CN112683484A - 一种应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，包括回转驱动单元以及直线运动单元；回转驱动单元包括安装基座和驱动组件；直线运动单元包括安装架、天平以及运动组件。直线运动单元安装于内环形支座Ⅰ的内腔中，伺服电机带动减速机驱动蜗轮蜗杆副运动，从而驱动直线运动单元沿模型旋转轴作‑180°～+180°的旋转运动；伺服减速电机驱动丝杆螺母副运动从而驱动滑块支座及天平沿轴向直线运动。该半模支撑机构整体采用模块化设计，利用双导程蜗轮蜗杆副驱动旋转，同时天平可直线运动，结构紧凑，精度高，便于吊装更换。

Description

一种应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构

技术领域

本发明属于空气动力学风洞试验技术领域，涉及一种模型支撑机构，具体涉及一种应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构。

背景技术

风洞，是在一个按一定要求设计的管道内，用动力装置驱动一股可控制的模拟真实大气情况，以供进行各种气动试验用的设备。风洞在航天航空飞行器研制中起着至关重要的作用，是模拟航空航天飞行环境的基础性关键性设备。模型支撑系统是风洞的关键件和重要件，其设计的好坏直接关系到风洞数据的真实性和准确度。

根据试验项目/模型类型和技术要求，可以采取不同的支撑形式。目前风洞采用的模型支撑方式包括：尾支撑、双转轴支撑、腹支撑、侧支撑(半模支撑)、张线支撑等。现代运输机进行风洞试验时，由于翼展长，模型的缩比大，这带来了严重的尺度效应，现有风洞只能进行1：50左右的全模试验，这致使模型试验的雷诺数(Reynolds number)一般要比飞行时雷诺数低一个数量级或更多，而现代运输机、客机大多数采用先进的超临界机翼，超临界机翼在设计点附近激波附面层干扰情况对雷诺数非常敏感。且模型缩比大也很难实现飞行器外形细节模拟。因此为尽量提高试验雷诺数，通常采用在常规试验段上安装半模支撑机构，再将较大的半模型安装在该试验段的半模支撑机构上进行气动力试验。半模支撑机构是半模试验的核心，将半模型安装在支撑机构上，进行测力、测压、流态观察、变Re数试验、铰链力矩试验、半模喷流试验、颤振、抖振试验等。半模支撑机构设计的优劣将直接影响半模试验段的主要试验结果，特别是对Re数较为敏感的参数测量以及部分气动力增量测量试验，如带动力装置模拟器(TPS)进排气影响试验、增升装置试验以及Re数影响试验等。

半模支撑机构实际上就是半模迎角机构。通常，半模支撑机构设置在试验段左右侧壁上。但对于大型风洞，由于半模型尺寸和质量大，有时也将半模支撑机构放置在试验段下壁板上。半模支撑机构的传动链通常为：电机－减速器－联轴器－蜗轮蜗杆副或齿轮副－转盘。现有机构采用蜗轮蜗杆副的传动方式以及安装环境导致不能整体吊装，安装、拆卸不便，费时费力，准备时间长，试验效率低；而采用大小齿轮啮合传动精度较低，承载能力弱，存在不能自锁、工作不平稳、噪音大等问题。

发明内容

针对现有技术中半模支撑机构存在的问题，本发明的目的在于提供一种应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，该半模支撑机构整体采用模块化设计，利用双导程蜗杆副驱动旋转，同时天平可直线运动，结构紧凑，精度高，便于吊装更换。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，包括回转驱动单元以及直线运动单元；

所述回转驱动单元包括安装基座和驱动组件；

所述安装基座包括底座、外环形支座Ⅰ以及内环形支座Ⅰ；外环形支座Ⅰ与底座相连接，外环形支座Ⅰ上开设有一缺口，内环形支座Ⅰ的外周面与外环形支座Ⅰ的内周面通过若干肋板连接，底座上于外环体支座Ⅰ内侧开设有旋转孔；

