CN101767647B - 一种可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，该传动机构包括有A连杆组件、B连杆组件、A翼根转动组件、B翼根转动组件、驱动组件、上连接板、下连接板和四根支撑柱。上连接板、下连接板和四根支撑柱形成承重架体。A连杆组件和A翼根转动组件形成左翼运动部分。B连杆组件和B翼根转动组件形成右翼运动部分。本发明的传动机构运用丝杠驱动多个杠杆的往复运动，使得连接在对称布置的两个翼根转动组件上的机翼支撑杆向前或向后运动达到九十度。

Description

一种可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构

技术领域

本发明涉及一种适用于飞机机翼的传动机构，更特别地说，是指一种可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构。

背景技术

固定翼飞行器最主要的要求是在空气中高速独立运动，需要通过改变自身形体来调整自身在空气中飞行的姿态，进而改变运动轨迹与动量。最基本的动作是各种外形布局的气动舵面受控运动，将改变飞行器各部分所受空气动力的大小与方向。较为复杂的动作中代表性的即为机翼后掠运动，该后掠运动通过改变飞机的机翼后掠角度来改变飞机的飞行特性，加大飞行包线，以达到兼顾高速和低速飞行能力的目的。

飞行器设计最重要的要求是在结构达到足够坚固的情况下，尽可能更轻便。而各种任务要求下的飞行器留给运动传动机构的空间和质量配额都十分有限，要灵活并高效地将工程上基本的驱动运动，如高速转动，转变为有利的受控运动。基本的航空传动方式包括直接驱动、比例放大驱动、电力伺服驱动与液压伺服驱动等。

广泛实现的机翼变后掠机构，是以坚固的中央承力盒作为机架主体，以机身对称的两组巨大轴承作为回转中心，实现平直翼部分翼面的一定角度(20°～75°)的转动，活动的缝隙需要增加密封罩，并在内部预留机翼容纳空间，在翼根部要求的强度和刚性极高，并需要极强劲的驱动力控制机翼的运动。现有的具有变后掠翼特征的飞机主要为大型高速飞机，机构传动方案主要以液压技术实现。该类型号普遍具有机构复杂、重量大、成本高和易损坏的缺陷，并且在操作性能上存在较大的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于轻型低速飞行器或无人驾驶飞行器上的、可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，该传动机构包括有A连杆组件1、B连杆组件2、A翼根转动组件3、B翼根转动组件4、驱动组件5、上连接板6、下连接板7和四根结构相同的支撑柱(A支撑柱81、B支撑柱82、C支撑柱83、D支撑柱84)；其中，四根支撑柱中两两平行后分别置于上连接板6与下连接板7之间，且形成本发明传动机构的架体；驱动组件5中的丝杠52装配在架体的纵向中心线上，且置于两两平行的四根支撑柱中；A翼根转动组件3与B翼根转动组件4装配在架体的横向中心线上；A连杆组件1安装在A翼根转动组件3和驱动组件5上；B连杆组件2安装在B翼根转动组件4和驱动组件5上。本发明的传动机构运用丝杠驱动多个杠杆的往复运动，使得连接在对称布置的两个翼根转动组件上的机翼支撑杆向前或向后运动达到90度。

本发明的传动机构具有如下优点：

(1)设计成可自锁、九十度全翼变后掠的功能，在运动平稳且带静摩擦自锁、具有优越的动态稳定性，承载能力强且结构受力优化合理。采用带有静摩擦自锁滑动丝杠，机构运行平稳；机构转动副与平面杆件设计中使用极限位置静摩擦自锁，从而在自锁状态下可使部分机构转化为机身核心承力结构部分，具有优良的受力结构的抗冲击抗扰动能力。

