CN111252234A - 斜双动机翼 - Google Patents
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Abstract
本发明斜双动机翼，包括斜双动合动器、两个输入机械、机翼等。斜双动合动器包括锥齿轮行星排、定轴支座、动轴支座与输出端，中心轮各设置在一个定轴支座上，在中心轮轴上设置动轴支座，可围绕中心轮轴转动；一个行星轮穿过动轴支座行星轮轴轴承，行星轮轴作为输出端与机翼连接。两个输入机械包括一号输入端、一号主动机械、一号中心主动轮、二号输入端、二号主动机械、二号中心主动轮，输入端各连接控制动力机构，输入机械把控制动力机构的运动分别传动到两个中心主动轮；中心主动轮与中心轮连接。两个中心轮分别受两个控制动力机构的控制而转动；输出端带动机翼既围绕中心轮轴转动也围绕行星轮轴转动。
Description
技术领域
本发明涉及一种全动机翼，具体为设置了斜双动合动器的，围绕两个相互不垂直的轴转动的全动机翼，简称斜双动机翼。
背景技术
传统全动机翼是围绕单轴转动的机翼，其传统转动机械包含基座、转动机械、输出端。如果要围绕两个轴转动，需要设置两级传统转动机械，一级传统转动机械的输出端连接二级传统转机械的基座，通过两级传统转动机械才能实现围绕两个轴转动的目的，这样结构复杂，与狭小的全动机翼根部空间极不协调。所以传统全动机翼只围绕单轴转动，功能有限。全动机翼需要能围绕两个轴转动的新的转动机械创新以扩展机翼功能。近期本人已经发明了围绕两个相互垂直的轴转动的全动的双动机翼，本发明提出结构简单的能围绕两个相互不垂直轴转动的斜双动机翼。
发明内容
本发明斜双动机翼，连接机身，连接控制动力机构，包括斜双动合动器、两个输入机械、机翼等。其中：
斜双动合动器包括锥齿轮行星排、定轴支座、动轴支座与输出端等：在机身上设置两个定轴支座，设置一个锥齿轮行星排，锥齿轮行星排的两个中心轮(太阳轮)处于同一条轴线，各设置在一个定轴支座上，两个中心轮齿数不相同且不直接啮合；在中心轮轴上设置动轴支座，动轴支座含中心轴轴承、行星轮轴轴承与连接杆等，其中中心轴轴承套在中心轮轴上，使动轴支座能围绕中心轮轴转动，连接杆连接中心轴轴承与行星轮轴轴承，使这两种轴承的轴线保持不垂直的一个夹角；锥齿轮行星排的一个行星轮分别与两个中心轮直接啮合，行星轮的轴穿过动轴支座的行星轮轴轴承且在行星轮轴轴承中能自转，这个行星轮的轴作为输出端与机翼连接，使机翼的运动与行星轮轴同步，既可以围绕中心轮轴转动，又可以围绕行星轮轴转动。所述锥齿轮行星排的一个行星轮的齿数根据实际需要取值，齿数相对于中心轮齿数一般较大。所述机翼包括飞机的前翼、尾翼、主翼或主翼的一部分。
两个输入机械包括一号输入端、一号主动机械、一号中心主动轮、二号输入端、二号主动机械、二号中心主动轮等，两个输入端各连接一个控制动力机构，两个输入机械以齿轮传动、锥齿轮传动、链或带传动、齿轮齿条传动或连杆传动等形式把两个控制动力机构的运动分别传动到两个中心主动轮。两个中心主动轮与斜双动合动器锥齿轮行星排的两个中心轮分别连接，连接中的中心主动轮转速与中心轮转速分别相同。所述控制动力机构是控制本发明斜双动机翼转动的动力机构，是两个圆周运动机构或两个直线运动机构，分别与两个输入端连接，两个控制动力机构的运动不必须相同；控制动力机构例如是电动机、动力源后的变速器、液压机、传动器等。参见图1、图2、图3。图1中1为行星轮轴输出端，2为行星轮，3为动轴支座，4为定轴支座，5为一个中心轮，6为另一个中心轮，7为一号输入端，8为一号主动机械(锥齿轮)，9为一号中心主动轮(锥齿轮)，10为二号输入端，11为二号主动机械(锥齿轮)，12为二号中心主动轮(锥齿轮)。