一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统的制作方法

文档序号:17869704发布日期:2019-06-11 23:34阅读:268来源:国知局

本实用新型涉及无人直升机,更具体地说是一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统。



背景技术:

现有技术中,农用无人直升机,几乎都由航模演变过来,通常都继承了航模的特点,飞行灵活性强,稳定性不高,使用寿命不长,难于满足农用作业的要求。尤其是主旋翼系统的性能对农用无人直升机的工作性能具有决定性的影响。

现有技术中农用无人直升机的主旋翼系统装置大多采用无平衡翼操控,灵敏性过高,对飞控人员要求较高,不利于农用无人直升机的使用推广;也有采用增加平衡翼机构来降低灵敏性、增加飞行稳定性的方案,但由于增加了平衡翼机构而推高主旋翼的重心,严重影响直升机的飞行性能。

另外,现有技术中农用无人直升机主旋翼系统装置的旋转倾斜盘的结构也存在明显的缺陷,旋转盘与倾斜盘间通常采用常规的滚子轴承传连接,因常规的滚子轴承内、外圈与滚子间存在较大轴向间隙,当旋转倾斜盘做轴向往复运动时轴向间隙会产生一段传递动力的空行程,从而产生传递延时和误差,降低了直升机飞行平稳度;工作中旋转倾斜盘既要承载径向压力也要承载上下往复运动的轴向压力,传统采用常规的滚子轴承的旋转倾斜盘承载轴向压力性能较差,严重影响旋转倾斜盘的使用寿命,难于满足起飞重量远大航模的农用无人直升机。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统,包括平衡翼机构、主旋翼毂、旋转倾斜盘以及主旋翼变距连接机构;所述主旋翼毂包括主旋翼毂基座,所述平衡翼机构包括平衡翼座,所述平衡翼座铰接于所述主旋翼毂基座的顶部;所述旋转倾斜盘包括旋转盘上座,所述主旋翼变距连接机构包括扭力摆臂和扭力连杆,所述扭力摆臂的一端与所述扭力连杆的一端铰接,所述扭力摆臂的另一端与所述主旋翼毂基座铰接,所述扭力连杆的另一端与所述旋转盘上座万向铰接。

其进一步技术方案为:所述主旋翼毂还包括主旋翼夹座、主旋翼夹座臂、主旋翼轴;所述主旋翼夹座铰接设置于所述主旋翼毂基座的两侧,所述主旋翼夹座臂紧固连接于主旋翼夹座上,所述主旋翼轴的上端与所述主旋翼毂基座固定连接。

其进一步技术方案为:所述旋转倾斜盘包括倾斜盘本体、角触球轴承、中心关节轴承、旋转盘下座、下固定螺丝、以及上固定螺丝;所述倾斜盘本体设有安装孔,所述角触球轴承嵌入于所述安装孔内,所述下固定螺丝紧固连接于安装孔的边缘,以压紧所述角触球轴承;所述旋转盘下座嵌入于所述角触球轴承的内孔中,所述中心关节轴承嵌入于所述旋转盘下座的固定孔中;所述旋转盘上座通过所述上固定螺丝与所述旋转盘下座紧固连接。

其进一步技术方案为:所述主旋翼变距连接机构还包括下连杆、上连杆、以及双头摆臂;所述双头摆臂铰接于所述主旋翼夹座臂上,所述下连杆的两端分别与所述旋转盘上座和所述双头摆臂万向铰接,所述上连杆的两端分别与所述双头摆臂和所述平衡翼座万向铰接。

其进一步技术方案为:所述平衡翼机构还包括平衡翼杆、平衡翼板以及二级摆臂;所述二级摆臂铰接于平衡翼座的两端,所述平衡翼杆穿过所述平衡翼座固定连接在所述二级摆臂上,所述平衡翼板固定连接于所述平衡翼杆的两端。

