一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构制造技术

本发明专利技术提供了一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，属于飞行器技术领域。它解决了现有螺旋桨倾转直接通过齿轮进行传动，接触面积小，稳定性和控制精度差等技术问题。本固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构包括螺旋桨安装座和丝杠安装座，丝杠安装座前端固定的连接板的上端部通过第一铰接轴与螺旋桨安装座铰接固定，丝杠安装座的后端设有驱动件，丝杠安装座内设置的倾转丝杠上设有丝杠螺母，丝杆螺母通过连杆带动螺旋桨安装座绕第一铰接轴转动。本发明专利技术本螺旋桨倾转机构通过倾转丝杠和连杆配合，变直线运动为转角运动，实现螺旋桨组件的倾转，接触面积更大，提高了抗振能力，能够减少螺旋桨组件工作时对本倾转机构造成的影响，控制的稳定性和精度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构
本专利技术属于飞行器
，特指一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构。
技术介绍
在智能时代，无人机产业是全球新一轮科技革命和产业革命的热点，无人机产业作为航空制造业的重要分支，得到了快速的发展。常规的无人机采用滑跑起降的方式来实现无人机的起飞和着陆，对跑道的依赖程度高。而通过采用发动机推力转向技术，实现短距起飞或垂直起飞以及垂直着陆，可以比常规飞机在同等重量条件下的离地速度更低、滑跑距离更短、完成起飞的时间更省，摆脱对机场跑道的依赖，具有很高的经济应用价值。因此，需要一种螺旋桨倾转机构来实现发动机推力转向技术。申请号为“201620168162.0”的专利技术公开了一种无人机螺旋桨倾转机构，包括固定连接在机翼的翼梢的倾转轴、套设在倾转轴上的安装板以及螺旋装置和倾转装置，该螺旋装置包括电机和由该电机驱动连接的螺旋桨，电机固定在安装板上；该倾转装置包括倾转舵机，倾转舵机固定在安装板上，电机位于倾转轴的上方，倾转舵机位于倾转轴的下方，倾转舵机驱动倾转轴运动，以驱动安装板同步旋转。上述的无人机螺旋桨倾转机构虽然能够控制螺旋桨倾转，但由于无人机的螺旋桨在倾转后还需要保持，并且在保持过程中螺旋桨还会在电机的驱动下持续转动，而通过齿轮进行传动的方式虽然能够实现螺旋桨倾转，但控制精度较低；同时，通过齿轮保持螺旋桨倾转角度时，由于两个齿轮啮合时其接触面较窄，螺旋桨转动以及电机工作时产生的振动或晃动对齿轮的影响较大，导致连接的稳定性变差，以及由于齿轮磨损而导致的控制精度变低。r>
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种控制精度更高、控制稳定性更好的固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，包括螺旋桨组件，所述螺旋桨组件固定于螺旋桨安装座上，其特征在于：包括倾转丝杠，所述倾转丝杠沿纵向可转动安装于丝杠安装座上，所述丝杠安装座的前端固定连接有连接板，所述连接板的上端部通过横向设置的第一铰接轴与螺旋桨安装座的上端部铰接，所述丝杠安装座的后端设有用于驱动倾转丝杠转动的驱动件，所述倾转丝杠上设有与倾转丝杠啮合并能够随倾转丝杠转动而前后移动的丝杠螺母，所述丝杆螺母通过与其铰接的连杆带动螺旋桨安装座绕第一铰接轴转动。本螺旋桨倾转机构通过倾转丝杠和连杆配合驱动螺旋桨安装座绕第一铰接轴转动，从而实现固定于螺旋桨安装座上的螺旋桨组件的倾转，通过倾转丝杠和连杆的传动代替齿轮传动的方式，由于倾转丝杠与丝杠螺母之间通过螺纹连接，不仅接触面积更大，还极大的提高了抗振能力，能够尽可能的减少螺旋桨组件工作时对本倾转机构造成的影响，控制的稳定性更好；同时，将丝杠螺母在倾转丝杠上的直线运动转化为螺旋桨安装座的旋转运动，以驱动件控制倾转丝杠绕轴旋转扭矩，可极大地提高其承载能力，相对于直接齿轮连接时螺旋桨安装座转动角度与主动齿轮转动角度相同的控制方式，本螺旋桨倾转机构的承载力矩更大、控制精度更高、动/静态稳定性更好，同时对驱动件的要求更低，无需选用超高精度的电机即可实现控制要求，有利于降低生产成本；进一步的，螺旋桨组件的受力经过连杆施加于丝杠螺母上，只有一小部分转化为驱动倾转丝杠转动的力，只需通过驱动件内部的自锁结构即能够将倾转丝杠固定，有利于提高螺旋桨倾转控制的稳定性，并且降低了对螺旋桨倾转机构自锁功能的要求，有利于降低生产成本。在上述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构中，所述丝杠安装座上设有与倾转丝杠平行的导向槽，所述丝杠螺母上固定连接有凸出于丝杠螺母外侧壁的导向销，所述导向销的外端部位于导向槽内并能够沿导向槽前后移动。