(2)在减速电机的驱动下，通过丝杠与并联连杆的运动代替传统的液压驱动，使得减速电机的高速转动转换为全机翼的开与合运动。

(3)并联连杆采用六杆七副形式，在空间利用、模块化设计等方面具有优势。

(4)左、右翼根转盘采用轴连接方式，能够承载活动外翼的全部载荷，并能灵活的转动，在结构上与翼根融合为一体。

(5)架体、连杆和翼根转盘采用了大限度的减重优化设计，大幅降低了机构总重，且结构简单，质量轻巧。

附图说明

图1是本发明的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构的结构图。

图1A是本发明的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构的分解图。

图1B是在本发明的传动机构上装配机翼支撑杆时的结构图。

图1C是在本发明的传动机构上装配机翼支撑杆全翼时的结构图。

图2是本发明传动机构的架体结构图。

图2A是本发明传动机构的架体的分解图。

图3是本发明A翼根转动组件的分解图。

图4是本发明B翼根转动组件的分解图。

图5是本发明驱动组件的结构图。

图5A是本发明驱动组件中的滑动连接件的另一视角结构图。

图6是本发明B连杆组件的分解图。

图7是本发明A连杆组件的分解图。

图中：       1.A连杆组件   1A.A连杆     1B.B连杆         1C.C连杆

101.F通孔    102.G通孔     103.H通孔    104.I通孔        105.J通孔

106.K通孔    109.A限位块   110.B限位块  1-1.A销轴        1-11.A轴承

1-2.B销轴    1-12.B轴承    1-3.C销轴    1-13.C轴承       1-4.D销轴

1-14.D轴承   1-5.E销轴     1-15.E轴承   2.B连杆组件      2A.D连杆

2B.E连杆     2C.F连杆      201.L通孔    202.M通孔        203.N通孔

204.O通孔    205.P通孔     206.Q通孔    209.C限位块      210.D限位块

2-1.F销轴    2-11.F轴承    2-2.G销轴    2-12.G轴承       2-3.H销轴

2-13.H轴承   2-4.I销轴     2-14.I轴承   2-5.J销轴        2-15.J轴承

3.A翼根转动组件            31.A转动轴   311.轴承套接段   32.A滚珠轴承

33.A顶帽     34.A压帽      35.A转动盘   351.R通孔        352.翼连接孔

353.减重孔   36.A连接架    361.A轴座    362.B轴座        363.S通孔

371.C连接柱  372.C轴套     381.D连接柱  382.D轴套        3A.A机翼支撑杆

4.B翼根转动组件            41.B转动轴   411.轴承套接段   42.B滚珠轴承

43.B顶帽     44.B压帽      45.B转动盘   451.T通孔        452.翼连接孔

453.减重孔   46.B连接架    461.C轴座    462.D轴座        463.U通孔

471.E连接柱  472.E轴套     481.F连接柱  482.F轴套        4A.B机翼支撑杆

5.驱动组件   51.滑动连接件 51A.A连接板  51B.B连接板      511.A通孔

512.B通孔    513.C通孔     514.D通孔    515.E通孔        52.丝杠

53.丝杠滑块  54.B丝杠座    55.A丝杠座   56.电机安装座    57.减速电机

58.联轴器    6.上连接板    61.A沉头孔   62.B沉头孔       63.C沉头孔

64.D沉头孔   65.E沉头孔    66.F沉头孔   67.十字梁        671.A边梁

672.B边梁    6A.A减重孔    6B.B减重孔   6C.C减重孔       6D.D减重孔

7.下连接板   71.G沉头孔    72.H沉头孔   73.I沉头孔       74.J沉头孔

75.K沉头孔   76.L沉头孔    77.十字梁    771.A边梁        772.B边梁

7A.E减重孔   7B.F减重孔    7C.G减重孔   7D.H减重孔       78.尾部

711.A螺纹孔  712.B螺纹孔   713.C螺纹孔  714.D螺纹孔

81.A支撑柱   82.B支撑柱    83.C支撑柱   84.D支撑柱

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1、图1A所示，本发明是一种可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，该传动机构包括有A连杆组件1、B连杆组件2、A翼根转动组件3、B翼根转动组件4、驱动组件5、上连接板6、下连接板7和四根支撑柱(A支撑柱81、B支撑柱82、C支撑柱83、D支撑柱84)，其中上连接板6、下连接板7和四根结构相同的支撑柱形成本发明传动机构的架体(如图2所示)。A连杆组件1与B连杆组件2的结构相同。A翼根转动组件3与B翼根转动组件4的结构相同。A连杆组件1和A翼根转动组件3形成左翼运动部分；B连杆组件2和B翼根转动组件4形成右翼运动部分；驱动组件5设置在纵向中心线上，且位于两两平行的四根支撑柱之间；A翼根转动组件3和B翼根转动组件4设置在横向中心线上。

参见图1B、图1C所示，本发明设计的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构能够通过在A翼根转动组件3的转盘上安装A机翼支撑杆3A，该A机翼支撑杆3A作为连接A机翼的主梁；B翼根转动组件4的转盘上安装B机翼支撑杆4A，该B机翼支撑杆4A作为B机翼的主梁。本发明通过A机翼支撑杆3A实现A机翼与A翼根转动组件3的连接、B机翼支撑杆4A实现B机翼与B翼根转动组件4的连接，通过A翼根转动组件3与B翼根转动组件4在驱动组件5的驱动下，从而实现A机翼、B机翼的90°变后掠功能的收拢(如图1B)和90°向前张开(如图1C)。

(一)A连杆组件1

参见图1、图1A、图7所示，A连杆组件1包括有A连杆1A、B连杆1B、C连杆1C和用于实现所述连杆连接的多个销轴和轴承；该轴承为深沟球轴承；该销轴为圆柱阶梯结构，即一端粗一端细，粗端安装在某一个通孔内，细端上套接轴承。

轴承包括有A轴承1-11、B轴承1-12、C轴承1-13、D轴承1-14、E轴承1-15。A轴承1-11安装在K通孔106内(K通孔106设计在C连杆1C上)，B轴承1-12安装在I通孔104内(I通孔104设计在B连杆1B上)，C轴承1-13安装在H通孔103内(H通孔103设计在B连杆1B上)，D轴承1-14安装在F通孔101内(F通孔101设计在A连杆1A上)，E轴承1-15安装在G通孔102内(G通孔102设计在A连杆1A上)。

销轴包括有A销轴1-1、B销轴1-2、C销轴1-3、D销轴1-4、E销轴1-5。

A销轴1-1的一端安装在A翼根转动组件3的A连接架36的A轴座361上，A销轴1-1的另一端套接在A轴承1-11上。

B销轴1-2的一端安装在C连杆1C的J通孔105内，B销轴1-2的另一端套接在B轴承1-12上。

C销轴1-3的一端安装在驱动组件5的滑动连接件51的D通孔514内，C销轴1-3的另一端套接在C轴承1-13上。

D销轴1-4的一端安装在驱动组件5的滑动连接件51的A通孔511内，D销轴1-4的另一端套接在D轴承1-14上。

E销轴1-5的一端安装在A翼根转动组件3的A连接架36的B轴座362上，E销轴1-5的另一端套接在E轴承1-15上。

A连杆1A的一端设有F通孔101，A连杆1A的另一端设有G通孔102，A连杆1A的杆体上设有减重孔。该F通孔101内安装有D轴承1-14；G通孔102内安装有E轴承1-15。A连杆1A的一端通过F通孔101内的D轴承1-14与D销轴1-4的配合，实现A连杆1A的一端与具有八边形的滑动连接件51的连接。A连杆1A的另一端通过G通孔102内的E轴承1-15与E销轴1-5的配合，实现A连杆1A的另一端与具有三角形形状的A连接架36上的A轴座361连接。

B连杆1B的一端设有H通孔103，B连杆1B的另一端设有I通孔104和A限位块109，B连杆1B的杆体上设有减重孔。H通孔103内安装有C轴承1-13；I通孔104内安装有B轴承1-12。该B连杆1B的一端通过H通孔103内的C轴承1-13与C销轴1-3的配合，实现B连杆1B的一端与具有八边形的滑动连接件51的连接。B连杆1B的另一端通过I通孔104内的B轴承1-12与B销轴1-2的配合，实现B连杆1B的另一端与C连杆1C的带有限位块的一端连接。

C连杆1C的一端设有J通孔105和B限位块110，C连杆1C的另一端设有K通孔106，C连杆1C的杆体上设有减重孔。K通孔106内安装有A轴承1-11。C连杆1C的另一端通过K通孔106内的A轴承1-11与A销轴1-1的配合，实现C连杆1C的另一端与具有三角形形状的A连接架36的另一个顶点连接。

