一种螺旋桨相位锁定机构的制作方法

本发明属于飞行器设计领域，具体设计了一种螺旋桨相位锁定机构。

背景技术：

常规飞行器在空气中飞行，其动力系统诸如螺旋桨等一般是固定不变的，潜水飞机不光要在空气中航行，还要在水中航行。空气和水的密度相差800多倍，变潜水飞机在空气中和水中的流体动力学性能差异较大。在目前的技术条件下，潜水飞机在水下航行和空中航行不能使用同一套动力系统。因此为了同时满足在空中航行和水中航行的要求，潜水飞机需要适当地改变构型。考虑到水上起飞以及空中航行的要求，用于空中动力的螺旋桨需要置于机身之外，而在水下航行时，该螺旋桨需要收纳于机身中，以减小水下航行的阻力。为了使螺旋桨能收纳于机身内，需要将螺旋桨固定于某一相位。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出了一种螺旋桨相位锁定机构，满足潜水飞机收纳螺旋桨时对锁定螺旋桨相位的要求。

本发明螺旋桨相位锁定机构，在螺旋桨电机上固定安装导向片；导向片为梭型结构，中部相对两侧为直边，作为限位配合侧边，与伸长的导向杆配合实现螺旋桨电机输出轴的转动限制。导向杆通过作动舵机驱动驱动，多连杆机构传动将作动舵机输出轴的旋转运动转变为直线运动，带动导向套内的伸缩运动。

当导向杆向上运动触碰到导向片时，驱动导向片旋转，从而通过电机转轴带动螺旋桨转动，当导向杆与导向片的限位配合侧边贴合时，导向片和螺旋桨停止转动，螺旋桨相位被锁定。

本发明的优点在于：

1、本发明螺旋桨相位锁定机构，导向杆不通过梭形导向片的转轴，在作动过程中无死点。

2、本发明螺旋桨相位锁定机构，通用性强，能应用于绝大部分电机螺旋桨相位锁定。

3、本发明螺旋桨相位锁定机构，运行可靠稳定，结构重量轻，成本低廉。

附图说明

图1为本发明螺旋桨相位锁定机构整体示意图；

图2为本发明螺旋桨相位锁定机构中导向片结构示意图；

图3为本发明螺旋桨相位锁定机构锁定螺旋桨相位时的示意图；

图中：

1-导向片2-电机架3-作动舵机

4-导向套筒5-导向杆6-多连杆传动机构

7-螺旋桨电机8-螺旋桨101-中间部分

102-左部分103-右部分104-限位配合侧边

601-舵机摇臂602-第一连杆603-第二连杆

604-第三连杆

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说名。

本发明螺旋桨相位锁定机构，包括导向片1、电机架2、作动舵机3、导向套筒4、导向杆5与多连杆传动机构6，如图1所示。

所述导向片1具有中间部分101、左部分102与右部分103，如图2所示。其中，中间部分101为矩形上下侧边为限位配合侧边104，左右侧边分别与左部分102和右部分103相接。左部分102与右部分103结构对称，为端部尖削的三角形；由此使整体导向片1呈梭形结构。导向片1通过中间部分101中心位置上的开孔固连安装于螺旋桨电机7的转轴上；随后将螺旋桨8也固定于螺旋桨电机7的转轴上，并使导向片1的中间部分101上下侧边平行于螺旋桨8的桨叶。上述螺旋桨电机7通过电机架2顶部设计的电机托201进行支撑固定，令螺旋桨电机7输出轴沿水平x轴方向设置。

所述作动舵机3输出轴沿空间y轴方向设置，固定安装于电机架2下部设计的左右侧板间，位于螺旋桨电机7后部下方位置。

所述导向杆5置于电机架顶部安装的沿竖直z轴方向设置导向套筒4内；导向套筒4位于螺旋桨电机7前部下方，且处于导向片1正下方位置。

所述多连杆机构6用来连接作动舵机3与导向杆5，通过多连杆机构6将作动舵机3输出轴的旋转运动转变为直线运动，带动导向杆5在导向套筒4内上下运动。

所述多连杆机构6包括舵机摇臂601、第一连杆602、第二连杆603和第三连杆604。其中，舵机摇臂601输入端固定安装于作动舵机3输出轴上；舵机摇臂601输出端与第一连杆602输入端铰接，第一连杆602输出端与第二连杆603输入端铰接；第二连杆603输出端与第三连杆604输入端铰接，第三连杆604输出端与导向杆5底端铰接。上述各铰接轴的轴线均沿y轴方向，且其中第二连杆603中心位置通过转轴连接于电机架2下部侧板上，形成转动副。

当螺旋桨8停转后，通过作动舵机3驱动导向杆5向上运动，导向杆5向上运动过程中，首先顶端触碰到导向片1侧壁，此时由导向杆5推动导向片1旋转，从而通过螺旋桨电机7的转轴带动螺旋桨8转动。随后导向杆5继续上移，最终导向杆5侧壁与导向片1中间部分侧壁紧贴，此时导向片1和螺旋桨8停止转动，螺旋桨8相位被锁定，如图3所示；此时螺旋桨8的桨叶沿z轴方向。上述过程中，导向杆5的运动不通过导向片1的转轴，从而在作动过程中避免了死点。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种螺旋桨相位锁定机构，包括作动舵机、导向槽、导向杆和梭形导向片。其中，梭形导向片安装在螺旋桨电机输出轴上；中部相对侧边为直边，作为限位配合侧边。作动舵机通过多连杆机构将自身输出轴的旋转运动转变为直线运动，带动导向杆在导向槽内上下运动；当导向杆向上运动触碰到导向片时，驱动导向片旋转，从而通过电机转轴带动螺旋桨转动，当导向杆与导向片的限位配合侧边贴合时，导向片和螺旋桨停止转动，螺旋桨相位被锁定。本发明螺旋桨相位锁定机构可靠性高，结构重量轻，易于实现，成本低廉，满足了变体潜水飞机对螺旋桨相位锁定的要求。

技术研发人员：马东立;胡浩德;郭阳;杨穆清;李陟
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2017.11.29
技术公布日：2018.04.20