[实用新型]基于锥齿轮传动的捕获轨迹试验六自由度机构外挂物支杆

说明书

一种基于锥齿轮传动的捕获轨迹试验六自由度机构外挂物支杆，包括前内轴、前支撑杆、第一推力轴承、第二滚针轴承、第二推力轴承、后支撑杆、后内轴、角接触球轴承和第一滚针轴承，前支撑杆与后支撑杆之间通过弯接头固定连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮组成一对锥齿轮互相传动配合，前支撑杆、弯接头和后支撑杆组成外挂物支杆的外部支撑结构，前内轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和后内轴组成外挂物支杆的滚转运动传递结构，第一滚针轴承、第二滚针轴承、第一推力轴承、第二推力轴承和角接触球轴承安装在外部支撑结构的内腔中，本支杆具有传动精度高、传动刚度好的特点，解决了六自由度机构前端外形的气动干扰问题。

技术领域

本发明属于航空气动力风洞试验技术领域，具体涉及一种基于锥齿轮传动的捕获轨迹试验六自由度机构外挂物支杆。

背景技术

捕获轨迹试验是风洞中的一种常见的特种试验，用于模拟飞行器外挂物投放后的飞行轨迹，是评估外挂物分离安全可靠性的一种试验手段。该试验一般通过六自由度机构进行。

六自由度机构是捕获轨迹风洞试验的重要装置，包含沿X、Y、Z三个坐标轴方向的平移自由度和绕X、Y、Z三个坐标轴方向的滚转自由度。六自由度机构一般采用串联机构，即六个自由度方向的运动机构依次串联叠加安装在一起，这样在运动时各自由度方向运动之间相互独立，便于控制；考虑到各个方向自由度运动的独立性和控制解耦的便利性，滚转运动一般都会被设计在六自由度机构的最前端位置，即安装外挂物的位置。

外挂物与六自由度机构通过外挂物支杆连接，外挂物支杆要求既能支撑外挂物，同时要求能够将六自由度机构的滚转运动传递至外挂物。由于离外挂物较近，传动空间和环节较少，故滚转运动一般直接采用中空电机直接驱动；这样的结构会使机构的前端位置外形尺寸较大，导致六自由度机构对外挂物的气动干扰较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于锥齿轮传动的捕获轨迹试验六自由度机构外挂物支杆，解决了六自由度机构前端外形的气动干扰问题。

本发明的目的是这样实现的：一种基于锥齿轮传动的捕获轨迹试验六自由度机构外挂物支杆，包括前段部分和后段部分：

所述的前段部分包括前内轴、前支撑杆、第一推力轴承、第二滚针轴承和第二推力轴承，前内轴与前支撑杆之间安装有第一推力轴承、第二推力轴承、第二滚针轴承、第二推力轴承对应设置有轴承挡圈，第二锥齿轮与前内轴的后端连接；

所述的后段部分包括后支撑杆、后内轴、角接触球轴承和第一滚针轴承，后支撑杆与后内轴之间安装有角接触球轴承和第一滚针轴承，第一锥齿轮与后内轴的前端连接；

所述的前支撑杆与后支撑杆之间通过弯接头固定连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮组成一对锥齿轮互相传动配合；

所述的前支撑杆、弯接头和后支撑杆组成外挂物支杆的外部支撑结构，前内轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和后内轴组成外挂物支杆的滚转运动传递结构，第一滚针轴承、第二滚针轴承、第一推力轴承、第二推力轴承和角接触球轴承安装在外部支撑结构的内腔中。

本发明还具有如下技术特征：

1、如上所述的外挂物支杆整体安装在六自由度机构上，后支撑杆通过螺钉与六自由度机构固定连接，后内轴通过联轴器与自由度机构的滚转电机连接，外挂物与前内轴前端连接。

2、如上所述的第一锥齿轮与第二锥齿轮之间的夹角为156°。

3、如上所述的前内轴与后内轴之间的夹角为24°

本发明的效果和益处为：

1)本支杆前内轴与后内轴之间存在24°夹角，使得六自由度机构远离外挂的轴线，减小了捕获轨迹风洞试验中六自由度机构的气动干扰问题；