在本发明中，A限位块109与B限位块110保持接触状态(如图1A所示)，有利于A翼根转动组件3在驱动组件5和A连杆组件1的配合下，实现机翼变后90°掠运动，该运动的起止点为平行于纵向中心线至横向中心线。当左机翼收拢(如图1B所示)时，左机翼平行于纵向中心线；当左机翼张开(如图1C所示)时，左机翼平行于横向中心线。

在本发明中，A连杆组件1作为实现机翼变后90°掠运动的主要功能组件之一，与A翼根转动组件3和驱动组件5的滑动连接件51构成闭合的六杆七副机构，平稳可靠地将驱动组件5上的丝杠副带动滑动连接件51横向直行运动，转变为由A翼根转动组件3带动A机翼张合的转向运动。所述的A机翼(或称左机翼)是安装在A机翼支撑杆3A上的器件，其构形可以为现有无人驾驶飞机上的机翼。

(二)B连杆组件2

参见图1、图1A、图6所示，B连杆组件2包括有D连杆2A、E连杆2B、F连杆2C和用于实现所述连杆连接的多个销轴和轴承；该轴承为深沟球轴承；该销轴为圆柱阶梯结构，即一端粗一端细，粗端安装在某一个通孔内，细端上套接轴承。

轴承包括有F轴承2-11、G轴承2-12、H轴承2-13、I轴承2-14、J轴承2-15。F轴承2-11安装在Q通孔206内(Q通孔206设计在F连杆2C上)，G轴承2-12安装在N通孔204内(N通孔204设计在E连杆2B上)，H轴承2-13安装在O通孔203内(O通孔203设计在E连杆2B上)，I轴承2-14安装在L通孔201内(L通孔201设计在D连杆2A上)，J轴承2-15安装在M通孔202内(M通孔202设计在D连杆2A上)。

销轴包括有F销轴2-1、G销轴2-2、H销轴2-3、I销轴2-4、J销轴2-5。

F销轴2-1的一端安装在B翼根转动组件4的B连接架46的C轴座461上，F销轴2-1的另一端套接在F轴承2-11上。

G销轴2-2的一端安装在F连杆2C的P通孔205内，G销轴2-2的另一端套接在G轴承2-12上。

H销轴2-3的一端安装在驱动组件5的滑动连接件51的C通孔513内，H销轴2-3的另一端套接在H轴承2-13上。

I销轴2-4的一端安装在驱动组件5的滑动连接件51的B通孔512内，I销轴2-4的另一端套接在I轴承2-14上。

J销轴2-5的一端安装在B翼根转动组件4的B连接架46的D轴座462上，J销轴2-5的另一端套接在J轴承2-15上。

D连杆2A的一端设有L通孔201，D连杆2A的另一端设有M通孔202，D连杆2A的杆体上设有减重孔。该L通孔201内安装有I轴承2-14；M通孔202内安装有J轴承2-15。D连杆2A的一端通过L通孔201内的I轴承2-14与I销轴2-4的配合，实现D连杆2A的一端与具有八边形的滑动连接件51的连接。D连杆2A的另一端通过M通孔202内的J轴承2-15与J销轴2-5的配合，实现D连杆2A的另一端与具有三角形形状的B连接架46上的C轴座461连接。

E连杆2B的一端设有N通孔203，E连杆2B的另一端设有O通孔204和C限位块209，E连杆2B的杆体上设有减重孔。N通孔203内安装有H轴承2-13；O通孔204内安装有G轴承2-12。该E连杆2B的一端通过N通孔203内的H轴承2-13与H销轴2-3的配合，实现E连杆2B的一端与具有八边形的滑动连接件51的连接。E连杆2B的另一端通过O通孔204内的G轴承2-12与G销轴2-2的配合，实现E连杆2B的另一端与F连杆2C的带有限位块的一端连接。

F连杆2C的一端设有P通孔205和D限位块120，F连杆2C的另一端设有Q通孔206，F连杆2C的杆体上设有减重孔。Q通孔206内安装有F轴承2-11。F连杆2CC的另一端通过Q通孔206内的F轴承2-11与F销轴2-1的配合，实现F连杆2C的另一端与具有三角形形状的B连接架46的另一个顶点连接。

在本发明中，C限位块209与D限位块210保持接触状态(如图1A所示)，有利于B翼根转动组件4在驱动组件5和B连杆组件2的配合下，实现机翼变后90°掠运动，该运动的起止点为平行于纵向中心线至横向中心线。当右机翼收拢(如图1B所示)时，右机翼平行于纵向中心线；当右机翼张开(如图1C所示)时，右机翼平行于横向中心线。

在本发明中，B连杆组件2的作用与A连杆组件1相同，并与A连杆组件1对称布置，亦为实现机翼90°变后掠或者向前运动的主要功能组件之一，与B翼根转动组件4和驱动组件5的滑动连接件51构成闭合的另一六杆七副机构，平稳可靠地将驱动组件5上的丝杠副带动滑动连接件51横向直行运动，转变为由B翼根转动组件4带动B机翼张合的转向运动。所述的B机翼4A是安装在B机翼支撑杆4A上的器件。

(三)A翼根转动组件3

参见图1、图1A、图3所示，A翼根转动组件3包括有A转动轴31、A滑动轴承32、A顶帽33、A压帽34、A转动盘35和A连接架36；

A转动盘35上设有R通孔351、A翼连接孔352、减重孔353和螺纹孔(图3中未示出，螺纹孔设在A转动盘35的底部，该螺纹孔与A连接架36上的螺纹孔364配合，然后用螺钉穿过这两个配合的螺纹孔，实现A转动盘35与A连接架36的预先安装)；该R通孔351内安装有A滑动轴承32。A滑动轴承32套接在A转动轴31的轴承套接段311上；A翼连接孔352设有在A转动盘35的一侧边，该A翼连接孔352内安装有A翼支撑杆3A的连接端，该A翼支撑杆3A用于安装A机翼(左机翼)；减重孔353用于减轻A转动盘35的自身重量。