其进一步技术方案为:所述平衡翼机构还包括滑动块、导向柱、一级摆臂、主动连杆以及二级连杆;所述导向柱固定连接于所述主旋翼毂基座的顶部,所述滑动块滑动套接于所述导向柱上,所述滑动块两侧铰接有所述一级摆臂,所述一级摆臂的一端与所述主动连杆的一端铰接,所述一级摆臂的另一端与所述二级连杆的一端万向铰接,所述二级连杆的另一端万向铰接于所述二级摆臂上,所述主动连杆的另一端与所述扭力摆臂铰接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是:本实用新型一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统通过在主旋翼毂基座顶部设置平衡翼机构,提高了飞行的稳定性,同时避免了传统的因设置平衡翼机构而推高主旋翼板重心的问题,有效提高了无人直升机的飞行性能。另外,将平衡翼机构的滑动块设置在独立的导向柱上滑动,避免了传统的平衡翼机构滑块沿主旋翼轴运动时产生的径向力对主旋翼轴的干涉问题。此外,旋转倾斜盘的旋转盘本体采用角触球轴承传递动作,避免了采用普通滚动轴承的传统农用无人直升机旋转倾斜盘的旋转盘与倾斜盘之间传动的轴向间隙过大和轴向压力承载性能较差影响使用寿命问题,改善了旋转倾斜盘传递动作的准确性和及时性,提升了旋转倾斜盘的耐用性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型技术手段,可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统具体实施例的立体图;

图2为本实用新型一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统具体实施例中部分立体图;

图3为本实用新型一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统具体实施例中平衡翼机构的局部分解示意图;

图4为本实用新型一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统具体实施例中旋转倾斜盘的剖面结构示意图;

图5为本实用新型一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统具体实施例中旋转倾斜盘的装配示意图。

附图标记

100、平衡翼机构;1001、平衡翼板;1002、平衡翼杆;1003、平衡翼座;1004、滑动块;1005、导向柱;1006、一级摆臂;1007、主动连杆; 1008、二级连杆;1009、二级摆臂;200、旋转倾斜盘;2001、倾斜盘本体; 2002、旋转盘上座;2003、角触球轴承;2004、中心关节轴承;2005、旋转盘下座;2006、下固定螺丝;2007、上固定螺丝;2008、驱动接连杆安装孔;3001、主旋翼毂基座;3002、主旋翼夹座;3003、主旋翼夹座臂; 3004、主旋翼轴;4001、下连杆;4002、上连杆;4003、扭力连杆;4004、扭力摆臂;4005、双头摆臂。

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容,下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明,但不局限于此。

应当理解,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

还应当理解,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

如图1-5所示,本实用新型提供了一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统,包括平衡翼机构100、主旋翼毂、旋转倾斜盘200以及主旋翼变距连接机构;主旋翼毂包括主旋翼毂基座3001,平衡翼机构100包括平衡翼座 1003,平衡翼座1003铰接于主旋翼毂基座3001的顶部;旋转倾斜盘200包括旋转盘上座2002,主旋翼变距连接机构包括扭力摆臂4004和扭力连杆4003,扭力摆臂4004的一端与扭力连杆4003的一端铰接,扭力摆臂4004的另一端与主旋翼毂基座3001铰接,扭力连杆4003的另一端与旋转盘上座2002万向铰接。

将整体平衡翼机构100设置在主旋翼毂基座3001顶部,避免了传统的因增加平衡翼操控机构,推高主旋翼重心影响直升机飞行性能问题。

进一步的,主旋翼毂还包括主旋翼夹座、主旋翼夹座臂3003、主旋翼轴3004;主旋翼夹座3002铰接设置于主旋翼毂基座3001的两侧,主旋翼夹座臂3003紧固连接于主旋翼夹座3002上,主旋翼轴3004的上端与主旋翼毂基座3001固定连接。

进一步的,旋转倾斜盘200包括倾斜盘本体2001、角触球轴承2003、中心关节轴承2004、旋转盘下座2005、下固定螺丝2006、以及上固定螺丝2007;倾斜盘本体2001设有安装孔,角触球轴承2003嵌入于安装孔内,下固定螺丝2006紧固连接于安装孔的边缘,以压紧角触球轴承2003;旋转盘下座2005 嵌入于角触球轴承2003的内孔中,中心关节轴承2004嵌入于旋转盘下座 2005的固定孔中;旋转盘上座2002通过上固定螺丝2007与旋转盘下座2005 紧固连接,并同时压紧中心关节轴承2004的外圈和角触球轴承2003的内圈,旋转倾斜盘200的下端通过驱动接连杆安装孔2008与无人直升机的伺服舵机铰链连接。

