[發明專利]一種涵道式飛行器大扭矩作業裝置有效
| 申請號： | 201710309124.1 | 申請日： | 2017-05-04 |
| 公開（公告）號： | CN107131227B | 公開（公告）日： | 2019-02-19 |
| 發明（設計）人： | 黃逍遙;徐彬;項昌樂;張一博 | 申請（專利權）人： | 北京理工大學 |
| 主分類號： | F16D48/06 | 分類號： | F16D48/06 |
| 代理公司： | 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535 | 代理人： | 劉元霞;牛艷玲 |
| 地址： | 100081 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 涵道式飛行器 離合器主動盤 夾持機構 目標物體 轉動動能 作業裝置 轉矩 離合器從動盤 電機 大扭矩 主動盤 施加 飛行器機體 離合器 電機停止 工作物體 固定牢固 殼體固定 扭轉力矩 從動盤 夾緊 殼體 轉動 承載 儲存 供電 傳遞 轉化 | ||
1.一種涵道式飛行器大扭矩作業裝置，其特征在于，所述裝置包括：殼體、電機、離合器主動盤、離合器從動盤和夾持機構；
所述殼體固定在飛行器機體上，用于承載電機、離合器主動盤、離合器從動盤和夾持機構；
所述電機用于向離合器主動盤提供轉動動能；
所述離合器主動盤用于儲存轉動動能；
所述離合器從動盤用于將所述轉動動能轉化為瞬時轉矩；
所述夾持機構用于傳遞從離合器從動盤到目標物體的轉矩并夾緊目標物體。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：當飛行器對目標物體施加扭轉力時，通過電機帶動離合器主動盤轉動，離合器主動盤帶動離合器從動盤轉動，夾持機構通過離合器從動盤獲得轉動能量，從而夾持機構夾持目標物體進行相應的轉動。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述離合器從動盤和夾持機構與殼體連接時不進行周向固定。
4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：當離合器主動盤加速到設定的角速度之后，電機停止提供能量，離合器主動盤與離合器從動盤結合，離合器從動盤與夾持機構獲得轉動動能，從而帶動目標物體轉動。
5.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：離合器從動盤與夾持機構固定連接，離合器從動盤和夾持機構通過軸承與殼體相連接。
6.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于：在夾持機構擰緊或擰松目標物體時，反作用力產生的扭轉力與離合器主動盤本身具有的轉動慣性力相抵消。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，當夾持裝置采用壓力傳感器時，為了擰緊或轉動目標物體所克服螺紋副中阻力所需的扭轉力矩T為：
式中：F表示目標物體的軸向力，λ表示螺紋副的螺紋升角，ρ表示螺紋副的摩擦角，ρ＝arctanf，f表示螺紋副接觸面的摩擦系數。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于：所述夾持機構夾持目標物體需要的力為FP，FP需要滿足的條件為：
FPrPa≥T
式中：a表示夾持機構與目標物體接觸面的個數；rP表示夾持機構夾持目標物體時的夾持半徑。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述離合器主動盤儲存的轉動動能為：
其中，ω表示完成工作任務主動盤所需要達到的角速度，I表示主動盤的轉動慣量。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于：轉動動能與扭轉力矩的關系需要滿足
Ek≥αT
其中，α表示根據卸去預緊力、擰緊或者轉動，完成任務目標所需要的角度。
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