A转动轴31为空心结构，A转动轴31的一端安装在下连接板7的L沉头孔76内，且通过A顶帽33实现A转动轴31的一端与下连接板7的连接；A转动轴31的轴承套接段311是套接在A滑动轴承32上的，A滑动轴承32安装在A转动盘35的R通孔351内；A转动轴31的另一端安装在上连接板6的F沉头孔66内，且通过A压帽34实现A转动轴31的另一端与上连接板6的连接。

A连接架36上设有A轴座361、B轴座362、S通孔363和多个螺纹孔364；该S通孔363套接在A转动轴31的轴承套接段311上，即A连接架36位于A转动盘35的下方，A转动轴31的轴承套接段311先穿过A连接架36上的S通孔363后，再穿过安装在A转动盘35的R通孔351内的A滑动轴承32。A轴座361和B轴座362均用于安装A连杆组件中的销轴的一端。

(四)B翼根转动组件4

参见图1、图1A、图4所示，B翼根转动组件4包括有B转动轴41、B滑动轴承42、B顶帽43、B压帽44、B转动盘45和B连接架46；

B转动盘45上设有T通孔451、B翼连接孔452、减重孔453和螺纹孔(图4中未示出，螺纹孔设在B转动盘45的底部，该螺纹孔与B连接架46上的螺纹孔464配合，然后用螺钉穿过这两个配合的螺纹孔，实现B转动盘45与B连接架46的预先安装)；该T通孔451内安装有B滑动轴承42。B滑动轴承42套接在B转动轴41的轴承套接段411上；B翼连接孔452设有在B转动盘45的一侧边，该B翼连接孔452内安装有B翼支撑杆4B的连接端，该B翼支撑杆4B用于安装B机翼(右机翼)；减重孔453用于减轻B转动盘45的自身重量。

B转动轴41为空心结构，B转动轴41的一端安装在下连接板7的K沉头孔75内，且通过B顶帽43实现B转动轴41的一端与下连接板7的连接；B转动轴41的轴承套接段411是套接在B滑动轴承42上的，B滑动轴承42安装在B转动盘45的T通孔451内；B转动轴41的另一端安装在上连接板6的E沉头孔65内，且通过B压帽44实现B转动轴41的另一端与上连接板6的连接。

B连接架46上设有B轴座461、B轴座462、U通孔463和多个螺纹孔464；该U通孔463套接在B转动轴41的轴承套接段411上，即B连接架46位于B转动盘45的下方，B转动轴41的轴承套接段411先穿过B连接架46上的U通孔463后，再穿过安装在B转动盘45的T通孔451内的B滑动轴承42。B轴座461和B轴座462均用于安装B连杆组件中的销轴的一端。

在本发明中，A翼根转动组件3和B翼根转动组件4作为直接执行左、右机翼向前/后掠转动的功能部件。安装时，先将A转动盘35与A连接架36用螺钉连接后，然后装配A转动轴31与A滑动轴承32；先将B转动盘45与B连接架46用螺钉连接后，然后装配B转动轴41与B滑动轴承42。

在本发明中，A翼根转动组件3与A连杆组件1连接后，B翼根转动组件4与B连杆组件2连接后，在驱动组件5的驱动下，A滑动轴承32在A连杆组件1的作用下，实现了A转动轴31与A滑动轴承32之间的相对转动，B滑动轴承42在B连杆组件2的作用下，实现了B转动轴41与B滑动轴承42之间的相对转动。

(五)驱动组件5

参见图1、图1A、图5、图5A所示，驱动组件5包括有减速电机57、丝杠52、丝杠滑块53、A丝杠座55、B丝杠座54、电机安装座56和滑块连接件51。

A丝杠座55为带有深沟球轴承的支座。

B丝杠座54为带有深沟球轴承的支座。

A丝杠座55与B丝杠座54支撑起丝杠52。丝杠52分别在A丝杠座55的深沟球轴承和B丝杠座54的深沟球轴承内作轴向运动。

滑块连接件51上设有A连接板51A和B连接板51B；A连接板51A上设有A通孔511、B通孔512、C通孔513和D通孔514，该四个通孔内分别安装有四个销轴(如图6、图7所示)。

B连接板51B上设有E通孔515，该E通孔515用于丝杠52的一端穿过。B连接板51B与丝杠滑块53连接在一起，从而实现在减速电机57带动丝杠52转动时，丝杠滑块53会随丝杠52的转动而随动，使得滑块连接件51也随丝杠52运动。

在本发明中，由于滑块连接件51上连接有A连杆组件1和B连杆组件2，因此丝杠52的运动将带着与其连接的A连杆组件1和B连杆组件2运动。

驱动组件5上各部件的连接关系为：

电机安装座56安装在下连接板7的尾部78；A丝杠座55安装在下连接板7的C螺纹孔713和D螺纹孔714处；B丝杠座54安装在下连接板7的A螺纹孔711和B螺纹孔712处；

减速电机57安装在电机安装座56上，减速电机57的输出端通过联轴器58与丝杠52的一端连接，丝杠52的另一端顺次穿过A丝杠座55上的深沟球轴承、丝杠滑块53、滑块连接件51的E通孔515后，连接在B丝杠座54的深沟球轴承内。

丝杠滑块53与滑块连接件51的B连接板51B连接。

在本发明中，驱动组件5的作用为变后掠机构提供动力源，通过减速电机57带动丝杠52平稳旋转使得丝杠滑块53与滑块连接件51产生横向直行运动，从而实现了A连杆组件1和B连杆组件2的运动。

(六)上连接板6

参见图1、图1A、图2、图2A所示，本发明设计的上连接板6采用线切割技术切割形成一个六边形。

上连接板6上设有A沉头孔61、B沉头孔62、C沉头孔63、D沉头孔64、E沉头孔65、F沉头孔66和十字梁67；

十字梁67的四周设有A减重孔6A、B减重孔6B、C减重孔6C和D减重孔6D，且A减重孔6A与B减重孔6B、C减重孔6C与D减重孔6D对称设置在十字梁67的A边梁671两侧；A减重孔6A与C减重孔6C、B减重孔6B与D减重孔6D对称设置在十字梁67的B边梁672两侧；

