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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106840584A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201611241219.6(22)申请日2016.12.29(71)申请人中国航天空气动力技术研究院地址100074北京市丰台区云岗西路17号(72)发明人袁雄杨辉李世强(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人庞静(51)Int.Cl.G01M9/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种多自由度的亚跨超声速风洞大攻角机构(57)摘要一种多自由度的亚跨超声速风洞大攻角机构,框架为整个机构的安装基础;所述的前臂组件和后臂组件组成结构相同,均包括伺服电机、齿轮副、滚珠丝杠、滚动导轨及相应的臂;滚动导轨的滑块固连在框架上,前臂、后臂分别与其对应组件中的滚动导轨固连,伺服电机、齿轮副、滚珠丝杠和滚动导轨形成的直线运动机构带动前后臂上下运动,前臂的下端通过铰链轴与模型支杆座连接,后臂的下端与小臂一端铰接,小臂的另一端与模型支杆座铰接;试验时,根据待试验攻角,控制两台伺服电机分别转动带动前臂和后臂上下运动,当前臂和后臂的上下运动速度一致时,实现模型支杆的平动,两台位置传感器分别用于敏感前臂、后臂的位移,将敏感的位移输出至外部,外部根据位移结合待试验攻角实现对伺服电机的闭环控制。CN106840584ACN106840584A权利要求书1/1页1.一种多自由度的亚跨超声速风洞大攻角机构,其特征在于:包括前臂组件、后臂组件、框架(2)、位置传感器(3);框架(2)为整个机构的安装基础;所述的前臂组件和后臂组件组成结构相同,均包括伺服电机(11)、齿轮副(12)、滚珠丝杠(13)、滚动导轨(14)及相应的臂;滚动导轨(14)的滑块固连在框架(2)上,前臂(15)、后臂(17)分别与其对应组件中的滚动导轨固连,伺服电机(11)、齿轮副(12)、滚珠丝杠(13)和滚动导轨形成的直线运动机构带动前后臂上下运动,前臂(15)的下端通过铰链轴与模型支杆座连接,后臂(17)的下端与小臂(18)一端铰接,小臂(18)的另一端与模型支杆座铰接;试验时,根据待试验攻角,控制两台伺服电机分别转动带动前臂和后臂上下运动,当前臂和后臂的上下运动速度一致时,实现模型支杆的平动,两台位置传感器分别用于敏感前臂、后臂的位移,将敏感的位移输出至外部,外部根据位移结合待试验攻角实现对伺服电机的闭环控制。2.根据权利要求1所述的机构,其特征在于:还包括安装在框架上的限位开关,通过上下两个不同位置的限位开关,防止前臂、后臂撞击风洞上壁板和下壁板。3.根据权利要求1所述的机构,其特征在于:前臂位于迎风面,后臂组件中的滚动导轨长度大于前臂组件中的滚动导轨长度。4.根据权利要求1所述的机构,其特征在于:还包括连接导轨(16),连接导轨(16)的轨道与前臂(15)连接,连接导轨(16)的滑块与后臂(17)连接。5.根据权利要求1所述的机构,其特征在于:所述的位置传感器采用电位计。6.根据权利要求1或2所述的机构,其特征在于:所述的限位开关采用非接触式的霍尔式电磁开关元件。7.根据权利要求1所述的机构,其特征在于:还包括安装在模型支杆座上的滚转臂组件(6),滚转臂组件带动模型支杆进行转动,利用机构的攻角、滚转角的位置耦合,得到安装在模型支杆前端模型的攻角、侧滑角姿态。8.根据权利要求8所述的机构,其特征在于:所述的滚转臂组件6包括滚转接头(61)、齿轮副Ⅰ(62)、伺服电机Ⅰ(63)、滚针轴承(64)、引线保护管(65)、模型支杆座(66)、转轴(67);伺服电机Ⅰ(63)的转动通过齿轮副Ⅰ(62)传递至滚转接头(61)使其转动;滚转接头(61)尾部插在模型支杆座(66)内部空腔内,通过滚针轴承(64)约束,前端与模型支杆连接。9.根据权利要求8所述的机构,其特征在于:伺服电机Ⅰ(63)安装在滚转接头(61)的下方。2CN106840584A说明书1/4页一种多自由度的亚跨超声速风洞大攻角机构技术领域[0001]本发明涉及亚跨超风洞的试验装置领域,主要是一种多自由度的风洞大攻角机构。背景技术[0002]超机动性、超敏捷性是第四代飞行器的重要战术性能指标,良好的大攻角气动性能是第四代飞行器获得超机动性、超敏捷性的基本条件,而风洞试验是研究飞行器大攻角气动性能的重要手段,风洞大攻角试验技术是一项关键的风洞特种试验技术。另外,现代风洞朝着具有更强的试验能力、更高的生产效率及更低的运行费用方向发展,往往要求在一次吹风过程中尽可能多地模拟模型试验状态,如模型的俯仰、偏航、滚转、横向平移、纵向平移等姿态和动作,这些动作必须依靠等各种类型的机构配合控制方案实现。[0003]风洞试验要求模型支撑机构的姿态位置准