一種可變機翼并聯(lián)機構(gòu)的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明是一種機翼并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0002]【背景技術(shù)】當(dāng)前，國內(nèi)外的可變機翼模式主要以掃掠、折疊、彎曲等實現(xiàn)某一單一的變形方式為主。它的不足之處:只局限于某一種單一變形方式，不能使飛機在不同環(huán)境下或執(zhí)行不同任務(wù)時都能保持最佳的性能。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種可實現(xiàn)掃掠、折疊、彎曲多種變形方式一體的可變機翼并聯(lián)機構(gòu)。
[0004]本發(fā)明主要由三部分構(gòu)成:根部機構(gòu)、中部機構(gòu)和尖部機構(gòu)。
[0005]其中，主體與基座的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副A相連，在基座的中部設(shè)有豎直的滑桿，該滑桿的上下端封閉。在滑桿的內(nèi)部活動連接X軸向移動副A，該X軸向移動副與驅(qū)動桿A相連。在主桿A的一端設(shè)有滑槽，該滑槽的端部封閉，在主桿A的滑槽內(nèi)部設(shè)有沿主桿A方向的移動副B，沿主桿A方向的移動副B與沿Z向的轉(zhuǎn)動副B相連，沿Z向的轉(zhuǎn)動副B固定在基座上。在主桿B的一端設(shè)有滑槽，該滑槽的端部封閉，在主桿B的滑槽內(nèi)部設(shè)有沿主桿B方向的移動副C，沿主桿B方向的移動副C與沿Z向的轉(zhuǎn)動副C相連，沿Z向的轉(zhuǎn)動副C固定在基座上。在該驅(qū)動桿A的上端通過轉(zhuǎn)動副D與主桿A的一端相連，主桿A的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副E與鉸鏈A的一側(cè)相連。在該驅(qū)動桿A的下端通過轉(zhuǎn)動副F與主桿B的一端相連，主桿B的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副G與鉸鏈B的一側(cè)相連。伸縮桿A置于鉸鏈A和主桿B之間，伸縮桿A的上端設(shè)有球副A，伸縮桿A上端通過球副A與鉸鏈A相連。伸縮桿A的下端設(shè)有球副B，伸縮桿A下端通過球副B與主桿B相連，球副A和球副B之間設(shè)有移動副D?；?、驅(qū)動桿A、主桿A、主桿B、伸縮桿A、鉸鏈A和鉸鏈B組成根部機構(gòu)。
[0006]上述鉸鏈A的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副H與主桿C的一端相連，主桿C的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副I連接鉸鏈C的一側(cè)。上述鉸鏈B的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副J與主桿D的一端相連，主桿D的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副K連接鉸鏈D的一側(cè)。伸縮桿B置于鉸鏈C和主桿D之間，伸縮桿B的上端設(shè)有球副C，伸縮桿B上端通過球副C與鉸鏈C相連。伸縮桿B的下端設(shè)有球副D，伸縮桿B下端通過球副D與主桿D相連，球副C和球副D之間設(shè)有移動副E。主桿C、鉸鏈C、主桿D、鉸鏈D和伸縮桿B構(gòu)成中部機構(gòu)。
[0007]上述鉸鏈C的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副L與主桿E的一端相連，主桿E的另一端通過球副E與連接桿的一端相連。上述鉸鏈D的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副M與主桿F的一端鉸接，主桿F的另一端通過轉(zhuǎn)動副N與連接桿的另一端相連。主桿E、連接桿和主桿F構(gòu)成尖部機構(gòu)。
[0008]本發(fā)明在使用時，驅(qū)動桿A、伸縮桿A、伸縮桿B可鎖死，通過改變驅(qū)動桿A的位置和伸縮桿A、伸縮桿B的長度使整個機翼實現(xiàn)在XY平面內(nèi)的折疊變化，實現(xiàn)整個機翼在Z方向的折疊效果。通過驅(qū)動桿A、伸縮桿A、伸縮桿B以及轉(zhuǎn)動副(H，J，L，M)的位置形狀變化的不同組合方式，實現(xiàn)可變機翼具有不同的飛行狀態(tài)。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0010](I)實現(xiàn)機翼的折疊和伸縮特性，在不同狀況內(nèi)對空間、結(jié)構(gòu)的要求，閑置時占地空間小是同等飛機占地空間的三分之一；
[0011](2)可變機翼并聯(lián)機構(gòu)是由根部機構(gòu)、中部機構(gòu)和尖部機構(gòu)三部分構(gòu)成，使整個機構(gòu)在保證剛度的同時獲得更大的翻轉(zhuǎn)變化角度，結(jié)構(gòu)幾何尺寸上第一關(guān)節(jié)是整個機翼機構(gòu)的黃金分割點，第二關(guān)節(jié)是中部機構(gòu)的尖部機構(gòu)的黃金分割點。機身長度與整個機翼總長相比是其的0.618倍，符合黃金分割。采用黃金分割點優(yōu)化的可變機翼機構(gòu)，使整個機構(gòu)在保證剛度的同時獲得更大的翻轉(zhuǎn)變化角度，滿足不同翼形的可變機翼機構(gòu)需求；
