CN108332938B - 一种连续式风洞两自由度移动测量机构 - Google Patents

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Abstract

一种连续式风洞两自由度移动测量机构，属于风洞流场校测技术领域，本发明为了解决目前风洞流场校测实验没有能进行多自由度同时校测机构的问题。直线轴承通过第二压盖安装在风洞弯刀支架左端的安装槽内，轴向运动支杆穿过风洞弯刀支架并安装在直线轴承上，直线驱动机构安装在风洞弯刀支架的一端且直线驱动机构的输出端与轴向运动支杆相连接，旋转运动支杆的左右两端均通过第二轴承安装在轴向运动支杆内，且旋转运动支杆的左端设有校测设备安装座，右端安装有第二从动齿轮，第二从动齿轮位于轴向运动支杆外。本发明的一种连续式风洞两自由度移动测量机构能够满足连续式风洞流场校测中，对轴线方向不同截面、不同角度方向的测量要求。

Description

一种连续式风洞两自由度移动测量机构
技术领域
本发明涉及一种测量机构，具体涉及一种连续式风洞两自由度移动测量机构，属于风洞流场校测技术领域。
背景技术
风洞试验作为空气动力学研究广泛采用的方法，为航空、航天、铁路运输等领域的发展提供了必要的保障。流场校测试验目的在于测试风洞性能以及流场品质的各项指标，是风洞承接试验前的必需环节。连续式风洞流场校测时，需利用校测设备沿气流方向在风洞试验段转心附近选取多个测量截面，每个截面选取多个测量点位，对其压力场、气流方向场、温度场等进行校测。而目前并没有一种可以同时选取多个测量点位，对其压力场、气流方向场、温度场等进行校测的机构。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续式风洞两自由度移动测量机构，以解决上述问题。
一种连续式风洞两自由度移动测量机构包括直线驱动机构、旋转驱动机构、轴向运动支杆、直线轴承、第二从动齿轮、第二轴承和旋转运动支杆；
风洞弯刀支架上开设有的安装孔，轴向运动支杆穿设在安装孔内，且与安装孔间配合安装有直线轴承，直线轴承通过第二压盖封装安装孔内，所述轴向运动支杆为空心杆且外壁上设有齿条，直线驱动机构安装在风洞弯刀支架的一端，且直线驱动机构的输出端与轴向运动支杆上的齿条传动连接，旋转运动支杆穿设在轴向运动支杆内，且通过第二轴承与轴向运动支杆实现转动连接，旋转运动支杆的左端设有校测设备安装座，右端安装有第二从动齿轮，第二从动齿轮位于旋转运动支杆外，旋转驱动机构安装在轴向运动支杆的外壁上，旋转驱动机构的输出端与第二从动齿轮传动连接。
优选的：直线驱动机构包括第一伺服电机、第一电机安装座、第一减速器、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一压盖、第一轴承、传动轴和传动齿轮；
第一伺服电机通过第一电机安装座与第一减速器相连接，第一减速器安装在风洞弯刀支架的一侧，第一减速器的输出端上安装有第一主动齿轮，传动轴通过第一轴承安装在第一减速器的支座上，且第一轴承通过第一压盖固定，传动轴的两端分别安装有第一从动齿轮和传动齿轮，第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合，传动齿轮与轴向运动支杆外壁上的齿条啮合。
优选的：旋转驱动机构包括第二伺服电机、第二电机安装座、第二减速器和第二主动齿轮；
第二伺服电机通过第二电机安装座与第二减速器相连接并安装在轴向运动支杆的外壁上，第二减速器的输出端上安装有第二主动齿轮，第二主动齿轮与第二从动齿轮相连接。
优选的：旋转运动支杆左端的第二轴承通过第四压盖固定在轴向运动支杆内，旋转运动支杆右端的第二轴承通过第三压盖固定在轴向运动支杆内。
本发明与现有产品相比具有以下效果：使用同一移动测量机构同时实现校测设备沿轴线直线移动及旋转运动两种自由度的运动方式，避免了流场校测过程中、变更测量姿态时人工进入试验段内频繁操作过程，有效提高了流场校测效率。
附图说明
图1是本发明所述的一种连续式风洞两自由度移动测量机构的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图。
图中：1-第一伺服电机、2-第一电机安装座、3-第一减速器、4-第一主动齿轮、5-第一从动齿轮、6-第一压盖、7-第一轴承、8-传动轴、9-传动齿轮、10-轴向运动支杆、11-直线轴承、12-第二压盖、13-第二伺服电机、14-第二电机安装座、15-第二减速器、16-第二主动齿轮、17-第二从动齿轮、18-第二轴承、19-第三压盖、20-旋转运动支杆、21-第四压盖、22-风洞弯刀支架、23-校测设备安装座。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。
如图1至图3所示，本发明所述的一种连续式风洞两自由度移动测量机构包括直线驱动机构、旋转驱动机构、轴向运动支杆10、直线轴承11、第二从动齿轮17、第二轴承18和旋转运动支杆20；
风洞弯刀支架22上开设有的安装孔，轴向运动支杆10穿设在安装孔内，且与安装孔间配合安装有直线轴承11，直线轴承11通过第二压盖12封装安装孔内，所述轴向运动支杆10为空心杆且外壁上设有齿条，直线驱动机构安装在风洞弯刀支架22的一端，且直线驱动机构的输出端与轴向运动支杆10上的齿条传动连接，旋转运动支杆20穿设在轴向运动支杆10内，且通过第二轴承18与轴向运动支杆10实现转动连接，旋转运动支杆20的左端设有校测设备安装座23，右端安装有第二从动齿轮17，第二从动齿轮17位于旋转运动支杆20外，旋转驱动机构安装在轴向运动支杆10的外壁上，旋转驱动机构的输出端与第二从动齿轮17传动连接。
进一步：直线驱动机构包括第一伺服电机1、第一电机安装座2、第一减速器3、第一主动齿轮4、第一从动齿轮5、第一压盖6、第一轴承7、传动轴8和传动齿轮9；
第一伺服电机1通过第一电机安装座2与第一减速器3相连接，第一减速器3安装在风洞弯刀支架22的一侧，第一减速器3的输出端上安装有第一主动齿轮4，传动轴8通过第一轴承7安装在第一减速器3的支座上，且第一轴承7通过第一压盖6固定，传动轴8的两端分别安装有第一从动齿轮5和传动齿轮9，第一从动齿轮5与第一主动齿轮4啮合，传动齿轮9与轴向运动支杆10外壁上的齿条啮合。
进一步：旋转驱动机构包括第二伺服电机13、第二电机安装座14、第二减速器15和第二主动齿轮16；
第二伺服电机13通过第二电机安装座14与第二减速器15相连接并安装在轴向运动支杆10的外壁上，第二减速器15的输出端上安装有第二主动齿轮16，第二主动齿轮16与第二从动齿轮17相连接。
进一步：旋转运动支杆20左端的第二轴承18通过第四压盖21固定在轴向运动支杆10内，旋转运动支杆20右端的第二轴承18通过第三压盖19固定在轴向运动支杆10内。
本机构利用两台伺服电机驱动安装有校测设备的支杆分别沿轴向及周向运动，在连续式风洞流校测中能够有效测量沿风洞轴线不同截面及同一截面不同角度的压力场、气流方向场、温度场等指标，避免了人工更换流场校测设备的操作，大大提高了流场校测效率，在连续式风洞流场校测中具有较大的应用前景。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (2)

