基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，目的在于模仿蝠鲼的胸鰭展向擺動曲線以及弦向波動運(yùn)動，包括3根鰭條；其中前鰭條由防水舵機(jī)驅(qū)動前鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動，帶動前鰭條尾桿擺動。中間鰭條由同步帶傳動機(jī)構(gòu)、齒輪減速機(jī)構(gòu)、兩級中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和中鰭條尾桿組成；由同步帶傳動機(jī)構(gòu)將動力傳遞至二級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，且由齒輪減速機(jī)構(gòu)將發(fā)動機(jī)動力傳遞至一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；使一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與二級導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)間形成轉(zhuǎn)速差。后鰭條為由舵機(jī)驅(qū)動擺動的尾桿。上述各鰭條的尾桿之間及尾桿與機(jī)架之間由橡皮管連接。上述驅(qū)動舵機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)以緊湊的結(jié)構(gòu)形式仿蝠鲼胸鰭擺動，實(shí)現(xiàn)水下推進(jìn)。
【專利說明】
基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水下仿生胸鰭推進(jìn)裝置，屬于水下仿生推進(jìn)器技術(shù)領(lǐng)域，更特別地說，是一種能夠模仿海洋中胸鰭擺動推進(jìn)的蝠鲼胸鰭三維運(yùn)動變形的多鰭條多關(guān)節(jié)仿生胸鰭驅(qū)動骨架。
【背景技術(shù)】
[0002]自然界中的魚類推進(jìn)方式主要有兩種，身體/尾鰭推進(jìn)模式和中間鰭/對鰭推進(jìn)模式。水下仿生推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域開發(fā)的機(jī)器魚也主要分為兩大類，類蝠鲼的胸鰭擺動推進(jìn)模式屬于中間鰭/對鰭推進(jìn)模式，相對于身體/尾鰭推進(jìn)模式，中間鰭/對鰭推進(jìn)模式具有高機(jī)動性、高穩(wěn)定性、高效率等特點(diǎn)，因此越來越多的科研工作者試圖通過仿生方式來挺高水下推進(jìn)器的性能，成為水下推進(jìn)器領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)。
[0003]目前所開發(fā)的胸鰭平臺主要有柔性和剛性兩種，柔性胸鰭與自然界蝠鲼的胸鰭更為接近，推進(jìn)效果更佳。蝠鲼胸鰭擺動時(shí)展向截面為多項(xiàng)式曲線，而擬合曲線的方法一般為柔性機(jī)構(gòu)、剛性機(jī)構(gòu)、特殊材料。其中特殊材料和柔性機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的推進(jìn)力較小，導(dǎo)致仿生水下推進(jìn)器速度低等問題，剛性機(jī)構(gòu)存在鰭條局部變形大等問題，導(dǎo)致仿生水下推進(jìn)器外觀不相似、推進(jìn)效率降低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，在擬合胸鰭變形多項(xiàng)式曲線的前提下，優(yōu)化胸鰭的變形效果，提高胸鰭外觀仿生相似度，本發(fā)明提出一種基于同步帶傳動機(jī)構(gòu)和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用靈活，可裝備到水下潛器機(jī)體上。
[0005]本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，包括前鰭條、中鰭條與后鰭條，分別沿弦向等間隔設(shè)置。
