The invention provides a flapping wing driving mechanism of gear rack pair based on an external meshing planetary gear reducer, which includes a frame, a motor, a parallel gear reducer, an external meshing planetary gear reducer, a cover plate and a connecting rod rocker arm mechanism of a rack and a rack pair. The motor is installed on the frame to drive a parallel gear reducer, and the external meshing planetary gear reducer passes through a crank shaft hole and a transmission shaft. The hole is installed in the inner space composed of the lower half of the frame and the cover plate. The parallel gear reducer drives the external meshing planetary gear reducer through the transmission shaft, and the external meshing planetary gear reducer drives the flapping wing through the crank connecting the gear rack pair connecting rod rocker mechanism. In the invention, the external meshing planetary gear reducer is used to achieve compact structure and large deceleration ratio, improve the output torque of the mechanism, have high transmission efficiency and relative stability, and the flapping wing motion of the mechanism is absolutely symmetrical by using the gear rack pair connecting rod rocker arm mechanism, thus greatly improving the flight reliability of the aircraft.
【技术实现步骤摘要】
基于外啮合行星齿轮减速器的齿轮齿条副扑翼驱动机构
本专利技术涉及一种扑翼驱动机构,可应用于微型扑翼飞行器。
技术介绍
比起固定翼飞行器,微型扑翼飞行器通过模仿鸟类运动使飞行变得更加灵活高效,再加上其体积小、重量轻,可广泛应用于多种军事和民用领域。由于扑翼飞行器主要通过机翼主动运动产生升力和前行力,如何合理设计扑翼驱动机构使得飞行气动效率和可靠性更高就成为了研究重点。目前的扑翼驱动机构主要有以下几种:中国专利授权公告号CN102267566A,名称为一种无级变速扑翼驱动机构的技术专利,公开了一种由摩擦轮组和齿轮组完成减速,并通过改变摩擦轮的接触位置改变减速比的无级变速扑动装置。该装置理论上扑动严格对称,可以实现扑翼-滑翔飞行模式。其不足之处是采用空间四连杆机构,机构尺寸过大,同时连杆受力也较为复杂,可靠性较低。中国专利授权公告号CN102285453A,名称为一种无级调幅扑翼驱动机构的技术专利。该装置由两级行星齿轮机构和连杆摇臂机构等部件组成,通过改变两级行星齿轮机构的可动内齿圈与偏心立柱的位置关系改变偏心立柱的运动轨迹,从而改变摇臂的扑动幅度。其不足之处在于相对于外啮合齿轮来说,所使用的内齿圈不易加工,互相啮合的变位齿轮的负变位过大,会降低轮齿弯曲强度;变位齿轮正变位过大,容易齿顶变尖、齿顶强度降低,同时会降低齿轮重合度。同时结构尺寸也不够紧凑。综合来看,现有的扑翼机构的主要问题在于尚未从设计层面完全兼顾传动高效和结构的紧凑性,难以保证飞行的稳定性和可靠性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是:为了提高飞行器扑翼驱动装置的传动效率,同时尽可能减小结构体积,并 ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋坤苓,张玉刚,宋笔锋,贾洁羽,宣建林,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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