本螺旋桨倾转机构通过丝杠安装座上设置导向槽以及在丝杠螺母上设置配合的导向销，不仅能通过限制丝杠螺母转动将倾转丝杠的旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动，还能够使丝杠螺母在沿倾转丝杠前后移动的过程中更为稳定，不发生偏转，有利于提高本螺旋桨倾转机构控制的稳定性和控制精度。在上述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构中，所述连杆的前端和后端分别设有前铰接部和后铰接部，所述螺旋桨安装座的后侧面上设有上铰接部，所述前铰接部和上铰接部通过横向设置的第二铰接轴铰接，所述丝杠螺母的上端设有下铰接部，所述后铰接部和下铰接部通过横向设置的第三铰接轴铰接，所述前铰接部、后铰接部、下铰接部、上铰接部、倾转丝杠和丝杠安装座的中轴线均位于同一竖直平面内。上述前铰接部、后铰接部、下铰接部、上铰接部、倾转丝杠和丝杠安装座的中轴线均位于同一竖直平面内，即本螺旋桨倾转机构关于该竖直平面左右对称设置，该设计能够避免工作时单边受力从而导致零部件变形，使本螺旋桨倾转机构长时间工作后依旧具备较好的稳定性和精度；进一步的，上述前铰接部和上铰接部的其中一个包括两块平行设置的定位板，另一个能够插入两块定位板之间并通过第二铰接轴铰接，上述后铰接部和下铰接部的其中一个包括两块平行设置的定位板，另一个能够插入两块定位板之间并通过第三铰接轴铰接，上述前铰接部和上铰接部以及后铰接部和下铰接部的连接结构能够使连接处能够左右对称，确保传动过程中不会存在单边受力的情况，有利于提高本螺旋桨倾转机构控制的稳定性和控制精度。在上述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构中，所述螺旋桨安装座后侧面的左右两侧均固定连接有安装板，所述第一铰接轴沿横向贯穿安装板并与安装板固定连接，所述第一铰接轴上套设有能够相对第一铰接轴转动的套筒，所述连接板有两块分别且两块连接板的上端均与套筒固定连接。本螺旋桨倾转机构中的连接板通过套筒与第一铰接轴连接，相对于连接板直接与第一铰接轴，增大了与第一铰接轴的接触面积，使连接板和第一铰接轴连接后的转动更为稳定，并且即使长时间使用后连接处也不容易发生变形，有利于提高本螺旋桨倾转机构的稳定性和精度；进一步的，增加安装板后不仅能够便于螺旋桨安装座与第一铰接轴相连，还能够增强螺旋桨安装座的结构强度，有利于提高本螺旋桨安装座的使用寿命。在上述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构中，所述第一铰接轴上套设有两个轴承，所述套筒的两端均设有用于安装轴承的台阶面，每个轴承和对应的安装板之间均设有限位环，所述限位环的两端面分别与轴承和安装板抵靠。上述轴承的设计能够使套筒相对于第一铰接轴转动更为顺畅，限位环的设计不仅能够对轴承的位置进行限定，使轴承能够更为稳固的安装于套筒的台阶面上，还能够对套筒的位置进行限位，避免套筒沿第一铰接轴的轴线方向左右移动，有利于提高套筒和第一铰接轴连接的稳定性，提高本螺旋桨倾转机构的控制精度。在上述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构中，所述螺旋桨安装座后侧面的左右两侧均固定连接有安装板，所述连接板有两块且两块连接板的上端固连有第一铰接轴，两根第一铰接轴同轴设置，所述安装板上设有供第一铰接轴穿过的通孔，所述第一铰接轴和安装板通过固定于通孔内的轴承相连，所述第一铰接轴的外端部设有将第一铰接轴横向固定的安装螺母。作为另一种螺旋桨安装座与连接板的连接方案，该设计能够使螺旋桨安装座和连接板能够较为稳固的连接并且相对转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，包括螺旋桨组件(1)，所述螺旋桨组件(1)固定于螺旋桨安装座(2)上，其特征在于：包括倾转丝杠(4)，所述倾转丝杠(4)沿纵向可转动安装于丝杠安装座(3)上，所述丝杠安装座(3)的前端固定连接有连接板(31)，所述连接板(31)的上端部通过横向设置的第一铰接轴(32)与螺旋桨安装座(2)的上端部铰接固定，所述丝杠安装座(3)的后端设有用于驱动倾转丝杠(4)转动的驱动件(33)，所述倾转丝杠(4)上设有与倾转丝杠(4)啮合并能够随倾转丝杠(4)转动而前后移动的丝杠螺母(5)，所述丝杆螺母通过与其铰接的连杆(6)带动螺旋桨安装座(2)绕第一铰接轴(32)转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，包括螺旋桨组件(1)，所述螺旋桨组件(1)固定于螺旋桨安装座(2)上，其特征在于：包括倾转丝杠(4)，所述倾转丝杠(4)沿纵向可转动安装于丝杠安装座(3)上，所述丝杠安装座(3)的前端固定连接有连接板(31)，所述连接板(31)的上端部通过横向设置的第一铰接轴(32)与螺旋桨安装座(2)的上端部铰接固定，所述丝杠安装座(3)的后端设有用于驱动倾转丝杠(4)转动的驱动件(33)，所述倾转丝杠(4)上设有与倾转丝杠(4)啮合并能够随倾转丝杠(4)转动而前后移动的丝杠螺母(5)，所述丝杆螺母通过与其铰接的连杆(6)带动螺旋桨安装座(2)绕第一铰接轴(32)转动。