[0006]所述中鰭條包括中鰭條驅(qū)動舵機(jī)、齒輪減速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)與中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、中鰭條尾桿與轉(zhuǎn)接軸;其中，中鰭條驅(qū)動舵機(jī)的輸出軸與轉(zhuǎn)接軸同軸連接。中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)包括由一級導(dǎo)桿與一級曲柄構(gòu)成的一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、由二級導(dǎo)桿、二級曲柄構(gòu)成的二級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，以及中鰭條基座。其中，一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，一級導(dǎo)桿末端與中鰭條基座前端連接，形成轉(zhuǎn)動副。通過銷軸穿過沿一級導(dǎo)桿軸向設(shè)計(jì)的中鰭條滑孔A，銷軸的傳動端穿過一級曲柄前端;連接端與二級曲柄末端相連，使一級曲柄、二級曲柄與一級導(dǎo)桿間形成移動副。一級曲柄末端套在轉(zhuǎn)接軸上;二級導(dǎo)桿末端與一級導(dǎo)桿前端相連，形成轉(zhuǎn)動副;通過銷軸穿過沿二級導(dǎo)桿軸向設(shè)計(jì)的中鰭條滑孔B與二級曲柄前端間相連，使二級曲柄與二級導(dǎo)桿間形成移動副;二級導(dǎo)桿前端與中鰭條尾桿末端固連。
[0007]所述傳動機(jī)構(gòu)的輸入端安裝在轉(zhuǎn)接軸上，輸出端安裝在一級曲柄前端處銷軸傳動端部;將中鰭條驅(qū)動舵機(jī)輸出的動力經(jīng)傳遞至二級導(dǎo)桿。
[0008]所述齒輪減速機(jī)構(gòu)用于將中鰭條驅(qū)動舵機(jī)的轉(zhuǎn)速降低后輸出至一級曲柄305b，且使一級曲柄與二級曲柄在擺動過程中形成轉(zhuǎn)速差。
[0009]通過合理控制各鰭條間的運(yùn)動相位差，使本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，可實(shí)現(xiàn)由展向擺動以及弦向波動耦合而成的復(fù)雜三維運(yùn)動。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]1、本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，驅(qū)動裝置采用防水舵機(jī)驅(qū)動，能夠擬合胸鰭展向變形規(guī)律；
[0012]2、本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，能夠靈活應(yīng)用于仿生水下航行器中，根據(jù)航行器的尺寸以及任務(wù)需求，可以靈活選擇鰭條的數(shù)目以及展向長度。
[0013]3、本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，在鰭條的整個(gè)運(yùn)動過程中，鰭條運(yùn)動關(guān)節(jié)處無隆起，外形光滑，可以采用非透水整體澆筑蒙皮包覆。
[0014]4、本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，前鰭條與后鰭條采用不同關(guān)節(jié)數(shù)目及剛度的鰭條，使得航行器具備良好的倒游能力；
[0015]5、本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，相鄰鰭條通過橡皮管牽連，更好地?cái)M合胸鰭運(yùn)動。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置的前鰭條結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0018]圖3為本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置的中鰭條結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0019]圖4為本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置的中鰭條上擺狀態(tài)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置的中鰭條下擺狀態(tài)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1-前鰭條2-中鰭條3-后鰭條