工作时首先伺服舵机的动力通过铰链传递到倾斜盘本体2001,再从倾斜盘本体2001传递到角触球轴承2003的外圈经过其中间的滚珠传递到其内圈,然后从角触球轴承2003的内圈传递到旋转盘上座2002上。

旋转倾斜盘200的旋转盘本体采用角触球轴承2003传递动作,避免了采用普通滚动轴承的传统农用无人直升机旋转倾斜盘200的旋转盘与倾斜盘之间传动的轴向间隙过大和轴向压力承载性能较差影响使用寿命问题。改善了旋转倾斜盘200传递动作的准确性和及时性,提升了旋转倾斜盘200的耐用性。

进一步的,主旋翼变距连接机构还包括下连杆4001、上连杆4002、以及双头摆臂4005;双头摆臂4005铰接于主旋翼夹座臂3003上,下连杆4001 的两端分别与旋转盘上座2002和双头摆臂4005万向铰接,上连杆4002的两端分别与双头摆臂和平衡翼座1003万向铰接。

进一步的,平衡翼机构100还包括平衡翼杆1002、平衡翼板1001以及二级摆臂1009;二级摆臂1009铰接于平衡翼座1003的两端,平衡翼杆1002穿过平衡翼座1003固定连接在二级摆臂1009上,平衡翼板1001固定连接于平衡翼杆1002的两端。

进一步的,平衡翼机构100还包括滑动块1004、导向柱1005、一级摆臂 1006、主动连杆1007以及二级连杆1008;导向柱1005固定连接于主旋翼毂基座3001的顶部,滑动块1004滑动套接于导向柱1005上,滑动块1004两侧铰接有一级摆臂1006,一级摆臂1006的一端与主动连杆1007的一端铰接,一级摆臂1006的另一端与二级连杆的一端万向铰接,二级连杆的另一端万向铰接于二级摆臂1009上,主动连杆1007的另一端与扭力摆臂4004铰接。平衡翼机构100工作时由主动连杆1007提供变距动力。

将平衡翼机构100的滑动块1004设置在独立的导向柱1005上滑动,避免了传统的平衡翼机构100滑块沿主旋翼轴3004运动时产生的径向力对主旋翼轴3004的干涉问题,显著提升了直升机的飞行性能。

整个主旋翼系统的工作过程如下:首先以上描述的所有零部件除倾斜盘本体2001、角触球轴承2003的外圈和下固定螺丝2006以外,在无人直升飞机飞行时都随主旋翼轴3004高速旋转,而旋转倾斜盘200则通过驱动接连杆安装孔2008与伺服舵机铰链连接。从而伺服舵机的运动带动了整个旋转倾斜盘200的运动,而旋转倾斜盘200又通过摆臂和连杆把动作分别传递到主旋翼夹座3002和平衡翼杆1002上,通过控制主旋翼夹座3002和平衡翼杆1002的角度变化来控制主旋翼和平衡翼的螺距的变化,从而实现使无人直升机做出相应运动的目的。

综合上述:本实用新型一种带平衡翼的农用无人直升机主旋翼系统通过在主旋翼毂基座3001顶部设置平衡翼机构100,提高了飞行的稳定性,同时避免了传统的因设置平衡翼机构100而推高主旋翼板重心的问题,有效提高了无人直升机的飞行性能。另外,将平衡翼机构100的滑动块1004设置在独立的导向柱1005上滑动,避免了传统的平衡翼机构100滑块沿主旋翼轴 3004运动时产生的径向力对主旋翼轴3004的干涉问题。此外,旋转倾斜盘 200的旋转盘本体采用角触球轴承2003传递动作,避免了采用普通滚动轴承的传统农用无人直升机旋转倾斜盘200的旋转盘与倾斜盘之间传动的轴向间隙过大和轴向压力承载性能较差影响使用寿命问题,改善了旋转倾斜盘 200传递动作的准确性和及时性,提升了旋转倾斜盘200的耐用性。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本实用新型的实施方式仅限于此,任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造,均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

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