[发明专利]行星曲柄传动机构和使用该机构的扑翼机构和扑翼机

说明书

技术领域

本发明涉及行星曲柄传动机构和使用该机构的扑翼机构和扑翼机。

背景技术

在国际航空领域，近年扑翼机研究很活跃，扑翼机研究出了很多成果，随着电子计算机、新型复合材料、控制技术等高科技领域的迅速发展，研制扑翼机也有了新的基础，今后会有许多技术突破，使人类乘上可控制的“机器鸟”更安全、更敏捷、更节能地飞翔，不必依赖能耗高的螺旋桨和喷气动力。

对于扑翼机来说，带动机翼进行扑扇的扑翼机构是其核心部件之一。目前，普通的曲柄连杆摇臂扑翼机构的连杆和摇臂可以有多个，但曲柄只有一个，而且该曲柄转动轴心是固定的，这种连杆和摇臂运动的高频分量很丰富，引起扑翼机的高频振动和疲劳失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行星曲柄传动机构和使用该机构的扑翼机构和扑翼机，以减少扑翼机的高频振动。

为此，本发明一方面提供了一种用于扑翼机的行星曲柄传动机构，包括：曲柄轴，由外界的动力驱动旋转并且其转动轴心是固定的，包括第一偏心轴颈，还包括：第一偏心块，可旋转地套设在第一偏心轴颈上，第一偏心块的偏心距与第一偏心轴颈的偏心距相同；以及第一行星齿轮机构，包括内齿圈和与内齿圈啮合的行星齿轮，其中，行星齿轮与第一偏心块同步转动地连接，内齿圈的中心轴线与曲柄轴的转动轴心同轴设置，其中，第一偏心块在曲柄轴转动时作直线简谐运动。

进一步地，上述第一行星齿轮机构的内齿圈和行星齿轮的齿数比为2：1。

进一步地，上述行星曲柄传动机构还包括：第二偏心轴颈，设置在曲柄轴上，其中，第一偏心轴颈与第二偏心轴颈二者之间具有设定的相位差；第二偏心块，可旋转地套设在第二偏心轴颈上，第二偏心块的偏心距与第二偏心轴颈的偏心距相同；以及第二行星齿轮机构，与第一行星齿轮机构的结构相同，其中，第二行星齿轮机构的行星齿轮与第二偏心块同步转动地连接，其中，第二偏心块在曲柄轴转动时作直线简谐运动。

进一步地，上述相位差为45～90°。

根据本发明的另一方面，提供了一种扑翼机构，包括：用于拉动机翼或者机翼摇臂的第一拉杆和根据上面所描述的用于扑翼机的行星曲柄传动机构，其中，第一拉杆与第一偏心块枢接。

进一步地，上述第一偏心块呈圆形，拉杆设有套设在第一偏心块外周的枢接孔，其中，第一偏心块与枢接孔枢转配合。

根据本发明的又一方面，提供了一种扑翼机构，包括用于拉动机翼摇臂的第一拉杆、用于拉动机翼后沿的第二拉杆、以及根据上面所描述的用于扑翼机的行星曲柄传动机构，其中，第一拉杆与第一偏心块枢接，第二拉杆与第二偏心块枢接。

进一步地，上述第一拉杆包括对称设置的左拉杆和右拉杆，其中，左拉杆的一端和右拉杆的一端分别与机翼摇臂铰接，左拉杆的第二端和右拉杆的第二端分别与第一偏心块枢接。

进一步地，上述第二拉杆包括横架和与横架铰接的左拉杆和右拉杆，其中，左拉杆的第一端和右拉杆的第一端分别用于与机翼铰接以形成平行四杆机构，其中，横架的中部与第二偏心块枢接以作直线简谐运动。

本发明还提供了一种扑翼机，包括机身、可摆动地设置在机身两侧的机翼、以及发动机，其特征在于，还包括根据上面所描述的扑翼机构，其中，扑翼机构的行星曲柄传动机构的曲柄轴与发动机驱动连接。

根据本发明的扑翼机的行星曲柄传动机构，驱动机翼或机翼摇臂的拉杆与第一偏心块枢接，当曲柄轴转动时，第一偏心块既围绕曲柄轴的转动中心公转，同时围绕第一偏心轴颈自转，如此，第一偏心块可在某个方向上作直线往复运动，而在其正交方向上的位移互相抵消为零，整体作简谐的往复直线运动，进而能够减少了扑翼机高频振动。

除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1是根据本发明的扑翼机构的工作示意图；

图2是根据本发明的扑翼机构的结构示意图；

图3是根据本发明的扑翼机构的立体结构示意图，图中去除了右侧机翼；

图4是根据本发明的扑翼机构的行星曲柄传动机构的结构示意图；以及

图5是根据本发明的扑翼机构在引入横向控制时的工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。