[0023]4-胸鰭連接板5-連接桿101-前鰭條驅(qū)動舵機(jī)
[0024]6-橡皮管102-前鰭條舵盤103-前鰭條尾桿
[0025]104-前鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 105-前鰭條舵機(jī)安裝座 104a_前鰭條曲柄
[0026]104b-前鰭條基座104c-前鰭條導(dǎo)桿104d_前鰭條銷軸A
[0027]104e_前鰭條銷軸B104f-前鰭條銷軸C104g-前鰭條滑孔
[0028]201-后鰭條驅(qū)動舵機(jī)202-后鰭條舵盤203-后鰭條尾桿
[0029]301-鰭條驅(qū)動舵機(jī)302-中鰭條舵盤303-齒輪減速機(jī)構(gòu)
[0030]304-傳動機(jī)構(gòu)305-中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 306-中鰭條尾桿
[0031]307-轉(zhuǎn)接軸308-中鰭條舵機(jī)安裝座 303a_第一主動齒輪
[0032]303b-第二主動齒輪303c-第一從動齒輪303d_第二從動齒輪
[0033]303e_減速軸304a_主動帶輪304b_從動帶輪
[0034]304c-傳動皮帶305a-—級導(dǎo)桿305b_—級曲柄
[0035]305c-二級導(dǎo)桿305d-二級曲柄305e_中鰭條基座
[0036]305f-中鰭條銷軸A305g-中鰭條銷軸B305h_中鰭條銷軸C
[0037]305i_中鰭條銷軸D305j_中鰭條滑孔A305k_中鰭條滑孔B
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0039]本發(fā)明仿生胸鰭鰭條裝置，包括前鰭條1、中鰭條2與后鰭條3，分別沿弦向等間隔設(shè)置，如圖1所示。
[0040]前鰭條包括前鰭條驅(qū)動舵機(jī)101、前鰭條舵盤102與前鰭條尾桿103，以及一套由前鰭條曲柄104a、前鰭條基座104b、前鰭條導(dǎo)桿104c構(gòu)成的前鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)104，如圖2所示。其中，前鰭條驅(qū)動舵機(jī)101通過前鰭條舵機(jī)安裝座105固定于胸鰭連接板4上。前鰭條驅(qū)動舵機(jī)101輸出軸沿弦向設(shè)置，其上同軸套接有前鰭條舵盤102。前鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)104中，前鰭條基座104a末端固定安裝于胸鰭連接板4上；另一端沿軸向設(shè)計(jì)有兩個(gè)安裝孔，其中靠近前鰭條基座104a前端的安裝孔通過前鰭條銷軸A104d與前鰭條導(dǎo)桿104c末端連接，形成轉(zhuǎn)動副；另一個(gè)安裝孔通過前鰭條銷軸B104e與前鰭條曲柄104d末端連接，形成轉(zhuǎn)動副。前鰭條曲柄104d還通過螺栓固定于前鰭條舵盤102上。前鰭條導(dǎo)桿104c上，靠近前鰭條導(dǎo)桿104c前端開有貫通前鰭條導(dǎo)桿104c左右兩側(cè)，且沿前鰭條導(dǎo)桿104c軸向設(shè)計(jì)的前鰭條滑孔104h。通過前鰭條銷軸C104f穿過前鰭條滑孔104g后，與前鰭條曲柄104d前端相連，使前鰭條曲柄104d與前鰭條導(dǎo)桿104c間形成移動副。前鰭條導(dǎo)桿104c前端與前鰭條尾桿103末端固連。由此，通過前鰭條驅(qū)動舵機(jī)101輸出軸轉(zhuǎn)動，帶動前鰭條曲柄104d上下擺動，此時(shí)前鰭條滑孔104h內(nèi)的前鰭條銷軸C104f會沿前鰭條滑孔104g移動，同時(shí)還帶動前鰭條導(dǎo)桿104c上下擺動，進(jìn)而帶動前鰭條尾桿103上下擺動。
[0041 ] 所述后鰭條2包括后鰭條驅(qū)動舵機(jī)201、后鰭條舵盤202與后鰭條尾桿203，如圖1所示。其中，后鰭條驅(qū)動舵機(jī)201通過舵機(jī)安裝座固定于胸鰭連接板4上。后鰭條尾桿203末端固定安裝在后鰭條舵盤20上。由此通過后鰭條驅(qū)動舵機(jī)201輸出軸轉(zhuǎn)動帶動后鰭條尾桿203上下擺動。