[0012](3)保證整個機翼剛性的同時實現(xiàn)機構(gòu)的變形，融合了整個機構(gòu)多變的需求，同時將不同的運動控制分開，達到更好的控制需求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意簡圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意簡圖；
[0015]圖3為本發(fā)明的機構(gòu)XY平面折疊圖；
[0016]圖4為本發(fā)明的機構(gòu)YZ平面折疊圖；
[0017]圖5為本發(fā)明的機構(gòu)YZ平面變形圖；
[0018]圖6為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后的展開主視圖；
[0019]圖7為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后的展開俯視圖；
[0020]圖8為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后機翼XY向折疊主視圖；
[0021]圖9為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后機翼XY向折疊俯視圖；
[0022]圖10為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后機翼YZ向折疊主視圖；
[0023]圖11為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后機翼YZ向折疊俯視圖；
[0024]圖12為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后機翼全收縮主視圖。
[0025]圖13為本發(fā)明的整個機翼機構(gòu)與飛機裝配后機翼全收縮俯視圖。
[0026]X向坐標向上，為機構(gòu)的折疊方向，Y向坐標向左，為機構(gòu)的伸展方向，Z向垂直于紙面由內(nèi)向外。
[0027]【具體實施方式】在圖1至圖13所示的本發(fā)明的示意簡圖中，可變機翼機構(gòu)I主要由三部分構(gòu)成:根部機構(gòu)、中部機構(gòu)和尖部機構(gòu)。主體2與基座3的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副A4相連，在基座的中部設(shè)有豎直的滑桿，該滑桿的上下端封閉。在滑桿的內(nèi)部活動連接X軸向移動副A5，該X軸向移動副與驅(qū)動桿A6相連。在主桿A7的一端設(shè)有滑槽，該滑槽的端部封閉，在主桿A的滑槽內(nèi)部設(shè)有沿Z向的轉(zhuǎn)動副B8和沿主桿A方向的移動副B9，沿主桿A方向的移動副B與沿Z向的轉(zhuǎn)動副B共同構(gòu)成滑槽副連接主桿A和基座，沿Z向的轉(zhuǎn)動副B固定在基座上。在主桿BlO的一端設(shè)有滑槽，該滑槽的端部封閉，在主桿B的滑槽內(nèi)部設(shè)有沿Z向的轉(zhuǎn)動副Cll和沿主桿B方向的移動副C12，沿主桿B方向的移動副C與沿Z向的轉(zhuǎn)動副C共同構(gòu)成滑槽副連接主桿B和基座，沿Z向的轉(zhuǎn)動副C固定在基座上。在該驅(qū)動桿A的上端通過轉(zhuǎn)動副D13與主桿A的一端相連，主桿A的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副E14與鉸鏈A15的一側(cè)相連。在該驅(qū)動桿A的下端通過轉(zhuǎn)動副F16與主桿B的一端相連，主桿B的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副G17與鉸鏈B18的一側(cè)相連。伸縮桿A19置于鉸鏈A和主桿B之間，伸縮桿A的上端設(shè)有球副A20，伸縮桿A上端通過球副A與鉸鏈A相連。伸縮桿A的下端設(shè)有球副B21，伸縮桿A下端通過球副B與主桿B相連，球副A與球副B之間設(shè)有移動副D22?；?、驅(qū)動桿A、主桿A、主桿B、伸縮桿A、鉸鏈A和鉸鏈B組成根部機構(gòu)。上述鉸鏈A的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副H23與主桿C24的一端相連，主桿C的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副125連接鉸鏈C26的一側(cè)。上述鉸鏈B的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副J27與主桿D28的一端相連，主桿D的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副K29連接鉸鏈D30的一側(cè)。伸縮桿B31置于鉸鏈C和主桿D之間，伸縮桿B的上端設(shè)有球副C32，伸縮桿B上端通過球副C與鉸鏈C相連。伸縮桿B的下端設(shè)有球副D33，伸縮桿B下端通過球副D與主桿D相連，球副C與球副D之間設(shè)有移動副E34。主桿C、鉸鏈C、主桿D、鉸鏈D和伸縮桿B構(gòu)成中部機構(gòu)。上述鉸鏈C的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副L35與主桿E36的一端相連，主桿E的另一端通過球副E37與連接桿38的一端相連。上述鉸鏈D的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副M39與主桿F40的一端鉸接，主桿F的另一端通過轉(zhuǎn)動副N 41與連接桿的另一端相連。主桿E、連接桿和主桿F構(gòu)成尖部機構(gòu)。
【主權(quán)項】
