CN101099901A - 航模直升机转向机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航模直升机转向机构，包括：倾斜盘、贯穿整个倾斜盘的机身连接轴、头架套、放置于头架套中的导向球、若干拉杆及螺旋桨系统，螺旋桨系统包括平衡杆及叶片转向块，叶片转向块与平衡杆间连接有拉杆，倾斜盘包括穿在机身连接轴上的轴承、套有所述轴承的斜盘主体基座、盖于所述斜盘主体基座上的斜盘主体上盖、放置在所述斜盘主体上盖上并穿在机身连接轴上的倾斜球及把所述倾斜球盖于其内的斜盘主体下盖，斜盘主体下盖上分布有若干连接头，其中部分连接头通过拉杆连接于导向球，另一部分连接头通过拉杆连接于叶片转向块，斜盘主体基座上分布有若干连接头，通过拉杆连接于航模直升机之舵机，由舵机提供转向机构之动力。

Description

航模直升机转向机构

技术领域

本发明涉及一种航模直升机，尤其涉及一种航模直升机的转向机构。

背景技术

众所周知飞行器要飞行都必须满足柏努利定律(Bernoulli′s Principle)，对于飞机来说，主要是靠螺旋桨和机翼来共同达成。对于直升机来说，是由同时起升降作用和转向作用的螺旋桨系统来实现，根据动物行走是尾随头的仿生学原理，螺旋桨系统安装在直升机的头部上方即可。螺旋桨的旋转提供了直升机的升空动力，而对于直升机的转向问题，即：直升机的前进、后退、左转、右转都是通过转向机构来控制的，更确切的说是通过控制转向机构的倾斜盘来实现的。倾斜盘是把直升机总距杆和周期变距杆的操纵位移分别转换成螺旋桨叶的总距操纵和周期变距操纵的主要操纵机构。它是直升机操纵系统特有的复杂而重要的构件。由于倾斜器的出现使直升机的复杂操纵得以实现，现已在所有直升机上应用。其构造形式虽有多种，但工作原理基本相同。倾斜器一般由与操纵线系相连的不旋转件和与桨叶变距拉杆相连的旋转件组成。不旋转件通过径向止推轴承与旋转件相连。由操纵线系输入的操纵量，经过不旋转件转换成旋转件的上下移动和倾斜运动，再由与旋转件相连的桨叶变距拉杆改变桨叶桨距，使桨叶拉力的大小和方向改变，从而实现直升机的飞行操纵。倾斜盘旋转件的转动由与螺旋桨毂相连的扭力臂带动。倾斜盘在结构上要保证纵向、横向和总距操纵的独立性。因此转向主要由转向机构中的倾斜盘来决定，对于倾斜盘的选择直接就关系到了飞机改变方向时转向的有效半径。

一种现有技术的航模转向机构公开于中国专利CN200420093891.1中，其倾斜盘由倾斜上盘和倾斜下盘组成，倾斜上盘和倾斜下盘之间经转轴轴承互相连接，倾斜上盘轴心设有金属内套，金属内套插入倾斜下盘的转轴轴承。但是这种倾斜盘使用起来机械性能不够灵敏，造成直升机转向的扭矩大，转向半径过大，机动性能差，尤其对于竞赛是一个致命的弱点。

因此极待一种机械性能好、抗拉抗磨、转向半径小、转向灵敏且结构简单的转向结构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种航模直升机转向机构，其转向扭矩小、机械性能好、抗拉抗磨、转向半径小、转向灵敏且结构简单。

本发明的另一目的是提供一种航模直升机转向机构的倾斜盘，其结构简单且控制灵敏。

为实现上述第一目的，本发明提供的航模直升机转向机构包括：倾斜盘、机身连接轴，头架套、螺旋桨系统及若干根拉杆，通过机身连接轴依序贯穿倾斜盘、头架套和螺旋桨系统，通过头架套支撑螺旋桨系统，通过拉杆连接倾斜盘和螺旋桨系统。