所述驱动组件包括伺服电机、减速机、双导程蜗杆副、编码器、转盘轴承Ⅰ以及转盘轴承Ⅱ，所述双导程蜗杆副包括双导程蜗杆和蜗轮，所述伺服电机、减速机、双导程蜗杆、编码器依次连接并安装于底座上且位于外环形支座外侧；

所述直线运动单元包括安装架、天平以及运动组件；

所述安装架包括转盘、圆形底板、外环形支座Ⅱ和内环形支座Ⅱ，所述转盘中间开设有与圆形底板尺寸相适配的通孔，圆形底板安装于转盘的通孔中并与转盘可拆卸连接，外环形支座Ⅱ和内环形支座Ⅱ由外至内设置在转盘上；所述天平位于内环形支座Ⅱ的内腔中并与圆形底板固定连接；

所述运动组件包括伺服减速电机、丝杠螺母副、滑块支座以及直线导轨副；丝杠螺母副包括丝杆和与丝杆螺纹连接的螺母；直线导轨副包括竖直对称安装于内环形支座Ⅱ的内周面上的直线导轨副Ⅰ、直线导轨副Ⅱ；丝杆螺母副竖直安装在内环形支座Ⅱ的内周面上并位于直线导轨副Ⅰ或直线导轨副Ⅱ的一侧，伺服减速电机安装于内环形支座Ⅱ的上端面，伺服减速电机的输出轴与丝杆螺母副的丝杆相连接；滑块支座包括中心筒体和通过连接板与中心筒体连接的支板Ⅰ、支板Ⅱ，所述中心筒体固定套设在天平的上部，支板Ⅰ、支板Ⅱ分别与直线导轨副Ⅰ、直线导轨副Ⅱ相连接，丝杆螺母副的螺母与支板Ⅰ或支板Ⅱ相连接；

