一种可变前轴的双转轴支撑机构的制作方法

1.本发明属于风洞试验设备技术领域，具体为一种可变前轴的双转轴支撑机构。


背景技术：

2.风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。双转轴支撑机构是风洞实验中常用的机械设备，但是现有设备因拐头角度不可变，造成侧滑大时缺失负迎角，迎角小时又满足不了大侧滑角的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：本发明提供了一种可变前轴的双转轴支撑机构，解决了现有双转轴支撑机构拐头角度不可变的问题。主要由可变角度拐头前轴及可以旋转的后轴构成，旨在于实现高速风洞模型侧滑角变化，其主要依靠后轴旋转一个角度与前轴旋转角度，实现一个角度耦合，以达到试验需要的侧滑角。前轴角度可以改变，变化范围8—18
°
，以减少因拐头角度过大导致的模型负角度缺失，或因拐头角度小而达不到需求的侧滑角，增加其实用性。
4.本发明目的通过下述技术方案来实现：
5.一种可变前轴的双转轴支撑机构，包括前轴套和拐头，前轴套与拐头铰接，前轴套与拐头之间设有转动调节组件。
6.进一步的，所述的前轴套通过转轴与拐头铰接。
7.进一步的，所述的转动调节组件包括连杆，连杆的一端与前轴套铰接，连杆的另一端与滑块铰接，滑块滑动设在拐头上。
8.进一步的，所述的滑块螺纹连接在丝杠，丝杠旋转设在拐头上。所述的丝杠沿径向布置。
9.进一步的，所述的丝杠伸出拐头的端部设有扳手操作部。
10.进一步的，所述的前轴套内设有旋转的前轴，前轴与前轴套之间设有前轴驱动组件和锁紧组件。
11.进一步的，所述的前轴套与前轴之间设有轴瓦和轴承。
12.进一步的，所述的锁紧组件包括锁紧块，两个锁紧块均穿设在前轴套上，两个锁紧块之间连接有锁紧螺钉，锁紧块的锁紧弧面与前轴的外侧面贴合。
13.进一步的，所述的锁紧组件包括锥套和钢套，锥套的锥面与前轴的锥面贴合，锥套与钢套之间连接有拉紧螺钉，钢套设在前轴套上。
14.进一步的，所述的前轴驱动组件包括蜗轮和蜗杆，蜗轮设在前轴上，蜗轮与蜗杆啮合。
15.进一步的，所述的拐头与后轴连接，后轴旋转设在后轴套内，后轴与后轴套之间设有后轴驱动组件。
16.进一步的，所述的拐头通过过渡接头与后轴连接。
17.进一步的，所述的后轴驱动组件包括电机，电机与谐波减速器连接，谐波减速器与柔轮固定座连接，柔轮固定座与后轴连接。
18.本发明的有益效果：
19.1.因拐头可变角度，可以减少侧滑大时缺失负迎角，迎角小时又满足不了大侧滑角的问题。
20.2.前轴与后轴都能360
°
旋转，能够实现的侧滑角更精确、多样化，不必像变角块式的只能实现1
°
或0.5
°
的间隔调整。
21.前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
附图说明
22.图1是本发明的结构示意图。
23.图2是本发明的转动调节组件结构示意图。
24.图3是本发明的锁紧块结构示意图。
25.图4是本发明的锥套结构示意图。
26.图5是本发明的蜗轮结构示意图。
27.图中：1-前轴，2-轴瓦，3-锁紧块，4-锁紧螺钉，5-前轴套，6-轴承，7-蜗轮，8-蜗杆，9-锥套，10-钢套，11-转轴，12-拐头，13-连杆，14-滑块，15-丝杠，16-过渡接头，17-后轴，18-后轴套，19-柔轮固定座，20-谐波减速器，21-电机，22-电机编码器，23-轴编码器。
具体实施方式
28.下列非限制性实施例用于说明本发明。
29.实施例1：
30.参考图1～图5所示，一种可变前轴的双转轴支撑机构，包括前轴1、前轴套5、拐头12、后轴17和后轴套18。
31.前轴套5通过转轴11与拐头12铰接，从而前轴套5能够相对拐头12旋转，改变前轴1与后轴17之间的夹角。前轴套5与拐头12之间设有转动调节组件，利用转动调节组件进行驱动，为改变转角提供动力。