A沉头孔61与B沉头孔62平行设置在A边梁671的一端；A沉头孔61内安装有A支撑柱81的一端，B沉头孔62内安装有B支撑柱82的一端。

C沉头孔63与D沉头孔64平行设置在A边梁671的另一端；C沉头孔63内安装有C支撑柱83的一端，D沉头孔64内安装有D支撑柱84的一端。

E沉头孔65设置在B边梁672的一端；E沉头孔65内安装有B转动轴41的一端。

F沉头孔66设置在B边梁672的另一端；F沉头孔66内安装有A转动轴31的一端。

在本发明中，上连接板6上设有多个减重孔，该减重孔有利于减轻上连接板6的自身重量。

(七)下连接板7

参见图1、图1A、图2、图2A所示，本发明设计的下连接板7采用数控加工工艺制造。

下连接板7上设有G沉头孔71、H沉头孔72、I沉头孔73、J沉头孔74、K沉头孔75、L沉头孔76、A螺纹孔711、B螺纹孔712、C螺纹孔713、D螺纹孔714和十字梁77；A螺纹孔711和B螺纹孔712上通过螺钉连接有B丝杠座54，C螺纹孔713和D螺纹孔714上通过螺钉连接有A丝杠座55；减速电机安装在下连接板7的尾部78；

十字梁76的四周设有E减重孔7A、F减重孔7B、G减重孔7C和H减重孔7D，且E减重孔7A与F减重孔7B、G减重孔7C与H减重孔7D对称设置在十字梁77的A边梁771两侧；E减重孔7A与G减重孔7C、F减重孔7B与H减重孔7D对称设置在十字梁77的B边梁772两侧；

G沉头孔71与H沉头孔72平行设置在A边梁771的一端；G沉头孔71内安装有A支撑柱81的另一端，H沉头孔72内安装有B支撑柱82的另一端。

I沉头孔73与J沉头孔74平行设置在A边梁771的另一端；I沉头孔73内安装有C支撑柱83的另一端，J沉头孔74内安装有D支撑柱84的另一端。

K沉头孔75设置在B边梁772的一端；K沉头孔75内安装有B转动轴41的另一端。

L沉头孔76设置在B边梁772的另一端；L沉头孔76内安装有A转动轴31的另一端。

在本发明中，下连接板7上设有多个减重孔，该减重孔有利于减轻下连接板7的自身重量。

在本发明中，支撑柱的两端分别设有内螺纹孔，支撑柱置于上连接板6与下连接板7之间，且通过螺钉与内螺纹孔的配合实现了将支撑柱安装在上连接板6与下连接板7之间。上连接板6与下连接板7之间设置的四根支撑柱的连接关系为：

A支撑柱81的上端置于A沉头孔61处，且A支撑柱81上端的螺纹孔与A沉头孔61对齐同轴后，通过一螺钉穿过A沉头孔61后实现将A支撑柱81上端连接在上连接板6的底部；A支撑柱81的下端置于G沉头孔71处，且A支撑柱81下端的螺纹孔与G沉头孔71对齐同轴后，通过一螺钉穿过G沉头孔71后实现将A支撑柱81下端连接在下连接板7的上部。

B支撑柱82的上端置于B沉头孔62处，且B支撑柱82上端的螺纹孔与B沉头孔62对齐同轴后，通过一螺钉穿过B沉头孔62后实现将B支撑柱82上端连接在上连接板6的底部；B支撑柱82的下端置于H沉头孔72处，且B支撑柱82下端的螺纹孔与H沉头孔72对齐同轴后，通过一螺钉穿过H沉头孔72后实现将B支撑柱82下端连接在下连接板7的上部。

C支撑柱83的上端置于C沉头孔63处，且C支撑柱83上端的螺纹孔与C沉头孔63对齐同轴后，通过一螺钉穿过C沉头孔63后实现将C支撑柱83上端连接在上连接板6的底部；C支撑柱83的下端置于I沉头孔73处，且C支撑柱83下端的螺纹孔与I沉头孔73对齐同轴后，通过一螺钉穿过I沉头孔73后实现将C支撑柱83下端连接在下连接板7的上部。

D支撑柱84的上端置于D沉头孔64处，且D支撑柱84上端的螺纹孔与D沉头孔64对齐同轴后，通过一螺钉穿过D沉头孔64后实现将D支撑柱84上端连接在上连接板6的底部；D支撑柱84的下端置于J沉头孔74处，且D支撑柱84下端的螺纹孔与J沉头孔74对齐同轴后，通过一螺钉穿过J沉头孔74后实现将D支撑柱84下端连接在下连接板7的上部。

在本发明中，上连接板6和下连接板7上设有的用于安装四根支撑柱的多个沉头孔(A沉头孔61、B沉头孔62、C沉头孔63、D沉头孔64、G沉头孔71、H沉头孔72、I沉头孔73、J沉头孔74)均为双面沉头，即上连接板6上设有的沉头孔在上面板的沉头用于放置螺钉(该螺钉实现上连接板6与支撑柱的一端连接)，上连接板6的下面板的沉头用于放置支撑柱的一端，起到对支撑柱一端安装位置的限定用。下连接板7上设有的沉头孔在上面板的沉头用于放置支撑柱的另一端，起到对支撑柱另一端安装位置的限定用，下连接板7的下面板的沉头用于放置螺钉(该螺钉实现下连接板7与支撑柱的另一端连接)。应用双面沉头的沉头孔有利于进行支撑柱与上连接板6与下连接板7之间的连接。

在本发明中，上连接板6和下连接板7上设有的用于安装两根主轴(设置在A翼根转动组件3和B翼根转动组件4中)的多个沉头孔(E沉头孔65、F沉头孔66、K沉头孔75、L沉头孔76)均为双面沉头，即上连接板6上设有的沉头孔在上面板的沉头用于放置螺钉(该螺钉实现上连接板6与转动轴的一端连接)，上连接板6的下面板的沉头用于放置转动轴的一端，起到对转动轴一端安装位置的限定用。下连接板7上设有的沉头孔在上面板的沉头用于放置转动轴的另一端，起到对转动轴另一端安装位置的限定用，下连接板7的下面板的沉头用于放置螺钉(该螺钉实现下连接板7与转动轴的另一端连接)。应用双面沉头的沉头孔有利于进行转动轴与上连接板6与下连接板7之间的连接。