所述直线运动单元安装于内环形支座Ⅰ的内腔中，安装架的转盘位于底座的旋转孔中，且转盘的外周面与旋转孔孔壁相接触，转盘轴承Ⅰ的内座圈、外座圈分别与内环形支座Ⅱ外周面的上部、内环形支座Ⅰ的上端面相连接，转盘轴承Ⅱ的内座圈、外座圈分别与内环形支座Ⅰ的下端面、外环形支座Ⅱ的上端面相连接；蜗轮固定套设在转盘轴承Ⅱ的外座圈上并与外环形支座Ⅱ固定连接；所述双导程蜗杆于外环形支座Ⅰ上的缺口处与蜗轮相啮合；伺服电机带动减速机驱动双导程蜗杆副运动，从而驱动直线运动单元沿模型旋转轴作-180°～+180°的旋转运动；伺服减速电机驱动丝杆螺母副运动从而驱动滑块支座及天平沿轴向直线运动。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，回转驱动单元采用双导程蜗杆副作为传动机构，双导程蜗杆副具有结构紧凑、运行精度高、承载能力强、侧向间隙可调、可自锁等优点。双导程蜗杆通过轴承座安装在底座上，蜗轮与转盘轴承Ⅱ外座圈以及安装架外环形支座Ⅱ之间通过高强度螺栓和销固定连接。双导程蜗杆副侧隙的调整是通过调整蜗杆的轴向设置来实现的，若支撑机构长时间使用后出现双导程蜗杆副磨损，导致侧隙增大，从而影响整个支撑机构的运行精度，这是可调整蜗杆的轴向位置，使双导程蜗杆副的啮合精度达到初始精度要求，而不必更换新的蜗轮蜗杆，可极大节省成本和维修时间。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，编码器用于测量双导程蜗杆的转动角度，所述编码器优选为多圈绝对值编码器。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，所述转盘轴承Ⅰ为四点接触球转盘轴承，所述转盘轴承Ⅱ为交叉圆柱滚子转盘轴承，四点接触球转盘轴承、交叉圆柱滚子转盘轴承可增加结构整体刚性，承受作用在机构上的力和力矩，旋转精度高。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，所述安装基座的底座优选呈正方体结构，包括一体成型的底部和侧部，旋转孔开设于底部上；外环形支座Ⅰ的下端面与底板的底部连接，外环形支座Ⅰ的外周面还通过加强板与底板的侧部连接。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，所述天平的上部呈圆锥形结构，为便于天平和滑块支座的定位连接，优选地，所述滑块支座的环形筒体内腔呈与天平上部相适配的圆锥形结构，环形筒体与天平之间通过圆锥面定位，环形筒体的内侧面与天平的外侧面通过键连接，环形筒体的上端面与天平的上端面通过连接法兰连接。进一步优选地，连接环形筒体的内侧面与天平的外侧面的键的数量为两个，两个键在环形筒体与天平之间上下对称分布。天平与滑块支座采用双销定位+圆锥配合+法兰拉紧方式连接，定位精确，连接可靠。此外，天平轴线上还设计有管线穿孔，方便引入或引出涡轮驱动气体管路、润滑油管路、传感器信号线、模拟器排气管路，方便数据测量线及其他电缆走线。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，为增加直线运动单元的安装稳定性，所述转盘沿其侧面优选设置有环形凸起，所述旋转孔的内壁上开设有与环形凸起截面形状相适配的环形凹槽，环形凸起卡置于环形凹槽中。在直线运动单元旋转时，环形凹槽与环形凸起可起到增强限位的作用。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，直线导轨副Ⅰ和直线导轨副Ⅱ的作用是使滑块支座和天平在伺服减速电机的驱动下沿直线导轨移动，因此对其结构并无特殊要求，其所包含的直线滑轨数量也可以根据实际情况进行设定。优选地，所述直线导轨副Ⅰ包括直线导轨Ⅰ和与直线导轨Ⅰ滑动连接的滑块Ⅰ，直线导轨Ⅰ的数量优选为两个，滑块Ⅰ的数量与直线导轨Ⅰ数量一致。直线导轨副Ⅱ包括直线导轨Ⅱ和与直线导轨Ⅰ滑动连接的滑块Ⅱ；直线导轨Ⅱ的数量优选为两个，滑块Ⅱ的数量与直线导轨Ⅱ数量一致。直线导轨Ⅰ和直线导轨Ⅱ竖直对称安装于内环形支座Ⅱ的内周面上；滑块支座的支板Ⅰ、支板Ⅱ分别与滑块Ⅰ、滑块Ⅱ固定连接。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，为便于转盘轴承的安装，环形支座上优选延伸有环体结构，具体地，所述内环形支座Ⅰ的上端径向延伸从而上环体Ⅰ，内环形支座Ⅰ的下端径向外凸从而形成下环体Ⅰ，内环形支座Ⅱ外周面的上部径向外凸从而形成上环体Ⅱ；转盘轴承Ⅰ的内座圈、外座圈分别上环体Ⅱ、上环体Ⅰ相连接；转盘轴承Ⅱ的内座圈、外座圈分别与下环体Ⅰ、外环形支座Ⅱ的上端面固定连接。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，所述外环形支座Ⅰ的高度小于内环形支座Ⅰ的高度，外环形支座Ⅱ的高度小于外环形支座Ⅰ的高度，内环形支座Ⅱ的高度大于内环形支座Ⅱ的高度。

上述应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，双导程蜗杆与减速机、编码器的连接方式，以及伺服减速电机与丝杆之间的连接方式，采用本领域常规方式即可。本发明中，优选所述减速机与双导程蜗杆之间，编码器与双导程蜗杆之间，所述伺服减速电机与丝杠螺母副的丝杆，均通过波纹管联轴器连接。波纹管联轴器的结构简单，外形尺寸小，加工安装方便，传动精度高。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案产生了以下有益的技术效果：

1.本发明提供的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，包括回转驱动单元以及直线运动单元，回转驱动单元包括安装基座和驱动组件，直线运动单元包括安装架、天平以及运动组件；通过驱动组件中的双导程蜗杆副驱动直线运动单元沿模型旋转轴作-180°～+180°的旋转运动，可满足试验迎角变化，通过直线运动单元中的伺服减速电机驱动丝杆螺母副运动从而驱动滑块支座及天平沿轴向直线运动，便于试验模型的安装与更换。

