用于共轴双桨无人机的倾转机构的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种用于共轴双桨无人机的倾转机构。


背景技术：

2.无人机根据其飞行原理的不同，可以分为固定翼无人机和旋翼无人机两个大类。其中，固定翼无人机具有固定的机翼，飞行时通过高速气流在机翼上下表面所产生的压力差抵消重力。旋翼类无人机则没有固定机翼，通过垂直安装的螺旋桨高速旋转所产生的升力维持飞行。
3.目前技术条件下，旋翼类无人机又可以分为多旋翼无人机和无人直升机。多旋翼无人机通常拥有4个以上的旋翼，共同产生升力，并互相抵消反扭力矩，通过调节不同旋翼之间的动力配比，调整飞行姿态和飞行方向。
4.无人直升机通常包含两种布局形式，常规直升机和共轴双桨直升机。常规直升机只有一个主旋翼，通过复杂的变距机构，调节螺旋桨桨距和桨盘平面，从而改变飞行姿态和飞行方向，并配置尾桨，用以平衡主旋翼高速旋转所产生的反扭力矩。共轴双桨直升机拥有两个共用一个转轴的主旋翼，通过两个主旋翼的反向旋转，互相抵消反扭力矩。但是仍然需要复杂的变距机构，用以调节螺旋桨桨距和桨盘平面，从而调整飞行姿态和飞行方向，同样也很难在维持一定载荷和续航能力的条件下，降低结构重量和外形尺寸，实现微型化。这就限制了常规无人机在某些对外形尺寸要求极为严苛的条件下的推广应用。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够使无人机实现微型化的用于共轴双桨无人机的倾转机构。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：该用于共轴双桨无人机的倾转机构，所述倾转机构包括十字盘支架、安装支架、球头外壳、拉杆、柱状壳体，所述十字盘支架设置在内轴下方，所述十字盘支架的每个自由端均固定连接有一个连接杆，所述球头外壳固定在十字盘支架的下表面且球头外壳的开口朝下，所述安装支架位于十字盘支架的正下方，所述拉杆的下端固定在安装支架的上表面，所述拉杆的上端固定安装有与球头外壳内腔相匹配的球头，所述球头位于球头外壳内；所述球头外壳的外表面固定设置有第一限位杆、第二限位杆、第一滑杆、第二滑杆，所述第一滑杆与第一限位杆对称设置，所述第二滑杆与第二限位杆对称设置，所述第一限位杆、第二限位杆、第一滑杆、第二滑杆组成一个十字形结构，所述安装支架的下表面固定设置有第一驱动电机和第二驱动电机，还包括第一丝杆、第二丝杆、第一滑套、第二滑套、第一螺纹套筒、第二螺纹套筒，所述第一螺纹套筒套设在第一丝杆的上端且第一螺纹套筒的内螺纹与第一丝杆的外螺纹相匹配，所述第一滑套的一端通过铰接结构固定在第一螺纹套筒的外侧壁上，所述第一滑套的另外一端套设在第一滑杆的末端且第一滑杆沿第一滑套自由滑动，所述第一丝杆的下端与第一驱动电机通过
齿轮传动结构相连且第一驱动电机通过齿轮传动结构带动第一丝杆转动，所述第二螺纹套筒套设在第二丝杆的上端且第二螺纹套筒的内螺纹与第二丝杆的外螺纹相匹配，所述第二滑套的一端通过铰接结构固定在第二螺纹套筒的外侧壁上，所述第二滑套的另外一端套设在第二滑杆的末端且第二滑杆沿第二滑套自由滑动，所述第二丝杆的下端与第二驱动电机通过齿轮传动结构相连且第二驱动电机通过齿轮传动结构带动第二丝杆转动；所述柱状壳体的内侧壁上设置有四个沿竖直方向延伸的滑槽，所述第一限位杆的末端、第二限位杆的末端、第一螺纹套筒、第二螺纹套筒分别位于四个滑槽内且沿滑槽自由滑动，所述柱状壳体内设置有航电设备。
7.进一步的是，所述第一限位杆的末端设置有第一球形滑块，所述第二限位杆的末端设置有第二球形滑块，所述第一球形滑块的外径、第二球形滑块的外径均与滑槽的宽度相匹配。
8.进一步的是，所述齿轮传动结构为蜗轮蜗杆结构。
9.本实用新型的有益效果：该用于共轴双桨无人机的倾转机构结构简单可靠，省去了复杂的变距机构，使得无人机总体布局更为紧凑，可以实现在同等载重和航时条件下其他无人机无法实现的微型化尺寸，使用本实用新型所述倾转机构的共轴双桨无人机，其外径尺寸仅受限于正桨电机和反桨电机的外径尺寸，无人机最小外径尺寸可以做到20mm，满足某些对外形尺寸要求极为严苛的条件下的应用需要，能够使无人机实现微型化，而且本实用新型所述倾转机构结构简单可靠，结构更加简单，可靠性更高，重量更轻，在同等条件下提高了飞行性能。
附图说明
10.图1是本实用新型所述用于共轴双桨无人机的倾转机构的倾转机构结构示意图；
11.图2是本实用新型所述用于共轴双桨无人机的倾转机构的倾转机构内部结构示意图；
