单旋翼无人机的主旋翼机构

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单旋翼无人机的主旋翼机构
申请号	CN201810888092.X	申请日	2018-08-07	公开(公告)号	CN108820194A	公开(公告)日	2018-11-16
申请人	苏州领速电子科技有限公司;			发明人	罗佳文;
摘要	本发明公开了一种单旋翼无人机的主旋翼机构，包括固定连接于无人机主轴的主旋翼头，所述主旋翼头包括桨座中联，所述桨座中联具有构成“T”字形结构的竖臂和横臂，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承和至少一个桨夹角接触轴承，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和桨夹角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂。本发明通过角接触轴承解决主旋翼的轴向游隙的问题，保证主旋翼轴向无蠕动的情况下，使主旋翼偏转还能够更加的顺畅，保证了无人机运行时的主旋翼机构的稳定性。
权利要求	1.一种单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：包括固定连接于无人机主轴(1)的主旋翼头(302)，所述主旋翼头与所述主轴垂直设置；所述主旋翼头包括桨座中联(3021)，所述桨座中联具有竖臂(30211)和横臂(30212)，所述桨座中联通过所述横臂和竖臂构成为“T”字形结构，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹(3022)，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承(3023)和至少一个桨夹角接触轴承(3024)，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和桨夹角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂(3025)，且两个所述主桨夹的桨夹臂为相对方向设置，所述桨夹臂的一端固定于所述主桨夹，另一端设有联动球头(3027)；所述主旋翼机构还包括十字盘(303)，所述十字盘穿套并固定于所述主轴且位于所述桨座中联的下方，所述十字盘包括关节轴承(3031)、十字上盘(3032)、十字下盘(3033)、十字盘内圈(3034)和十字盘角接触轴承(3035)，所述十字上盘和十字下盘皆穿套于所述十字盘内圈的外侧壁，且分别位于所述十字盘内圈的两端，所述十字上盘与所述十字盘内圈固定连接，所述十字下盘与所述十字盘内圈通过十字盘角接触轴承可转动连接，所述关节轴承设于所述十字盘内圈的内侧壁，且位于所述十字上盘所在的一端，所述关节轴承的内圈固定于所述主轴，所述十字盘通过所述关节轴承能够实现摆动运动，所述十字上盘的侧壁还设有四个联动球头，其中相对的两个所述联动球头为翻转球头(30321)，且另外两个所述联动球头为相位球头(30322)，所述翻转球头与所述桨夹臂一端的联动球头通过连杆(3028)连接。 2.根据权利要求1所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述连杆包括杆体(30281)和两个分别设于所述杆体两端的球头扣(30282)，所述连杆通过所述球头扣与所述联动球头连接。 3.根据权利要求2所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个所述球头扣螺纹连接于所述杆体。 4.根据权利要求1所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述桨夹角接触轴承为双列角接触轴承，两个所述主桨夹处的所述双列角接触轴承的数量皆为两个，且两个所述角接触轴承分别位于所述桨夹臂的固定位置(30251)的两侧。 5.根据权利要求4所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述推力轴承位于两个所述桨夹角接触轴承之间。 6.根据权利要求1所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述主旋翼机构还包括相位保持架(3029)，所述相位保持架包括相位臂(30291)和联动臂(30292)，所述相位臂与所述联动臂铰接，且所述相位臂与所述联动臂能于同一平面内旋转，所述相位臂的自由端铰接于所述主轴或所述桨座中联，所述联动臂的自由端铰接于所述相位球头。 7.