2.本发明采用双导程蜗杆副作为回转驱动装置，双导程蜗轮蜗杆具有驱动力大、精度高、工作平稳、低噪声等特点，双导程蜗杆副的传动啮合间隙可以调整到非常小，对机构传动精度的控制非常有利，因此本发明所提供的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构满足高精度、大尺寸、大载荷的试验要求；此外，在长期使用过程中双导程蜗杆副如果受到磨损，只需要调整蜗杆轴向位置即可恢复原有的传动精度，不需要更换新的蜗杆，经济实用，可极大节省成本和维修时间。

3.本发明中安装基座和安装架之间通过交叉圆柱滚子转盘轴承和四点接触球转盘轴承连接，增加结构整体刚性，承受作用在机构上的力和力矩，旋转精度高，进一步保证本发明的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构的试验精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为本发明应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构结构示意图；

图2为本发明应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构俯视图；

图3为沿图2中A-A方向的剖视图；

图4为沿图2中B-B方向的剖视图；

图5为试验模型安装状态(天平沿轴向直线移动后)；

图6为试验模型安装完成状态。

附图标记说明：1、伺服电机；2、减速机；3、波纹管联轴器Ⅰ；4、双导程蜗杆；5、轴承座；6、波纹管联轴器Ⅱ；7、编码器；8、安装基座；9、转盘轴承Ⅱ；10、安装架；11、直线导轨副；12、转盘轴承Ⅰ；13、滑块支座；14、连接法兰；15、伺服减速电机；16、波纹管联轴器Ⅲ；17、丝杠螺母副；18、天平；19、蜗轮；20、转盘；21、螺栓Ⅰ；22、螺栓Ⅱ；23、键；24、试验模型。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本实施例中，应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构如图1-4所示，包括回转驱动单元以及直线运动单元。回转驱动单元包括安装基座8和驱动组件；直线运动单元包括安装架10、天平18以及运动组件。

如图3-4所示，安装基座8包括一体成型的底座、外环形支座Ⅰ以及内环形支座Ⅰ。底座整体呈正方体结构，包括一体成型的底部和侧部。外环形支座Ⅰ的高度与底座侧部的高度一致。外环形支座Ⅰ的下端面与底板的底部连接，外环形支座Ⅰ的外周面还通过多个加强板与底板的侧部连接。外环形支座Ⅰ上开设有一缺口。内环形支座Ⅰ的外周面与外环形支座Ⅰ的内周面通过多个肋板连接。加强板和肋板的数量根据实际情况设计即可。底座的底部上于外环体支座Ⅰ内侧开设有旋转孔。旋转孔的内壁上开设有环形凹槽。

如图1-2所示，驱动组件包括伺服电机1、减速机2、双导程蜗杆副、编码器7、转盘轴承Ⅰ12以及转盘轴承Ⅱ9。减速机2为直角减速机2。双导程蜗杆副包括双导程蜗杆4和蜗轮19。编码器7为多圈绝对值编码器。转盘轴承Ⅰ12为四点接触球转盘轴承，转盘轴承Ⅱ9为交叉圆柱滚子转盘轴承。伺服电机1、减速机2、双导程蜗杆4、编码器7依次连接并安装于底座上且位于外环形支座Ⅰ外侧。双导程蜗杆4的两端通过轴承座5固定连接在底座上。减速机2与双导程蜗杆4之间通过波纹管联轴器Ⅰ3连接，编码器7与双导程蜗杆4之间通过波纹管联轴器Ⅱ6连接。