[0042]所述中鰭條3包括中鰭條驅(qū)動舵機(jī)301、中鰭條舵盤302、齒輪減速機(jī)構(gòu)303、傳動機(jī)構(gòu)304、中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)305、中鰭條尾桿306與轉(zhuǎn)接軸307，如圖3所示。其中，中鰭條驅(qū)動舵機(jī)301通過中鰭條舵機(jī)安裝座308固定于胸鰭連接板4上。中鰭條驅(qū)動舵機(jī)301的輸出軸沿弦向設(shè)置，其上同軸固定安裝有中鰭條舵盤302。轉(zhuǎn)接軸307的連接端與中鰭條舵盤302同軸固連，轉(zhuǎn)接軸307用來安裝傳動機(jī)構(gòu)304與中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)305。
[0043]上述中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)305包括由一級導(dǎo)桿305a與一級曲柄305b構(gòu)成的一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、由二級導(dǎo)桿305c、二級曲柄305d構(gòu)成的二級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，以及中鰭條基座305e。其中，中鰭條基座305e末端固定安裝于胸鰭連接板4上。一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，一級導(dǎo)桿305a末端通過中鰭條銷軸A305f與中鰭條基座305e前端連接，形成轉(zhuǎn)動副。一級導(dǎo)桿305a上，靠近一級導(dǎo)桿305a前端位置開有貫通一級導(dǎo)桿305a左右兩側(cè)，且沿一級導(dǎo)桿305a軸向設(shè)計(jì)的中鰭條滑孔A305j;通過中鰭條銷軸B305g穿過中鰭條滑孔A305j，中鰭條銷軸B305g的傳動端穿過一級曲柄305b前端，用來連接傳動機(jī)構(gòu)304;連接端與二級曲柄305d末端相連，使一級曲柄305b、二級曲柄305d與一級導(dǎo)桿305a間形成移動副。二級導(dǎo)桿305c末端通過中鰭條銷軸C305h與一級導(dǎo)桿305a前端相連，形成轉(zhuǎn)動副。二級導(dǎo)桿305c上，靠近二級導(dǎo)桿305c前端開有貫通二級導(dǎo)桿305c左右兩側(cè)，且沿二級導(dǎo)桿305c軸向設(shè)計(jì)的中鰭條滑孔B305k，通過中鰭條銷軸D305i穿過中鰭條滑孔B305k與二級曲柄305d前端間相連，使二級曲柄305d與二級導(dǎo)桿305c間形成移動副。二級導(dǎo)桿305c前端與中鰭條尾桿306末端固連。
[0044]所述傳動機(jī)構(gòu)304包括主動帶輪304a、從動帶輪304b與傳動皮帶304c，用來將中鰭條驅(qū)動舵機(jī)301輸出的動力直接傳遞至二級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);其中，主動帶輪和從動帶輪的分度圓直徑相同；主動帶輪304a中心設(shè)計(jì)有矩形通孔，主動帶輪304a通過該矩形通孔套在轉(zhuǎn)接軸307的連接端處設(shè)計(jì)的矩形截面段上并固定。從動帶輪304b中心同樣設(shè)計(jì)有矩形通孔，從動帶輪304b通過該矩形通孔套在中鰭條銷軸B305g傳動端設(shè)計(jì)的矩形截面段上并固定。上述主動帶輪304a與從動帶輪304b間通過傳動皮帶304c套接。由此，通過中鰭條驅(qū)動電機(jī)301轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)接軸307轉(zhuǎn)動，主動帶輪304a隨動，進(jìn)而通過傳動皮帶304c帶動主動帶輪304a轉(zhuǎn)動，中鰭條銷軸B305g隨動，帶動二級曲柄305d上下擺動，進(jìn)而使中鰭條銷軸D304i沿中鰭條滑孔A305j移動，同時(shí)帶動二級導(dǎo)桿305c上下擺動，最終帶動中鰭條尾桿306上下擺動，如圖4所示。