根据权利要求1所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述桨夹臂设有联动球头的一端具有两个螺纹孔(30252)，两个所述螺纹孔按水平方向排布，所述联动球头能够安装于任一所述螺纹孔。 8.根据权利要求1所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述十字盘角接触轴承为双列角接触轴承。 9.根据权利要求1所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述桨座中联的横臂具有沿其轴向贯穿的通孔(302121)，所述横臂内穿有横轴(30213)，所述主桨夹可转动连接于所述横轴。 10.根据权利要求1所述的单旋翼无人机的主旋翼机构，其特征在于：所述桨座中联的竖臂具有盲孔，所述桨座中联通过所述盲孔穿套并固定于所述主轴。
说明书全文	单旋翼无人机的主旋翼机构技术领域 [0001] 本发明属于无人机技术领域，特别是涉及一种单旋翼无人机。背景技术 [0002] 单旋翼无人机，也称直升机无人机，其通过主旋翼升空飞行，通过尾旋翼改变偏转方向，相较于多旋翼或者固定翼无人机，具有机动性能强，飞行速度快的特性，所以在竞技领域里，直升机无人机一直是比较热门的机型，而直升机无人机的主旋翼机构是整个无人机的动力来源，所以主旋翼机构需要极佳的稳定性，用以保证无人机的稳定飞行，主旋翼旋转时，由于离心力较大，使得主旋翼的偏转可能无法顺利完成，或者是偏转不能达到预定角度，现有的直升机无人机的主旋翼机构，其主桨夹的偏转连接都是通过安装推力轴承和普通滚子轴承完成，有推力轴承承担其离心拉力，但是由于推力轴承的轴向游隙较大，实际使用中，主旋翼的偏转和旋转都与设定值有一定的误差，所以，需要一种能够有效的减小由于离心拉力造成的误差，并且能够保证主旋翼的偏转能够更为流畅的主旋翼机构。发明内容 [0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种单旋翼无人机的主旋翼机构，其通过角接触轴承解决主旋翼的轴向游隙的问题，保证主旋翼轴向无蠕动的情况下，使主旋翼偏转还能够更加的顺畅，保证了无人机运行时的主旋翼机构的稳定性。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明的采用的一个技术方案如下： [0005] 一种单旋翼无人机的主旋翼机构，包括固定连接于无人机主轴的主旋翼头，所述主旋翼头与所述主轴垂直设置； [0006] 所述主旋翼头包括桨座中联，所述桨座中联具有竖臂和横臂，所述桨座中联通过所述横臂和竖臂构成为“T”字形结构，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承和至少一个桨夹角接触轴承，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和桨夹角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂，且两个所述主桨夹的桨夹臂为相对方向设置，所述桨夹臂的一端固定于所述主桨夹，另一端设有联动球头； [0007] 所述主旋翼机构还包括十字盘，所述十字盘穿套并固定于所述主轴且位于所述桨座中联的下方，所述十字盘包括关节轴承、十字上盘、十字下盘、十字盘内圈和十字盘角接触轴承，所述十字上盘和十字下盘皆穿套于所述十字盘内圈的外侧壁，且分别位于所述十字盘内圈的两端，所述十字上盘与所述十字盘内圈固定连接，所述十字下盘与所述十字盘内圈通过十字盘角接触轴承可转动连接，所述关节轴承设于所述十字盘内圈的内侧壁，且位于所述十字上盘所在的一端，所述关节轴承的内圈固定于所述主轴，所述十字盘通过所述关节轴承能够实现摆动运动，所述十字上盘的侧壁还设有四个联动球头，其中相对的两个所述联动球头为翻转球头，且另外两个所述联动球头为相位球头，所述翻转球头与所述桨夹臂一端的联动球头通过连杆连接。 [0008] 进一步地说，所述连杆包括杆体和两个分别设于所述杆体两端的球头扣，所述连杆通过所述球头扣与所述联动球头连接。 [0009] 进一步地说，所述杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个所述球头扣螺纹连接于所述杆体。 [0010] 进一步地说，所述桨夹角接触轴承为双列角接触轴承，两个所述主桨夹处的所述双列角接触轴承的数量皆为两个，且两个所述角接触轴承分别位于所述桨夹臂的固定位置的两侧。 [0011] 进一步地说，所述推力轴承位于两个所述桨夹角接触轴承之间。 [0012] 进一步地说，所述主旋翼机构还包括相位保持架，所述相位保持架包括相位臂和联动臂，所述相位臂与所述联动臂铰接，且所述相位臂与所述联动臂能于同一平面内旋转，所述相位臂的自由端铰接于所述主轴或所述桨座中联，所述联动臂的自由端铰接于所述相位球头。 [0013] 进一步地说，所述桨夹臂设有联动球头的一端具有两个螺纹孔，两个所述螺纹孔按水平方向排布，所述联动球头能够安装于任一所述螺纹孔。 [0014] 进一步地说，所述十字盘角接触轴承为双列角接触轴承。 [0015] 进一步地说，所述桨座中联的横臂具有沿其轴向贯穿的通孔，所述横臂内穿有横轴，所述主桨夹可转动连接于所述横轴。 [0016] 进一步地说，所述桨座中联的竖臂具有盲孔，所述桨座中联通过所述盲孔穿套并固定于所述主轴。 [0017] 本发明的有益效果： [0018] 一、本发明的主旋翼机构通过使用角接触轴承来完成主桨夹的可转动连接，通过角接触轴承能够解决主旋翼的轴向游隙的问题，避免主旋翼的轴向蠕动，配合推力轴承，进一步的保证主旋翼的稳定性，保证主旋翼能流畅的翻转，另外十字盘处也使用角接触轴承，同主旋翼一样，角接触轴承在保证旋转运动的同时，还能有效的避免轴向的蠕动，提高传动的精度，以此能够更精准的控制力； [0019] 二、本发明的主旋翼机构通过十字盘实现主旋翼的翻转及旋转的相位保持，十字盘的关节轴承能够实现十字盘的任意角度偏转，通过连杆带动主桨夹的偏转，进而控制主旋翼的偏转；十字盘与主旋翼之间还设有相位保持架，相位保持架能够保持主旋翼与十字盘的相对位置关系，同时相位保持架具有相互铰接的相位臂和联动臂，且其通过球头与主桨夹和十字盘连接，在主旋翼旋转时，对主旋翼的偏转没有任何影响； [0020] 三、本发明的主旋翼机构，其桨夹臂的一端按水平方向设有两个螺纹孔，从而使联动球头能够更换安装位置，由此位置的更换能够对主旋翼的偏转角度的范围进行设定；另外，连杆部件具有杆体和两个分别设于杆体两端的球头扣，而杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个球头扣螺纹连接于所述杆体，转动所述杆体能够实现其两端的球头扣同时旋进或旋出，使连杆长度的调节更为简便。 [0021] 四、本发明的主旋翼机构，其中联的横臂具有轴向贯穿的通孔，且通孔内设有横轴，两个主桨夹分别设于横轴的两端，当主旋翼旋转时，其产生的离心拉力同时作用于横轴，此时两边的离心力相互抵消，而不会将此力施加于中联火主轴上，能够防止造成主轴的位移或者造成损坏。 [0022] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明 [0023] 图1是本发明的主旋翼机构的整体结构示意图； [0024] 图2是本发明的主旋翼头的结构示意图； [0025] 图3是主旋翼头的中联的示意图； [0026] 图4是主旋翼头的主桨夹处的示意图； [0027] 图5是图4的A部放大图； [0028] 图6是本发明的十字盘的结构示意图； [0029] 图7是本发明的十字盘的分解结构示意图； [0030] 图8是本发明的十字盘的剖视图； [0031] 图9是本发明的十字盘的剖视图(另一摆动角度)； [0032] 图10是本发明的连杆的示意图； [0033] 图11是本发明的主旋翼头的主桨夹的示意图； [0034] 图12是本发明的相位保持架的结构示意图； [0035] 附图中各部分标记如下： [0036] 主轴1、主旋翼头302、桨座中联3021、竖臂30211、横臂30212、主桨夹3022、推力轴承3023、桨夹角接触轴承3024、桨夹臂3025、联动球头3027、通孔302121、横轴30213、螺纹孔30252、十字盘303、关节轴承3031、十字上盘3032、十字下盘3033、十字盘内圈3034、十字盘角接触轴承3035、翻转球头30321、相位球头30322、连杆3028、杆体30281、球头扣30282、桨夹臂的固定位置30251、相位保持架3029、相位臂30291、联动臂30292。具体实施方式 [0037] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 [0038] 实施例：一种单旋翼无人机的主旋翼机构，如图1所示：包括固定连接于无人机主轴1的主旋翼头302，所述主旋翼头与所述主轴垂直设置； [0039] 如图2到图5所示：所述主旋翼头包括桨座中联3021，所述桨座中联具有竖臂30211和横臂30212，所述桨座中联通过所述横臂和竖臂构成为“T”字形结构，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹3022，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承3023和至少一个桨夹角接触轴承3024，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和桨夹角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂3025，且两个所述主桨夹的桨夹臂为相对方向设置，所述桨夹臂的一端固定于所述主桨夹，另一端设有联动球头3027； [0040] 所述桨座中联的横臂具有沿其轴向贯穿的通孔302121，所述横臂内穿有横轴30213，所述主桨夹可转动连接于所述横轴； [0041] 所述桨座中联的竖臂具有盲孔，所述桨座中联通过所述盲孔穿套并固定于所述主轴。 [0042] 所述桨夹臂设有联动球头的一端具有两个螺纹孔30252，两个所述螺纹孔按水平方向排布，所述联动球头能够安装于任一所述螺纹孔，通过两个螺纹孔可以设定主旋翼的翻转角度的范围； [0043] 如图6和图7所示：所述主旋翼机构还包括十字盘303，所述十字盘穿套并固定于所述主轴且位于所述桨座中联的下方，所述十字盘包括关节轴承3031、十字上盘3032、十字下盘3033、十字盘内圈3034和十字盘角接触轴承3035，所述十字上盘和十字下盘皆穿套于所述十字盘内圈的外侧壁，且分别位于所述十字盘内圈的两端，所述十字上盘与所述十字盘内圈固定连接，所述十字下盘与所述十字盘内圈通过十字盘角接触轴承可转动连接，所述关节轴承设于所述十字盘内圈的内侧壁，且位于所述十字上盘所在的一端，所述关节轴承的内圈固定于所述主轴； [0044] 如图8和图9所示：所述十字盘通过所述关节轴承能够实现摆动运动，所述十字上盘的侧壁还设有四个联动球头，其中相对的两个所述联动球头为翻转球头30321，且另外两个所述联动球头为相位球头30322，所述翻转球头与所述桨夹臂一端的联动球头通过连杆3028连接,通过所述十字盘的摆动驱动所述主桨夹的转动。 [0045] 如图10所示：所述连杆包括杆体30281和两个分别设于所述杆体两端的球头扣30282，所述连杆通过所述球头扣与所述联动球头连接； [0046] 所述杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个所述球头扣螺纹连接于所述杆体，转动所述杆体能够实现其两端的球头扣同时旋进或旋出。 [0047] 如图11所示：所述桨夹角接触轴承为双列角接触轴承，两个所述主桨夹处的所述双列角接触轴承的数量皆为两个，且两个所述角接触轴承分别位于所述桨夹臂的固定位置30251的两侧。 [0048] 所述推力轴承位于两个所述桨夹角接触轴承之间。 [0049] 如图1和图12所示：所述主旋翼机构还包括相位保持架3029，所述相位保持架包括相位臂30291和联动臂30292，所述相位臂与所述联动臂铰接，且所述相位臂与所述联动臂能于同一平面内旋转，所述相位臂的自由端铰接于所述主轴或所述桨座中联，所述联动臂的自由端铰接于所述相位球头，所述相位保持架能够保持所述主旋翼头与所述十字上盘之间的相对位置关系，并且主旋翼头旋转时能够稳定的带动十字上盘旋转。 [0050] 所述十字盘角接触轴承为双列角接触轴承。 [0051] 本发明的工作过程和工作原理如下： [0052] 主旋翼机构通过使用角接触轴承来完成主桨夹的可转动连接，通过角接触轴承能够解决主旋翼的轴向游隙的问题，避免主旋翼的轴向蠕动，配合推力轴承，进一步的保证主旋翼的稳定性，保证主旋翼能流畅的翻转，另外十字盘处也使用角接触轴承，同主旋翼一样，角接触轴承在保证旋转运动的同时，还能有效的避免轴向的蠕动，提高传动的精度，以此能够更精准的控制力； [0053] 主旋翼机构通过十字盘实现主旋翼的翻转及旋转的相位保持，十字盘的关节轴承能够实现十字盘的任意角度偏转，通过连杆带动主桨夹的偏转，进而控制主旋翼的偏转；十字盘与主旋翼之间还设有相位保持架，相位保持架能够保持主旋翼与十字盘的相对位置关系，同时相位保持架具有相互铰接的相位臂和联动臂，且其通过球头与主桨夹和十字盘连接，在主旋翼旋转时，对主旋翼的偏转没有任何影响； [0054] 桨夹臂的一端按水平方向设有两个螺纹孔，从而使联动球头能够更换安装位置，由此位置的更换能够对主旋翼的偏转角度的范围进行设定；另外，连杆部件具有杆体和两个分别设于杆体两端的球头扣，而杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个球头扣螺纹连接于所述杆体，转动所述杆体能够实现其两端的球头扣同时旋进或旋出，使连杆长度的调节更为简便。 [0055] 中联的横臂具有轴向贯穿的通孔，且通孔内设有横轴，两个主桨夹分别设于横轴的两端，当主旋翼旋转时，其产生的离心拉力同时作用于横轴，此时两边的离心力相互抵消，而不会将此力施加于中联火主轴上，能够防止造成主轴的位移或者造成损坏。 [0056] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。