12.图中标记说明：十字盘支架1101、安装支架1102、球头外壳1103、连接杆1104、第一限位杆1105、第二限位杆1106、第一驱动电机1107、第二驱动电机1108、第一丝杆1109、第二丝杆1110、第一滑套1111、第二滑套1112、第一螺纹套筒1113、第二螺纹套筒1114、滑槽1115、第一球形滑块1116、第二球形滑块1117、柱状壳体1118。
具体实施方式
13.下面结合附图，详细描述本实用新型的技术方案。
14.如图1-2所示，该用于共轴双桨无人机的倾转机构，包括十字盘支架1101、安装支架1102、球头外壳1103、拉杆、柱状壳体1118，所述十字盘支架1101设置在内轴下方，所述十字盘支架1101的每个自由端均固定连接有一个连接杆1104，所述连接杆1104用于和无人机的动力机构相连接，所述球头外壳1103固定在十字盘支架1101的下表面且球头外壳1103的开口朝下，所述安装支架1102位于十字盘支架1101的正下方，所述拉杆的下端固定在安装支架1102的上表面，所述拉杆的上端固定安装有与球头外壳1103内腔相匹配的球头，所述球头位于球头外壳1103内；所述球头外壳1103的外表面固定设置有第一限位杆1105、第二限位杆1106、第一滑杆、第二滑杆，所述第一滑杆与第一限位杆1105对称设置，所述第二滑
杆与第二限位杆1106对称设置，所述第一限位杆1105、第二限位杆1106、第一滑杆、第二滑杆组成一个十字形结构，所述安装支架1102的下表面固定设置有第一驱动电机1107和第二驱动电机1108，还包括第一丝杆1109、第二丝杆1110、第一滑套1111、第二滑套1112、第一螺纹套筒1113、第二螺纹套筒1114，所述第一螺纹套筒1113套设在第一丝杆1109的上端且第一螺纹套筒1113的内螺纹与第一丝杆1109的外螺纹相匹配，所述第一滑套1111的一端通过铰接结构固定在第一螺纹套筒1113的外侧壁上，所述第一滑套1111的另外一端套设在第一滑杆的末端且第一滑杆沿第一滑套1111自由滑动，所述第一丝杆1109的下端与第一驱动电机1107通过齿轮传动结构相连且第一驱动电机1107通过齿轮传动结构带动第一丝杆1109转动，所述第二螺纹套筒1114套设在第二丝杆1110的上端且第二螺纹套筒1114的内螺纹与第二丝杆1110的外螺纹相匹配，所述第二滑套1112的一端通过铰接结构固定在第二螺纹套筒1114的外侧壁上，所述第二滑套1112的另外一端套设在第二滑杆的末端且第二滑杆沿第二滑套1112自由滑动，所述第二丝杆1110的下端与第二驱动电机1108通过齿轮传动结构相连且第二驱动电机1108通过齿轮传动结构带动第二丝杆1110转动；所述柱状壳体1118的内侧壁上设置有四个沿竖直方向延伸的滑槽1115，所述第一限位杆1105的末端、第二限位杆1106的末端、第一螺纹套筒1113、第二螺纹套筒1114分别位于四个滑槽1115内且沿滑槽1115自由滑动，所述柱状壳体1118内设置有航电设备。该用于共轴双桨无人机的倾转机构的工作过程如下所述：如图1、图2所示，第一驱动电机1107或第二驱动电机1108通过齿轮传动结构带动第一丝杆1109或第二丝杆1110转动，进而驱动第一螺纹套筒1113或第二螺纹套筒1114上下移动，第一螺纹套筒1113或第二螺纹套筒1114的上下移动会推拉第一滑套1111或第二滑套1112，进而使得第一滑竿或第二滑竿带动球头外壳1103沿着球头的球心旋转，同时固连在转向球头外壳1103表面上的第一限位杆1105、第二限位杆1106可以限制球头外壳1103的横向旋转，以此改变无人机动力舱的连接角度，从而改变拉力线指向，实现矢量动力，使得无人机以设定姿态按照特定方向飞行，该用于共轴双桨无人机的倾转机构结构简单可靠，省去了复杂的变距机构，使得无人机总体布局更为紧凑，可以实现在同等载重和航时条件下其他无人机无法实现的微型化尺寸，使用本实用新型所述倾转机构的共轴双桨无人机，其外径尺寸仅受限于正桨电机和反桨电机的外径尺寸，无人机最小外径尺寸可以做到20mm，满足某些对外形尺寸要求极为严苛的条件下的应用需要，能够使无人机实现微型化，而且本实用新型所述倾转机构结构简单可靠，结构更加简单，可靠性更高，重量更轻，在同等条件下提高了飞行性能。
15.为了使第一限位杆1105、第二限位杆1106沿滑槽1115滑动更加顺畅，所述第一限位杆1105的末端设置有第一球形滑块1116，所述第二限位杆1106的末端设置有第二球形滑块1117，所述第一球形滑块1116的外径、第二球形滑块1117的外径均与滑槽1115的宽度相匹配。
16.最后，为了使传动更加顺畅，同时起到减速的作用，所述齿轮传动结构为蜗轮蜗杆结构。