螺旋桨系统包括一对主叶片、主翼轴、副翼、平衡杆及叶片转向块，通过叶片转向块和拉杆连接主翼轴和倾斜盘。主叶片安装在主翼轴上，副翼安装在平衡杆上。

为实现上述另一目的，本发明提供的倾斜盘包括顺序叠放的斜盘主体下盖、斜盘主体上盖和斜盘主体基座。头架套包括头架内套以及套设于其外的头架外套，头架外套和头架内套的侧壁相对开设有四个通孔。斜盘主体基座上的连接头共三个，呈120度角平均分布，所述斜盘主体下盖上的连接头共四个，呈90度角平均分布。所述斜盘主体基座上还设有导向杆。

转向机构还包括一导向球，该导向球穿过头架外套上任意一对通孔，并与机身连接轴相垂直，通过拉杆将导向球和斜盘主体下盖相连接。

拉杆中部开有穿孔，平衡杆由导向球和拉杆的穿孔穿过。导向球的两端头为球状，拉杆的两端头为孔状，拉杆的端头和导向球的端头相适配。

与现有技术相比，倾斜盘与机身连接轴连为一体，斜盘主体基座上的连接头通过拉杆连接于舵机上的摆臂，控制航模直升机的主方向。而连接导向球与斜盘主体下盖上的连接头之间的拉杆调节控制主叶片的弧度。连接叶片转向块与与斜盘主体下盖上的连接头之间的拉杆主要为倾向和飞行时产生长升力。而套于平衡杆和叶片转向块之间的拉杆，主要为倾向和平衡机体的作用。头架外套的侧壁相对开设有通孔，导向球和平衡杆悬置于通孔中部，节约了整个转向机构的空间，使得各机构布置得更加紧密，因此本发明的转向机构不但结构简单，而且机械性能好、抗拉抗磨、转向半径及转向扭矩小，又平衡杆贯穿导向球，使副翼能够跟着导向球上下滑动，与导向球同步动作，使转向机构更加灵敏。

附图说明

图1是本发明航模直升机转向机构的立体组合图。

图2是本发明航模直升机转向机构的立体分解图。

图3是本发明航模直升机转向机构中倾斜盘的立体组合图。

图4是本发明航模直升机转向机构中倾斜盘的立体分解图。

图中各元件的附图标记说明如下：

轴承          48    斜盘主体基座    56

导向杆        57    机身连接轴      58

斜盘主体上盖  59    倾斜球          60

第三拉杆      61    斜盘主体下盖    62

导向球        64    头架内套        65

平衡杆        67    第一拉杆        69

第二拉杆      70    叶片夹固定头    71

叶片夹        73    主叶片          77

叶片转向块    80    连接头          81、136

副翼转向球    87    副翼            88

头架外套      135   主翼轴          137

第四拉杆      141

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细叙述。

图1给出了本发明航模直升机转向机构的立体组合图，该转向机构包括：倾斜盘、机身连接轴58、头架套、导向球64、螺旋桨系统及若干拉杆。

请参阅图3和图4，所述实施方式中的倾斜盘包括轴承48、套有所述轴承48的斜盘主体基座56、盖于所述斜盘主体基座56上的斜盘主体上盖59、放置在所述斜盘主体上盖59上的倾斜球60及把所述倾斜球60盖于其内的斜盘主体下盖62；其中，所述斜盘主体基座56上呈120度角平均分布三个连接头81，斜盘主体基座56沿径向向外延伸一导向杆57，所述斜盘主体下盖62上呈90度角平均分布四个连接头136。于本实施方式中，这些连接头81、136均为球头，倾斜球60为铜球。

再请参阅图2，所述实施方式中的头架套包括头架内套65和头架外套135，头架外套135套设于头架内套65外部，头架外套的侧壁相对开设有四个通孔。所述实施方式中的导向球64上也设有两个相对的球头，该导向球穿过头架外套上任意一对通孔，并与机身连接轴相垂直，通过拉杆将导向球和斜盘主体下盖相连接。

