用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置的制作方法

本實用新型涉及一種三軸旋轉(zhuǎn)裝置，具體的為一種用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置。

背景技術(shù)：

在風洞試驗中進行的測力和測壓試驗都需要通過旋轉(zhuǎn)模型來模擬不同風向下模型的受力情況。實際試驗中共需進行三個自由度的旋轉(zhuǎn)，在笛卡爾坐標系中分別對應圍繞X、Y和Z軸的旋轉(zhuǎn)。然而，傳統(tǒng)的風洞試驗中的轉(zhuǎn)盤裝置通常只能夠進行一軸旋轉(zhuǎn)或者兩軸旋轉(zhuǎn)，目前缺乏方便準確的試驗裝置實現(xiàn)風洞模型的三軸任意旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置，能夠方便準確地實現(xiàn)三軸旋轉(zhuǎn)，以便于在風洞試驗中進行的測力和測壓試驗中來模擬不同風向下模型的受力情況。

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置，包括模型底座、連接叉和連接件，所述連接叉位于所述模型底座和所述連接件之間；

所述連接叉與所述模型底座之間設有第一軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述第一軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括與所述連接叉的軸線垂直的第一旋轉(zhuǎn)軸，所述連接叉和/或所述模型底座旋轉(zhuǎn)配合套裝在所述第一旋轉(zhuǎn)軸上；

所述連接叉與所述連接件之間設有第二軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述第二軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括同時與所述連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉(zhuǎn)軸垂直的第二旋轉(zhuǎn)軸，所述連接叉和/或所述連接件旋轉(zhuǎn)配合套裝在所述第二旋轉(zhuǎn)軸上；

所述連接件背向所述連接叉的一端設有用于驅(qū)動所述連接件沿軸向旋轉(zhuǎn)的第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。

進一步，所述連接叉面向所述模型底座的端面上設有連接槽Ⅰ，所述第一旋轉(zhuǎn)軸設置在所述連接槽Ⅰ的兩側(cè)壁之間，且所述模型底座上設有插入所述連接槽Ⅰ內(nèi)并旋轉(zhuǎn)配合套裝在所述第一旋轉(zhuǎn)軸上的連接凸起Ⅰ。

進一步，所述連接槽Ⅰ的兩側(cè)壁上對應設有同軸的安裝通孔Ⅰ，所述第一旋轉(zhuǎn)軸安裝在所述安裝通孔Ⅰ內(nèi)。

進一步，所述連接叉面向所述連接件的端面上設有連接槽Ⅱ，所述第二旋轉(zhuǎn)軸設置在所述連接槽Ⅱ的兩側(cè)壁之間，且所述連接件上設有插入所述連接槽Ⅱ內(nèi)并旋轉(zhuǎn)配合套裝在所述第二旋轉(zhuǎn)軸上的連接凸起Ⅱ。

進一步，所述連接槽Ⅱ的兩側(cè)壁上對應設有同軸的安裝通孔Ⅱ，所述第二旋轉(zhuǎn)軸安裝在所述安裝通孔Ⅱ內(nèi)。

進一步，所述連接凸起Ⅱ面向所述連接槽Ⅱ端部呈弧形。

進一步，所述第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與所述連接件固定連接并與所述連接件同軸設置的蝸輪和與所述蝸輪嚙合的蝸桿；或所述第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與所述連接件固定連接并與所述連接件同軸設置的帶輪和套裝在所述帶輪上的傳動帶；或所述第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與所述連接件固定連接并與所述連接件同軸設置的鏈輪和套裝在所述鏈輪上的傳動鏈；或所述第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與所述連接件固定連接并與所述連接件同軸設置的齒輪和與所述齒輪嚙合的主動齒輪。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置，通過設置第一旋轉(zhuǎn)軸，能夠?qū)崿F(xiàn)連接叉與模型底座之間的相對旋轉(zhuǎn)；通過設置第二旋轉(zhuǎn)軸，能夠?qū)崿F(xiàn)連接叉與連接件之間的相對旋轉(zhuǎn)；通過設置第三旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，能夠驅(qū)動連接件繞其軸線旋轉(zhuǎn)，進而帶動連接叉和模型底座也繞連接件的軸線旋轉(zhuǎn)；通過將第二旋轉(zhuǎn)軸設置為同時與連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉(zhuǎn)軸垂直，如此即可實現(xiàn)三個相互垂直的方向上的自由旋轉(zhuǎn)，即能夠?qū)崿F(xiàn)風洞模型的俯仰角（繞X軸旋轉(zhuǎn)）、偏航角（繞Y軸旋轉(zhuǎn)）、翻滾角（繞Z軸旋轉(zhuǎn)）的準確、快捷和獨立調(diào)整，以便于在風洞試驗中進行的測力和測壓試驗中來模擬不同風向下模型的受力情況。

