一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥，头锥由五级头锥壳体、整体传动装置、级间变形装置、级间连接装置构成。五级头锥壳体尺寸随级数增大而递减；整体传动装置由步进电机、五级螺杆以及级间的万向节组成；级间变形装置主要由螺杆螺母、L形滑槽与上滑块、直形滑槽与下滑块组成，螺杆转动带动螺母移动，再通过连杆带动上滑块在L形滑槽中移动实现伸缩和弯曲；级间连接装置，下一级头锥壳体外侧的滚子在上一级头锥壳体内侧的滑槽中移动，以实现相邻头锥的连接。本装置中头锥的位姿可以在驱动源的作用下被唯一确定，可方便地实现头锥的弯曲与伸缩运动，在变体飞行器设计与航空航天领域有着重要意义。

A bionic aircraft nose device with single driven multilevel linkage

The invention provides a single driven multilevel linkage bionic aircraft nose cone, cone cone shell, consisting of five levels of overall transmission device, level deformation device, stage connection device. Five cone shell size with series increases; the composition of the overall transmission by a stepping motor, five stage screw and interstage joint; level deformation between the device is mainly composed of a screw nut, L slide slider, with straight chute and the lower sliding block, screw nut to rotate through the connecting rod to move drive the slider form stretch and bend chute in mobile L; connecting device between a cone roller, the outer side of the shell in the chute on a mobile head inside the case, to realize the connection between adjacent cones. Pose cone in the device can be uniquely identified in the driving source function, can conveniently realize the bending and stretching motion of cones, variants in the field of aerospace and aircraft design has important significance.

【技术实现步骤摘要】
一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置
本专利技术是变体飞行器设计和航空航天
，特别是涉及一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置。
技术介绍
随着经济和社会的发展，飞行器的应用越来越普及。变体飞行器是指在飞行过程中可以自主改变其气动外形的飞行器，最初源于仿生学设计领域，在空天飞行环境中有着极其重要的应用。数十年来，变体飞行器得到了长足的发展，其与仿生学的结合也展现出蓬勃的生命力。现有的变体飞行器主要可做以下分类：可变展长翼飞行器、可变后掠翼飞行器、变弦长翼飞行器、扭转翼飞行器、展向弯曲翼飞行器和变化翼型飞行器。然而，现有的变体飞行器方案设计大多都针对飞行器的机翼变化，针对头锥变化的变体设计方案少之又少，且已有的头锥装置均存在有驱动繁琐、变形复杂，以及展开的可靠性低的问题或缺陷。因此，急需一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置可以克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中存在的上述技术问题，结合对于蜜蜂腹部变形的研究，提出一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置。该设计包含五级头锥、整体传动装置、级间变形装置和级间连接装置，能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置，其特征在于包括头锥壳体、级间变形装置、级间连接装置和整体传动装置；头锥壳体共分为五级头锥，均为仿蜜蜂腹部的结构；第一级头锥为后端，其直径最大；第五级头锥为前端且作为锥顶状壳体，以形成飞行器头锥的锥顶；第二级头锥、第三级头锥和第四级头锥设置在第一级头锥和第五级头锥之间，沿自后向前的方向顺序布置且直径依次递减；头锥壳体的各级头锥均被整体传动装置贯穿，相邻两级头锥之间由级间变形装置和级间连接装置进行连接，分别实现各级头锥的轴向伸缩和上下弯曲，共同组成飞行器头锥的整体；整体传动装置包括：步进电机、五级螺杆、五级轴承座和四级万向节；五级螺杆中的各级螺杆均采取...

【技术特征摘要】
1.一种单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置，其特征在于包括头锥壳体、级间变形装置、级间连接装置和整体传动装置；头锥壳体共分为五级头锥，均为仿蜜蜂腹部的结构；第一级头锥为后端，其直径最大；第五级头锥为前端且作为锥顶状壳体，以形成飞行器头锥的锥顶；第二级头锥、第三级头锥和第四级头锥设置在第一级头锥和第五级头锥之间，沿自后向前的方向顺序布置且直径依次递减；头锥壳体的各级头锥均被整体传动装置贯穿，相邻两级头锥之间由级间变形装置和级间连接装置进行连接，分别实现各级头锥的轴向伸缩和上下弯曲，共同组成飞行器头锥的整体；整体传动装置包括：步进电机、五级螺杆、五级轴承座和四级万向节；五级螺杆中的各级螺杆均采取一端固定、另一端游动的方式设置，各级螺杆分别由五级轴承座中相应级的轴承座支撑，各级轴承座通过支架分别与相应级头锥相固连；步进电机连接第一级螺杆的一端并驱动第一级螺杆转动；相邻两级螺杆之间设置有一级万向节，上一级螺杆通过万向节带动下一级螺杆转动，进而实现五级螺杆联动；级间变形装置包括：螺母、连接板、连杆、上滑块、下滑块、竖杆、竖杆上基座、小滚轮、L形滑槽、直形滑槽、横杆、柱状槽和轴承；螺母由螺杆驱动，螺母位于中间位置，其左、右两端各连接一个连接板；连接板可枢转的连接连杆，连杆可转动的连接上滑块，上滑块可沿L形滑槽移动；下滑块分别通过竖杆连接相应的上滑块，由下滑块在直形滑槽中的运动限制上滑块进行平移；竖杆上基座上设置有小滚轮，两个上滑块之间穿设有连杆，连杆的外侧分别设置有轴承，轴承通过柱状槽与下一级头锥相连，从而带动下一级头锥，上滑块沿径向平移时相邻两级头锥之间上下弯曲，上滑块轴向平移时相邻两级头锥伸缩；级间连接装置包括：滚子和滑槽，由下一级头锥外侧的滚子在上一级头锥内侧的滑槽中做转动或平移实现相邻两级头锥间的相连。2.根据权利要求1所述的单一驱动多级联动的仿生变体飞行器头锥装置，其特征在于：各级螺杆的左端由弹性挡圈和套筒对该螺杆上相应轴承的内环进行定位和固定，由端盖和轴承座内凸起对该螺杆上相应轴承的外环进行定位和固定；步进电机的输出轴与第一级螺杆通过联轴器及平键相连传递运动；用于相邻两级螺杆之间的万向节为双...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎绍泽，韩穆峙，果晓东，王超，李志伟，张玉玲，魏源岐，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11