异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置的制作方法

技术特征：
1.异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：包括旋转动翼、齿轮(3)、伺服电机(4)、导电圆盘(5)、旋转轴(6)和电动机(7)，所述旋转动翼固定连接在所述旋转轴(6)上，设置在飞行器上的所述电动机(7)连接所述旋转轴(6)，并使所述旋转轴(6)连续旋转；所述旋转动翼包括旋转框架(1)，以及安装在所述旋转框架(1)内的可转动的异形叶片(2)，所述伺服电机(4)设置在所述旋转框架(1)内，所述导电圆盘(5)设置在飞行器上，所述旋转框架(1)上设置有与所述导电圆盘(5)接触的导电小杆(106)，所述导电圆盘(5)、所述伺服电机(4)和所述齿轮(3)用于控制所述异形叶片(2)的连续转动和复位；所述异形叶片(2)远离所述旋转轴(6)的一端面积大，靠近旋转轴(6)的一端面积小，所述异形叶片(2)形状函数由下面分段函数确定：述异形叶片(2)形状函数由下面分段函数确定：式中：a——分段函数中叶片的长度系数；l——异形叶片的长度；x1——异形叶片起始点的x坐标值，原点在动翼飞轮的圆心处，x坐标正方向从飞轮的圆心指向飞轮的圆周；π——圆周率，π＝3.1415926；y1——异形叶片第一段的宽度值的一半；y3——异形叶片第三段的宽度值的一半；单一异形叶片产生的驱动力f
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为：式中：p——无人机所在高度的大气压；γ——绝热指数；ω——动翼飞轮的旋转角速度；c——无人机所在高度的大气音速值；
单一矩形叶片的驱动力f
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为：式中：f
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——矩形叶片单一叶片的驱动力；所述异形叶片(2)的驱动力效率η、驱动效率η对分段函数中叶片的长度系数a的偏导数以及驱动效率η对异形叶片的长度l的偏导数为：以及驱动效率η对异形叶片的长度l的偏导数为：以及驱动效率η对异形叶片的长度l的偏导数为：所述导电圆盘(5)包括导电部分(501)和绝缘部分(502)，当所述导电小杆(106)与所述导电部分(501)接触时，所述伺服电机(4)接受到高电平信号并正转，当所述导电小杆(106)与所述绝缘部分(502)接触时，所述伺服电机(4)接受到低电平信号并反转复位；所述异形叶片(2)沿所述旋转轴(6)轴向分布个数为偶数，每个所述异形叶片(2)都固定连接一个所述齿轮(3)，相邻的所述齿轮(3)之间相互啮合，其中一个所述齿轮(3)连接所述伺服电机(4)。2.根据权利要求1所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上设置有中心孔(101)，所述旋转轴(6)固定在连接所述中心孔(101)内。3.根据权利要求2所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上设置有直梁(102)，所述直梁(102)的方向与所述中心孔(101)的轴线平行，所述直梁(102)上开有叶片安装孔(103)，所述叶片安装孔(103)的轴线与所述中心孔(101)的轴线正交，所述异形叶片(2)包括叶片转轴(201)；所述叶片转轴(201)插装在所述叶片安装孔(103)内且可转动，所述叶片转轴(201)插装固定在所述齿轮(3)中心。4.根据权利要求3所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上设置有支撑梁(107)，所述支撑梁(107)上开有伺服电机安装孔(108)，所述伺服电机(4)固定在伺服电机安装孔(108)内。5.根据权利要求4所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上还包括外加强曲梁(104)和内加强曲梁(105)中的至少一种，用于加强所述旋转框架(1)的强度。6.根据权利要求5所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述直梁(102)、所述外加强曲梁(104)和所述内加强曲梁(105)均为空心结构；所述直梁(102)、所述外加强曲梁(104)和所述内加强曲梁(105)为工程塑料材质或碳素纤维材质。7.根据权利要求4所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征
在于：所述导电小杆(106)、所述直梁(102)和所述支撑梁(107)都在所述中心孔(101)的周向均匀分布，所述直梁(102)的数量大于1个，所述导电小杆(106)的数量、所述支撑梁(107)的数量与所述直梁(102)的数量相同。

技术总结
本发明涉及一种用于无人机的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置。包括旋转动翼、齿轮、伺服电机、导电圆盘、旋转轴和电动机，旋转动翼固定连接在旋转轴上，设置在飞行器上的电动机连接旋转轴，并使其旋转，旋转动翼包括旋转框架，以及安装在旋转框架内的可转动的异形叶片，伺服电机、导电圆盘和齿轮用于控制异形叶片的连续转动和复位。本发明吸收了扑翼飞行和旋翼飞行的优点，又克服了两者的缺点，能解决目前小型和微型飞行器中存在的气动效率较低的瓶颈问题，具有待机行程阻力小、工作行程推力大且稳定、气动效率高、装置结构较简单、制造方便的特点，可广泛应用于低雷诺数飞行的各类小型飞行器和无人机中。数飞行的各类小型飞行器和无人机中。数飞行的各类小型飞行器和无人机中。


技术研发人员：华洪良 盛松梅 许建 陈粟裕 周雪峰 苏朗 王杰 邱明 廖振强
受保护的技术使用者：苏州高博软件技术职业学院
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/2/8