2.根据权利要求1所述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，其特征在于：所述丝杠安装座(3)上设有与倾转丝杠(4)平行的导向槽(34)，所述丝杠螺母(5)上固定连接有凸出于丝杠螺母(5)外侧壁的导向销(51)，所述导向销(51)的外端部位于导向槽(34)内并能够沿导向槽(34)前后移动。


3.根据权利要求1所述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，其特征在于：所述连杆(6)的前端和后端分别设有前铰接部(61)和后铰接部(62)，所述螺旋桨安装座(2)的后侧面上设有上铰接部(21)，所述前铰接部(61)和上铰接部(21)通过横向设置的第二铰接轴(63)铰接固定，所述丝杠螺母(5)的上端设有下铰接部(52)，所述后铰接部(62)和下铰接部(52)通过横向设置的第三铰接轴(64)铰接固定，所述前铰接部(61)、后铰接部(62)、下铰接部(52)、上铰接部(21)、倾转丝杠(4)和丝杠安装座(3)的中轴线均位于同一竖直平面内。


4.根据权利要求1所述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，其特征在于：所述丝杠安装座(3)的后端设有联轴器(7)，所述驱动件(33)通过联轴器(7)与倾转丝杠(4)相连。


5.根据权利要求1所述的一种固定翼飞行器的螺旋桨倾转机构，其特征在于：所述丝杠安装座(3)的后端固定有减速齿轮组(8)，所述驱动件(33)通过减速齿轮组(8)与倾转丝杠(4)相连。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘行伟，胡旭，何海强，
申请(专利权)人：浙江鸿鹄翼航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33