[发明专利]基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘及其偏转方法

权利要求书

1.一种基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘，其特征在于，所述后缘为采用形状记忆合金SMA配合传动机构构成的驱动系统，所述系统包括翼肋、SMA丝、绝缘杆以及传动机构；所述翼肋包括若干个相互连接的关节，所述SMA丝一端缠绕并固定在绝缘杆上，另一端固定在翼肋上；所述绝缘杆与传动机构啮合，所述传动机构连接在各关节的节点上，使翼肋以节点为轴相对作圆周运动；所述传动机构包括蜗轮、第一翼肋转轴、第一同步轮、同步带、第二翼肋转轴；所述翼肋包括对称设置的左右翼肋，其中，所述蜗轮同轴连接在第二翼肋转轴中间位置，第二翼肋转轴两端分别与一个第二同步轮同轴固定连接，第二同步轮上设有同步带；所述同步带带动第一同步轮转动，第一同步轮同轴固定在第一翼肋转轴的两端，所述第一翼肋转轴、第二翼肋转轴同向的一端连接在一侧翼肋的节点上，使各关节可相对周向旋转。

2.根据权利要求1所述的一种基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘，其特征在于，所述绝缘杆将SMA丝缠绕在绝缘杆上，且绝缘杆的末端连接有蜗杆；所述后缘包括上下两组叠置的驱动系统，上、下驱动系统通过蜗杆连接为一整体。

3.根据权利要求2所述的一种基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘，其特征在于，所述上、下驱动系统同时实现上下偏置变体，所述SMA丝包括左右SMA丝，左右SMA丝以相反的缠绕方向缠绕并固定在绝缘杆处，另一端连接在动驱动系统的两侧翼肋上。

4.根据权利要求3所述的一种基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘，其特征在于，所述各关节的节点处为同轴咬合连接，使节点两侧的翼肋以节点为轴在设定范围内转动，第一翼肋转轴与第一段翼肋通过键固定连接。

5.基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘的偏转方法，其特征在于，所述后缘为采用形状记忆合金SMA配合传动机构构成的驱动系统，所述系统包括翼肋、SMA丝、绝缘杆以及传动机构；所述翼肋包括若干个相互连接的关节，所述SMA丝一端缠绕并固定在绝缘杆上，另一端固定在翼肋上；所述绝缘杆与传动机构啮合，所述传动机构连接在各关节的节点上，使翼肋以节点为轴相对作圆周运动；所述传动机构包括蜗轮、第一翼肋转轴、第一同步轮、同步带、第二翼肋转轴；所述翼肋包括对称设置的左右翼肋，其中，所述蜗轮同轴连接在第二翼肋转轴中间位置，第二翼肋转轴两端分别与一个第二同步轮同轴固定连接，第二同步轮上设有同步带；所述同步带带动第一同步轮转动，第一同步轮同轴固定在第一翼肋转轴的两端，所述第一翼肋转轴、第二翼肋转轴同向的一端连接在一侧翼肋的节点上，使各关节可相对周向旋转；

该方法包括以下步骤：

步骤一，加热一侧SMA丝，通过SMA丝的形状记忆合金效应带动绝缘杆、蜗杆转动；

步骤二，蜗杆带动蜗轮、第二翼肋转轴、第二同步轮、同步带以及第一翼肋转轴转动，第一翼肋转轴与翼肋之间的键与翼肋的第一节点固定，从而带动第一翼肋转动，此时第二翼肋保持不动；

步骤三，当翼肋的第一关节运动到设置角度后，以第二节点为轴，第一关节带动第二关节产生偏置运动，当第二关节偏置到设置角度时，后缘一个开襟翼周期偏转完成；

步骤四，加热另一侧的SMA丝，绝缘杆和蜗杆向相反方向偏转，实现闭襟翼的过程。

6.根据权利要求5所述的基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘的偏转方法，其特征在于，所述闭襟翼周期偏转为与开襟翼周期偏转顺序相反。

7.根据权利要求6所述的基于形状记忆合金驱动的变体机翼后缘的偏转方法，其特征在于，所述变体后缘偏转角度最大为：

tanθ=sinα+sin(α+β)1+cosα+cos(α+β)]]>

蜗杆转动的周数为l＝n₁(n₂)*(α+β)；

其中，n₁与n₂上下蜗轮蜗杆的传动比，前两段转动关节的偏转角度分别为α和β。