本發(fā)明涉及超聲電機、飛機制造，具體涉及一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、超聲電機是一種微型作動器，主要由金屬彈性基體、動子、壓電陶瓷和摩擦材料等組成；其利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機械能，可以很好地規(guī)避電磁電機有電磁干擾，并在特定的激勵方式下，能夠在定子上產(chǎn)生有驅(qū)動能力的橢圓運動，從而驅(qū)動壓緊在定子表面的動子運動，將微觀運動轉(zhuǎn)換為宏觀運動；這一運動可以是圓周運動也可以是直線運動。相比于傳統(tǒng)電磁電機，超聲電機體積方面具有更大的潛在優(yōu)勢，可以用在較大期間的同時也被廣泛應(yīng)用于各種微小器件。這就可以很好的適應(yīng)被驅(qū)動件。隨著對更小的驅(qū)動件的需求越來越多，超聲電機的應(yīng)用也越來越廣泛。

2、超音速飛機是一種速度超過音速的飛機，進氣道是超音速飛機推進系統(tǒng)的重要組成部件，承擔(dān)著捕獲、壓縮自由來流的任務(wù)，使進入燃燒室的氣流盡量均勻，為航空發(fā)動機提供滿足一定流量與速度要求的高品質(zhì)空氣流量，其能否高效高性能的工作，關(guān)系到整個推進系統(tǒng)甚至飛行器性能的優(yōu)劣。超聲速可變進氣道通過改變進氣道的幾何參數(shù)來實現(xiàn)，通常采用調(diào)節(jié)喉道面積、壓縮角角度、中心椎位置等方法對進氣道流場進行調(diào)節(jié)及控制。目前對可變進氣道的設(shè)計通常使用機械裝置驅(qū)動，相對于定幾何進氣道而言，會增加發(fā)動機重量與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，同時也會帶來聯(lián)接、密封、冷卻及控制等問題，因此，設(shè)計簡單、滿足性能要求的可變進氣道調(diào)節(jié)裝置具有較好的社會效益與經(jīng)濟效益。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了針對上述問題，本發(fā)明提供了一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，作動系統(tǒng)和動力系統(tǒng)。

4、所述的作動系統(tǒng)為曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄滑塊機構(gòu)設(shè)置進氣道內(nèi)壁邊上，所述的曲柄滑塊機構(gòu)包括滑塊、連桿、底座、導(dǎo)軌，滑塊、超聲電機都安裝在底座上；

5、所述的動力系統(tǒng)為超聲電機，其的壓電陶瓷片在高頻電源的激勵下振動，使得驅(qū)動足做橢圓運動使得滑塊沿著直線滑軌做往復(fù)的直線運動，通過連桿傳遞運動來調(diào)節(jié)進氣口的大小，進而來適應(yīng)目前的飛行狀況來調(diào)節(jié)發(fā)動機的進氣效率。