技术特征：
1.用于共轴双桨无人机的倾转机构，其特征在于：所述倾转机构(11)包括十字盘支架(1101)、安装支架(1102)、球头外壳(1103)、拉杆、柱状壳体(1118)，所述十字盘支架(1101)设置在转轴下方，所述十字盘支架(1101)的每个自由端均固定连接有一个连接杆(1104)，所述球头外壳(1103)固定在十字盘支架(1101)的下表面且球头外壳(1103)的开口朝下，所述安装支架(1102)位于十字盘支架(1101)的正下方，所述拉杆的下端固定在安装支架(1102)的上表面，所述拉杆的上端固定安装有与球头外壳(1103)内腔相匹配的球头，所述球头位于球头外壳(1103)内；所述球头外壳(1103)的外表面固定设置有第一限位杆(1105)、第二限位杆(1106)、第一滑杆、第二滑杆，所述第一滑杆与第一限位杆(1105)对称设置，所述第二滑杆与第二限位杆(1106)对称设置，所述第一限位杆(1105)、第二限位杆(1106)、第一滑杆、第二滑杆组成一个十字形结构，所述安装支架(1102)的下表面固定设置有第一驱动电机(1107)和第二驱动电机(1108)，还包括第一丝杆(1109)、第二丝杆(1110)、第一滑套(1111)、第二滑套(1112)、第一螺纹套筒(1113)、第二螺纹套筒(1114)，所述第一螺纹套筒(1113)套设在第一丝杆(1109)的上端且第一螺纹套筒(1113)的内螺纹与第一丝杆(1109)的外螺纹相匹配，所述第一滑套(1111)的一端通过铰接结构固定在第一螺纹套筒(1113)的外侧壁上，所述第一滑套(1111)的另外一端套设在第一滑杆的末端且第一滑杆沿第一滑套(1111)自由滑动，所述第一丝杆(1109)的下端与第一驱动电机(1107)通过齿轮传动结构相连且第一驱动电机(1107)通过齿轮传动结构带动第一丝杆(1109)转动，所述第二螺纹套筒(1114)套设在第二丝杆(1110)的上端且第二螺纹套筒(1114)的内螺纹与第二丝杆(1110)的外螺纹相匹配，所述第二滑套(1112)的一端通过铰接结构固定在第二螺纹套筒(1114)的外侧壁上，所述第二滑套(1112)的另外一端套设在第二滑杆的末端且第二滑杆沿第二滑套(1112)自由滑动，所述第二丝杆(1110)的下端与第二驱动电机(1108)通过齿轮传动结构相连且第二驱动电机(1108)通过齿轮传动结构带动第二丝杆(1110)转动；所述柱状壳体(1118)的内侧壁上设置有四个沿竖直方向延伸的滑槽(1115)，所述第一限位杆(1105)的末端、第二限位杆(1106)的末端、第一螺纹套筒(1113)、第二螺纹套筒(1114)分别位于四个滑槽(1115)内且沿滑槽(1115)自由滑动。2.根据权利要求1所述用于共轴双桨无人机的倾转机构，其特征在于：所述第一限位杆(1105)的末端设置有第一球形滑块(1116)，所述第二限位杆(1106)的末端设置有第二球形滑块(1117)，所述第一球形滑块(1116)的外径、第二球形滑块(1117)的外径均与滑槽(1115)的宽度相匹配。3.根据权利要求2所述用于共轴双桨无人机的倾转机构，其特征在于：所述齿轮传动结构为蜗轮蜗杆结构。

技术总结
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够使无人机实现微型化的用于共轴双桨无人机的倾转机构。该倾转机构包括十字盘支架、安装支架、球头外壳、拉杆、柱状壳体，拉杆的上端固定安装有与球头外壳内腔相匹配的球头，球头外壳的外表面固定设置有第一限位杆、第二限位杆、第一滑杆、第二滑杆，安装支架的下表面固定设置有第一驱动电机和第二驱动电机，还包括第一丝杆、第二丝杆、第一滑套、第二滑套、第一螺纹套筒、第二螺纹套筒，柱状壳体内设置有航电设备。该倾转机构结构简单可靠，省去了复杂的变距机构，能够使得无人机总体布局更为紧凑，实现微型化尺寸，而且可靠性更高，重量更轻。适合在无人机技术领域推广应用。适合在无人机技术领域推广应用。适合在无人机技术领域推广应用。


技术研发人员：陈柽 亢暖
受保护的技术使用者：北京翊鸿科技有限公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/4/25