图2中1为行星轮轴输出端，2为行星轮，3为动轴支座，4为定轴支座，5为一个中心轮，6为另一个中心轮，7为一号输入端，8为一号主动机械(齿轮)，9为一号中心主动轮(齿轮)，10为二号输入端，11为二号主动机械(齿轮)，12为二号中心主动轮(齿轮)。图3中1为行星轮轴输出端，2为行星轮，3为动轴支座，4为定轴支座，5为一个中心轮，6为另一个中心轮，7为一号输入端，8为一号主动机械(齿条)，9为一号中心主动轮(齿轮)，10为二号输入端，11为二号主动机械(齿条)，12为二号中心主动轮(齿轮)。
两个中心轮分别通过两个输入机械受两个控制动力机构的控制而转动。当两个中心轮以相同转速同向转动时，行星轮围绕中心轮轴转动，输出端带动机翼围绕中心轮轴转动。当两个中心轮以绝对值相同的分度圆线速度反向转动时，行星轮自转，输出端带动机翼围绕行星轮轴转动。当两个中心轮以不同转速(其中不排除零转速)各自转动时，两个中心轮的转速分解为两个同向同速的转速以及两个分度圆线速度绝对值相同的反向转速，这时行星轮既围绕中心轮轴转动同时也围绕行星轮轴自转，输出端带动机翼既围绕中心轮轴转动也围绕行星轮轴转动。对于锥齿轮中心轮及锥齿轮行星轮，所述分度圆线速度是该锥齿轮参与啮合的平均分度圆的线速度。
本发明中定轴支座与中心轮轴的关系有两种，选择中心轮轴为轴心、定轴支座为轴承是第一种，选择中心轮轴为轴承、定轴支座作为轴心是第二种。相类似地，动轴支座与中心轮轴的关系有两种，动轴支座与行星轮轴的关系有两种。
与传统全动机翼相对比，本发明斜双动机翼设置了斜双动合动器与两个输入机械，可以把两个控制动力机构的运动转化为行星轮围绕中心轮轴的转动以及行星轮围绕行星轮轴的自转，从而输出端带动机翼围绕这两个轴转动，极大拓展了机翼功能和动作范围，改善了飞行器的控制。与近期发明的双动机翼相比，斜双动机翼尤其适应于需要这两个轴相互不垂直的情形，斜双动机翼可作为飞行器的前翼、尾翼、主翼或主翼的一部分。该斜双动合动器与两个输入机械结构简单、体积比两级传统转动机械小。这样就达成了本发明的目的。在所述斜双动机翼的斜双动合动器及两个输入机械的结构中，其输出端改为与舵连接，就用于航行器的舵的运动控制；其输出端改为与挂架连接，就用于设备的双动运动控制，例如摄影机的双动运动控制、发射架的双动运动控制、电机平台的双动运动控制等。
本发明所述斜双动机翼，其有益之处在于：提出设置斜双动合动器与两个输入机械，提出其运作模式，使机翼可以围绕相互不垂直的两个轴转动，可以提升机翼的功能，改善飞行器的控制。
附图说明
图1为采用锥齿轮形式输入机械的斜双动机翼示意图一例，也是本发明实施例1示意图。图中1为输出端，2为行星轮，3为动轴支座，4为定轴支座，5为一个中心轮，6为另一个中心轮，7为一号输入端，8为一号主动机械，9为一号中心主动轮，10为二号输入端，11为二号主动机械，12为二号中心主动轮。图中主动机械与中心主动轮均为锥齿轮形式，控制动力机构为圆周运动。
图2为采用齿轮形式输入机械的斜双动机翼示意图，也是本发明实施例2示意图。图中1为输出端，2为行星轮，3为动轴支座，4为定轴支座，5为一个中心轮，6为另一个中心轮，7为一号输入端，8为一号主动机械，9为一号中心主动轮，10为二号输入端，11为二号主动机械，12为二号中心主动轮。图中主动机械与中心主动轮均为齿轮形式，控制动力机构为圆周运动。
图3为采用齿轮齿条形式输入机械的斜双动机翼示意图，也是本发明实施例3示意图。图中1为输出端，2为行星轮，3为动轴支座，4为定轴支座，5为一个中心轮，6为另一个中心轮，7为一号输入端，8为一号主动机械，9为一号中心主动轮，10为二号输入端，11为二号主动机械，12为二号中心主动轮。图中主动机械为齿条形式，中心主动轮为齿轮形式，控制动力机构为直线运动。
