CN106184780B - 一种涵道式共轴双桨无人飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涵道式共轴双桨无人飞行器，其包括动力系统、锥齿轮传动系统、舵面调节系统及机架；所述动力系统包括三根传动轴、电机和核芯骨架，所述锥齿轮传动系统包括上下内锥齿轮盘、平面推动轴承、桨叶安装夹、桨叶和内涵道，舵面调节系统包括舵面安装夹、轴承、舵面固定夹、舵机拉杆固定夹、舵机拉杆、伺服舵机和舵机臂。本发明公开的一种涵道式共轴双桨无人飞行器具有以下有益效果：1、通过涵道的方式，极大的提升了桨叶的效率；2、通过锥齿轮传动系统，最大的发挥了电机的有效效率；3、通过共轴双桨的方式，能更加有效的提供升力；4、通过多舵面控制飞机姿态，使得无人机更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种涵道式共轴双桨无人飞行器，属于无人机技术领域。
背景技术
近年来，轻小型无人飞行器发展迅速。但是目前，轻小型旋翼无人飞行器多以单旋翼传统布局直升机为主。单旋翼传统布局无人机虽然具有长航时、大载重等优点，但是其操作困难、结构复杂且通道间相互耦合而导致控制器设计和实现比较困难难以实现低成本普及。
近阶段、电池技术以及无刷直流电机驱动技术已非常先进，利用共轴双旋翼反向旋转消除扭矩的优势，借助于电池技术以及直流电机驱动技术实现结构简单，成本较低，对控制系统要求较低，且容易实现。再结合涵道式的结构布局，提高螺旋桨效率，可增大航时和载荷，具有一定的应用前景。
发明内容
发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种涵道式共轴双桨无人飞行器，通过涵道及齿轮传动的方式，能够提高桨叶及电机的效率。
技术方案：一种涵道式共轴双桨无人飞行器，包括动力系统、锥齿轮传动系统、舵面调节系统及机架；
所述动力系统包括三根传动轴、电机和核芯骨架，
所述锥齿轮传动系统包括上下内锥齿轮盘、平面推动轴承、桨叶安装夹、桨叶和内涵道，
每个传动轴的伸出杆上均设有一个外锥齿，三个传动轴通过外锥齿与上下内锥齿轮盘内侧的锯齿相啮合，相邻传动轴之间的夹角为120°，
上下内锥齿轮盘通过螺栓与盖板固定连接，所述盖板通过连接杆与所述机架的内侧固接，
上下内锥齿轮盘的外表面的上部、上下内锥齿轮盘的外表面的下部均匀焊设有三个桨叶安装夹，相邻的桨叶安装夹的夹角为120°，
桨叶的一端与桨叶安装夹通过螺栓相连，所述桨叶的另一端与内涵道粘接，
平面推动轴承与上下内锥齿轮盘卡接，
传动轴与所述电机传动连接，电机通过螺栓固设于核芯骨架上，
机架的外侧设有一外涵道，
舵面调节系统包括舵面安装夹、轴承、舵面固定夹、舵机拉杆固定夹、舵机拉杆、伺服舵机和舵机臂，
机架设有多个轴承安装孔，轴承布设于轴承安装孔内，舵面安装夹的一端与所述轴承套接，舵面的两端分别与两个舵面安装夹的另一端通过螺栓固接，
舵机拉杆的一端与舵机臂插接，舵机拉杆的另一端穿过舵机拉杆固定夹的预留孔并通过螺丝与舵机拉杆固接，
舵机拉杆固定夹的一端与所述舵机拉杆套接，舵机拉杆固定夹的另一端与所述舵面的侧壁中部通过螺栓固接，舵机拉杆固定夹的另一端与该另一舵机拉杆固定夹的另一端通过舵面固定夹固定连接，
舵机臂与伺服舵机的输出轴相啮合，
伺服舵机通过螺栓与机架固定连接。
进一步地，所述舵机拉杆固定夹与所述舵面呈直角。
进一步，上下内锥齿轮盘以上下夹合的方式与三个外锥齿相啮合，使上下内锥齿轮盘中的一个内锥齿轮盘顺时针输出，另一个内锥齿轮盘逆时针输出。
有益效果：本发明公开的一种涵道式共轴双桨无人飞行器具有以下有益效果：
1、通过涵道的方式，极大的提升了桨叶的效率；
2、通过锥齿轮传动系统，最大的发挥了电机的有效效率；
3、通过共轴双桨的方式，能更加有效的提供升力；
4、通过多舵面控制飞机姿态，使得无人机更加稳定。
附图说明
图1为本发明公开的一种涵道式共轴双桨无人飞行器的主体结构示意图；
图2为动力系统的示意图；
图3为锥齿轮传动系统的示意图；
图4为舵面调节系统的示意图，其中：
1-动力系统 2-舵面调节系统
3-外涵道 4-锥齿轮传动系统
21-外锥齿 22-传动轴
23-电机 24-核芯骨架
31-上下内锥齿轮盘 32-平面推动轴承
33-桨叶安装夹 34-桨叶
35-内涵道
41-舵面 42-舵面安装夹
43-轴承 44-舵面固定夹
