一种无人机旋翼的变距传动机构及相应的变距机构的制作方法

本技术属于无人机，涉及无人机旋翼的变距,具体地说是一种无人机旋翼的变距传动机构，还涉及一种无人机旋翼的变距机构。

背景技术：

1、现有技术中无人机的旋翼基本上都属于定桨距旋翼，也就是通过改变转速使桨叶产生不同的升力。但是综合来说，这种定桨距的旋翼产生的升力小，限制了无人机的最大飞行速度，降低了无人机滞空时间。想要提高升力，可以参考直升机旋翼的飞行方式，即利用变距机构使桨叶在飞行时能产生变距。旋翼的变距，就是指桨叶的转速是恒定的，它是通过改变桨叶安装角，也就是改变桨距对旋翼升力进行调节。

2、然而直升机的变距机构复杂，通过舵机、旋转轴承、连杆等多种结构使桨叶绕自身纵轴线摆动，进而实现对安装角（即桨距）的改变。但是将这种结构直接应用在无人机上，其缺点为：

3、（1）传动结构复杂，且每个桨叶两侧均需要与连杆铰接，以调节桨叶的安装角，整体重量较大，制造成本高；

4、（2）与传动结构相连的旋翼桨根部位为圆柱形结构，表面设有滚道，外部套装有带滚珠的金属套，与桨毂连接时需要预警螺母、填充块等十几个零部件，连接结构十分复杂；

5、（3）固定桨叶片的桨毂一般为全铰接式或者半铰接式，其变距、摆振、挥舞三个动作全部由金属轴承与其铰链完成，铰接结构零件极多，需要大量零件进行组装，制造成本高。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种无人机旋翼的变距传动机构，以达到简化结构、减轻重量，进而能广泛应用于小型无人机的目的；

2、本实用新型还要提供一种无人机旋翼的变距机构，以达到降低制作成本、简化结构、提高无人机升力的目的。

3、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

4、一种无人机旋翼的变距传动机构，包括变距支杆、叉形件和用于使旋翼变距的调节机构；

5、所述变距支杆的一端与无人机的舵机连接，用于使变距支杆上下运动和旋转运动，变距支杆的另一端与叉形件转动连接；

6、所述叉形件上设有至少两个调节机构，调节机构的个数与无人机旋翼的个数相匹配；

7、所述调节机构包括变距拉杆和变距环，变距拉杆的一端与叉形件铰接，另一端与变距环铰接；变距环上设有用于夹持旋翼桨根部位的固定夹；变距支杆的上下运动，通过带动叉形件和变距拉杆，使变距环绕心转动，带动旋翼的桨根部位变距。

8、作为本实用新型的限定，所述叉形件设有三个连接头，三个连接头绕叉形件的中心均匀设置；每个连接头的端部均设有u型开口，其开口方向朝向外部，在u型开口处设有连接件，变距拉杆铰接在连接件上。

9、作为本实用新型的进一步限定，所述连接件为球铰轴承，变距拉杆铰接在球较轴承上。

10、作为本实用新型的再进一步限定，所述变距拉杆为双头鱼眼轴承，所述变距环上固设有球铰轴承，双头鱼眼轴承的两端分别设置在连接头的球铰轴承和变距环的球铰轴承上。

11、作为本实用新型的另一种限定，所述固定夹包括固设于变距环内壁上的第一夹片和第二夹片，第一夹片和第二夹片之间设有与旋翼桨根部位厚度相适应的间隙。

12、本实用新型还公开了一种无人机旋翼的变距机构，包括旋翼和用于驱动旋翼转动的桨毂，还包括权上述一种变距传动机构，用于使旋翼变距；

13、所述桨毂包括轴孔和至少两个支臂；其中，轴孔设于桨毂的中心，用于和无人机的传动轴装配连接，使桨毂旋转；传动机构的变距支杆穿过轴孔，使叉形件位于桨毂的上方；支臂沿轴孔周向均匀设置，支臂的个数与旋翼的个数相匹配；每个支臂均为双层结构，传动机构的变距环与桨毂的支臂相对应，变距环套接在支臂的外部，并使固定夹位于支臂的双层结构之间，安装旋翼时，使旋翼的桨根部位位于支臂的双层结构之间，并用固定夹夹持；

14、所述旋翼的桨根部位为扁平结构，旋翼的桨根部位固设于变距环的固定夹上；所述旋翼桨根部位的纵轴线上至少设有两个球铰轴承，球铰轴承的两端分别可拆卸的设于桨毂支臂双层结构的上下两面上；

15、与无人机舵机连接的变距支杆上下运动时，通过变距拉杆使变距环绕心转动，与变距环的固定夹连接的旋翼桨根随着变距环倾斜，实现变距；并且倾斜的轴线为桨根部位球铰轴承形成的连线。