在本发明中，由上连接板6、下连接板7和四根支撑柱(A支撑柱81、B支撑柱82、C支撑柱83、D支撑柱84)构成的架体的作用是：支撑起本发明设计的整个后掠机构安装的空间结构，提供各个功能模块准确的安装位置，确保机构各模块能够实现预定的运动方式(实现机翼的90°开合运动)，同时还要满足本机构与外部机体的安装。

本发明的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构的运动过程：由减速电机57输出端通过联轴器58带动丝杠52转动。在丝杠副的作用下，丝杠滑块53直接带动滑块连接件51产生沿着丝杠轴向的横向直行运动。滑块连接件51的横向直行运动同时带动与之连接的A连杆组件和B连杆组件进而在A连杆组件和B连杆组件的作用下，A翼根转动组件和B翼根转动组件分别产生绕着A转动轴和B转动轴旋转运动以实现机翼变后掠功能。

行程一：在机翼由全后掠状态到90°全张开状态的变化过程中，滑块连接件51在丝杠副的的作用下往后移(沿趋近于减速电机的方向)A连杆组件的A连杆1A和B连杆组件的D连杆2A主要受到其两端轴销压力，撑开左、右机翼。与此同时，分别还有A连杆组件的B连杆1B和C连杆1C以及B连杆组件的E连杆2B和F连杆2C也在滑块连接件51的作用下实现相应的运动，此时A连杆组件的B连杆1B和C连杆1C以及B连杆组件的E连杆2B和F连杆2C不受结构力作用，只分别A翼根转动组件3和B翼根转动组件4以及滑块连接件51的轻微牵引力。当机构运行到90°全张开状态的极限位置时，在A连杆组件1上有B连杆1B的B限位块109和C连杆1C的C限位块110正好相互接触，构成拉力杆组；在B连杆组件2上有E连杆2B的C限位块209和F连杆2C的C限位块210正好相互接触，构成拉力杆组。在飞机起飞和正常飞行状态下两机翼受到后掠趋势力的作用下机构进入机翼张开锁定状态，在A连杆1A和D连杆2A受两端轴销压力的同时，由B连杆1B和C连杆1C以及E连杆2B和F连杆2C的组成承力杆组此状态下受平行丝杠方向拉力，拉力方向与丝杠系统螺帽运动方向不垂直，也起到在受力状态中分担A连杆1A和D连杆2A的压力负荷的作用。

行程二：在机翼从90°全张开状态运行到全后掠状态过程中滑块连接件51在丝杠副的的作用下往前移(沿远离减速电机的方向)A连杆组件的A连杆1A和B连杆组件的D连杆2A主要受到其两端轴销拉力，拉回左、右机翼。与此同时与行程一相似A连杆组件的B连杆1B和C连杆1C以及B连杆组件的E连杆2B和F连杆2C也在滑块连接件51的作用下实现相应的运动，此时A连杆组件的B连杆1B和C连杆1C以及B连杆组件的E连杆2B和F连杆2C不受结构力作用，亦只分别A翼根转动组件3和B翼根转动组件4以及滑块连接件51的轻微牵引力。当机构处于到全后掠状态时，在A连杆组件1上有B连杆1B的B限位块109和C连杆1C的C限位块110再一次相互接触，并再次构成拉力杆组；在B连杆组件2上有E连杆2B的B限位块209和F连杆2C的C限位块210再一次相互接触，并再次构成拉力杆组。飞机两翼完全后掠锁定状态，即为适应水下减阻航行的潜水航行器结构状态，B连杆1B和C连杆1C以及E连杆2B和F连杆2C组成的承力杆组在此状态下再度恢复有效受拉力状态，拉力方向与丝杠滑块53运动方向垂直，可以起到相互平衡的效果，既减少丝杠系统的受力负荷，又抑制左、右机翼从前进阻力中产生的过渡后掠趋势。

Claims (5)

1.一种可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，其特征在于：该传动机构包括有A连杆组件(1)、B连杆组件(2)、A翼根转动组件(3)、B翼根转动组件(4)、驱动组件(5)、上连接板(6)、下连接板(7)和四根结构相同的支撑柱；该四根支撑柱是指A支撑柱(81)、B支撑柱(82)、C支撑柱(83)和D支撑柱(84)；A连杆组件(1)与B连杆组件(2)的结构相同；A翼根转动组件(3)与B翼根转动组件(4)的结构相同；

A连杆组件(1)包括有A连杆(1A)、B连杆(1B)、C连杆(1C)和用于实现所述连杆连接的多个销轴和轴承；该轴承包括有A轴承(1-11)、B轴承(1-12)、C轴承(1-13)、D轴承(1-14)、E轴承(1-15)；A轴承(1-11)安装在K通孔(106)内，B轴承(1-12)安装在I通孔(104)内，C轴承(1-13)安装在H通孔(103)内，D轴承(1-14)安装在F通孔(101)内，E轴承(1-15)安装在G通孔(102)内；销轴包括有A销轴(1-1)、B销轴(1-2)、C销轴(1-3)、D销轴(1-4)和E销轴(1-5)；A销轴(1-1)的一端安装在A翼根转动组件(3)的A连接架(36)的A轴座(361)上，A销轴(1-1)的另一端套接在A轴承(1-11)上；B销轴(1-2)的一端安装在C连杆(1C)的J通孔(105)内，B销轴(1-2)的另一端套接在B轴承(1-12)上；C销轴(1-3)的一端安装在驱动组件(5)的滑动连接件(51)的D通孔(514)内，C销轴(1-3)的另一端套接在C轴承(1-13)上；D销轴(1-4)的一端安装在驱动组件(5)的滑动连接件(51)的A通孔(511)内，D销轴(1-4)的另一端套接在D轴承(1-14)上；E销轴(1-5)的一端安装在A翼根转动组件(3)的A连接架(36)的B轴座(362)上，E销轴(1-5)的另一端套接在E轴承(1-15)上；

A连杆(1A)的一端设有F通孔(101)，A连杆(1A)的另一端设有G通孔(102)；该F通孔(101)内安装有D轴承(1-14)；G通孔(102)内安装有E轴承(1-15)；

B连杆(1B)的一端设有H通孔(103)，B连杆(1B)的另一端设有I通孔(104)和A限位块(109)；H通孔(103)内安装有C轴承(1-13)；I通孔(104)内安装有B轴承(1-12)；

