一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置制造方法
【專利摘要】一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，屬航空【技術(shù)領(lǐng)域】。包括主軸、轉(zhuǎn)臂、翼片、中心鏈輪、鏈條、翼鏈輪、伺服電機(jī)、伺服控制驅(qū)動(dòng)器和機(jī)架。主軸通過(guò)軸承水平安裝在機(jī)架上。轉(zhuǎn)臂的一端與主軸垂直固連，另一端通過(guò)軸承與翼軸相連。翼軸與主軸平行。中心鏈輪通過(guò)軸承與主軸相連。伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上，伺服電機(jī)的輸出軸與中心鏈輪的前端頭固連。翼鏈輪與翼軸固連，中心鏈輪與翼鏈輪的傳動(dòng)比為1∶1。轉(zhuǎn)臂處于主軸正上方豎直位置時(shí)翼片水平布置。主動(dòng)力驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)過(guò)程。下?lián)溥^(guò)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。
【專利說(shuō)明】一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，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(lái)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^(guò)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)單的效率更高的帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置。
[0004]一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，包括主軸、轉(zhuǎn)臂、翼片、中心鏈輪、鏈條、翼鏈輪、伺服電機(jī)、伺服控制驅(qū)動(dòng)器和機(jī)架。翼片由平板和翼軸構(gòu)成，翼軸后端與平板固連于平板前端中部，平板和翼軸處于同一平面內(nèi)。平板是剛性的。主軸通過(guò)軸承水平安裝在機(jī)架上，轉(zhuǎn)臂的一端與主軸垂直固連于主軸的中段，轉(zhuǎn)臂的另一端通過(guò)軸承與翼片的翼軸垂直相連于翼軸的中段。翼軸與主軸平行。中心鏈輪的后端頭通過(guò)軸承與主軸相連于主軸的前端。伺服電機(jī)安裝在機(jī)架上，伺服電機(jī)的輸出軸與中心鏈輪的前端頭固連。為伺服控制驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)供電的是方便充電的鋰電池。翼鏈輪與翼軸固連于翼軸的前端，翼鏈輪和中心鏈輪通過(guò)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。伺服控制驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)主軸的主動(dòng)力源存在信號(hào)連接，確保翼片上揚(yáng)過(guò)程伺服電機(jī)與主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使翼片在主軸左側(cè)從最低處運(yùn)行到最高處的過(guò)程中始終保持與轉(zhuǎn)臂垂直；并確保翼片下?lián)溥^(guò)程伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)鎖住中心鏈輪不動(dòng)，使翼片在主軸右側(cè)從最高處運(yùn)行到最低處的過(guò)程中始終保持水平狀態(tài)。組裝該帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置時(shí)，確保轉(zhuǎn)臂處于主軸正上方豎直位置時(shí)翼片水平布置。
[0005]該帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置的工作原理是:下?lián)淦鹗嘉恢脼檗D(zhuǎn)臂豎直布置于主軸的正上方即處于12點(diǎn)鐘位置，此時(shí)翼片處于水平位置并位于最高處。下?lián)溥^(guò)程伺服電機(jī)處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)。從主軸的后端往前端看，主動(dòng)力從主軸的后端輸入，在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪被伺服電機(jī)鎖住固定不動(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)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)至主軸正下方處于豎直位置即處于6點(diǎn)鐘位置時(shí)翼片處于最低位置，完成了下?lián)溥^(guò)程。上揚(yáng)過(guò)程是:從翼片處于最低位置開始，主軸在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂繼續(xù)順時(shí)針向左上方轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在伺服控制驅(qū)動(dòng)器的控制驅(qū)動(dòng)下伺服電機(jī)帶動(dòng)中心鏈輪同主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保翼片在主軸左側(cè)從最低處運(yùn)行到最高處的過(guò)程中始終保持與轉(zhuǎn)臂垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)至主軸正上方處于豎直位置即處于12點(diǎn)鐘時(shí)，翼片處于最高位置，完成了上揚(yáng)過(guò)程，該裝置回到了下?lián)溥^(guò)程的起始狀態(tài)。在伺服控制驅(qū)動(dòng)器的控制下伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)工作周期。主軸在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下連續(xù)順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，且伺服電機(jī)在伺服控制驅(qū)動(dòng)器輸出的與主軸轉(zhuǎn)速相匹配的脈沖電流的驅(qū)動(dòng)下控制中心鏈輪周期性停轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，主軸轉(zhuǎn)速越快產(chǎn)生的升力越大。