[0045]所述齒輪減速機(jī)構(gòu)303包括第一主動齒輪303a、第二主動齒輪303b、第一從動齒輪303c、第二從動齒輪303d與減速軸303e，用于將中鰭條驅(qū)動舵機(jī)301的轉(zhuǎn)速降低后輸出至一級曲柄305b，且使一級曲柄305b與二級曲柄305D在擺動過程中形成轉(zhuǎn)速差，轉(zhuǎn)速差2:1。其中，第一主動齒輪303a中心設(shè)計(jì)有矩形通孔，通過該矩形通孔套在轉(zhuǎn)接軸307的矩形截面段上并固定。第二從動齒輪303d上開有矩形通孔，通過該通孔套在一級曲柄305b末端設(shè)計(jì)的矩形突起上并固定。一級曲柄305b末端的矩形突起上開有軸孔，一級曲柄305b通過該通孔套在轉(zhuǎn)接軸307上。第一從動齒輪303c與第二主動齒輪303b中心處設(shè)計(jì)有矩形通孔，通過該矩形通孔分別套在減速軸303e兩端設(shè)計(jì)的矩形截面段上并固定。上述減速軸303e—端通過軸承安裝在軸座303f上，并通過軸座303f安裝在中鰭條舵機(jī)安裝座308上；另一端通過軸承安裝在中鰭條基座305e上，且使第一從動齒輪303c和第二主動齒輪303b分別與第一主動齒輪303a和第二從動齒輪303d嚙合。由此，由此，通過中鰭條驅(qū)動電機(jī)301轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)接軸307轉(zhuǎn)動的同時(shí)，通過第一主動齒輪303a與第一從動齒輪303c間的傳動，帶動減速軸303e轉(zhuǎn)動，通過第二主動齒輪303b與第二從動齒輪303d間的傳動，帶動一級曲柄擺動，使中鰭條銷軸B305g沿中鰭條滑孔A305j移動，同時(shí)帶動一級導(dǎo)桿305a擺動，如圖4、圖5所示。
[0046]上述仿生胸鰭鰭條裝置中，中鰭條尾桿306設(shè)計(jì)為“T”型板狀結(jié)構(gòu)，前鰭條尾桿103與后鰭條尾桿203設(shè)計(jì)為“Γ型的板狀結(jié)構(gòu)，且中鰭條尾桿306尖端兩側(cè)分別與前鰭條尾桿103和后鰭條尾桿203尖端一側(cè)通過橡皮管相連;前鰭條尾桿103和后鰭條尾桿203尖端另一側(cè)分別與胸鰭連接板4的前緣及后緣上設(shè)計(jì)的垂直與胸鰭連接板的連接桿5端部通過橡皮管相連。在連接完成后，整個(gè)仿生胸鰭鰭條裝置的外緣與蝠鲼胸鰭的外緣一致，采用非透水整體澆筑蒙皮包覆。
[0047]綜上，通過合理控制各鰭條間的運(yùn)動相位差，使本發(fā)明基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，可實(shí)現(xiàn)由展向擺動以及弦向波動耦合而成的復(fù)雜三維運(yùn)動。
[0048]本發(fā)明前鰭條1、中鰭條2與后鰭條3中，所用的全部銷軸均通過外部套接軸套減小摩擦力，通過卡簧實(shí)現(xiàn)軸向定位;且所有滑孔內(nèi)均設(shè)置有滑套，用于減小所穿入的銷抽與滑孔間的摩擦力。前鰭條尾桿103、中鰭條尾桿306與后鰭條尾桿203均采用玻璃纖維板。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，包括前鰭條、中鰭條與后鰭條，分別沿弦向等間隔設(shè)置;其特征在于: 所述中鰭條包括中鰭條驅(qū)動舵機(jī)、齒輪減速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、中鰭條尾桿與轉(zhuǎn)接軸;其中，中鰭條驅(qū)動舵機(jī)的輸出軸與轉(zhuǎn)接軸同軸連接； 所述中鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)包括由一級導(dǎo)桿與一級曲柄構(gòu)成的一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、由二級導(dǎo)桿、二級曲柄構(gòu)成的二級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，以及中鰭條基座;其中，一級曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，一級導(dǎo)桿末端與中鰭條基座前端連接，形成轉(zhuǎn)動副;通過銷軸穿過沿一級導(dǎo)桿軸向設(shè)計(jì)的中鰭條滑孔A，銷軸的傳動端穿過一級曲柄前端;連接端與二級曲柄末端相連，使一級曲柄、二級曲柄與一級導(dǎo)桿間形成移動副；一級曲柄末端套在轉(zhuǎn)接軸上;二級導(dǎo)桿末端與一級導(dǎo)桿前端相連，形成轉(zhuǎn)動副;通過銷軸穿過沿二級導(dǎo)桿軸向設(shè)計(jì)的中鰭條滑孔B與二級曲柄前端間相連，使二級曲柄與二級導(dǎo)桿間形成移動副;二級導(dǎo)桿前端與中鰭條尾桿末端固連； 所述傳動機(jī)構(gòu)的輸入端安裝在轉(zhuǎn)接軸上，輸出端安裝在一級曲柄前端處銷軸傳動端部;將中鰭條驅(qū)動舵機(jī)輸出的動力經(jīng)傳遞至二級導(dǎo)桿； 所述齒輪減速機(jī)構(gòu)用于將中鰭條驅(qū)動舵機(jī)的轉(zhuǎn)速降低后輸出至一級曲柄305b，且使一級曲柄與二級曲柄在擺動過程中形成轉(zhuǎn)速差。