C连杆(1C)的一端设有J通孔(105)和B限位块(110)，C连杆(1C)的另一端设有K通孔(106)；K通孔(106)内安装有A轴承(1-11)；

B连杆组件(2)包括有D连杆(2A)、E连杆(2B)、F连杆(2C)和用于实现所述连杆连接的多个销轴和轴承；轴承包括有F轴承(2-11)、G轴承(2-12)、H轴承(2-13)、I轴承(2-14)和J轴承(2-15)；F轴承(2-11)安装在Q通孔(206)内，G轴承(2-12)安装在N通孔(204)内，H轴承(2-13)安装在O通孔(203)内，I轴承(2-14)安装在L通孔(201)内，J轴承(2-15)安装在M通孔(202)内；销轴包括有F销轴(2-1)、G销轴(2-2)、H销轴(2-3)、I销轴(2-4)、J销轴(2-5)；F销轴(2-1)的一端安装在B翼根转动组件(4)的B连接架(46)的C轴座(461)上，F销轴(2-1)的另一端套接在F轴承(2-11)上；G销轴(2-2)的一端安装在F连杆(2C)的P通孔(205)内，G销轴(2-2)的另一端套接在G轴承(2-12)上；H销轴(2-3)的一端安装在驱动组件(5)的滑动连接件(51)的C通孔(513)内，H销轴(2-3)的另一端套接在H轴承(2-13)上；I销轴(2-4)的一端安装在驱动组件(5)的滑动连接件(51)的B通孔(512)内，I销轴(2-4)的另一端套接在I轴承(2-14)上；J销轴(2-5)的一端安装在B翼根转动组件(4)的B连接架(46)的D轴座(462)上，J销轴(2-5)的另一端套接在J轴承(2-15)上；

D连杆(2A)的一端设有L通孔(201)，D连杆(2A)的另一端设有M通孔(202)；该L通孔(201)内安装有I轴承(2-14)；M通孔(202)内安装有J轴承(2-15)；

E连杆(2B)的一端设有N通孔(203)，E连杆(2B)的另一端设有O通孔(204)和C限位块(209)；N通孔(203)内安装有H轴承(2-13)；O通孔(204)内安装有G轴承(2-12)；

F连杆(2C)的一端设有P通孔(205)和D限位块(120)，F连杆(2C)的另一端设有Q通孔(206)；Q通孔(206)内安装有F轴承(2-11)；

A翼根转动组件(3)包括有A转动轴(31)、A滑动轴承(32)、A顶帽(33)、A压帽(34)、A转动盘(35)和A连接架(36)；A转动盘(35)上设有R通孔(351)、A翼连接孔(352)、减重孔(353)和螺纹孔；该R通孔(351)内安装有A滑动轴承(32)；A滑动轴承(32)套接在A转动轴(31)的轴承套接段(311)上；A翼连接孔(352)设有在A转动盘(35)的一侧边，该A翼连接孔(352)内安装有A翼支撑杆(3A)的连接端；A转动轴(31)的一端安装在下连接板(7)的L沉头孔(76)内，且通过A顶帽(33)实现A转动轴(31)的一端与下连接板(7)的连接；A转动轴(31)的轴承套接段(311)是套接在A滑动轴承(32)上的，A滑动轴承(32)安装在A转动盘(35)的R通孔(351)内；A转动轴(31)的另一端安装在上连接板(6)的F沉头孔(66)内，且通过A压帽(34)实现A转动轴(31)的另一端与上连接板(6)的连接；A连接架(36)上设有A轴座(361)、B轴座(362)、S通孔(363)和多个螺纹孔(364)；该S通孔(363)套接在A转动轴(31)的轴承套接段(311)上；

B翼根转动组件(4)包括有B转动轴(41)、B滑动轴承(42)、B顶帽(43)、B压帽(44)、B转动盘(45)和B连接架(46)；B转动盘(45)上设有T通孔(451)、B翼连接孔(452)、减重孔(453)和螺纹孔；该T通孔(451)内安装有B滑动轴承(42)；B滑动轴承(42)套接在B转动轴(41)的轴承套接段(411)上；B翼连接孔(452)设有在B转动盘(45)的一侧边，该B翼连接孔(452)内安装有B翼支撑杆(4B)的连接端；B转动轴(41)的一端安装在下连接板(7)的K沉头孔(75)内，且通过B顶帽(43)实现B转动轴(41)的一端与下连接板(7)的连接；B转动轴(41)的轴承套接段(411)是套接在B滑动轴承(42)上的，B滑动轴承(42)安装在B转动盘(45)的T通孔(451)内；B转动轴(41)的另一端安装在上连接板(6)的E沉头孔(65)内，且通过B压帽(44)实现B转动轴(41)的另一端与上连接板(6)的连接；B连接架(46)上设有C轴座(461)、D轴座(462)、U通孔(463)和多个螺纹孔(464)；该U通孔(463)套接在B转动轴(41)的轴承套接段(411)上，即B连接架(46)位于B转动盘(45)的下方，B转动轴(41)的轴承套接段(411)先穿过B连接架(46)上的U通孔(463)后，再穿过安装在B转动盘(45)的T通孔(451)内的B滑动轴承(42)；C轴座(461)和D轴座(462)均用于安装B连杆组件中的销轴的一端；

驱动组件(5)包括有减速电机(57)、丝杠(52)、丝杠滑块(53)、A丝杠座(55)、B丝杠座(54)、电机安装座(56)和滑块连接件(51)；A丝杠座(55)为带有深沟球轴承的支座；B丝杠座(54)为带有深沟球轴承的支座；A丝杠座(55)与B丝杠座(54)支撑起丝杠(52)；丝杠(52)分别在A丝杠座(55)的深沟球轴承和B丝杠座(54)的深沟球轴承内转动，丝杠滑块(53)会随丝杠(52)的转动而随动；滑块连接件(51)上设有A连接板(51A)和B连接板(51B)；A连接板(51A)上设有A通孔(511)、B通孔(512)、C通孔(513)和D通孔(514)；B连接板(51B)上设有E通孔(515)，该E通孔(515)用于丝杠(52)的一端穿过；B连接板(51B)与丝杠滑块(53)连接在一起；电机安装座(56)安装在下连接板(7)的尾部(78)；A丝杠座(55)安装在下连接板(7)的C螺纹孔(713)和D螺纹孔(714)处；B丝杠座(54)安装在下连接板(7)的A螺纹孔(711)和B螺纹孔(712)处；减速电机(57)安装在电机安装座(56)上，减速电机(57)的输出端通过联轴器(58)与丝杠(52)的一端连接，丝杠(52)的另一端顺次穿过A丝杠座(55)上的深沟球轴承、丝杠滑块(53)、滑块连接件(51)的E通孔(515)后，连接在B丝杠座(54)的深沟球轴承内；丝杠滑块(53)与滑块连接件(51)的B连接板(51B)连接；