[0006]該發(fā)明裝置下?lián)溥^(guò)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(méi)有分量，故產(chǎn)生升力的效率很高。上揚(yáng)過(guò)程翼片始終保持與轉(zhuǎn)臂垂直，阻力較小。
[0007]本發(fā)明帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，能產(chǎn)生較大的升力。雙數(shù)該裝置對(duì)稱使用在飛行器上能制造效率較高的類撲翼飛行器。該裝置采用圓周運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)，方便配置主動(dòng)力源，控制也很方便。主動(dòng)力源可采用內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)。
[0008]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(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置的主視示意圖；圖2是圖1中X區(qū)域的放大不意圖；圖3是圖1的左視不意圖；圖4是圖3中Y區(qū)域的放大不意圖；圖5是圖1的俯視示意圖；圖6是本發(fā)明裝置運(yùn)轉(zhuǎn)示意簡(jiǎn)圖。
[0010]圖中，1-主軸，2-轉(zhuǎn)臂，3-翼片，31-平板，32-翼軸，4-中心鏈輪，41-中心鏈輪的后端頭，42-中心鏈輪的前端頭,5-鏈條,6-翼鏈輪,7-伺服電機(jī),8-機(jī)架,9-轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)方向指示。2A表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)起始位置，此位置轉(zhuǎn)臂2處于主軸I的正上方豎直位置即處于12點(diǎn)鐘位置，翼片3水平布置；2B表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)至I點(diǎn)半鐘位置，翼片3處于下?lián)溥^(guò)程中，翼片3水平布置；2C表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)至3點(diǎn)鐘位置，翼片3處于下?lián)溥^(guò)程中，翼片3水平布置；2D表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)至4點(diǎn)半鐘位置，翼片3處于下?lián)溥^(guò)程中，翼片3水平布置；2E表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)至6點(diǎn)鐘位置，翼片3處于最低位置且水平布置；2F表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)至7點(diǎn)半鐘位置，翼片3處于上揚(yáng)過(guò)程中，翼片3與轉(zhuǎn)臂2垂直；2G表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)至9點(diǎn)鐘位置，翼片3處于上揚(yáng)過(guò)程中，翼片3與轉(zhuǎn)臂2垂直；2H表示轉(zhuǎn)臂2運(yùn)轉(zhuǎn)至10點(diǎn)半鐘位置，翼片3處于上揚(yáng)過(guò)程中，翼片3與轉(zhuǎn)臂2垂直。

【具體實(shí)施方式】
[0011]現(xiàn)結(jié)合附圖1~6對(duì)本發(fā)明加以具體說(shuō)明:一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，包括主軸1、轉(zhuǎn)臂2、翼片3、中心鏈輪4、鏈條5、翼鏈輪6、伺服電機(jī)7、伺服控制驅(qū)動(dòng)器和機(jī)架8。翼片3由平板31和翼軸32構(gòu)成，翼軸32后端與平板31固連于平板31前端中部，平板31和翼軸32處于同一平面內(nèi)。平板31是剛性的。主軸I通過(guò)軸承水平安裝在機(jī)架8上，轉(zhuǎn)臂2的一端與主軸I垂直固連于主軸I的中段，轉(zhuǎn)臂2的另一端通過(guò)軸承與翼片3的翼軸32垂直相連于翼軸32的中段。翼軸32與主軸I平行。中心鏈輪的后端頭41通過(guò)軸承與主軸I相連于主軸I的前端。伺服電機(jī)7安裝在機(jī)架8上,伺服電機(jī)7的輸出軸與中心鏈輪的前端頭42固連。為伺服控制驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)7供電的是方便充電的鋰電池。翼鏈輪6與翼軸32固連于翼軸32的前端，翼鏈輪6和中心鏈輪4通過(guò)鏈條5相連，中心鏈輪4與翼鏈輪6的傳動(dòng)比為1:1。鏈條5運(yùn)動(dòng)平面與主軸I垂直。伺服控制驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)主軸I的主動(dòng)力源存在信號(hào)連接，確保翼片3上揚(yáng)過(guò)程伺服電機(jī)7與主軸I同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使翼片3在主軸I左側(cè)從最低處運(yùn)行到最高處的過(guò)程中始終保持與轉(zhuǎn)臂2垂直；并確保翼片3下?lián)溥^(guò)程伺服電機(jī)7停轉(zhuǎn)鎖住中心鏈輪4不動(dòng)，使翼片3在主軸I右側(cè)從最高處運(yùn)行到最低處的過(guò)程中始終保持水平狀態(tài)。組裝該帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置時(shí)，確保轉(zhuǎn)臂2處于主軸I正上方豎直位置時(shí)翼片3水平布置。