所述实施方式中的螺旋桨系统包括一对主叶片77、主翼轴137、一对副翼88、平衡杆67及叶片转向块80，所述平衡杆67上固定有副翼转向球87，所述叶片转向块80上设有两个球头。

所述实施方式中的拉杆包括第一拉杆69、第二拉杆70、第三拉杆61及第四拉杆141，并且所有拉杆两端都设有球套，呈孔状。

机身连接轴58贯穿整个倾斜盘，所述倾斜盘中的斜盘主体下盖62上呈90度角平均分布的四个球头，其中两个球头通过第四拉杆141连接于所述导向球64上对应的球头，另两个球头136通过第一拉杆69连接于叶片转向块80对应的球头，所述斜盘主体基座56上呈120度角平均分布的三个球头，所述三个球头81分别通过第三拉杆61连接于航模直升机之三个舵机，由舵机提供转向机构之动力，所述导向杆57连接于航模直升机的机头架上。以上球头与拉杆的连接是通过拉杆末端的球套套在球头上。

所述实施方式中的头架内套65下端固定在机身连接轴58上端，头架外套65套于头架内套135上，头架外套65和头架内套135的侧壁分别相对开设有四个通孔75，各通孔75交叉相对成十字形。所述导向球64悬置于头架内套65的通孔75中，所述平衡杆67穿过导向球64的中部小孔(未标示)和头架内外套的通孔75。

所述中螺旋桨系统中的主翼轴137贯穿头架外套135，所述主翼轴137两端通过叶片夹固定头71固定有叶片夹73，二主叶片77连接在两端的叶片夹73上。所述螺旋桨系统中的平衡杆67沿垂直于所述导向球64上两球头的连接线方向贯穿第一拉杆69、头架外套135、头架内套65及导向球64，两端分别连接副翼88。所述实施方式中的叶片转向块80一端通过叶片夹固定头71连接于主翼轴137，第二拉杆70两端的球套分别套在叶片转向块80的球头上及平衡杆67上的副翼转向球87上，从而通过第二拉杆70将叶片转向块80连接于平衡杆67。

以下参照图1和图2，详细的描述本发明航模转向机构具体的动作过程。当所述实施方式中的引擎在工作的时候，引擎通过传动设备带动机身连接轴58的转动，所述机身连接轴58再带动螺旋桨系统、头架套、导向球64、斜盘主体下盖62一起同步旋转。而所述实施方式中斜盘主体基座56内套有一轴承48，所述轴承48穿过机身连接轴58，使得所述斜盘主体下盖62在绕机身连接轴58转动时摩擦力很小，能源得到有效的利用。所述实施方式中斜盘主体基座56上的导向杆57通过与航模直升机的机头架相连接来固定斜盘主体基座56不被带动旋转。当所述航模直升机要转向时，舵机通过第三拉杆61将力传递到斜盘主体基座56上，从而使得所述实施方式中的倾斜盘受到舵机给予的力的作用，所述倾斜盘在力的作用下相对于机身连接轴发生倾斜，也就使得斜盘主体下盖62也相对于机身连接轴58发生倾斜。斜盘主体下盖62的倾斜导致导向球64和叶片转向块80的倾斜。所述叶片转向块80的倾斜带动主叶片77的倾斜，从而使主叶片7 7在水平方向的旋转受到有指示性的沿水平方向有一定倾角的偏转，即控制了主叶片77的弧度，从而实现所述实施方式中模型直升机的转向，但是当所述实施方式中的航模直升机转向达到欲定的目的后，所述航模直升机还得要恢复原来的平稳动作即直升机的螺旋桨沿水平方向旋转。

