CN106275426B - 一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，支架为矩形框体结构，在支架的前后端分别通过同轴的轴承支撑调整片轴，调整片轴一端伸出支架与调整片连接，调整片轴的另一端通过旋转联动装置与固定在支架上的旋转舵机连接；在支架的两侧通过销轴活动连接底座，底座为U型框结构，支架位于底座的U型开口内，在底座与支架之间通过偏转联动装置与固定在底座上的偏转舵机连接。该调整机构通过陀螺仪进行飞行姿态的判断，改变调整片的方向和倾斜角，来抵消共轴双旋翼给飞行器带来的扭矩差，同时由于调整片具有双自由度，调整范围和精度都大大增强，提高了飞行器的稳定性。

Description

一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构
技术领域
本发明涉及一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，属于飞行器的扭矩差调整装置。
背景技术
传统共轴双旋翼直升机，是通过改变螺旋桨的桨距来调整两个旋翼之间的扭矩差，从而保持直升机航向。但对于固定桨距的共轴旋翼来说，由于螺旋桨的桨距是固定的，不能进行调节，而且由于气流通过两个反转旋翼之后，气流流动比较复杂，很难实现对飞行器的稳定控制。故此对于固定桨距共轴旋翼来说，上下旋翼的扭矩差控制以及飞行稳定性控制就成了一个难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，该调整机构通过陀螺仪进行飞行姿态的判断，改变调整片的方向和倾斜角，来抵消共轴双旋翼给飞行器带来的扭矩差，同时由于调整片具有双自由度，调整范围和精度都大大增强，提高了飞行器的稳定性。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，支架为矩形框体结构，在支架的前后端分别通过同轴的轴承支撑调整片轴，调整片轴一端伸出支架与调整片连接，调整片轴的另一端通过旋转联动装置与固定在支架上的旋转舵机连接；在支架的两侧通过销轴活动连接底座，底座为U型框结构，支架位于底座的U型开口内，在底座与支架之间通过偏转联动装置与固定在底座上的偏转舵机连接。
所述的旋转联动装置结构为，在调整片轴上设有轴摇臂；在支架上设有旋转舵机，旋转舵机的输出轴设有旋转舵机摇臂，旋转舵机摇臂与轴摇臂的位置对应，连杆的两端分别与旋转舵机摇臂和轴摇臂连接。
所述的偏转联动装置结构为，在支架上设有拨片，在底座的侧端面设有偏转舵机，偏转舵机的输出轴上连接拨杆，拨杆与拨片连接。
所述的拨片的外表面设有对称的限位杆，拨杆插入到两个限位杆之间。
所述的销轴的轴心为偏转轴线，偏转轴线偏于支架的中心，并靠近与调整片的位置。
该双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构使用具有两个自由度的调整片来调整共轴旋翼的扭矩差，代替了通过改变螺旋桨的桨距调整扭矩差的方式，简化了机构，提高了飞行器的可靠性。同时通过陀螺仪来探测飞行器的飞行姿态，实现实时自动偏转舵面的角度，减小了飞行员的操纵频率，降低了操纵负担。
分别采用旋转联动装置和偏转联动装置的具体连接结构，实现双自由度的调节，结构简单，体积小，操纵方便。
偏转轴线设置偏于支架中心，从而达到拨杆的微小动作就能实现偏转动作。
附图说明
图1为体现调整机构旋转联动装置的轴测图。
图2为体现调整机构偏转联动装置的轴测图。
图3为去除底座提现拨杆与拨片结构的示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，支架3为矩形框体结构，在支架3的前后端分别通过同轴的轴承支撑调整片轴4，调整片轴4一端伸出支架3与调整片1连接，调整片轴4的另一端通过旋转联动装置与固定在支架3上的旋转舵机5连接；在支架3的两侧通过销轴12活动连接底座15，底座15为U型框结构，支架3位于底座15的U型开口内，在底座15与支架3之间通过偏转联动装置与固定在底座15上的偏转舵机10连接。
所述的旋转联动装置结构为，在调整片轴4上设有轴摇臂6；在支架3上设有旋转舵机5，旋转舵机5的输出轴设有旋转舵机摇臂8，旋转舵机摇臂8与轴摇臂6的位置对应，连杆7的两端分别与旋转舵机摇臂8和轴摇臂6连接。
所述的偏转联动装置结构为，在支架3上设有拨片9，在底座15的侧端面设有偏转舵机10，偏转舵机10的输出轴上连接拨杆11，拨杆11与拨片9连接。
如图3所示，所述的拨片9的外表面设有对称的限位杆，拨杆11插入到两个限位杆之间。
所述的销轴12的轴心为偏转轴线，偏转轴线偏于支架3的中心，并靠近与调整片1的位置。
旋转运动机构原理：当旋转运动舵机5接收陀螺仪输出的工作指令后，转动固定在舵机上的摇臂8，通过连杆7带动固定在调整片轴4上的摇臂6旋转，调整片1固定在调整片轴4上，从而实现调整片1的旋转运动。
偏转运动机构原理：当偏转舵机10接收陀螺仪输出的工作指令后，带动固定在舵机上的拨杆11转动。拨杆11将推动拨片9，从而带动整个旋转运动机构绕着偏转轴线16旋转，进而实现调整片1的偏转运动。

Claims (5)

1.一种双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，其特征在于：支架（3）为矩形框体结构，在支架（3）的前后端分别通过同轴的轴承支撑调整片轴（4），调整片轴（4）一端伸出支架（3）与调整片（1）连接，调整片轴（4）的另一端通过旋转联动装置与固定在支架（3）上的旋转舵机（5）连接；在支架（3）的两侧通过销轴（12）活动连接底座（15），底座（15）为U型框结构，支架（3）位于底座（15）的U型开口内，在底座（15）与支架（3）之间通过偏转联动装置与固定在底座（15）上的偏转舵机（10）连接。
2.如权利要求1所述的双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，其特征在于：所述的旋转联动装置结构为，在调整片轴（4）上设有轴摇臂（6）；在支架（3）上设有旋转舵机（5），旋转舵机（5）的输出轴设有旋转舵机摇臂（8），旋转舵机摇臂（8）与轴摇臂（6）的位置对应，连杆（7）的两端分别与旋转舵机摇臂（8）和轴摇臂（6）连接。
3.如权利要求1或2所述的双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，其特征在于：所述的偏转联动装置结构为，在支架（3）上设有拨片（9），在底座（15）的侧端面设有偏转舵机（10），偏转舵机（10）的输出轴上连接拨杆（11），拨杆（11）与拨片（9）连接。
4.如权利要求3所述的双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，其特征在于：所述的拨片（9）的外表面设有对称的限位杆，拨杆（11）插入到两个限位杆之间。
5.如权利要求1所述的双自由度共轴旋翼机扭矩调整机构，其特征在于：所述的销轴（12）的轴心为偏转轴线，偏转轴线偏于支架（3）的中心，并靠近与调整片（1）的位置。
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