[发明专利]一种适用于马赫数8.0下的俯仰偏航强迫振动动导数试验装置

权利要求书

1.一种适用于马赫数8.0下的俯仰偏航强迫振动动导数试验装置，其特征在于，包括：驱动装置、水冷装置、支撑装置、运动转换装置、力矩传递装置、测量装置；驱动装置作为整个试验装置的动力源，水冷装置为驱动装置提供正常工作环境，通过支撑装置将整个试验装置安装在风洞内；同时，支撑装置为驱动装置、水冷装置、运动转换装置提供安装支撑，运动转换装置将驱动装置的输出转换成简谐运动并传递至力矩传递装置，由力矩传递装置驱动测量装置做强迫振动，测量装置测量强迫振动过程中的俯仰、偏航角位移以及力矩信号；所述的水冷装置包括水冷套主体（23）、水冷套外壳（26）、水冷套凸起块（28）和水冷套管嘴（29）；所述的水冷套主体（23）为中空结构且分为两部分，一部分与支撑装置连接，内部放置减速器；另一部分内腔与电机表面贴合，内腔外套装水冷套外壳（26），并与水冷套外壳（26）之间形成水流冷却空间，水冷套管嘴（29）通过水冷套凸起块（28）安装在水冷套外壳（26）上；通过水流冷却空间以及水冷套管嘴（29）保证电机外表面四周充满水且处于流动状态；所述的水冷装置的横截面积小于风洞试验段横截面积的5%。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：还包括安装在水冷套主体（23）与水冷套外壳（26）之间的水冷套隔板（27），通过水冷套隔板（27）保证水流冷却空间内的水均匀流动。

3.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于：水冷套隔板（27）位于两个水冷套管嘴（29）中间位置；水冷套隔板（27）一侧焊接在水冷套主体（23）上，另一侧与水冷套外壳（26）内表面缝隙为0.5mm-2mm。

4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述的测量装置包括俯仰/偏航铰链（3）和五分量动态天平（1）；五分量动态天平（1）前端安装模型；所述的俯仰/偏航铰链（3）为一体结构，包括两根横梁（31）、一根运动梁（32）、天平连接锥（33）、力矩梁连接面（34）、支杆连接锥（35）；运动梁（32）位于两根厚度一致且对称分布的横梁（31）之间，三根梁两端分别连接力矩梁连接面（34）和支杆连接锥（35），天平连接锥（33）位于力矩梁连接面（34）的另一侧并与五分量动态天平（1）连接；支杆连接锥（35）与支撑装置连接；其中两根横梁（31）起支撑作用；通过运动梁（32）使得力矩梁连接面（34）能够相对支杆连接锥（35）运动。

5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于：所述的运动梁（32）包括前中后三部分，中间部分为厚度与横梁厚度一致的直梁；前后两部分与中间部分的夹角一致，通过前后两部分连接力矩梁连接面（34）和支杆连接锥（35）并使得直梁与横梁垂直。

6.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于：横梁厚度2.0mm-5.0mm。

7.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于：所述的夹角范围30°-60°。

8.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于：俯仰/偏航铰链（3）和五分量动态天平（1）通过锥面配合用天平连接楔子（2）连接。

9.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述的运动转换装置包括轴套（10）、偏心轴（11）、传动杆（12）、轴承；轴套（10）通过过盈配合安装在偏心轴（11）上，偏心轴（11）安装在传动杆（12）前端，传动杆（12）通过轴承支撑在支撑装置内腔，传动杆（12）尾端与驱动装置的输出端连接。

10.根据权利要求9所述的试验装置，其特征在于：通过调节偏心轴（11）的偏心距实现简谐运动振幅的变化。

11.根据权利要求9所述的试验装置，其特征在于：偏心轴（11）通过压紧螺钉和过盈配合方式与传动杆（12）连接。