如图3-4所示，安装架10包括转盘20、圆形底板、外环形支座Ⅱ和内环形支座Ⅱ。转盘20中间开设有与圆形底板尺寸相适配的通孔，圆形底板安装于转盘20的通孔中并与转盘20通过螺栓Ⅰ21可拆卸连接。转盘20沿其侧面设置有环形凸起。环形凸起的截面形状与安装基座8旋转孔的环形凹槽相适配。外环形支座Ⅱ和内环形支座Ⅱ由外至内设置在转盘20上：外环形支座Ⅰ与转盘20一体成型；内环形支座Ⅱ的下端面与转盘20通过螺栓连接。天平18位于内环形支座Ⅱ的内腔中，天平18的底部与转盘20通过螺栓Ⅱ22固定连接。天平18轴线上还设计直径200mm的管线穿孔，方便引入或引出涡轮驱动气体管路、润滑油管路、传感器信号线、模拟器排气管路，方便数据测量线及其他电缆走线。

如图3-4所示，运动组件包括伺服减速电机15、丝杠螺母副17、滑块支座13以及直线导轨副11。丝杠螺母副17为梯形丝杠螺母副，包括丝杆和与丝杆螺纹连接的螺母。直线导轨副11包括直线导轨副Ⅰ和直线导轨副Ⅱ。直线导轨副Ⅰ包括直线导轨Ⅰ和与直线导轨Ⅰ滑动连接的滑块Ⅰ，直线导轨Ⅰ的数量为两个，滑块Ⅰ的数量与直线导轨Ⅰ数量一致。直线导轨副Ⅱ包括直线导轨Ⅱ和与直线导轨Ⅰ滑动连接的滑块Ⅱ，直线导轨Ⅱ的数量为两个，滑块Ⅱ的数量与直线导轨Ⅱ数量一致。直线导轨Ⅰ和直线导轨Ⅱ竖直对称安装于内环形支座Ⅱ的内周面上。丝杆螺母副竖直安装在内环形支座Ⅱ的内周面上并位于直线导轨副Ⅱ的一侧。伺服减速电机15通过电机安装座安装于内环形支座Ⅱ的上端面，伺服减速电机15与通过联轴器Ⅲ与丝杆的上端端部连接。

如图1-2所示，滑块支座13包括中心筒体和通过连接板与中心筒体连接的支板Ⅰ、支板Ⅱ。如图3-4所示，天平18的上部呈圆锥形结构，滑块支座13的环形筒体内腔呈与天平18上部相适配的圆锥形结构，中心筒体套设在天平18的上部，环形筒体与天平18之间通过圆锥面定位，环形筒体的内侧面与天平18的外侧面通过键20连接，环形筒体的上端面与天平18的上端面通过连接法兰14连接。连接环形筒体的内侧面与天平18的外侧面的键20的数量为两个，两个键20在环形筒体与天平18之间上下对称分布。支板Ⅰ、支板Ⅱ分别与滑块Ⅰ、滑块Ⅱ固定连接。丝杆螺母副的螺母与支板Ⅱ通过螺栓连接。

如图3-4所示，直线运动单元安装于内环形支座Ⅰ的内腔中。安装架10的底板位于底座的旋转孔中，且底板的外周面与旋转孔孔壁相接触，环形凸起卡置于环形凹槽中。外环形支座Ⅰ的高度小于内环形支座Ⅰ的高度，外环形支座Ⅱ的高度小于外环形支座Ⅰ的高度，内环形支座Ⅱ的高度大于内环形支座Ⅱ的高度。内环形支座Ⅰ的上端径向延伸从而上环体Ⅰ，内环形支座Ⅰ的下端径向外凸从而形成下环体Ⅰ，内环形支座Ⅱ外周面的上部径向外凸从而形成上环体Ⅱ。内环形支座Ⅰ位于内环形支座Ⅱ与外环形支座Ⅱ之间。转盘轴承Ⅰ12的内座圈、外座圈分别上环体Ⅱ、上环体Ⅰ相连接；转盘轴承Ⅱ9的内座圈、外座圈分别于下环体Ⅰ、外环形支座Ⅱ的上端面固定连接。蜗轮19固定套设在转盘轴承Ⅱ9的外座圈上，蜗轮19与转盘轴承Ⅱ9外座圈以及安装架10外环形支座Ⅱ之间通过高强度螺栓和销固定连接。双导程蜗杆4于外环形支座Ⅰ上的缺口处与蜗轮19相啮合；伺服电机1带动减速机2驱动双导程蜗杆副运动，从而驱动直线运动单元沿模型旋转轴作-180°～+180°的旋转运动。

