[发明专利]一种水下运载装备的并联式矢量推进器

摘要

一种水下运载装备的并联式矢量推进器，属于水下推进器领域，包括动平台、静平台、螺旋桨、角接触轴承；矢量推进器的并联机构由动静平台之间的一条传动支链和两条运动支链组成，UPU传动支链底端和顶端通过球笼式万向节连接，传动支链中间为可伸缩式扭矩传动轴；UPR运动支链的底部十字轴万向节与静平台连接，顶端转动副与动平台连接，RPU运动支链底端转动副与静平台连接，顶端为十字轴万向节与动平台连接，两条运动支链中间部分均为直线电机驱动轴；而且动静平台中心转轴处设置有角接触轴承。本发明可实现两转一移三自由度的空间运动，且具有整体体积小、刚度大、精度高、转动工作空间大、机动性能高等优点，可广泛应用于水下运载装备推进系统。

主权项

1.一种水下运载装备的并联式矢量推进器，其特征在于，所述的并联式矢量推进器包括静平台(1)、动平台(2)、螺旋桨(3)、UPU传动支链(4)、UPR运动支链(5)、RPU运动支链(6)、角接触轴承A(16)、角接触轴承(B17)、动力输入轴(18)；所述的静平台(1)位于矢量推进器的底部，动平台(2)位于矢量推进器的顶部，二者整体呈三角形状，静平台(1)和动平台(2)之间设有三根支链，分别为UPU传动支链(4)、UPR运动支链(5)、RPU运动支链(6)；所述的动平台(2)上嵌有角接触轴承A(16)，该角接触轴承A(16)用于螺旋桨轴(19)的限位和传动，螺旋桨轴(19)上安装螺旋桨(3)，螺旋桨(3)的空间位姿与动平台(2)运动同步，同样受到静平台(1)上三根支链的协同运动的影响；所述的UPU传动支链(4)用于将扭矩与转速精准传递给末端的螺旋桨(3)，包括球笼式万向节A(13)、扭矩传动轴(15)和球笼式万向节B(14)；所述的UPU传动支链(4)顶端与动平台(2)之间通过球笼式万向节B(14)连接，底端与静平台(1)之间通过角接触轴承(B17)和球笼式万向节A(13)连接，中间为可伸缩式扭矩传动轴(15)；所述的UPU传动支链(4)通过球笼式万向节A(13)与动力输入轴(18)连接，实现全方位的转动和等速精准传递扭矩，该支链顶部的球笼式万向节B(14)与穿过动平台(2)的螺旋桨轴(19)连接，把传动扭矩传递给螺旋桨(3)；所述的UPR运动支链(5)为主动运动支链，主要实现对末端动平台(2)位姿的变换，包括十字轴万向节A(7)、移动副A(9)和转动副A(8)；所述的UPR运动支链(5)底端与静平台(1)之间通过十字轴万向节A(7)连接，顶端与动平台(2)之间通过转动副A(8)连接，中间为移动副A(9)，能够实现动平台(2)一个自由度方向的转动，动平台(2)的俯仰和偏摆通过移动副A(9)、移动副B(12)和移动副(15)的协同工作来实现；所述的RPU运动支链(6)同样是主动运动支链，主要实现对末端动平台位姿的变换，包括转动副B(11)、移动副B(12)和十字轴万向节B(10)；所述的RPU运动支链(6)底端与静平台(1)之间通过转动副B(11)连接，顶端与动平台(2)之间通过十字轴万向节B(10)连接，中间为移动副B(12)，能够实现动平台两自由度的转动。