一种风洞试验平台倾角机构制造技术

本发明专利技术提供一种风洞试验平台倾角机构，包括旋翼安装框(12)、力矩电机(15)及滑轨(16)和滑块(17)，旋翼安装框(12)活动连接在台架(1)上，滑轨(16)与台架(1)固定连接，滑块(17)与旋翼安装框(12)固定连接；当力矩电机(15)控制旋翼安装框(12)相对于台架(1)转动或停止时，滑块(17)在滑轨(16)限定范围内相对于滑轨(16)与旋翼安装框(12)同步运动或停止。本发明专利技术可容易地实现旋翼的倾角变化，从而方便对刚性旋翼在不同旋翼主轴倾角情况下的气动特性进行研究，可辅助开展共轴刚性旋翼直升机机动飞行情况下气动特性研究和不同固定主轴倾角下气动性能对比研究，具有结构简单、制作成本低等突出优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋翼风洞试验
，尤其是涉及研究共轴刚性旋翼在不同旋翼主轴倾角情况下气动特性的一种风洞试验平台倾角机构。
技术介绍
目前的常规构型直升机由于气动力的不足，使得其速度难以提升。而采用前行桨叶概念和尾部推进装置等多种先进技术设计的高速直升机突破了常规构型直升机的前飞速度极限，其最大巡航速度已达到常规构型直升机的1.5倍。与国外相比，国内对于共轴刚性旋翼高速直升机的研究尚处于起步阶段，对该构型直升机的全新旋翼气动特性理解不深，其中包括不同主轴倾角变化频率情况下的动态特性和不同主轴固定倾角情况下的静态特性等。风洞试验是了解、掌握共轴刚性旋翼高速直升机的复杂气动特性的经济高效手段，通过风洞试验，可以模拟共轴刚性旋翼高速直升机机动飞行情况下的流场环境和对比分析不同固定主轴倾角情况下共轴直升机的气动特性。因此，基于已有的直升机共轴反转旋翼风洞试验平台，设计专用的风洞试验平台倾角机构，是有效开展共轴刚性旋翼不同主轴倾角情况下的气动特性研究的关键。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种风洞试验平台倾角机构，以便通过旋翼主轴的倾角变化来研究刚性旋翼在不同旋翼主轴倾角情况下的气动特性。本专利技术要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种风洞试验平台倾角机构，包括旋翼安装框、力矩电机以及滑轨和滑块，所述旋翼安装框活动连接在台架上，所述滑轨与台架固定连接，所述滑块与旋翼安装框固定连接；当所述力矩电机控制旋翼安装框相对于台架转动或者停止时，所述滑块在滑轨限定范围内相对于滑轨与旋翼安装框同步运动或者同步停止。优选地，所述的滑轨和/或滑块是永磁铁，且所述滑块与滑轨之间通过磁力形成相互吸附作用。优选地，所述的滑轨和/或滑块是电磁铁，且当所述力矩电机控制旋翼安装框相对于台架停止时，所述滑块与滑轨之间通过磁力形成相互吸附作用。优选地，所述的滑块在滑轨限定范围内相对于滑轨运动时，所述滑块与滑轨之间形成滑动摩擦。优选地，所述滑块底部安装滚轮，当滑块在滑轨限定范围内相对于滑轨运动时，所述滑块通过滚轮与滑轨之间形成滚动摩擦。优选地，所述滑轨上形成U形滑槽，所述滑块与U形滑槽之间形成间隙配合。优选地，所述的旋翼安装框上安装有动力分解器和两副旋翼驱动机构，所述的两副旋翼驱动机构分别位于动力分解器的相对两侧，每一副旋翼驱动机构包括角减速器、旋翼减速器和旋翼主轴；所述动力分解器通过两根第一传动轴分别驱动角减速器同步动作，所述角减速器通过第二传动轴驱动旋翼减速器同步动作，所述旋翼减速器驱动旋翼主轴相对于旋翼安装框同步动作。优选地，所述的动力分解器包括第一锥形齿轮、第二锥形齿轮和第三锥形齿轮，所述第二锥形齿轮、第三锥形齿轮分别位于第一锥形齿轮的相对两侧且分别与第一锥形齿轮啮合传动。优选地，所述的角减速器包括相互啮合传动的第四锥形齿轮和第五锥形齿轮，所述第四锥形齿轮与第一传动轴固定连接，所述第五锥形齿轮与第二传动轴固定连接。优选地，所述旋翼减速器包括相互啮合传动的第六锥形齿轮和第七锥形齿轮，所述的第六锥形齿轮与第二传动轴固定连接，所述第七锥形齿轮与旋翼主轴固定连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过力矩电机来控制旋翼安装框相对于台架转动或者停止，与此相应的是，滑块在滑轨限定范围内相对于滑轨与旋翼安装框同步运动或者同步停止，且滑块能有效约束旋翼安装框的运动方式，由于旋翼主轴是安装在旋翼安装框上，因此，旋翼安装框相对于台架转动或者停止时，也使得旋翼主轴的倾角发生变化，通过旋翼主轴的倾角变化，可以方便地对刚性旋翼在不同旋翼主轴倾角情况下的气动特性进行研究。本专利技术结构简单，易于实现，制作成本低，可辅助开展共轴刚性旋翼直升机机动飞行情况下的气动特性研究和不同固定主轴倾角下的气动性能对比研究。附图说明图1为本专利技术一种风洞试验平台倾角机构的立体构造图。图2为图1中的磁力滑块与滑轨配合关系示意图。图3为本专利技术一种风洞试验平台倾角机构的主视图。图4为风洞试验平台的传动轴路结构示意图。图5为风洞试验平台的传动原理示意图。图中标记：1-台架，2-动力分解器，3-转轴支座，4-主电机，5-传动轴支座，6-第一传动轴，7-角减速器，8-第二传动轴，9-旋翼减速器，10-旋翼主轴，11-旋翼，12-旋翼安装框，13-右转轴，14-风洞，15-力矩电机，16-滑轨，17-滑块，21-第一锥形齿轮，22-第二锥形齿轮，23-第三锥形齿轮，24-左转轴，31-第一轴承，40-主传动轴，51-第二轴承，71-第四锥形齿轮，72-第五锥形齿轮，91-第六锥形齿轮，92-第七锥形齿轮。