图1、图2、图3中斜双动合动器的锥齿轮行星排均只画出一个锥齿轮行星轮，其余行星轮根据实际需要取舍。所有各图中，输入端以输入箭头示意，输出端以输出箭头示意，部分轴承等部件省略，与输出端连接的机翼未画出，与输入端连接的控制动力机构未画出。各部件只示意相互关系，未反映实际尺寸。
具体实施方式
实施例1：本发明斜双动机翼的实施例1，采用锥齿轮形式输入机械的斜双动机翼。示意图参见图1。图1中定轴支座与中心轮轴的关系采用第一种关系，动轴支座与定轴支座为轴承形式，中心轮轴与行星轮轴为轴心形式。实施例1连接机身，连接控制动力机构，包括斜双动合动器、两个输入机械、机翼等。其中：
斜双动合动器包括锥齿轮行星排、定轴支座(4)、动轴支座(3)与输出端(1)等：在机身上设置两个定轴支座(4)，设置一个锥齿轮行星排，锥齿轮行星排的中心轮(5)与中心轮(6)处于同一条轴线，各设置在一个定轴支座(4)上，两个中心轮齿数不相同且不直接啮合；在中心轮轴上设置动轴支座(3)，动轴支座(3)含中心轴轴承、行星轮轴轴承与连接杆等，其中中心轴轴承套在中心轮轴上，使动轴支座(3)能围绕中心轮轴转动，连接杆连接中心轴轴承与行星轮轴轴承，使这两种轴承的轴线保持不垂直的一个夹角；锥齿轮行星排的一个行星轮(2)分别与中心轮(5)、中心轮(6)直接啮合，行星轮(2)的轴穿过动轴支座(3)的行星轮轴轴承且在行星轮轴轴承中能自转，这个行星轮(2)的轴作为输出端(1)与机翼连接，使机翼的运动与行星轮轴同步，既可以围绕中心轮轴转动，又可以围绕行星轮轴转动。在本实施例1中，所述锥齿轮行星排的一个行星轮(2)的齿数与一个中心轮(5)的齿数相等。
两个输入机械包括一号输入端(7)，一号主动机械(8)，一号中心主动轮(9)，二号输入端(10)，二号主动机械(11)，二号中心主动轮(12)等，两个输入端各连接一个控制动力机构，两个输入机械以锥齿轮传动形式把两个控制动力机构的运动分别传动到两个中心主动轮。一号中心主动轮(9)、二号中心主动轮(12)与斜双动合动器锥齿轮行星排的中心轮(5)、中心轮(6)分别连接，连接中的中心主动轮转速与中心轮转速分别相同。所述控制动力机构是控制本发明斜双动机翼转动的动力机构，与本实施例1输入端连接的控制动力机构是两个电动机，分别与两个输入端连接，两个控制动力机构的运动不必须相同。
中心轮(5)、中心轮(6)分别通过两个输入机械受两个控制动力机构的控制而转动。当中心轮(5)、中心轮(6)以相同转速同向转动时，行星轮(2)围绕中心轮轴转动，输出端(1)带动机翼围绕中心轮轴转动。当中心轮(5)、中心轮(6)以绝对值相同的分度圆线速度反向转动时，行星轮(2)自转，输出端(1)带动机翼围绕行星轮轴转动。当中心轮(5)、中心轮(6)以不同转速(其中不排除零转速)各自转动时，中心轮(5)、中心轮(6)的转速分解为两个同向同速的转速以及两个分度圆线速度绝对值相同的反向转速，这时行星轮(2)既围绕中心轮轴转动同时也自转，输出端(1)带动机翼既围绕中心轮轴转动也围绕行星轮轴转动。
实施例2：本发明斜双动机翼的实施例2，采用齿轮形式输入机械的斜双动机翼。示意图参见图2。图2中定轴支座与中心轮轴的关系采用第一种关系，动轴支座与定轴支座为轴承形式，中心轮轴与行星轮轴为轴心形式。实施例2连接机身，连接控制动力机构，包括斜双动合动器、两个输入机械、机翼等。其中：
