本發(fā)明涉及一種傾轉(zhuǎn)機(jī)翼形式的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),屬于傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)結(jié)合了旋翼飛機(jī)和固定翼飛機(jī)的優(yōu)勢,通傾轉(zhuǎn)運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)旋翼機(jī)和固定翼飛機(jī)之間的轉(zhuǎn)換,既有旋翼飛機(jī)的垂直起降、垂直飛行能力,又兼具固定翼飛機(jī)的飛行速度快、飛行高度大、航程遠(yuǎn)、續(xù)航能力強(qiáng)等優(yōu)勢。在傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)中,其核心部分是傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),現(xiàn)有的傳動方式有舵機(jī)驅(qū)動,齒輪傳動,液壓傳動等,舵機(jī)驅(qū)動的方式結(jié)構(gòu)簡單,承力較小,且一般不具備自鎖功能,一般用于小型傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)上。齒輪和液壓傳動方式能夠具有承載,但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)構(gòu)重量過大,致使飛機(jī)起飛重量較大。綜合上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種新型的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)技術(shù)上存在的不足,提供一種傾轉(zhuǎn)機(jī)翼式傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)較為精確的傾轉(zhuǎn)角度控制,并且具有結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,傳力較大,能夠自鎖等功能特點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)目的通過以下任一技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
一種用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),所述傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)包括安裝于機(jī)身頂部的可傾轉(zhuǎn)機(jī)翼,其特征在于:
所述機(jī)翼后緣和機(jī)身鉸接,所述傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動所述機(jī)翼沿鉸接處傾轉(zhuǎn);
所述傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、導(dǎo)軌、滑塊和支撐連桿,所述電機(jī)驅(qū)動所述滑塊在所述導(dǎo)軌上平移,所述支撐連桿兩端分別和所述滑塊和所述機(jī)翼的前緣鉸接。
根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),其特征在于,所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),其特征在于,所述傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括絲杠5和絲杠螺母8,所述滑塊4和所述絲桿螺母8固定;所述步進(jìn)電機(jī)12在轉(zhuǎn)動時帶動絲杠5旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動絲杠螺母8平移,使得滑塊4在導(dǎo)軌上平移。
根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),其特征在于,所述傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括和滑塊4固定的直線軸承9,所述滑塊4通過所述直線軸承9在導(dǎo)軌上平移。
根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),其特征在于,所述導(dǎo)軌相對于機(jī)身固定。
根據(jù)上述任一技術(shù)方案所述的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),其特征在于,所述導(dǎo)軌與機(jī)身軸線呈30-60°的夾角。
在一個更為具體的技術(shù)方案中,本發(fā)明提供一種用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),整體包括步進(jìn)電機(jī),聯(lián)軸器,絲杠,絲杠螺母,導(dǎo)軌,直線軸承,固定塊,滑塊,支撐連桿等部件,整體結(jié)構(gòu)比較簡單。該結(jié)構(gòu)使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動,便于機(jī)械設(shè)計(jì)和控制實(shí)現(xiàn)。