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1、图3所示的风洞试验平台，包括动力分解器2、旋翼安装框12和两副旋翼驱动机构，所述的两副旋翼驱动机构均安装在旋翼安装框12上，且分别位于动力分解器2的相对两侧，每一副旋翼驱动机构包括角减速器7、旋翼减速器9和旋翼主轴10。所述的旋翼安装框12是矩形框，其相对两侧分别固定连接左转轴24、右转轴13，在旋翼安装框12内部的相对两侧安装有两根相对的旋翼主轴10，所述的左转轴24、右转轴13分别与对应的转轴支座3之间通过第一轴承31组成活动连接结构，如图5所示，所述的两个转轴支座3分别固定连接在U形结构的台架1上，所述的动力分解器2包括第一锥形齿轮21、第二锥形齿轮22和第三锥形齿轮23，所述第二锥形齿轮22、第三锥形齿轮23分别位于第一锥形齿轮21的相对两侧且分别与第一锥形齿轮21啮合传动。采用这样的结构设计，可以使旋翼安装框12的重力通过动力分解器2传到台架1上，以避免动力分解器2中的齿轮承受额外的载荷。如图5所示，所述的第一锥形齿轮21与主传动轴40一端固定连接，所述主传动轴40另一端与主电机4输出端连接，所述主电机4固定安装在台架1上，并通过主传动轴40驱动第一锥形齿轮21作旋转运动，以对动力分解器2提供输入动力。优选地，在主电机4与主传动轴40之间可以设置弹性联轴节，以有效地提高试验平台轴系的动态性能，减小试验平台的振动。所述的角减速器7包括相互啮合传动的第四锥形齿轮71和第五锥形齿轮72，所述第四锥形齿轮71与第一传动轴6固定连接，所述第五锥形齿轮72与第二传动轴8固定连接。所述的旋翼减速器9包括相互啮合传动的第六锥形齿轮91和第七锥形齿轮92，所述的第六锥形齿轮91与第二传动轴8固定连接，所述第七锥形齿轮92与旋翼主轴10固定连接。其中，所述的角减速器7、旋翼减速器9均由两个锥形齿轮啮合构成，以实现减速和动力传输时的换向功能。当进行双旋翼风洞试验时，在两根旋翼主轴10的末端分别固定安装旋翼11，且使这两副旋翼11与风洞14相对，如图4所示，由同一主电机4向动力分解器2输入动力，经动力分解器2分解成上、下两路动力，再分别经两根第一传动轴6输出至上、下角减速器7，以分别驱动两套角减速器7同步动作，所述角减速器7分别通过两根第二传动轴8向与之对应的旋翼减速器9输出动力，以驱动两套旋翼减速器9同步动作，最后，由两套旋翼减速器9分别驱动两根旋翼主轴10分别相对于旋翼安装框1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风洞试验平台倾角机构，其特征在于：包括旋翼安装框(12)、力矩电机(15)以及滑轨(16)和滑块(17)，所述旋翼安装框(12)活动连接在台架(1)上，所述滑轨(16)与台架(1)固定连接，所述滑块(17)与旋翼安装框(12)固定连接；当所述力矩电机(15)控制旋翼安装框(12)相对于台架(1)转动或者停止时，所述滑块(17)在滑轨(16)限定范围内相对于滑轨(16)与旋翼安装框(12)同步运动或者同步停止。

【技术特征摘要】
1.一种风洞试验平台倾角机构，其特征在于：包括旋翼安装框(12)、力矩电机(15)以及滑轨(16)和滑块(17)，所述旋翼安装框(12)活动连接在台架(1)上，所述滑轨(16)与台架(1)固定连接，所述滑块(17)与旋翼安装框(12)固定连接；当所述力矩电机(15)控制旋翼安装框(12)相对于台架(1)转动或者停止时，所述滑块(17)在滑轨(16)限定范围内相对于滑轨(16)与旋翼安装框(12)同步运动或者同步停止。2.根据权利要求1所述的一种风洞试验平台倾角机构，其特征在于：所述的滑轨(16)和/或滑块(17)是永磁铁，且所述滑块(17)与滑轨(16)之间通过磁力形成相互吸附作用。3.根据权利要求1所述的一种风洞试验平台倾角机构，其特征在于：所述的滑轨(16)和/或滑块(17)是电磁铁，且当所述力矩电机(15)控制旋翼安装框(12)相对于台架(1)停止时，所述滑块(17)与滑轨(16)之间通过磁力形成相互吸附作用。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种风洞试验平台倾角机构，其特征在于：所述的滑块(17)在滑轨(16)限定范围内相对于滑轨(16)运动时，所述滑块(17)与滑轨(16)之间形成滑动摩擦。5.根据权利要求1-3任一项所述的一种风洞试验平台倾角机构，其特征在于：所述滑块(17)底部安装滚轮，当滑块(17)在滑轨(16)限定范围内相对于滑轨(16)运动时，所述滑块(17)通过滚轮与滑轨(16)之间形成滚动摩擦。6.根据权利要求1-3任一项所述的一种风洞试验平台倾角机构，其特征在于：所述滑轨(16...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明其，彭先敏，杨永东，梁鉴，章贵川，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51