斜双动合动器包括锥齿轮行星排、定轴支座(4)、动轴支座(3)与输出端(1)等：在机身上设置两个定轴支座(4)，设置一个锥齿轮行星排，锥齿轮行星排的中心轮(5)与中心轮(6)处于同一条轴线，各设置在一个定轴支座(4)上，两个中心轮齿数不相同且不直接啮合；在中心轮轴上设置动轴支座(3)，动轴支座(3)含中心轴轴承、行星轮轴轴承与连接杆等，其中中心轴轴承套在中心轮轴上，使动轴支座(3)能围绕中心轮轴转动，连接杆连接中心轴轴承与行星轮轴轴承，使这两种轴承的轴线保持不垂直的一个夹角；锥齿轮行星排的一个行星轮(2)分别与中心轮(5)、中心轮(6)直接啮合，行星轮(2)的轴穿过动轴支座(3)的行星轮轴轴承且在行星轮轴轴承中能自转，这个行星轮(2)的轴作为输出端(1)与机翼连接，使机翼的运动与行星轮轴同步，既可以围绕中心轮轴转动，又可以围绕行星轮轴转动。在本实施例2中，所述锥齿轮行星排的一个行星轮(2)的齿数与一个中心轮(5)的齿数相等。
两个输入机械包括一号输入端(7)，一号主动机械(8)，一号中心主动轮(9)，二号输入端(10)，二号主动机械(11)，二号中心主动轮(12)等，两个输入端各连接一个控制动力机构，两个输入机械以齿轮传动形式把两个控制动力机构的运动分别传动到两个中心主动轮。一号中心主动轮(9)、二号中心主动轮(12)与斜双动合动器锥齿轮行星排的中心轮(5)、中心轮(6)分别连接，连接中的中心主动轮转速与中心轮转速分别相同。所述控制动力机构是控制本发明斜双动机翼转动的动力机构，与本实施例2输入端连接的控制动力机构是两个电动机，分别与两个输入端连接，两个控制动力机构的运动不必须相同。
中心轮(5)、中心轮(6)分别通过两个输入机械受两个控制动力机构的控制而转动。当中心轮(5)、中心轮(6)以相同转速同向转动时，行星轮(2)围绕中心轮轴转动，输出端(1)带动机翼围绕中心轮轴转动。当中心轮(5)、中心轮(6)以绝对值相同的分度圆线速度反向转动时，行星轮(2)自转，输出端(1)带动机翼围绕行星轮轴转动。当中心轮(5)、中心轮(6)以不同转速(其中不排除零转速)各自转动时，中心轮(5)、中心轮(6)的转速分解为两个同向同速的转速以及两个分度圆线速度绝对值相同的反向转速，这时行星轮(2)既围绕中心轮轴转动同时也自转，输出端(1)带动机翼既围绕中心轮轴转动也围绕行星轮轴转动。
实施例3：本发明斜双动机翼的实施例3，采用齿轮齿条形式输入机械的斜双动机翼。示意图参见图3。图3中定轴支座与中心轮轴的关系采用第一种关系，动轴支座与定轴支座为轴承形式，中心轮轴与行星轮轴为轴心形式。实施例3连接机身，连接控制动力机构，包括斜双动合动器、两个输入机械、机翼等。其中：
斜双动合动器包括锥齿轮行星排、定轴支座(4)、动轴支座(3)与输出端(1)等：在机身上设置两个定轴支座(4)，设置一个锥齿轮行星排，锥齿轮行星排的中心轮(5)与中心轮(6)处于同一条轴线，各设置在一个定轴支座(4)上，两个中心轮齿数不相同且不直接啮合；在中心轮轴上设置动轴支座(3)，动轴支座(3)含中心轴轴承、行星轮轴轴承与连接杆等，其中中心轴轴承套在中心轮轴上，使动轴支座(3)能围绕中心轮轴转动，连接杆连接中心轴轴承与行星轮轴轴承，使这两种轴承的轴线保持不垂直的一个夹角；锥齿轮行星排的一个行星轮(2)分别与中心轮(5)、中心轮(6)直接啮合，行星轮(2)的轴穿过动轴支座(3)的行星轮轴轴承且在行星轮轴轴承中能自转，这个行星轮(2)的轴作为输出端(1)与机翼连接，使机翼的运动与行星轮轴同步，既可以围绕中心轮轴转动，又可以围绕行星轮轴转动。在本实施例3中，所述锥齿轮行星排的一个行星轮(2)的齿数与一个中心轮(5)的齿数相等。
两个输入机械包括一号输入端(7)，一号主动机械(8)，一号中心主动轮(9)，二号输入端(10)，二号主动机械(11)，二号中心主动轮(12)等，两个输入端各连接一个控制动力机构，两个输入机械以齿轮齿条传动形式把两个控制动力机构的运动分别传动到两个中心主动轮。一号中心主动轮(9)、二号中心主动轮(12)与斜双动合动器锥齿轮行星排的中心轮(5)、中心轮(6)分别连接，连接中的中心主动轮转速与中心轮转速分别相同。所述控制动力机构是控制本发明斜双动机翼转动的动力机构，与本实施例3输入端连接的控制动力机构是两个电动机，分别与两个输入端连接，两个控制动力机构的运动不必须相同。