附圖說明

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明：

圖1為本實用新型用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為本實施例第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術(shù)人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。

如圖1所示，為本實用新型用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置，包括模型底座1、連接叉2和連接件3，連接叉2位于模型底座1和連接件3之間。連接叉2與模型底座1之間設有第一軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，第一軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括與連接叉2的軸線垂直的第一旋轉(zhuǎn)軸4，連接叉2和/或模型底座1旋轉(zhuǎn)配合套裝在第一旋轉(zhuǎn)軸4上。本實施例的連接叉2面向模型底座1的端面上設有連接槽Ⅰ5，第一旋轉(zhuǎn)軸4設置在連接槽Ⅰ5的兩側(cè)壁之間，且模型底座1上設有插入連接槽Ⅰ5內(nèi)并旋轉(zhuǎn)配合套裝在第一旋轉(zhuǎn)軸4上的連接凸起Ⅰ6。具體的，連接槽Ⅰ5的兩側(cè)壁上對應設有同軸的安裝通孔Ⅰ，第一旋轉(zhuǎn)軸4安裝在安裝通孔Ⅰ內(nèi)，本實施例的第一旋轉(zhuǎn)軸4為安裝在安裝通孔Ⅰ內(nèi)的螺栓，即本實施例的連接叉2和模型底座1旋轉(zhuǎn)配合套裝在第一旋轉(zhuǎn)軸4上。

連接叉2與連接件3之間設有第二軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，第二軸旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括同時與連接叉2軸線、連接件3軸線和第一旋轉(zhuǎn)軸4垂直的第二旋轉(zhuǎn)軸7，連接叉2和/或連接件3旋轉(zhuǎn)配合套裝在第二旋轉(zhuǎn)軸7上。本實施例的連接叉2面向連接件3的端面上設有連接槽Ⅱ8，第二旋轉(zhuǎn)軸7設置在連接槽Ⅱ8的兩側(cè)壁之間，且連接件3上設有插入連接槽Ⅱ8內(nèi)并旋轉(zhuǎn)配合套裝在第二旋轉(zhuǎn)軸7上的連接凸起Ⅱ9。連接凸起Ⅱ9面向連接槽Ⅱ8端部呈弧形，避免干涉。本實施例的連接槽Ⅱ8的兩側(cè)壁上對應設有同軸的安裝通孔Ⅱ，第二旋轉(zhuǎn)軸7安裝在安裝通孔Ⅱ內(nèi)，本實施例的第二旋轉(zhuǎn)軸7為安裝在安裝通孔Ⅱ內(nèi)的螺栓，即本實施例的連接叉2和連接件3旋轉(zhuǎn)配合套裝在第二旋轉(zhuǎn)軸7上，

連接件3背向連接叉2的一端設有用于驅(qū)動連接件3沿軸向旋轉(zhuǎn)的第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)。第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與連接件3固定連接并與連接件3同軸設置的蝸輪10和與蝸輪10嚙合的蝸桿11；或第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與連接件3固定連接并與連接件3同軸設置的帶輪和套裝在帶輪上的傳動帶；或第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與連接件3固定連接并與連接件3同軸設置的鏈輪和套裝在鏈輪上的傳動鏈；或第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與連接件3固定連接并與連接件3同軸設置的齒輪和與齒輪嚙合的主動齒輪。本實施例的第三軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括與連接件3固定連接并與連接件3同軸設置的蝸輪10和與蝸輪10嚙合的蝸桿11，利用蝸輪蝸桿系統(tǒng)的自鎖特點，可實現(xiàn)反向自鎖，從而在調(diào)整模型角度之后實現(xiàn)模型位置的自動固定。

本實施例用于風洞模型的三軸旋轉(zhuǎn)試驗裝置，通過設置第一旋轉(zhuǎn)軸，能夠?qū)崿F(xiàn)連接叉與模型底座之間的相對旋轉(zhuǎn)；通過設置第二旋轉(zhuǎn)軸，能夠?qū)崿F(xiàn)連接叉與連接件之間的相對旋轉(zhuǎn)；通過設置第三旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，能夠驅(qū)動連接件繞其軸線旋轉(zhuǎn)，進而帶動連接叉和模型底座也繞連接件的軸線旋轉(zhuǎn)；通過將第二旋轉(zhuǎn)軸設置為同時與連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉(zhuǎn)軸垂直，如此即可實現(xiàn)三個相互垂直的方向上的自由旋轉(zhuǎn)，即能夠?qū)崿F(xiàn)風洞模型的俯仰角（繞X軸旋轉(zhuǎn)）、偏航角（繞Y軸旋轉(zhuǎn)）、翻滾角（繞Z軸旋轉(zhuǎn)）的準確、快捷和獨立調(diào)整，以便于在風洞試驗中進行的測力和測壓試驗中來模擬不同風向下模型的受力情況。

以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護范圍不限于此。本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準。