6、所述超聲電機是板型縱彎超聲電機；

7、所述的擋板a一端和進氣道相連一端和連桿a使用球鉸相連；

8、所述的超聲電機驅(qū)動組件是使用超聲電機驅(qū)動滑塊，一端和超聲電機底座相連，一端和連桿a相連；

9、所述的擋板b一端和進氣道相連一端和連桿b使用球鉸相連；

10、所述的超聲電機驅(qū)動組件b是使用超聲電機驅(qū)動滑塊，一端和超聲電機底座相連，一端和連桿b相連；

11、所述的擋板c一端和進氣道相連一端和連桿c使用球鉸相連。

12、所述的超聲電機驅(qū)動組件c是使用超聲電機驅(qū)動滑塊，一端和超聲電機底座相連，一端和連桿c相連；

13、所述的底座，滑塊，導(dǎo)軌安裝在一起，并且連接這曲柄滑塊機構(gòu)，板型縱彎超聲電機驅(qū)動滑塊，從而帶動滑塊運動。

14、所述的驅(qū)動足的材料為氧化鋯，直徑為0.5mm；

15、所述的軸承及緊固件和左右方向限位機構(gòu)用來對板型縱彎超聲電機進行約束，限制電機的左右方向的運動。

16、所述的夾持裝置，該夾持用來放置超聲電機。

17、所述的超聲電機定子，其材料為磷青銅qsn并且其上粘有壓電陶瓷片。

18、所述的彈簧，超聲電機的驅(qū)動足在作動時做橢圓運動，該彈簧給超聲電機提供持續(xù)的預(yù)緊力，使得驅(qū)動足一直和滑塊接觸。

19、所述的電機底座，用來安裝電機及其夾持。

20、所述的左右方向限位機構(gòu)，用來約束超聲電機在豎直方向上的運動；

21、所述的底座安裝在進氣口內(nèi)壁上。直線滑軌安裝在底座上，滑塊在直線滑軌上做往復(fù)直線運動。連桿把滑塊和擋板連接在一起。

22、所述的超聲電機驅(qū)動滑塊時是分布式放置，具體數(shù)量需要看載荷的大小，增加超聲電機數(shù)量。

23、本發(fā)明的有益效果是：

24、1、超聲電機響應(yīng)速度快、可以在飛機飛行過程中實時優(yōu)化發(fā)動機不同飛行條件下的進氣效率。

25、2、現(xiàn)有的二元可調(diào)進氣道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量高，超聲電機功率密度大，可以完成優(yōu)化發(fā)動機進氣效率的同時有效減輕飛機重量。

26、3、結(jié)構(gòu)簡潔、操作簡單。

技術(shù)特征：

1.一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，包括滑塊(12)、連桿、底座(11)、導(dǎo)軌(13)、超聲電機、驅(qū)動足(14)、軸承(15)、夾持裝置、電機定子、彈簧、電機底座(19)，滑塊(12)、超聲電機都安裝在底座(11)上；

2.如權(quán)利要求1所述的一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，所述的超聲電機是板型縱彎超聲電機。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，所述的超聲電機的定子(17)，材料為磷青銅qsn并且其上粘有壓電陶瓷片。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，所述的驅(qū)動足(14)的材料為氧化鋯，直徑為0.5mm。

5.如權(quán)利要求3所述的一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，所述的驅(qū)動足(14)的材料為氧化鋯，直徑為0.5mm。

6.如權(quán)利要求1或2或5所述的一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，所述的電機底座(19)，用來安裝電機及其夾持。

7.如權(quán)利要求3所述的一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，所述的電機底座(19)，用來安裝電機及其夾持。

8.如權(quán)利要求4所述的一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)，其特征在于，所述的電機底座(19)，用來安裝電機及其夾持。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超聲電機驅(qū)動的輕量化、快速響應(yīng)的二元可調(diào)節(jié)機構(gòu)。其包括作動系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，作動系統(tǒng)為曲柄滑塊機構(gòu)，設(shè)置進氣道內(nèi)壁邊上，包括滑塊、連桿、底座；動力系統(tǒng)用V型超聲電機來驅(qū)動，采取分布式放置在滑塊的底座上，來驅(qū)動機構(gòu)運動來改變進氣道的幾何形狀。與現(xiàn)有的可變進氣道驅(qū)動裝置相比，本發(fā)明有益的效果是：超聲電機響應(yīng)速度快、可以在飛機飛行過程中實時優(yōu)化發(fā)動機不同飛行條件下的進氣效率；現(xiàn)有的二元可調(diào)進氣道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量高，超聲電機功率密度大，可以完成優(yōu)化發(fā)動機進氣效率的同時有效減輕飛機重量；結(jié)構(gòu)簡潔，操作簡單。

技術(shù)研發(fā)人員：趙建國,臺春雷,黃寧,梁新增,李亮亮
受保護的技術(shù)使用者：沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10