[實用新型]對稱式仿魚尾擺動水下推進器

無效

• 申請號: 200820099595.0
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN201296374Y
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 楊正風;江克堅
• 申請（專利權）人: 楊正風
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36
• 代理公司: 重慶華科專利事務所
• 代理人: 康海燕

技術領域

本實用新型專利屬于水下推進器(系統)，區別于現行的螺旋槳、噴氣(水)式水下推進器(系統)，是一種仿魚尾擺動的水下推進器。

背景技術

如何利用仿魚尾的擺動來推動船體前進的技術正受到國內外專業人士的關注，各種機器魚的研制也正方興未艾。但是要想讓船，尤其是大船，像真正的魚兒一樣在水中靈活、敏捷的游動，目前的仿生技術恐怕還有相當長的路要走。

眾所周知，魚類(含水中動物)主要是靠尾部擺動時產生的渦流來推動軀體前進的；而渦流的推力是很復雜的，如果把魚看成是剛性的，從圖3的A部分的受力分析可以看出，渦流的推力還將對軀體產生橫向推力Fx，使軀體在前進時發生左右搖擺(即產生振動)。魚顯然是利用了自身軀體的柔軟性以改變身體的曲線來適應渦流的作用，而對于剛性的船體，如何克服這種振動，這正是本實用新型以解決的技術難點問題。

發明內容

本實用新型正是針對目前存在的技術難題，提出一種對稱式仿魚尾擺動水下推進器，以有效克服單(仿魚尾)擺動時產生的振動，提高推進速度。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的對稱式仿魚尾擺動機構包括有動力系統、偏心連桿機構、搖臂、傳動軸、兩組傘齒輪副、兩根輸出軸和兩副仿魚尾式搖鰭；所述動力系統的輸出軸連接偏心連桿機構，偏心連桿機構將動力系統輸出的旋轉運動變成直線往復運動；再經搖臂轉換成軸的有限轉動，所述偏心連桿機構的輸出連接搖臂，搖臂固接在傳動軸上，傳動軸的兩端分別固接傘齒輪副，傘齒輪副又分別固接一根輸出軸，兩輸出軸上分別安裝一副仿魚尾式搖鰭。

所述偏心連桿機構包括偏心軸連桿和第一、第二、第三搖動連桿，偏心軸連桿連接在動力系統的輸出端，第一搖動連桿的一端與偏心軸連桿相對于動力系統的輸出中心偏心端連接，另一端連接第二搖動連桿，將偏心軸連桿的轉動變成第二搖動連桿的水平直線往復運動；第二搖動連桿的另一端與第三搖動連桿連接；第三搖動連桿的另一端與搖臂連接，搖臂的另一端與傳動軸固接，將第二連桿的直線往復運動轉換成軸的在0～180度之間的來回轉動。也可將第二和第三搖動連桿省略，即將第一搖動連桿的另一端直接與搖臂連接，也可實現前述功能。傳動軸和輸出軸都分別通過軸承及軸承座或軸套安裝在底座上。

所述傘齒輪副由兩個傘齒輪以轉動軸軸心線為參考線，呈90度夾角相互嚙合而成，固接在傳動軸兩端的為主動傘齒輪，被動傘齒輪則分別固接一根輸出軸。

工作時，動力系統輸出轉動力，帶動偏心連桿機構，由偏心連桿機構將(圓周運動)轉動轉換成搖臂和傳動軸在有限角度之間(0～180度之間)的轉動，傳動軸帶動兩傳動軸上的傘齒輪副，使兩輸出軸同時形成相向或相反轉動，即對稱式轉動，并帶動其上的仿魚尾作對稱式擺動。

本實用新型具有以下優勢：

1、消除了振動：從(圖3)的A和B的受力分析可以看出，通過設置仿魚尾的對稱式轉動，對船體而言，對稱式仿魚尾(鰭)作對稱式擺動時必將形成對稱式渦流，其產生的橫向推力Fx的影響被抵消，振動被消除，而剩下了前進的推力Fy，這是對現行技術的重大改革和突破

2、節能：仿魚尾擺動時渦流所產生的推力效率高于螺旋槳所產生的推力效率，這一理論已為各國科學家證實。

3、低噪音：由于擺動機構是在低速狀態下運行(擺動頻率遠小于轉動頻率)，故噪音很小。

4、無尾跡而具有很大的隱蔽性。

5、結構簡單，易于制造，具有現實性。

6、易于實現功能的擴展：

附圖說明

圖1是本實用新型的結構原理圖；

圖2是圖1的后視圖；

圖3是本實用新型安裝到船上的渦流產生的推力分解示意圖；

圖4是本實用新型安裝到船上的示意圖；

圖5是本實用新型實現舵機合一的原理圖。

具體實施方式

參見圖2和圖3，本機構主要由動力系統(虛線所示，可為電機，也可為其他動力機構)、偏心軸連桿1、第一、第二和第三搖動連桿2、3和4(2、3、4可為一體)、搖臂5、第一、第二主動傘齒輪6、13和第一、第二被動傘齒輪8、14，傳動軸7，第一輸出軸9、第二輸出軸15，第一軸套10、第二軸套16、底座17、軸承及軸承座11和12、仿魚尾式搖鰭18等構成。其中第一、第二主動傘齒輪6、13分別與第一、第二被動傘齒輪8與14嚙合，并且它們完全相同，第一和第二輸出軸9與15也完全相同，搖臂5、第一和第二主動傘齒輪6、13固接在傳動軸7上，第一、第二被動傘齒輪8、14分別固接在第一和第二輸出軸9、15上。