[0012]該帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置的工作原理是:下?lián)淦鹗嘉恢脼檗D(zhuǎn)臂2豎直布置于主軸I的正上方即處于12點(diǎn)鐘位置，此時(shí)翼片3處于水平位置并位于最高處。下?lián)溥^(guò)程伺服電機(jī)7處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)。從主軸I的后端往前端看，主動(dòng)力從主軸I的后端輸入，在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，主軸I順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，中心鏈輪4被伺服電機(jī)7鎖住固定不動(dòng)，由于中心鏈輪4與翼鏈輪6的傳動(dòng)比為1: 1，鏈條5帶動(dòng)翼鏈輪6逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，保持翼片3處于水平位置下?lián)?，?dāng)轉(zhuǎn)臂2轉(zhuǎn)至主軸I正下方處于豎直位置即處于6點(diǎn)鐘位置時(shí)翼片3處于最低位置，完成了下?lián)溥^(guò)程。上揚(yáng)過(guò)程是:從翼片3處于最低位置開始，主軸I在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂2繼續(xù)順時(shí)針向左上方轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在伺服控制驅(qū)動(dòng)器的控制驅(qū)動(dòng)下伺服電機(jī)7帶動(dòng)中心鏈輪4同主軸I同步轉(zhuǎn)動(dòng)，以確保翼片3在主軸I左側(cè)從最低處運(yùn)行到最高處的過(guò)程中始終保持與轉(zhuǎn)臂2垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)臂2轉(zhuǎn)至主軸I正上方處于豎直位置即處于12點(diǎn)鐘時(shí)，翼片3處于最高位置，完成了上揚(yáng)過(guò)程，該裝置回到了下?lián)溥^(guò)程的起始狀態(tài)。在伺服控制驅(qū)動(dòng)器的控制下伺服電機(jī)7停止轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸I在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)工作周期。主軸I在主動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下連續(xù)順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂2旋轉(zhuǎn)，且伺服電機(jī)7在伺服控制驅(qū)動(dòng)器輸出的與主軸I轉(zhuǎn)速相匹配的脈沖電流的驅(qū)動(dòng)下控制中心鏈輪4周期性停轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，主軸I轉(zhuǎn)速越快產(chǎn)生的升力越大。
[0013]該發(fā)明裝置下?lián)溥^(guò)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(méi)有分量，故產(chǎn)生升力的效率很高。上揚(yáng)過(guò)程翼片3始終保持與轉(zhuǎn)臂垂直，阻力較小。
【權(quán)利要求】
1.一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，其特征在于:包括主軸(I)、轉(zhuǎn)臂(2)、翼片(3)、中心鏈輪(4)、鏈條(5)、翼鏈輪(6)、伺服電機(jī)(7)、伺服控制驅(qū)動(dòng)器和機(jī)架(8);翼片(3)由平板(31)和翼軸(32)構(gòu)成，翼軸(32)后端與平板(31)固連于平板(31)前端中部，平板(31)和翼軸(32)處于同一平面內(nèi)，平板(31)是剛性的；主軸(I)通過(guò)軸承水平安裝在機(jī)架(8)上，轉(zhuǎn)臂(2)的一端與主軸(I)垂直固連于主軸(I)的中段，轉(zhuǎn)臂(2)的另一端通過(guò)軸承與翼片(3)的翼軸(32)垂直相連于翼軸(32)的中段；翼軸(32)與主軸(I)平行；中心鏈輪的后端頭(41)通過(guò)軸承與主軸(I)相連于主軸(I)的前端；伺服電機(jī)(7)安裝在機(jī)架(8)上，伺服電機(jī)(8)的輸出軸與中心鏈輪的前端頭(42)固連；翼鏈輪(6)與翼軸(32)固連于翼軸(32 )的前端，翼鏈輪(6 )和中心鏈輪(4)通過(guò)鏈條(5 )相連，中心鏈輪(4)與翼鏈輪(6)的傳動(dòng)比為1:1 ;鏈條(5)運(yùn)動(dòng)平面與主軸(I)垂直；伺服控制驅(qū)動(dòng)器與驅(qū)動(dòng)主軸(O的主動(dòng)力源存在信號(hào)連接，確保翼片(3)上揚(yáng)過(guò)程伺服電機(jī)(7)與主軸(I)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使翼片(3)在主軸(I)左側(cè)從最低處運(yùn)行到最高處的過(guò)程中始終保持與轉(zhuǎn)臂(2)垂直；并確保翼片(3)下?lián)溥^(guò)程伺服電機(jī)(7)停轉(zhuǎn)鎖住中心鏈輪(4)不動(dòng)，使翼片(3)在主軸(I)右側(cè)從最高處運(yùn)行到最低處的過(guò)程中始終保持水平狀態(tài)；轉(zhuǎn)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所述的一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，其特征在于:為伺服控制驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)(7)供電的是方便充電的鋰電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，其特征在于:驅(qū)動(dòng)主軸(I)轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)力源采用內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶伺服電機(jī)的平板類撲翼升力裝置，其特征在于:中心鏈輪(4)、鏈條(5)和翼鏈輪(6)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(5)和翼鏈輪(6)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)】B64C33/02GK104443383SQ201410769678
【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