16、作为本实用新型的限定，所述轴孔为花键轴孔。

17、作为本实用新型的另一种限定，所述桨根部位的球铰轴承通过法兰衬套预埋安装在旋翼的桨根部位。

18、作为本实用新型的限定，所述桨根部位上两个相邻的法兰衬套的预埋方向相反。

19、由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

20、（1）本实用新型的传动机构结构简单，零部件少，仅利用变距环的转动，就可以实现旋翼桨根的安装角的变化，使其产生变距，且只利用一个变距拉杆就能使变距环转动，相对于直升机传动机构设置左右两个拉杆的方式，结构优化，同时，利用变距支杆的上下运动，代替原有的重型轴承，大大减轻了重量，使整个结构能应用在小型的无人机上；

21、（2）本实用新型连接头上的u型开口，能牢固连接变距拉杆，且减少零部件的设置，节省制作成本；

22、（3）本实用新型利用球铰轴承与双头鱼眼轴承铰接，提高了传动的灵活性；

23、（4）本实用新型的固定夹设为上下两层，能将旋翼的桨根部位夹持牢固，稳定性好；

24、（5）本实用新型采用双层支臂结构的桨毂和扁平结构的桨根，并利用预埋在桨根上的球铰轴承来实现桨根与桨毂的连接，进而使装配后的旋翼具备变距功能，解决了现有桨毂、桨根结构设计复杂，不适用于小型无人机的问题，大大提高了无人机飞行时的升力，提高了无人机飞行的最大速度；

25、（6）本实用新型中桨毂支臂上的连接孔内装配有衬套，能够有效减少零部件的磨损、振动和噪音，延长使用寿命；

26、（7）本实用新型中桨根上的多个球铰轴承纵向设置，相较于横向或其他设置形式，纵向设置能够更好保证桨根的结构强度；

27、（8）本实用新型中用于实现球铰轴承在桨根上安装的法兰衬套，每相邻的两个法兰衬套在桨根上的预埋方向相反，当桨根通过球铰轴承与桨毂连接后，“一正一反”的法兰衬套形成反扣式结构，能够有效防止桨根与桨毂松脱。

28、综上所述，本实用新型的变距传动机构结构设计简单、强度性能优异，传动的灵活性高、稳定性好，能增大无人机飞行时的升力，提高无人机飞行的最大速度，适用于小型无人机上，使其旋翼能变距。

技术特征：

1.一种无人机旋翼的变距传动机构，其特征在于：包括变距支杆、叉形件和用于使旋翼变距的调节机构；

2.根据权利要求1所述的一种无人机旋翼的变距传动机构，其特征在于：所述叉形件设有三个连接头，三个连接头绕叉形件的中心均匀设置；每个连接头的端部均设有u型开口，其开口方向朝向外部，在u型开口处设有连接件，变距拉杆铰接在连接件上。

3.根据权利要求2所述的一种无人机旋翼的变距传动机构，其特征在于：所述连接件为球铰轴承，变距拉杆铰接在球较轴承上。

4.根据权利要求3所述的一种无人机旋翼的变距传动机构，其特征在于：所述变距拉杆为双头鱼眼轴承，所述变距环上固设有球铰轴承，双头鱼眼轴承的两端分别设置在连接头的球铰轴承和变距环的球铰轴承上。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种无人机旋翼的变距传动机构，其特征在于：所述固定夹包括固设于变距环内壁上的第一夹片和第二夹片，第一夹片和第二夹片之间设有与旋翼桨根部位厚度相适应的间隙。

6.一种无人机旋翼的变距机构，其特征在于：包括旋翼和用于驱动旋翼转动的桨毂，还包括权利要求1～5中任意一种变距传动机构，用于使旋翼变距；

7.根据权利要求6所述的一种无人机旋翼的变距机构，其特征在于：所述轴孔为花键轴孔。

8.根据权利要求6或7所述的一种无人机旋翼的变距机构，其特征在于：所述桨根部位的球铰轴承通过法兰衬套预埋安装在旋翼的桨根部位。

9.根据权利要求8所述的一种无人机旋翼的变距机构，其特征在于：所述桨根部位上两个相邻的法兰衬套的预埋方向相反。

技术总结
本技术公开了一种无人机旋翼的变距传动机构及相应的变距机构，属于无人机技术领域。一种无人机旋翼的传动机构，包括变距支杆、叉形件和调节机构；变距支杆的一端与无人机的舵机连接，另一端与叉形件转动连接；叉形件上铰接有调节机构，调节机构包括变距拉杆和变距环，变距环上设有固定夹。一种无人机旋翼的变距机构，包括旋翼、桨毂和传动机构；桨毂包括轴孔和支臂，变距支杆穿过轴孔，变距环套在支臂外部，固定夹位于支臂的双层结构之间；旋翼的桨根部位为扁平结构，设于变距环的固定夹上；桨根通过球铰轴承与支臂连接。本技术结构简单，传动的灵活性高、稳定性好，能增大无人机飞行时的升力，提高飞行的最大速度，适用于小型无人机上。

技术研发人员：杨纪来,舒凤金
受保护的技术使用者：保定凯博瑞机械制造有限公司
技术研发日：20230116
技术公布日：2024/1/15