基于外啮合行星齿轮减速器的齿轮齿条副扑翼驱动机构.pdf

(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CN109795685A(43)申请公布日2019.05.24(21)申请号201910262549.0(22)申请日2019.04.02(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人宋坤苓张玉刚宋笔锋贾洁羽宣建林(74)专利代理机构昆明合众智信知识产权事务所53113代理人张玺(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称基于外啮合行星齿轮减速器的齿轮齿条副扑翼驱动机构(57)摘要本发明提供一种基于外啮合行星齿轮减速器的齿轮齿条副扑翼驱动机构，包括机架、电机、平行齿轮减速器、外啮合行星齿轮减速器、盖板和齿轮齿条副连杆摇臂机构，其中，电机安装在机架上，驱动平行齿轮减速器，外啮合行星齿轮减速器通过曲柄轴孔和传动轴孔安装在由机架下半部分和盖板构成的内部空间，平行齿轮减速器通过传动轴驱动外啮合行星齿轮减速器，外啮合行星齿轮减速器通过曲柄连接齿轮齿条副连杆摇臂机构驱动扑翼。本发明中，利用外啮合行星齿轮减速器实现结构紧凑和大减速比，提高机构的输出扭矩，传动效率高且相对平稳，利用齿轮齿条副连杆摇臂机构保证了该机构扑翼运动绝对对称，大大提高了飞行器飞行可靠性。CN109795685ACN109795685A权利要求书1/2页1.一种基于外啮合行星齿轮减速器的齿轮齿条副扑翼驱动机构，包括机架、电机、平行齿轮减速器、外啮合行星齿轮减速器、盖板和齿轮齿条副连杆摇臂机构，其特征在于：机架由上到下依次设有固定孔、摇臂轴孔、电机安装孔、限位块安装孔、盖板安装孔和传动轴孔，盖板中心设有曲柄轴孔，固定孔轴线垂直于其所在表面，除盖板安装孔外所有孔前后贯通，各孔轴线均平行，电机安装在机架上，驱动平行齿轮减速器，外啮合行星齿轮减速器通过曲柄轴孔和传动轴孔安装在由机架下半部分和盖板构成的内部空间，平行齿轮减速器通过传动轴驱动外啮合行星齿轮减速器，外啮合行星齿轮减速器通过曲柄连接齿轮齿条副连杆摇臂机构驱动扑翼。2.根据权利要求1所述的齿轮齿条副扑翼驱动机构，其特征在于：所述机架整体左右对称，将面向机头方向视为前端，其中两个固定孔在机架最上方，两个摇臂轴孔左右对称，摇臂轴孔下方有三个电机安装孔呈三角布局排列，电机安装孔下方为两个左右对称的限位块安装孔，各孔对称排列，机架下半部分呈圆筒状，在圆筒状后端的面上设有同心的一个传动轴孔，以传动轴为中心，有六个盖板安装孔呈圆周分布状均匀排列在圆筒状的圆柱侧壁前端。3.根据权利要求1所述的齿轮齿条副扑翼驱动机构，其特征在于：所述电机为直流无刷电机，通过电机安装孔安装于机架后端，电机枢轴与平行齿轮减速器主动轮固接，平行齿轮减速器主动轮与从动轮啮合，平行齿轮减速器从动轮与传动轴一端固接，传动轴与机架铰接，在轴孔中安装轴承与相应轴配合，盖板与机架通过盖板安装孔进行螺钉连接。4.根据权利要求1所述的齿轮齿条副扑翼驱动机构，其特征在于：所述外啮合行星齿轮减速器由两个太阳轮、行星轮以及行星轮架组成，传动轴另一端穿过与机架固接的一级太阳轮中心和机架上的传动轴孔，与行星轮架固接，二级太阳轮与曲柄轴一端固接，曲柄轴另一端穿过盖板上的曲柄轴孔与曲柄固接，二级太阳轮与三个二级行星轮啮合，三个二级行星轮转动带动二级太阳轮转动，继而将运动传递给曲柄。5.根据权利要求4所述的齿轮齿条副扑翼驱动机构，其特征在于：所述外啮合行星齿轮减速器的一级太阳轮外圈沿圆周方向均匀分布有三个一级行星轮与一级太阳轮外啮合，三个行星轮轴一端分别与三个一级行星轮固接，三个行星轮轴穿过行星轮架上的行星轮轴孔，另一端分别与三个二级行星轮固接，在传动轴带动下，行星轮架与六个行星轮一起转动，同时由于一级太阳轮静止，三个一级行星轮发生自转并带动三个二级行星轮转动。6.根据权利要求1所述的齿轮齿条副扑翼驱动机构，其特征在于：所述齿轮齿条副连杆摇臂机构由连杆和左右对称的摇臂组成，连杆为倒“T”形，横边有滑槽，曲柄端头的短轴可在滑槽中滑动，连杆竖边端头设计为齿条状，两个摇臂内侧端头均为不完全齿轮状，与连杆竖边端头的齿条相啮合，两个摇臂中间部分分别与摇臂轴铰接，摇臂轴穿过摇臂轴孔与机架固接，摇臂外侧开有盲孔，用于插接扑翼翼梁。7.根据权利要求6所述的齿轮齿条副扑翼驱动机构，其特征在于：连杆不能前后左右运动，只能沿着限位块的限位槽上下滑动，带动扑翼上下扑动，衬套在连杆背后，通过两个螺钉与连杆固接，限位块与机架固接，衬套与限位块相匹配，衬套内设有卡槽限制其前后左右运动。8.根据权利要求7所述的齿轮齿条副扑翼驱动机构，其特征在于：齿轮齿条副连杆摇臂机构的齿条长度和不完全齿轮的弧度大小与扑翼扑动角度和机构尺寸匹配，齿轮齿条副连2CN