中心轮(5)、中心轮(6)分别通过两个输入机械受两个控制动力机构的控制而转动。当两个中心轮以相同转速同向转动时，行星轮(2)围绕中心轮轴转动，输出端(1)带动机翼围绕中心轮轴转动。当两个中心轮以绝对值相同的分度圆线速度反向转动时，行星轮(2)自转，输出端(1)带动机翼围绕行星轮轴转动。当两个中心轮以不同转速(其中不排除零转速)各自转动时，两个中心轮的转速分解为两个同向同速的转速以及两个分度圆线速度绝对值相同的反向转速，这时行星轮(2)既围绕中心轮轴转动同时也自转，输出端(1)带动机翼既围绕中心轮轴转动也围绕行星轮轴转动。
上述实施例仅为本发明的部分实施方式。
Claims (2)
1.斜双动机翼，包括斜双动合动器、两个输入机械、机翼等，其中：斜双动合动器包括锥齿轮行星排、定轴支座、动轴支座与输出端等，在机身上设置两个定轴支座，设置一个锥齿轮行星排，锥齿轮行星排的两个中心轮处于同一条轴线，各设置在一个定轴支座上，两个中心轮齿数不相同且不直接啮合；在中心轮轴上设置动轴支座，动轴支座含中心轴轴承、行星轮轴轴承与连接杆等，其中中心轴轴承套在中心轮轴上，使动轴支座能围绕中心轮轴转动，连接杆连接中心轴轴承与行星轮轴轴承，使这两种轴承的轴线保持不垂直的一个夹角；锥齿轮行星排的一个行星轮分别与两个中心轮直接啮合，行星轮的轴穿过动轴支座的行星轮轴轴承且在行星轮轴轴承中能自转，这个行星轮的轴作为输出端与机翼连接，使机翼的运动与行星轮轴同步，既可以围绕中心轮轴转动，又可以围绕行星轮轴转动；两个输入机械包括一号输入端、一号主动机械、一号中心主动轮、二号输入端、二号主动机械、二号中心主动轮等，两个输入端各连接一个控制动力机构，两个输入机械以齿轮传动、锥齿轮传动、链或带传动、齿轮齿条传动或连杆传动等形式把两个控制动力机构的运动分别传动到两个中心主动轮；两个中心主动轮与斜双动合动器锥齿轮行星排的两个中心轮分别连接，连接中的中心主动轮转速与中心轮转速分别相同。
2.如权利要求1所述的斜双动机翼，两个中心轮分别通过两个输入机械受两个控制动力机构的控制而转动；当两个中心轮以相同转速同向转动时，行星轮围绕中心轮轴转动，输出端带动机翼围绕中心轮轴转动；当两个中心轮以绝对值相同的分度圆线速度反向转动时，行星轮自转，输出端带动机翼围绕行星轮轴转动；当两个中心轮以不同转速(其中不排除零转速)各自转动时，两个中心轮的转速分解为两个同向同速的转速以及两个分度圆线速度绝对值相同的反向转速，这时行星轮既围绕中心轮轴转动同时也围绕行星轮轴自转，输出端带动机翼既围绕中心轮轴转动也围绕行星轮轴转动。
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| CN112619952A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-04-09 | 重庆大学 | 喷涂机器人肩关节 |
| CN113120221A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-07-16 | 重庆大学 | 一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200609 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |