一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构制造技术

本发明专利技术公开一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，包括主支板(1)、弧形齿条(2)、齿轮(3)、滑动块(4)、角度调节盘(5)、空心轴套(501)、尾支杆(6)。本发明专利技术提供了一种免拆卸、快速便捷的连续调整俯仰角的结构设计方案，能够快速实现对风洞实验设备进行俯仰角的连续调整。风洞实验设备进行俯仰角的连续调整。风洞实验设备进行俯仰角的连续调整。

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构


[0001]本专利技术涉及航空航天
，具体是一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构。

技术介绍

[0002]为了确保航天飞行器的功能、性能、可靠性和安全性，必须在风洞中进行各种风洞试验。快速插入机构是在风洞试验中模拟高超声速飞行器重返大气层的重要装备，用于获取相应的气动力、气动热等高动态气动特性。其主要原理是通过在风洞中模拟出实验对象运行时的气体流场特性，并对实验对象在流场中的参数进行评估。
[0003]为充分改变实验对象的空间姿态，需要不断调整实验设备的俯仰角。在现有技术中，大多采用手动式或者电驱动方式进行俯仰角的调整：采用手动式调整俯仰角，需要在调整时将角度调节盘和尾支杆拆卸，然后以新的俯仰角度进行安装。此种手动调节方式需要使用吊装工具进行拆卸，且不便于频繁进行俯仰角调节；采用电驱动方式调整俯仰角，虽然调节方便，但是需要增加驱动和传动部分，会增加机构的复杂度和增加阻塞度。
[0004]现有技术采用调整装置在有限的试验段空间内采用电机搭载于弯刀板上随模型支杆一起回转运动的方式增加了俯仰角的调整范围，电机和减速器驱动模型支杆沿着弯刀上的导轨滑动，从而实现攻角调节。但是此装置增加了外部的电机、减速器、导轨滑块，导致局部结构复杂，空间阻塞度也大量增加。
[0005]因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的仰角机构。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，包括主支板、弧形齿条、齿轮、滑动块、角度调节盘、空心轴套、尾支杆。
[0007]所述主支板固定于实验设备上。
[0008]所述主支板的表面设置有弧形通槽。所述弧形通槽的槽壁上设置有与弧形齿条配合的弧形台阶。
[0009]所述弧形齿条连接在弧形通槽的弧形台阶上。
[0010]所述齿轮位于弧形通槽中，并与弧形齿条啮合。
[0011]所述齿轮轴心设置有多边形开口。
[0012]所述角度调节盘连接在主支板上。所述角度调节盘可转动。
[0013]所述角度调节盘上安装有空心轴套。
[0014]所述空心轴套穿入弧形通槽中，并与齿轮转动连接。
[0015]所述滑动块位于弧形通槽中，并位于弧形台阶下方。所述滑动块通过螺钉与角度调节盘连接。
[0016]所述尾支杆固定在角度调节盘上。
[0017]工作时，齿轮沿弧形通槽转动，带动空心轴套和角度调节盘沿弧形通槽方向转动，从而带动实验设备进行俯仰运动。
[0018]优选的，所述弧形齿条为圆弧型齿条。
[0019]优选的，所述弧形齿条的圆心与角度调节盘的旋转中心重合。
[0020]优选的，所述角度调节盘通过螺栓和销轴与主支板进行定位和连接。
[0021]优选的，所述角度调节盘上呈弧形分布有多个第一螺孔，以及多个第一销孔。
[0022]所述主支板上分布与第一螺孔相对应的第二螺孔，以及与第一销孔相对应的第二销孔。
[0023]优选的，记所有第一螺孔(504)、第一销孔(505)组成的弧线的圆心为O1；记所有第二螺孔(102)和第二销孔(103)组成的弧线的圆心为O2；
[0024]相邻第一螺孔(504)与圆心O1组成的夹角为θ1；
[0025]相邻第一销孔(505)与圆心O1组成的夹角为θ1；
[0026]相邻第二螺孔(102)与圆心O2组成的夹角为θ2；
[0027]相邻第二销孔(103)与圆心O2组成的夹角为θ2；且夹角θ1≠θ2。
[0028]优选的，夹角θ1＞θ2。
[0029]优选的，所述空心轴套相对于角度调节盘旋转中心的距离恒定，从而使弧形齿条与齿轮的中心距保持恒定。
[0030]优选的，所述齿轮轴心设置有多边形开口。
[0031]工作时，六角扳手通过空心轴套伸入到齿轮中的多边形开口内，并利用六角扳手转动齿轮，齿轮在弧形齿条上啮合并转动，带动空心轴套和角度调节盘沿弧形通槽方向转动。
[0032]优选的，滑动块两侧的弧形半径分别与弧形通槽两侧的半径一致。