如图5-6所示，当需要移动天平安装与更换试验模型24时，拆除圆形底板与转盘20之间的螺栓22，伺服减速电机15驱动丝杆螺母副运动从而驱动滑块支座13、天平18及试验模型24沿轴向直线运动。通过丝杠螺母副可实现滑块支座13、天平18及试验模型24轴向移动1000mm的直线运动。试验模型24安装结束后，伺服减速电机15驱动丝杆螺母副运动从而驱动滑块支座13、天平18及试验模型24沿轴向直线运动回到初始位置，通过安装螺栓22使安装天平18与转盘20之间固定连接。

本实施例提供的半模支撑机构，整体精度高、承载能力强、结构紧凑、采用模块化设计，必要时可整体拆装，便于实验现场整体吊装更换；拆卸时，将半模机构拆装架安装在半模支撑机构上，将半模支撑机构与连续式跨声速风洞试验段之间的螺栓拆卸后，使用吊车将半模机构拆装架连同半模支撑机构一同吊装离开风洞试验段至地面存放区域；该半模支撑机构能够满足半模测力试验、测压试验、半模阵风响应及减缓试验等特种试验、常规半模试验和半模型动力模拟试验等。

Claims (10)

1.一种应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，包括回转驱动单元以及直线运动单元；

所述回转驱动单元包括安装基座(8)和驱动组件；

所述安装基座(8)包括底座、外环形支座Ⅰ以及内环形支座Ⅰ；外环形支座Ⅰ与底座相连接，外环形支座Ⅰ上开设有一缺口，内环形支座Ⅰ的外周面与外环形支座Ⅰ的内周面通过若干肋板连接，底座上于外环体支座Ⅰ内侧开设有旋转孔；

所述驱动组件包括伺服电机(1)、减速机(2)、双导程蜗杆副、编码器(7)、转盘轴承Ⅰ(12)以及转盘轴承Ⅱ(9)，所述双导程蜗杆副包括双导程蜗杆(4)和蜗轮(19)，所述伺服电机(1)、减速机(2)、双导程蜗杆(4)、编码器(7)依次连接并安装于底座上且位于外环形支座Ⅰ外侧；

所述直线运动单元包括安装架(10)、天平(18)以及运动组件；

所述安装架(10)包括转盘(20)、圆形底板、外环形支座Ⅱ和内环形支座Ⅱ，所述转盘(20)中间开设有与圆形底板尺寸相适配的通孔，圆形底板安装于转盘(20)的通孔中并与转盘(20)可拆卸连接，外环形支座Ⅱ和内环形支座Ⅱ由外至内设置在转盘(20)上；所述天平(18)位于内环形支座Ⅱ的内腔中并与圆形底板固定连接；

所述运动组件包括伺服减速电机(15)、丝杠螺母副(17)、滑块支座(13)以及直线导轨副(11)；丝杠螺母副(17)包括丝杆和与丝杆螺纹连接的螺母；直线导轨副(11)包括竖直对称安装于内环形支座Ⅱ的内周面上的直线导轨副Ⅰ、直线导轨副Ⅱ；丝杆螺母副竖直安装在内环形支座Ⅱ的内周面上并位于直线导轨副Ⅰ或直线导轨副Ⅱ的一侧，伺服减速电机(15)安装于内环形支座Ⅱ的上端面，伺服减速电机(15)的输出轴与丝杆螺母副的丝杆相连接；滑块支座(13)包括中心筒体和通过连接板与中心筒体连接的支板Ⅰ、支板Ⅱ，所述中心筒体固定套设在天平(18)的上部，支板Ⅰ、支板Ⅱ分别与直线导轨副Ⅰ、直线导轨副Ⅱ相连接，丝杆螺母副的螺母与支板Ⅰ或支板Ⅱ相连接；