上连接板(6)上设有A沉头孔(61)、B沉头孔(62)、C沉头孔(63)、D沉头孔(64)、E沉头孔(65)、F沉头孔(66)和十字梁(67)；十字梁(67)的四周设有A减重孔(6A)、B减重孔(6B)、C减重孔(6C)和D减重孔(6D)，且A减重孔(6A)与B减重孔(6B)、C减重孔(6C)与D减重孔(6D)对称设置在十字梁(67)的A边梁(671)两侧；A减重孔(6A)与C减重孔(6C)、B减重孔(6B)与D减重孔(6D)对称设置在十字梁(67)的B边梁(672)两侧；A沉头孔(61)与B沉头孔(62)平行设置在A边梁(671)的一端；A沉头孔(61)内安装有A支撑柱(81)的一端，B沉头孔(62)内安装有B支撑柱(82)的一端；C沉头孔(63)与D沉头孔(64)平行设置在A边梁(671)的另一端；C沉头孔(63)内安装有C支撑柱(83)的一端，D沉头孔(64)内安装有D支撑柱(84)的一端；E沉头孔(65)设置在B边梁(672)的一端；E沉头孔(65)内安装有B转动轴(41)的一端；F沉头孔(66)设置在B边梁(672)的另一端；F沉头孔(66)内安装有A转动轴(31)的一端；

下连接板(7)上设有G沉头孔(71)、H沉头孔(72)、I沉头孔(73)、J沉头孔(74)、K沉头孔(75)、L沉头孔(76)、A螺纹孔(711)、B螺纹孔(712)、C螺纹孔(713)、D螺纹孔(714)和十字梁(77)；A螺纹孔(711)和B螺纹孔(712)上通过螺钉连接有B丝杠座(54)，C螺纹孔(713)和D螺纹孔(714)上通过螺钉连接有A丝杠座(55)；减速电机安装在下连接板(7)的尾部(78)；十字梁(76)的四周设有E减重孔(7A)、F减重孔(7B)、G减重孔(7C)和H减重孔(7D)，且E减重孔(7A)与F减重孔(7B)、G减重孔(7C)与H减重孔(7D)对称设置在十字梁(77)的A边梁(771)两侧；E减重孔(7A)与G减重孔(7C)、F减重孔(7B)与H减重孔(7D)对称设置在十字梁(77)的B边梁(772)两侧；G沉头孔(71)与H沉头孔(72)平行设置在A边梁(771)的一端；G沉头孔(71)内安装有A支撑柱(81)的另一端，H沉头孔(72)内安装有B支撑柱(82)的另一端；I沉头孔(73)与J沉头孔(74)平行设置在A边梁(771)的另一端；I沉头孔(73)内安装有C支撑柱(83)的另一端，J沉头孔(74)内安装有D支撑柱(84)的另一端；K沉头孔(75)设置在B边梁(772)的一端；K沉头孔(75)内安装有B转动轴(41)的另一端；L沉头孔(76)设置在B边梁(772)的另一端；L沉头孔(76)内安装有A转动轴(31)的另一端；

A支撑柱(81)的上端置于A沉头孔(61)处，且通过一螺钉穿过A沉头孔61后螺纹连接在A支撑柱(81)上端的螺纹孔内；A支撑柱(81)的下端置于G沉头孔(71)处，且通过一螺钉穿过G沉头孔(71)后螺纹连接在A支撑柱(81)下端的螺纹孔内；

B支撑柱(82)的上端置于B沉头孔(62)处，且通过一螺钉穿过B沉头孔(62)后螺纹连接在B支撑柱(82)上端的螺纹孔内；B支撑柱(82)的下端置于H沉头孔(72)处，且通过一螺钉穿过H沉头孔(72)后螺纹连接在B支撑柱(82)下端的螺纹孔内；

C支撑柱(83)的上端置于C沉头孔(63)处，且通过一螺钉穿过C沉头孔(63)后螺纹连接在C支撑柱(83)上端的螺纹孔内；C支撑柱(83)的下端置于I沉头孔(73)处，且通过一螺钉穿过I沉头孔(73)后螺纹连接在C支撑柱(83)下端的螺纹孔内；

D支撑柱(84)的上端置于D沉头孔(64)处，且通过一螺钉穿过D沉头孔(64)后螺纹连接在D支撑柱(84)上端的螺纹孔内；D支撑柱(84)的下端置于J沉头孔(74)处，且通过一螺钉穿过J沉头孔(74)后螺纹连接在D支撑柱(84)下端的螺纹孔内。

2.根据权利要求1所述的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，其特征在于：上连接板(6)、下连接板(7)和四根支撑柱形成传动机构的架体。

3.根据权利要求1所述的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，其特征在于：A连杆组件(1)和A翼根转动组件(3)形成左翼运动部分；B连杆组件(2)和B翼根转动组件(4)形成右翼运动部分。

4.根据权利要求1所述的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，其特征在于：该传动机构应用于轻型低速飞行器或无人驾驶飞行器上。

5.根据权利要求1所述的可自锁的九十度全翼变后掠的传动机构，其特征在于：所述的传动机构运行到90°全张开状态的极限位置时，在A连杆组件(1)上有B连杆(1Ｂ)的Ｂ限位块(109)和C连杆(1C)的Ｃ限位块(110)正好相互接触，构成一拉力杆组；在B连杆组件(2)上有E连杆(2Ｂ)的C限位块(209)和F连杆(2C)的Ｃ限位块(210)正好相互接触，构成另一拉力杆组。

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