2.如權(quán)利要求1所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:所述傳動機(jī)構(gòu)包括主動帶輪、從動帶輪與傳動皮帶;其中主動帶輪固定于轉(zhuǎn)接軸上;從動帶輪固定于一級曲柄前端處銷軸傳動端;主動帶輪與從動帶輪間通過傳動皮帶套接。3.如權(quán)利要求2所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:主動帶輪中心設(shè)計(jì)有矩形通孔，套在轉(zhuǎn)接軸上設(shè)計(jì)的矩形截面段上并固定;從動帶輪中心設(shè)計(jì)有矩形通孔，套在一級曲柄前端處銷軸傳動端設(shè)計(jì)的矩形截面段上并固定。4.如權(quán)利要求1所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:齒輪減速機(jī)構(gòu)包括第一主動齒輪、第二主動齒輪、第一從動齒輪、第二從動齒輪與減速軸;其中，第一主動齒輪固定于轉(zhuǎn)接軸上;第二從動齒輪固定于一級曲柄末端;第一從動齒輪與第二主動齒輪固定套接在減速軸兩端;減速軸一端安裝在軸承座上，另一端與中鰭條基座軸承連接，且使第一從動齒輪和第二主動齒輪分別與第一主動齒輪和第二從動齒輪嚙合。5.如權(quán)利要求4所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:第一主動齒輪中心設(shè)計(jì)有矩形通孔，套在轉(zhuǎn)接軸的矩形截面段上并固定;第二從動齒輪上開有矩形通孔，套在一級曲柄末端設(shè)計(jì)的矩形突起上并固定;第一從動齒輪與第二主動齒輪中心處設(shè)計(jì)有矩形通孔，通過該矩形通孔分別套在減速軸兩端設(shè)計(jì)的矩形截面段上并固定。6.如權(quán)利要求1所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:所述中鰭條驅(qū)動舵機(jī)的輸出軸上安裝有中鰭條舵盤，轉(zhuǎn)接軸通過端部法蘭與舵盤連接。7.如權(quán)利要求1所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:前鰭條包括前鰭條驅(qū)動舵機(jī)與前鰭條尾桿，以及一套由前鰭條曲柄、前鰭條基座、前鰭條導(dǎo)桿構(gòu)成的前鰭條曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);其中，前鰭條導(dǎo)桿末端與前鰭條基座前端連接，形成轉(zhuǎn)動副；前鰭條曲柄末端與前鰭條基座前端連接，形成轉(zhuǎn)動副;且前鰭條曲柄與前鰭條驅(qū)動舵機(jī)輸出軸相對固定;通過銷軸穿過前鰭條導(dǎo)桿上設(shè)計(jì)的前鰭條滑孔與前鰭條曲柄前端相連，使前鰭條曲柄與前鰭條導(dǎo)桿間形成移動副;前鰭條導(dǎo)桿前端與前鰭條尾桿末端固連。8.如權(quán)利要求1所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:后鰭條包括后鰭條驅(qū)動舵機(jī)與后鰭條尾桿；后鰭條尾桿末端與后鰭條舵機(jī)輸出軸間相對固定。9.如權(quán)利要求1所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:中鰭條尾桿與前鰭條和后鰭條的尾桿間通過橡皮管相連。使水下推進(jìn)裝置的外緣與蝠鲼胸鰭的外緣曲線一致。10.如權(quán)利要求1所述基于同步帶傳動和曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的水下推進(jìn)裝置，其特征在于:同步帶傳動機(jī)構(gòu)中主動帶輪和從動帶輪的的分度圓直徑相同。
【文檔編號】B63H23/02GK106005338SQ201610483589
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】蔡月日, 劉鵬超, 闞子程, 畢樹生
【申請人】北京航空航天大學(xué)