用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，包括模型底座、連接叉和連接件，連接叉位于模型底座和連接件之間；連接叉與模型底座之間設有第一軸旋轉機構，第一軸旋轉機構包括與連接叉的軸線垂直的第一旋轉軸，連接叉和/或模型底座旋轉配合套裝在第一旋轉軸上；連接叉與連接件之間設有第二軸旋轉機構，第二軸旋轉機構包括同時與連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉軸垂直的第二旋轉軸，連接叉和/或連接件旋轉配合套裝在第二旋轉軸上；連接件背向連接叉的一端設有第三軸旋轉驅動機構。本發明用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，能夠方便準確地實現三軸旋轉，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。
【專利說明】
用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種三軸旋轉裝置，具體的為一種用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置。
【背景技術】
[0002]在風洞試驗中進行的測力和測壓試驗都需要通過旋轉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，在笛卡爾坐標系中分別對應圍繞x、Y和Z軸的旋轉。然而，傳統的風洞試驗中的轉盤裝置通常只能夠進行一軸旋轉或者兩軸旋轉，目前缺乏方便準確的試驗裝置實現風洞模型的三軸任意旋轉。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，能夠方便準確地實現三軸旋轉，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。
[0004]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，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機構，所述第一軸旋轉機構包括與所述連接叉的軸線垂直的第一旋轉軸，所述連接叉和/或所述模型底座旋轉配合套裝在所述第一旋轉軸上；
所述連接叉與所述連接件之間設有第二軸旋轉機構，所述第二軸旋轉機構包括同時與所述連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉軸垂直的第二旋轉軸，所述連接叉和/或所述連接件旋轉配合套裝在所述第二旋轉軸上；
所述連接件背向所述連接叉的一端設有用于驅動所述連接件沿軸向旋轉的第三軸旋轉驅動機構。
[0005]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，所述第一旋轉軸設置在所述連接槽I的兩側壁之間，且所述模型底座上設有插入所述連接槽I內并旋轉配合套裝在所述第一旋轉軸上的連接凸起I。
[0006]進一步，所述連接槽I的兩側壁上對應設有同軸的安裝通孔I，所述第一旋轉軸安裝在所述安裝通孔I內。
[0007]進一步，所述連接叉面向所述連接件的端面上設有連接槽Π，所述第二旋轉軸設置在所述連接槽Π的兩側壁之間，且所述連接件上設有插入所述連接槽Π內并旋轉配合套裝在所述第二旋轉軸上的連接凸起Π。
[0008]進一步，所述連接槽Π的兩側壁上對應設有同軸的安裝通孔Π，所述第二旋轉軸安裝在所述安裝通孔Π內。
[0009]進一步，所述連接凸起Π面向所述連接槽Π端部呈弧形。
[0010]進一步，所述第三軸旋轉驅動機構包括與所述連接件固定連接并與所述連接件同軸設置的渦輪和與所述渦輪嚙合的蝸桿;或所述第三軸旋轉驅動機構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;或所述第三軸旋轉驅動機構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;或所述第三軸旋轉驅動機構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。
[0011]本發明的有益效果在于:
本發明用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，通過設置第一旋轉軸，能夠實現連接叉與模型底座之間的相對旋轉;通過設置第二旋轉軸，能夠實現連接叉與連接件之間的相對旋轉;通過設置第三旋轉驅動機構，能夠驅動連接件繞其軸線旋轉，進而帶動連接叉和模型底座也繞連接件的軸線旋轉;通過將第二旋轉軸設置為同時與連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉軸垂直，如此即可實現三個相互垂直的方向上的自由旋轉，即能夠實現風洞模型的俯仰角(繞X軸旋轉)、偏航角(繞Y軸旋轉)、翻滾角(繞Z軸旋轉)的準確、快捷和獨立調整，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】
[0012]為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明:
圖1為本發明用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置實施例的結構示意圖；
圖2為圖1的左視圖；
圖3為本實施例第三軸旋轉驅動機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0014]如圖1所示，為本發明用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置實施例的結構示意圖。本實施例的用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，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I和連接件3之間。連接叉2與模型底座I之間設有第一軸旋轉機構，第一軸旋轉機構包括與連接叉2的軸線垂直的第一旋轉軸4，連接叉2和/或模型底座I旋轉配合套裝在第一旋轉軸4上。本實施例的連接叉2面向模型底座I的端面上設有連接槽15，第一旋轉軸4設置在連接槽15的兩側壁之間，且模型底座I上設有插入連接槽15內并旋轉配合套裝在第一旋轉軸4上的連接凸起16。具體的，連接槽15的兩側壁上對應設有同軸的安裝通孔I，第一旋轉軸4安裝在安裝通孔I內，本實施例的第一旋轉軸4為安裝在安裝通孔I內的螺栓，即本實施例的連接叉2和模型底座I旋轉配合套裝在第一旋轉軸4上。