32.具体的，转动调节组件包括连杆13，连杆13的一端通过转轴11与前轴套5铰接，连杆13的另一端通过转轴11与滑块14铰接，滑块14滑动设在拐头12上。该连杆13为长度固定的杆体，因此通过改变其铰接支点作用在拐头12上的位置，即可实现对前轴套5与拐头12之间的距离进行调整，实现夹角的改变。
33.同样的，对于长度固定的杆体，改变其铰接支点作用在前轴套5、拐头12上的位置都可以实现距离的调整。而对于铰接支点位置确定的杆体，则可以通过杆体自己的伸缩实现距离的调整。
34.滑块14螺纹连接在丝杠15上，丝杠15通过轴承旋转设在拐头12上，丝杠15沿径向
布置，通过丝杠15的旋转，能够带动滑块14的径向滑移，从而改变连杆13的铰接支点位置。丝杠15伸出拐头12的端部设有扳手操作部，方便利用扳手对丝杠15进行旋转。
35.前轴套5内设有旋转的前轴1，前轴套5与前轴1之间设有轴瓦2和轴承6，通过轴瓦2对前轴1进行保护支撑，通过轴承6对前轴1进行旋转支撑，轴承优选为推力球轴承。
36.前轴1与前轴套5之间设有前轴驱动组件和锁紧组件，利用前轴驱动组件实现前轴1的旋转，利用锁紧组件实现前轴1到位后的锁紧。
37.具体的，锁紧组件包括两个对称布置的锁紧块3，两个锁紧块3均穿设在前轴套5上，两个锁紧块3之间连接有锁紧螺钉4，锁紧块3的锁紧弧面与前轴1的外侧面贴合。通过拧紧锁紧螺钉4，能够实现两个锁紧块3的向内对拉，使得锁紧弧面与前轴贴紧，实现前轴的锁紧固定。
38.锁紧组件还包括锥套9和钢套10，锥套9套设在前轴1与钢套10之间，锥套9的内锥面与前轴1的外锥面贴合，锥套9与钢套10之间连接有拉紧螺钉，钢套10固定在前轴套5上。通过拧紧拉紧螺钉，能够向内压设锥套9，保证锥套与前轴紧密贴合，实现前轴的锁紧固定。
39.前轴驱动组件包括蜗轮7和蜗杆8，蜗轮7通过销子固定在前轴1上，蜗轮7与蜗杆8啮合。通过外部动力组件驱动蜗杆8旋转，蜗杆8带动蜗轮7旋转，实现前轴1的同步旋转。
40.拐头12通过过渡接头16与后轴17连接，这两层连接为法兰锥配合的方式，稳定可靠。后轴17旋转设在后轴套18内，后轴17与后轴套18之间设有轴承，利用轴承对后轴17进行旋转支撑。后轴17与后轴套18之间设有后轴驱动组件，利用后轴驱动组件实现后轴17的旋转。
41.后轴驱动组件包括电机21，电机21与谐波减速器20连接，谐波减速器20与柔轮固定座19连接，柔轮固定座19与后轴17连接，电机21上设有电机编码器22和轴编码器23。
42.利用电机、减速器等实现对后轴的旋转驱动。
43.本发明的使用说明：利用蜗杆旋转带动蜗轮旋转，从而带动前轴旋转，在达到需要的滚转角度时，拉紧锥套，利用锥套与钢套的过盈配合方式实现锁紧前轴，加上锁紧块双层保险，可以实现前轴的固定。
44.通过用扳手旋转丝杠，带动滑块做平移，连杆做平移运动带动前轴套运动，因为转轴存在一个限位点，从而带动下支臂做旋转运动，至改变角度。
45.依靠控制电机旋转，带动谐波减速器转动，从而实现后轴套筒的旋转，谐波减速器具有减速比大，占空间小的优点，能够有效锁紧后轴套筒，使其固定在需要的滚转角度。
46.利用公式算出对于侧滑角需求前轴与后轴转动角度，依靠拐头前轴旋转至需求角度、后轴套筒旋转至需求角度，将两个需求角度耦合在一起就为整个系统需求达到的侧滑角。
47.该机构的优点，前轴与后轴都能360
°
旋转，能够实现侧滑角更精确、多样化，不必像变角块式的只能实现1
°
或0.5
°
的间隔调整，可无极调节侧滑角。因拐头可变角度，可以减少侧滑大时缺失负迎角，迎角小时又满足不了大侧滑角的问题。
48.前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。