1.一種可變機翼并聯(lián)機構(gòu)，主要包括:根部機構(gòu)、中部機構(gòu)和尖部機構(gòu)其特征在于:主體與根部機構(gòu)的基座一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副A相連，根部機構(gòu)的鉸鏈A的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副F與中部機構(gòu)的主桿C的一端相連，中部機構(gòu)的鉸鏈C的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副J與尖部機構(gòu)的主桿E的一纟而纟父接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可變機翼并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于:主體與基座在基座的中部設(shè)有豎直的滑槽，該滑槽的下端封閉，在滑槽的內(nèi)部活動連接X軸向移動副A，該X軸向移動副與驅(qū)動桿A相連，在主桿A的一端設(shè)有滑槽，該滑槽的端部封閉，在主桿A的滑槽內(nèi)部設(shè)有沿主桿A方向的移動副B，沿主桿A方向的移動副B與沿Z向的轉(zhuǎn)動副B相連，沿Z向的轉(zhuǎn)動副B固定在基座上，在主桿B的一端設(shè)有滑槽，該滑槽的端部封閉，在主桿B的滑槽內(nèi)部設(shè)有沿主桿B方向的移動副C，沿主桿B方向的移動副C與沿Z向的轉(zhuǎn)動副C相連，沿z向的轉(zhuǎn)動副C固定在基座上，在該驅(qū)動桿A的上端通過轉(zhuǎn)動副D與主桿A的一端相連，主桿A的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副E與鉸鏈A的一側(cè)相連，在該驅(qū)動桿A的下端通過轉(zhuǎn)動副D與主桿B的一端相連，主桿B的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副E與鉸鏈B的一側(cè)相連，伸縮桿A置于鉸鏈A和主桿B之間，伸縮桿A的上端設(shè)有球副A，伸縮桿A上端通過球副A與鉸鏈A相連，伸縮桿A的下端設(shè)有球副B，伸縮桿A下端通過球副B與主桿B相連，基座、驅(qū)動桿A、主桿A、主桿B、伸縮桿A、鉸鏈A和鉸鏈B組成根部機構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可變機翼并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于:上述鉸鏈A的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副F與主桿C的一端相連，主桿C的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副G連接鉸鏈C的一側(cè)，上述鉸鏈B的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副H與主桿D的一端相連，主桿D的另一端通過繞Z軸向轉(zhuǎn)動副I連接鉸鏈D的一側(cè)，伸縮桿B置于鉸鏈C和主桿D之間，伸縮桿B的上端設(shè)有球副C，伸縮桿B上端通過球副C與鉸鏈C相連，伸縮桿B的下端設(shè)有球副D，伸縮桿B下端通過球副D與主桿D相連，主桿C、鉸鏈C、主桿D、鉸鏈D和伸縮桿B構(gòu)成中部機構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可變機翼并聯(lián)機構(gòu)，其特征在于:上述鉸鏈C的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副J與主桿E的一端鉸接，主桿E的另一端通過轉(zhuǎn)動副K與連接桿的一端相連，連接桿的另一端通過轉(zhuǎn)動副L與主桿F相連，主桿F的另一端與鉸鏈D的另一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副M鉸接，主桿E、連接桿和主桿F構(gòu)成尖部機構(gòu)。
【專利摘要】一種可變機翼并聯(lián)機構(gòu)，主要包括：根部機構(gòu)、中部機構(gòu)和尖部機構(gòu)，主體與根部機構(gòu)的基座一側(cè)通過轉(zhuǎn)動副A相連，根部機構(gòu)的鉸鏈A的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副F與中部機構(gòu)的主桿C的一端相連，中部機構(gòu)的鉸鏈C的另一側(cè)通過繞X軸向轉(zhuǎn)動副J與尖部機構(gòu)的主桿E的一端鉸接。本發(fā)明實現(xiàn)機翼的折疊和伸縮特性，在不同狀況內(nèi)對空間、結(jié)構(gòu)的要求，閑置時占地空間小是同等飛機占地空間的三分之一；整個機構(gòu)在保證剛度的同時獲得更大的翻轉(zhuǎn)變化角度，結(jié)構(gòu)幾何尺寸上第一關(guān)節(jié)是整個機翼機構(gòu)的黃金分割點，第二關(guān)節(jié)是中部機構(gòu)的尖部機構(gòu)的黃金分割點。保證整個機翼剛性的同時實現(xiàn)機構(gòu)的變形，融合了整個機構(gòu)多變的需求，同時將不同的運動控制分開。
【IPC分類】B64C3/56
【公開號】CN105109668
【申請?zhí)枴緾N201510611672
【發(fā)明人】郭希娟, 黃天宇
【申請人】燕山大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月23日