所述航模直升机还要恢复原来的平稳动作，这就需要由副翼机构来实现了，具体实现过程如下：叶片转向块80的倾斜进一步导致与它连接的副翼88的倾斜，由于平衡杆67穿过导向球64，而导向球64在头架内套65内可以上下移动，从而使得固定在平衡杆67上的副翼88与导向球64同步的运动，但是由于叶片转向块80和平衡杆67是通过第二拉杆70连接的，而所述第二拉杆70连接的是叶片转向块80上的球头和固定在平衡杆67上的副翼转向球87，因此所述副翼转向球87可以绕与它连接的第二拉杆70转动从而自动调节副翼88所需的倾斜和与导向球67一起相对于所述航模直升机转向前原来位置的上或下移动来达到一个两边力矩的平衡，这样就使得所述航模直升机在转向的同时也调节了自身的平衡，帮助提高了转向机构的灵敏。

从以上所详细叙述的本发明的具体实施方式的连接方式和工作过程可知：所述斜盘主体基座56呈120度角分布的三个球头，通过第三拉杆61连接在所述转向机构下的三个舵机上，其基本功能为控制所述航模直升机的主方向即前进、后退、左转、右转；连接在导向球64上的球头与斜盘主体下盖62上球头之间的第四拉杆141则为调节、控制其主叶片77的偏转弧度；连接在倾斜盘主体下盖56上的球头和叶片转角块80上的球头之间的第一拉杆69，其功能主要为倾向和使所述航模直升机在飞行时产生升力的作用；套于平衡杆67上的副翼转向块87和叶片转角块80的球头之间的第二拉杆70，其功能主要是倾向和平衡机体的作用。导向球64套于头架内套65内，并且平衡杆67穿过导向球64，其功能是带动副翼88一起上下滑动，使得转向机构更加灵敏的作用。

本发明所有部件材料优选为金属材料，另外对于本发明所有需要拉杆的连接都是采用球头和球套的连接，这样增加了本发明的机械灵敏度、抗拉抗磨同时也减少了部件之间的摩擦。

Claims (10)

1.一种航模直升机转向机构，其特征在于包括倾斜盘、机身连接轴，头架套、螺旋桨系统及若干根拉杆，通过机身连接轴依序贯穿倾斜盘、头架套和螺旋桨系统，通过头架套支撑螺旋桨系统，通过拉杆连接所述倾斜盘和螺旋桨系统。

2.如权利要求1所述的航模直升机转向机构，其特征在于：所述倾斜盘包括顺序叠放的斜盘主体下盖、斜盘主体上盖和斜盘主体基座。

3.如权利要求2所述的航模直升机转向机构，其特征在于：头架套包括头架内套以及套设于其外的头架外套，头架外套和头架内套的侧壁相对开设有四个通孔。

4.如权利要求3所述的航模直升机转向机构，其特征在于：所述转向机构还包括一导向球，该导向球穿过头架外套上任意一对通孔，并与机身连接轴相垂直，通过拉杆将导向球和斜盘主体下盖相连接。

5.如权利要求3所述的航模直升机转向机构，其特征在于：螺旋桨系统包括一对主叶片、主翼轴、副翼、平衡杆及叶片转向块，通过叶片转向块和拉杆连接主翼轴和倾斜盘，主叶片安装在主翼轴上，副翼安装在平衡杆上。

6.如权利要求2所述的航模直升机转向机构的倾斜盘，其特征在于：所述斜盘主体基座上的连接头共三个，呈120度角平均分布，所述斜盘主体下盖上的连接头共四个，呈90度角平均分布。

7.如权利要求1或6所述的航模直升机转向机构，其特征在于：所述斜盘主体基座上还向外延伸有导向杆。

8.如权利要求5所述的航模直升机转向机构，其特征在于：所述拉杆中部开有穿孔，平衡杆由导向球和拉杆的穿孔穿过。

9.如权利要求4所述的航模直升机转向机构，其特征在于：所述导向球的两端头呈球状，拉杆的两端头设有球套，拉杆的端头和导向球的端头相适配。

10.如权利要求5所述的航模直升机转向机构，其特征在于：所述倾斜盘为金属材质。

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