45-舵机拉杆固定夹 46-舵机拉杆
47-伺服舵机 48-舵机臂
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式详细说明。
如图1～4所示，一种涵道式共轴双桨无人飞行器，包括动力系统1、锥齿轮传动系统4、舵面调节系统2及机架；
动力系统1包括三根传动轴22、电机23和核芯骨架24，
锥齿轮传动系统4包括上下内锥齿轮盘31、平面推动轴承32、桨叶安装夹33、桨叶34和内涵道35，
每个传动轴22的伸出杆上均设有一个外锥齿21，三个传动轴22通过外锥齿21与上下内锥齿轮盘31内侧的锯齿相啮合，相邻传动轴22之间的夹角为120°，
上下内锥齿轮盘31通过螺栓与盖板固定连接，盖板通过连接杆与机架的内侧固接，
上下内锥齿轮盘31的外表面的上部、上下内锥齿轮盘31的外表面的下部均匀焊设有三个桨叶安装夹33，相邻的桨叶安装夹33的夹角为120°，
桨叶34的一端与桨叶安装夹33通过螺栓相连，桨叶34的另一端与内涵道35粘接，
平面推动轴承32与上下内锥齿轮盘31卡接，
传动轴22与电机23传动连接，电机23通过螺栓固设于核芯骨架24上，
机架的外侧设有一外涵道3，
舵面调节系统2包括舵面安装夹42、轴承43、舵面固定夹44、舵机拉杆固定夹45、舵机拉杆46、伺服舵机47和舵机臂48，
机架设有多个轴承安装孔，轴承43布设于轴承安装孔内，舵面安装夹42的一端与轴承43套接，舵面41的两端分别与两个舵面安装夹42的另一端通过螺栓固接，
舵机拉杆46的一端与舵机臂48插接，舵机拉杆46的另一端穿过舵机拉杆固定夹45的预留孔并通过螺丝与舵机拉杆46固接，
舵机拉杆固定夹45的一端与舵机拉杆46套接，舵机拉杆固定夹45的另一端与舵面41的侧壁中部通过螺栓固接，舵机拉杆固定夹45的另一端与该另一舵机拉杆固定夹45的另一端通过舵面固定夹44固定连接，
舵机臂48与伺服舵机47的输出轴相啮合，
伺服舵机47通过螺栓与机架固定连接。
进一步地，舵机拉杆固定夹45与舵面41呈直角。
进一步，上下内锥齿轮盘31以上下夹合的方式与三个外锥齿21相啮合，使上下内锥齿轮盘31中的一个内锥齿轮盘顺时针输出，另一个内锥齿轮盘逆时针输出。
上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (3)
1.一种涵道式共轴双桨无人飞行器，其特征在于，包括动力系统、锥齿轮传动系统、舵面调节系统及机架；
所述动力系统包括三根传动轴、电机和核芯骨架；
所述锥齿轮传动系统包括上下内锥齿轮盘、平面推动轴承、桨叶安装夹、桨叶和内涵道；
每个传动轴的伸出杆上均设有一个外锥齿，三个传动轴通过外锥齿与上下内锥齿轮盘内侧的锯齿相啮合，相邻传动轴之间的夹角为120°；
盖板通过连接杆与所述机架的内侧固接；
上下内锥齿轮盘的外表面的上部、上下内锥齿轮盘的外表面的下部均匀焊设有三个桨叶安装夹，相邻的桨叶安装夹的夹角为120°；
桨叶的一端与桨叶安装夹通过螺栓相连，所述桨叶的另一端与内涵道粘接；
平面推动轴承与上下内锥齿轮盘卡接；
传动轴与所述电机传动连接，电机通过螺栓固设于核芯骨架上；
机架的外侧设有一外涵道；
舵面调节系统包括舵面安装夹、轴承、舵面固定夹、舵机拉杆固定夹、舵机拉杆、伺服舵机和舵机臂；
机架设有多个轴承安装孔，轴承布设于轴承安装孔内，舵面安装夹的一端与所述轴承套接，舵面的两端分别与两个舵面安装夹的另一端通过螺栓固接；
舵机拉杆的一端与舵机臂插接，舵机拉杆的另一端穿过舵机拉杆固定夹的预留孔并通过螺丝与舵机拉杆固接；
舵机拉杆固定夹的一端与所述舵机拉杆套接，舵机拉杆固定夹的另一端与所述舵面的侧壁中部通过螺栓固接，舵机拉杆固定夹的另一端与该另一舵机拉杆固定夹的另一端通过舵面固定夹固定连接；
舵机臂与伺服舵机的输出轴相啮合；
伺服舵机通过螺栓与机架固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种涵道式共轴双桨无人飞行器，其特征在于，所述舵机拉杆固定夹与所述舵面呈直角。
3.根据权利要求1或2所述的一种涵道式共轴双桨无人飞行器，其特征在于，上下内锥齿轮盘以上下夹合的方式与三个外锥齿相啮合，使上下内锥齿轮盘中的一个内锥齿轮盘顺时针输出，另一个内锥齿轮盘逆时针输出。
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