(diǎn)D按橢圓兩端曲線軌跡作拍動(dòng)的每個(gè)周期內(nèi)有漸減速和漸加速交替變化;能模仿魚尾或鯨尾推進(jìn)方式,有單尾及雙尾多種組合,它最適合作水中驅(qū)動(dòng)使用,與現(xiàn)有螺旋槳比有效率高、噪音低、無尾跡等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B63H1/00GK1373308SQ0113260
公開日2002年10月9日 申請日期2001年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月1日
發(fā)明者熊介良 申請人:熊介良