[0015]連接叉2與連接件3之間設有第二軸旋轉機構，第二軸旋轉機構包括同時與連接叉2軸線、連接件3軸線和第一旋轉軸4垂直的第二旋轉軸7，連接叉2和/或連接件3旋轉配合套裝在第二旋轉軸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Π 8，第二旋轉軸7設置在連接槽Π 8的兩側壁之間，且連接件3上設有插入連接槽Π 8內并旋轉配合套裝在第二旋轉軸7上的連接凸起Π 9。連接凸起Π 9面向連接槽Π 8端部呈弧形，避免干涉。本實施例的連接槽π 8的兩側壁上對應設有同軸的安裝通孔Π，第二旋轉軸7安裝在安裝通孔Π內，本實施例的第二旋轉軸7為安裝在安裝通孔Π內的螺栓，即本實施例的連接叉2和連接件3旋轉配合套裝在第二旋轉軸7上，
連接件3背向連接叉2的一端設有用于驅動連接件3沿軸向旋轉的第三軸旋轉驅動機構。第三軸旋轉驅動機構包括與連接件3固定連接并與連接件3同軸設置的渦輪10和與渦輪10嚙合的蝸桿11;或第三軸旋轉驅動機構包括與連接件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;或第三軸旋轉驅動機構包括與連接件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;或第三軸旋轉驅動機構包括與連接件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驅動機構包括與連接件3固定連接并與連接件3同軸設置的渦輪10和與渦輪10嚙合的蝸桿11，利用渦輪蝸桿系統的自鎖特點，可實現反向自鎖，從而在調整模型角度之后實現模型位置的自動固定。
[0016]本實施例用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，通過設置第一旋轉軸，能夠實現連接叉與模型底座之間的相對旋轉;通過設置第二旋轉軸，能夠實現連接叉與連接件之間的相對旋轉;通過設置第三旋轉驅動機構，能夠驅動連接件繞其軸線旋轉，進而帶動連接叉和模型底座也繞連接件的軸線旋轉;通過將第二旋轉軸設置為同時與連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉軸垂直，如此即可實現三個相互垂直的方向上的自由旋轉，即能夠實現風洞模型的俯仰角(繞X軸旋轉)、偏航角(繞Y軸旋轉)、翻滾角(繞Z軸旋轉)的準確、快捷和獨立調整，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。
[0017]以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。
【主權項】
1.一種用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，其特征在于: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機構，所述第一軸旋轉機構包括與所述連接叉的軸線垂直的第一旋轉軸，所述連接叉和/或所述模型底座旋轉配合套裝在所述第一旋轉軸上； 所述連接叉與所述連接件之間設有第二軸旋轉機構，所述第二軸旋轉機構包括同時與所述連接叉軸線、連接件軸線和第一旋轉軸垂直的第二旋轉軸，所述連接叉和/或所述連接件旋轉配合套裝在所述第二旋轉軸上； 所述連接件背向所述連接叉的一端設有用于驅動所述連接件沿軸向旋轉的第三軸旋轉驅動機構。2.根據權利要求1所述的用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，其特征在于:所述連接叉面向所述模型底座的端面上設有連接槽I，所述第一旋轉軸設置在所述連接槽I的兩側壁之間，且所述模型底座上設有插入所述連接槽I內并旋轉配合套裝在所述第一旋轉軸上的連接凸起I。3.根據權利要求2所述的用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，其特征在于:所述連接槽I的兩側壁上對應設有同軸的安裝通孔I，所述第一旋轉軸安裝在所述安裝通孔I內。4.根據權利要求1所述的用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，其特征在于:所述連接叉面向所述連接件的端面上設有連接槽Π，所述第二旋轉軸設置在所述連接槽Π的兩側壁之間，且所述連接件上設有插入所述連接槽Π內并旋轉配合套裝在所述第二旋轉軸上的連接凸起Π。5.根據權利要求4所述的用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，其特征在于:所述連接槽Π的兩側壁上對應設有同軸的安裝通孔Π，所述第二旋轉軸安裝在所述安裝通孔Π內。6.根據權利要求4所述的用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，其特征在于:所述連接凸起Π面向所述連接槽Π端部呈弧形。7.根據權利要求1-6任一項所述的用于風洞模型的三軸旋轉試驗裝置，其特征在于:所述第三軸旋轉驅動機構包括與所述連接件固定連接并與所述連接件同軸設置的渦輪和與所述渦輪嚙合的蝸桿;或所述第三軸旋轉驅動機構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;或所述第三軸旋轉驅動機構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;或所述第三軸旋轉驅動機構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。
【文檔編號】G01M9/08GK106092499SQ201610535366
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月8日
【發明人】閆渤文, 秦鳳江, 晏致濤, 劉坤
【申請人】重慶大學