[0033]本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，本专利技术具有以下优点：
[0034]1)本专利技术的齿轮齿条式连续变俯仰角机构，提供了一种免拆卸、快速便捷的连续调整俯仰角的结构设计方案，能够快速实现对风洞实验设备进行俯仰角的连续调整。
[0035]2)本专利技术采用滑动块在主支板凹槽内滑动，既能利用滑动块与主支板凹槽的两侧弧形接触具有转动导向作用，而且能够防止角度调节盘与主支板发生倾翻或分离。
[0036]3)本专利技术采用差异角度的形式，即主支板上每2
°
开一排螺孔和销孔，而角度调节盘上每3
°
开一排螺孔和销孔，通过两者的开孔角度差异，可具体实现每一度都用对应的螺孔和销孔，既能实现每度都能定位与连接，也避免了主支板上开太多的孔导致结构的不稳定。
附图说明
[0037]图1为本专利技术的齿轮齿条式连续变俯仰角机构的整体示意图；
[0038]图2为本专利技术的齿轮齿条式连续变俯仰角机构在齿轮齿条处的局部剖视图；
[0039]图3为是图2中A部分的局部放大图；
[0040]图4为角度调节盘的左视图；
[0041]图5为齿轮齿条式连续变俯仰角机构除去角度调节盘后的局部结构放大图；
[0042]图6为角度调节盘与主支板的连接的局部结构放大图；
[0043]图7(a)
‑
(c)为攻角调节0度、1度、2度时的角度调节盘与主支板的连接情况；
[0044]图中：主支板1、弧形通槽101、第二螺孔102、第二销孔103、弧形齿条2、沉头螺钉
201、齿轮3、滑动块4、角度调节盘5、空心轴套501、螺栓502、销轴503、第一螺孔504、第一销孔505和尾支杆6。
具体实施方式
[0045]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。
[0046]实施例1：
[0047]参见图1至图7，一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，包括主支板1、弧形齿条2、齿轮3、滑动块4、角度调节盘5、空心轴套501、尾支杆6。
[0048]所述主支板1固定于实验设备上。所述实验设备包括航天飞行器。
[0049]所述主支板1的表面设置有弧形通槽101。所述弧形通槽101的槽壁上设置有与弧形齿条2配合的弧形台阶。
[0050]所述弧形齿条2连接在弧形通槽101的弧形台阶上。
[0051]所述齿轮3位于弧形通槽101中，并与弧形齿条2啮合。
[0052]所述齿轮3轴心设置有多边形开口。
[0053]所述角度调节盘5连接在主支板1上。所述角度调节盘5可转动。
[0054]所述角度调节盘5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，其特征在于：包括主支板(1)、弧形齿条(2)、齿轮(3)、滑动块(4)、角度调节盘(5)、空心轴套(501)、所述尾支杆(6)。所述主支板(1)固定于实验设备上；所述主支板(1)的表面设置有弧形通槽(101)；所述弧形通槽(101)的槽壁上设置有与弧形齿条(2)配合的弧形台阶；所述弧形齿条(2)连接在弧形通槽(101)的弧形台阶上；所述齿轮(3)位于弧形通槽(101)中，并与弧形齿条(2)啮合；所述角度调节盘(5)连接在主支板(1)上；所述角度调节盘(5)可转动；所述角度调节盘(5)上安装有空心轴套(501)；所述空心轴套(501)穿入弧形通槽(101)中，并与齿轮(3)转动连接；所述滑动块(4)位于弧形通槽(101)中，并位于弧形台阶下方；所述滑动块(4)通过螺钉与角度调节盘(5)连接；所述尾支杆(6)固定在角度调节盘(5)上；工作时，齿轮(3)沿弧形通槽(101)转动，带动空心轴套(501)和角度调节盘(5)沿弧形通槽(101)方向转动，从而带动实验设备进行俯仰运动。2.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，其特征在于：所述弧形齿条(2)为圆弧型齿条。3.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，其特征在于：所述弧形齿条(2)的圆心与角度调节盘(5)的旋转中心重合。4.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，其特征在于：所述角度调节盘(5)通过螺栓(502)和销轴(503)与主支板(1)进行定位和连接。5.根据权利要求4所述的一种齿轮齿条式连续变俯仰角机构，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜斌，张德炜，谢志江，宋宁策，宋代平，温福生，高祥天，崔炜栋，吕明远，罗俊鹏，钟昕昉，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：