1.一种连续式风洞两自由度移动测量机构，其特征在于：包括直线驱动机构、旋转驱动机构、轴向运动支杆（10）、直线轴承（11）、第二从动齿轮（17）、第二轴承（18）和旋转运动支杆（20）；
风洞弯刀支架（22）上开设有的安装孔，轴向运动支杆（10）穿设在安装孔内，且与安装孔间配合安装有直线轴承（11），直线轴承（11）通过第二压盖（12）封装安装孔内，所述轴向运动支杆（10）为空心杆且外壁上设有齿条，直线驱动机构安装在风洞弯刀支架（22）的一端，且直线驱动机构的输出端与轴向运动支杆（10）上的齿条传动连接，旋转运动支杆（20）穿设在轴向运动支杆（10）内，且通过第二轴承（18）与轴向运动支杆（10）实现转动连接，旋转运动支杆（20）的左端设有校测设备安装座（23），右端安装有第二从动齿轮（17），第二从动齿轮（17）位于旋转运动支杆（20）外，旋转驱动机构安装在轴向运动支杆（10）的外壁上，旋转驱动机构的输出端与第二从动齿轮（17）传动连接；
所述旋转驱动机构包括第二伺服电机（13）、第二电机安装座（14）、第二减速器（15）和第二主动齿轮（16）；
第二伺服电机（13）通过第二电机安装座（14）与第二减速器（15）相连接并安装在轴向运动支杆（10）的外壁上，第二减速器（15）的输出端上安装有第二主动齿轮（16），第二主动齿轮（16）与第二从动齿轮（17）相连接；
所述旋转运动支杆（20）左端的第二轴承（18）通过第四压盖（21）固定在轴向运动支杆（10）内，旋转运动支杆（20）右端的第二轴承（18）通过第三压盖（19）固定在轴向运动支杆（10）内。
2.根据权利要求1所述的一种连续式风洞两自由度移动测量机构，其特征在于：所述直线驱动机构包括第一伺服电机（1）、第一电机安装座（2）、第一减速器（3）、第一主动齿轮（4）、第一从动齿轮（5）、第一压盖（6）、第一轴承（7）、传动轴（8）和传动齿轮（9）；
第一伺服电机（1）通过第一电机安装座（2）与第一减速器（3）相连接，第一减速器（3）安装在风洞弯刀支架（22）的一侧，第一减速器（3）的输出端上安装有第一主动齿轮（4），传动轴（8）通过第一轴承（7）安装在第一减速器（3）的支座上，且第一轴承（7）通过第一压盖（6）固定，传动轴（8）的两端分别安装有第一从动齿轮（5）和传动齿轮（9），第一从动齿轮（5）与第一主动齿轮（4）啮合，传动齿轮（9）与轴向运动支杆（10）外壁上的齿条啮合。
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