[发明专利]一种形状记忆合金扭力管

说明书

本发明公开了一种形状记忆合金扭力管，包括保护罩、第一传动端部、第二传动端部、第一输出轴、中部联结结构、形状记忆合金管组和第二输出轴，第一传动端部、中部联结结构和形状记忆合金管组位于保护罩内。形状记忆合金管组包括多个平行设置的SMA管，相邻SMA管之间通过中部联结结构相连，形状记忆合金管组的端部与第一传动端部相连，形状记忆合金管组的另一端与第二传动端部相连，第一传动端部与第二输出轴相连，第二传动端部与第一输出轴相连，形状记忆合金管组中的SMA管加温后自身产生扭转变形，同时通过第一传动端部将扭矩传递到第二输出轴，通过第二传动端部部将扭矩传递到第一输出轴。

技术领域

本发明属于扭力管技术领域，具体涉及一种形状记忆合金扭力管。

背景技术

一直以来，机械转动部件的实现多采用电机、减速器、丝杠等这种笨重的传统传动机构。然而随着航空航天、机器人等新兴领域的大力发展，传统传动机构已然无法在特定的工况下满足需求，因此采用以形状记忆合金(SMA)为代表的智能驱动显得尤为迫切。SMA是一种新型智能材料，其特性为材料内部发生的热弹性马氏体相变产生的形状记忆效应，因此在特定温度下可以产生变形。由于利用SMA变形这种自身材料特性，传统传动机构被替代，这种驱动器不仅有着大扭矩的优点，而且可以做的很紧凑。

形状记忆合金(SMA)扭力管这种智能驱动器可应用以下场景。当前可折叠机翼在不同飞行环境下变化机翼形状来完成特定的飞行任务，飞机在多种飞行条件下飞行，如起飞、滑翔、机动等跨速域飞行。将机翼全部或部分打开，以适应不同飞行条件，保持良好飞行性能，在降落、起飞和滑翔时，机翼全部展开使得展弦比最大，产生大的升阻比；在高速飞行或机动时，机翼折叠以减小阻力。在航空母舰上起飞的舰载机数量越多，相对实力越强，因此机翼折叠有助于航空母舰的容纳量。然而，机翼是基于二维翼型建立的三维几何体，有着较大的弦长和较小的厚度，是一种特殊的薄腔三维结构，若在内部安置大扭矩输出的传统驱动器，其难度系数大。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种扭矩大、体积小、质量轻的形状记忆合金扭力管。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种形状记忆合金扭力管，包括保护罩、第一传动端部、第二传动端部、第一输出轴、中部联结结构、形状记忆合金管组和第二输出轴，第一传动端部、中部联结结构和形状记忆合金管组位于保护罩内，形状记忆合金管组包括多个平行设置的SMA管，相邻SMA管之间通过中部联结结构相连，形状记忆合金管组的端部与第一传动端部相连，形状记忆合金管组的另一端与第二传动端部相连，第一传动端部与第二输出轴相连，第二传动端部与第一输出轴相连，形状记忆合金管组中的SMA管加温后自身产生扭转变形，同时通过第一传动端部将扭矩传递到第二输出轴，通过第二传动端部部将扭矩传递到第一输出轴。

优选地，所述第一传动端部包括固定盘和支撑盘，固定盘和支撑盘之间设有齿轮组、第一石墨轴套和第二石墨轴套，第一石墨轴套安装在支撑盘内，第二石墨轴套安装在固定盘内，齿轮组分别套设在SMA管和第二输出轴上，SMA管扭曲变形时通过齿轮组带动第二输出轴转动，从而传递扭矩。

优选地，所述固定盘上设有固定盘第一孔、固定盘第二孔、固定盘第三孔和固定盘接头，固定盘第一孔和固定盘第三孔均为花键孔，固定盘第一孔和固定盘第三孔内分别穿设有SMA管，第二石墨轴套位于固定盘第二孔内，第二输出轴穿设于第二石墨轴套；齿轮组包括第一主动齿轮和第二主动齿轮，第一主动齿轮和第二主动齿轮分别套设在SMA管上，第一主动齿轮和第二主动齿轮与第二输出轴相连。

优选地，所述支撑盘包括支撑盘孔组和支撑盘接头，第一石墨轴套与支撑盘孔组相连，支撑盘孔组包括支撑盘第一孔、支撑盘第二孔、支撑盘第三孔、支撑盘第四孔和支撑盘第五孔，支撑盘第一孔、支撑盘第二孔、支撑盘第三孔、支撑盘第四孔和支撑盘第五孔均为通孔结构，SMA管通过第一石墨轴套与支撑盘孔组相连。