固定塊由兩塊構(gòu)成,均固定于機(jī)身上;絲杠與導(dǎo)軌平行固定于兩個固定塊之間,與機(jī)身軸線呈30°至60°的夾角,用螺絲將導(dǎo)軌固定于兩個固定塊之間,絲杠兩端分別嵌入軸承,再固定于兩個固定塊上,絲杠可沿自身軸線旋轉(zhuǎn),但軸線方向被固定塊限位;步進(jìn)電機(jī)固定于下固定塊上,其動力輸出軸通過聯(lián)軸器與絲杠下端相連,用于驅(qū)動絲杠沿自身軸線轉(zhuǎn)動;絲杠螺母和直線軸承分別套在絲杠和導(dǎo)軌上,而絲杠螺母和直線軸承用螺絲固定于滑塊上,滑塊限制住它們的相對位移,它們只能沿同時沿絲杠和導(dǎo)軌的軸線方向運(yùn)動;支撐連桿一端與滑塊鉸接,另一端與機(jī)翼前緣處的翼肋鉸接;機(jī)翼后緣對稱的兩處與機(jī)身鉸接。該傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的實(shí)質(zhì)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
機(jī)翼傾轉(zhuǎn)時,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動,絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為絲杠螺母、直線軸承和滑塊沿絲杠、導(dǎo)軌的直線運(yùn)動,而后,滑塊帶動支撐連桿運(yùn)動,支撐連桿再帶動機(jī)翼沿機(jī)翼與機(jī)身的鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)飛行模式的轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明的有益效果包括以下任一項(xiàng):
1.該傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動,便于機(jī)械設(shè)計(jì)和控制實(shí)現(xiàn);絲杠導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動進(jìn)而驅(qū)動機(jī)翼的傾轉(zhuǎn)運(yùn)動;該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,重量輕,傳力較大,占地空間小并且具有自鎖功能,適用于各種傾轉(zhuǎn)機(jī)翼式的飛機(jī)。
2.絲杠與導(dǎo)軌平行,與機(jī)身軸線呈30°至60°的夾角;滑塊的有效行程與支撐連桿的長度相當(dāng),而且支撐連桿兩個鉸接點(diǎn)的距離約是機(jī)翼前后緣的鉸接點(diǎn)在飛機(jī)對稱面上投影的長度的1.4倍,因此,無論飛機(jī)是在平飛、垂飛還是在過渡階段,支撐連桿鉸接點(diǎn)連線與機(jī)翼前后緣鉸接點(diǎn)連線的夾角始終在45°至135°之間,這使得支撐連桿受力均勻,安全性較高。同時,也可以使在機(jī)翼傾轉(zhuǎn)過程中,支撐連桿運(yùn)動軌跡劃過的空間較小,減少了與機(jī)身其他零部件發(fā)生干涉的可能性。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
圖1是飛機(jī)傾轉(zhuǎn)過程中示意圖;
圖2是絲杠導(dǎo)軌處的細(xì)節(jié)圖;
圖3是飛機(jī)平飛狀態(tài)側(cè)視簡圖;
圖4是飛機(jī)垂飛狀態(tài)側(cè)視簡圖;
圖5是飛機(jī)垂飛狀態(tài)示意圖;
圖6是飛機(jī)平飛狀態(tài)示意圖;
圖中:1機(jī)翼,2機(jī)身,3支撐連桿,4滑塊,5絲杠,6下固定塊,7上固定塊,8絲杠螺母,9直線軸承,10導(dǎo)軌,11聯(lián)軸器,12,步進(jìn)電機(jī),13軸承,14傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
假設(shè)開始時飛機(jī)為平飛狀態(tài),此時,滑塊4處于導(dǎo)軌10和絲杠5底端,與下固定塊6靠近,支撐連桿3與導(dǎo)軌10和絲杠5大致共線。整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
當(dāng)步進(jìn)電機(jī)12逆時針轉(zhuǎn)動,飛機(jī)由平飛向垂飛狀態(tài)過渡,步進(jìn)電機(jī)12轉(zhuǎn)動,帶動絲杠螺母8、滑塊4和直線軸承9一起沿絲杠5和導(dǎo)軌10向上運(yùn)動,由于滑塊4與支撐連桿3鉸接,支撐連桿3也跟著向上運(yùn)動,將機(jī)翼1沿機(jī)翼后緣的與機(jī)身2相連的兩個鉸接點(diǎn)傾轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的傾轉(zhuǎn)操作。
當(dāng)機(jī)翼1傾轉(zhuǎn)豎直狀態(tài)時,飛機(jī)完成過渡,處于垂飛狀態(tài),此時,滑塊4處于導(dǎo)軌10和絲杠5的頂部,與上固定塊7靠近,支撐連桿3再次與導(dǎo)軌10和絲杠5大致共線。整體結(jié)構(gòu)如圖4所示,整套傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在飛機(jī)上的位置如圖5所示。