所述直线运动单元安装于内环形支座Ⅰ的内腔中，安装架(10)的转盘(20)位于底座的旋转孔中，且转盘(20)的外周面与旋转孔孔壁相接触；转盘轴承Ⅰ(12)的内座圈、外座圈分别与内环形支座Ⅱ外周面的上部、内环形支座Ⅰ的上端面相连接，转盘轴承Ⅱ(9)的内座圈、外座圈分别与内环形支座Ⅰ的下端面、外环形支座Ⅱ的上端面相连接；蜗轮(19)固定套设在转盘轴承Ⅱ(9)的外座圈上并与外环形支座Ⅱ固定连接；所述双导程蜗杆(4)于外环形支座Ⅰ上的缺口处与蜗轮(19)相啮合；伺服电机(1)带动减速机(2)驱动双导程蜗杆副运动，从而驱动直线运动单元沿模型旋转轴作-180°～+180°的旋转运动；伺服减速电机(15)驱动丝杆螺母副运动从而驱动滑块支座(13)及天平(18)沿轴向直线运动。

2.根据权利要求1所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述天平(18)的上部呈圆锥形结构，所述滑块支座(13)的环形筒体内腔呈与天平(18)上部相适配的圆锥形结构，环形筒体与天平(18)之间通过圆锥面定位，环形筒体的内侧面与天平(18)的外侧面通过键(20)连接，环形筒体的上端面与天平(18)的上端面通过连接法兰(14)连接。

3.根据权利要求2所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，连接环形筒体的内侧面与天平(18)的外侧面的键(20)的数量为两个，两个键(20)在环形筒体与天平(18)之间上下对称分布。

4.根据权利要求1所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述转盘(20)沿其侧面设置有环形凸起，所述旋转孔的内壁上开设有与环形凸起截面形状相适配的环形凹槽，环形凸起卡置于环形凹槽中。

5.根据权利要求1所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述直线导轨副Ⅰ包括直线导轨Ⅰ和与直线导轨Ⅰ滑动连接的滑块Ⅰ，直线导轨副Ⅱ包括直线导轨Ⅱ和与直线导轨Ⅰ滑动连接的滑块Ⅱ；直线导轨Ⅰ和直线导轨Ⅱ竖直对称安装于内环形支座Ⅱ的内周面上；滑块支座(13)的支板Ⅰ、支板Ⅱ分别与滑块Ⅰ、滑块Ⅱ固定连接。

6.根据权利要求1所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述内环形支座Ⅰ的上端径向延伸从而上环体Ⅰ，内环形支座Ⅰ的下端径向外凸从而形成下环体Ⅰ，内环形支座Ⅱ外周面的上部径向外凸从而形成上环体Ⅱ；转盘轴承Ⅰ(12)的内座圈、外座圈分别上环体Ⅱ、上环体Ⅰ相连接；转盘轴承Ⅱ(9)的内座圈、外座圈分别与下环体Ⅰ、外环形支座Ⅱ的上端面固定连接。

7.根据权利要求1所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述外环形支座Ⅰ的高度小于内环形支座Ⅰ的高度，外环形支座Ⅱ的高度小于外环形支座Ⅰ的高度，内环形支座Ⅱ的高度大于内环形支座Ⅱ的高度。

8.根据权利要求1所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述安装基座(8)的底座呈正方体结构，包括一体成型的底部和侧部，旋转孔开设于底部上；外环形支座Ⅰ的下端面与底板的底部连接，外环形支座Ⅰ的外周面还通过加强板与底板的侧部连接。

9.根据权利要求1-8任一所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述转盘轴承Ⅰ(12)为四点接触球转盘轴承，所述转盘轴承Ⅱ(9)为交叉圆柱滚子转盘轴承。

10.根据权利要求1-8任一所述的应用于大型连续式跨声速风洞的半模支撑机构，其特征在于，所述编码器(7)为多圈绝对值编码器。

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