CN110745233B - 一种内埋式无人机舵面操纵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内埋式无人机舵面操纵装置，由舵机、主动齿轮、传动齿轮、从动齿轮组成；舵机和主动齿轮安装支座固定在机翼内，舵机位于主动齿轮安装支座一侧，主动齿轮与传动齿轮安装在主动齿轮安装支座中间啮合传动。舵机连接套筒套在舵机齿轮上与舵机连接，并与主动齿轮转动轴配合连接。从动齿轮与齿轮安装块连接位于舵面内，且从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，从动齿轮与传动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处啮合，舵机带动主动齿轮转动，主动齿轮与传动齿轮啮合并通过传动齿轮带动从动齿轮转动，从而带动舵面转动。舵面操纵装置无外露部件，安装便捷；可通过改变各齿轮齿数，调节舵机和舵面传动比，从而调整控制精度。

Description

一种内埋式无人机舵面操纵装置
技术领域
所属领域
本发明涉及无人机及自动控制领域，具体地说，涉及一种内埋式无人机舵面操纵装置。
背景技术
目前，无人机在民用和军事领域都已经得到了广泛应用。其中，固定翼无人机得到了大量使用。固定翼无人机的舵面一般包括机翼上的襟翼和副翼，平尾上的升降舵和垂尾上的方向舵，用于操纵飞机。
固定翼无人机的舵面操纵机构一般都采用外露的摇臂和连杆，将舵机和舵面连接起来，进行舵面操纵。这种舵面操纵机构增加了机体外露面积，虽然可以对外露部分进行整流，但仍然破坏了无人机原有气动外形，降低了无人机升阻比。若舵面的一端与机身、其它翼面、撑杆的内部空间较大的部件连接，可在机身、其它翼面、撑杆等部件内安装内埋式舵面操纵机构，不破坏无人机原有气动外形。但是，无人机的舵面一般位于翼面后缘，此部位机翼内部空间狭小，一般的舵面操纵机构要保证无外露部分，不破坏无人机原有气动外形，较难以实现。
发明内容
为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种内埋式无人机舵面操纵装置，该舵面操纵装置无外露部件，不破坏无人机原有气动外形；可通过改变操纵装置的各齿轮齿数，调整舵机和舵面传动比，从而调整控制精度，或者调整舵面响应速度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括舵机、舵机连接套筒、主动齿轮转动轴、主动齿轮、传动齿轮、主动齿轮安装支座、齿轮安装块、从动齿轮、机翼、舵面、端部螺钉、后螺钉和前螺钉，其特征在于所述舵机和主动齿轮安装支座分别固定在机翼内，舵机位于主动齿轮安装支座一侧，主动齿轮与传动齿轮分别安装在主动齿轮安装支座中间，主动齿轮与传动齿轮啮合传动,且主动齿轮转动轴伸出主动齿轮安装支座端部与舵机配合，舵机连接套筒一端嵌套在舵机齿轮上，通过端部螺钉与舵机齿轮连接，舵机连接套筒另一端与主动齿轮转动轴配合，并通过后螺钉、前螺钉和主动齿轮转动轴固连；
所述从动齿轮与齿轮安装块连接位于舵面内，且从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，从动齿轮长度大于传动齿轮长度，从动齿轮与传动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处啮合，舵机带动主动齿轮转动，主动齿轮与传动齿轮啮合并通过传动齿轮带动从动齿轮转动，从而带动舵面转动。
所述舵机齿轮中心为螺纹孔。
所述主动齿轮安装支座与齿轮安装块位于机翼后缘和舵面前缘的间隙部位并通过相对的凹凸弧面配合。
所述舵机连接套筒为中空圆柱形结构，舵机连接套筒与舵机连接端为螺纹配合，舵机连接套筒壁上开有螺纹孔与后螺钉、前螺钉螺纹连接；舵机连接套筒壁上两螺孔中心线垂直于舵机连接套筒中轴线。
有益效果
本发明提出的一种内埋式无人机舵面操纵装置，由舵机、主动齿轮、从动齿轮组成；舵机、主动齿轮机构作为整体模块安装在机翼内；从动齿轮和齿轮安装块位于舵面内，从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，从动齿轮长度大于主动齿轮长度，主动齿轮和从动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处啮合，舵机带动主动齿轮转动，通过传动齿轮带动从动齿轮转动，从而带动舵面转动。
若舵机的尺寸相对机翼后缘较大，无法正常安装或安装后整个机构存在外露于机翼上下表面的部件时，可在主动齿轮和从动齿轮之间增加传动齿轮，传动齿轮长度较从动齿轮短，并和从动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处啮合，从而将舵机、主动齿轮安装于机翼内部空间较大区域。
本发明舵面操纵装置无外露部件，不破坏无人机原有气动外形，具有结构简单，安装便捷的特点；
本发明内埋式无人机舵面操纵装置，可通过改变各齿轮齿数，调整舵机和舵面传动比，从而调整控制精度，或者调整舵面响应速度。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种内埋式无人机舵面操纵装置作进一步详细说明。
图1为本发明内埋式无人机舵面操纵装置轴测图。
图2为本发明内埋式无人机舵面操纵装置俯视图。
图3为本发明内埋式无人机舵面操纵装置的舵机示意图。
图4为本发明内埋式无人机舵面操纵装置的舵机连接套筒爆炸图。
图5为本发明内埋式无人机舵面操纵装置的舵机连接套筒端部示意图。
图中
1.舵机 2.舵机连接套筒 3.主动齿轮转动轴 4.主动齿轮 5.传动齿轮 6.主动齿轮安装支座 7.齿轮安装块 8.从动齿轮 9.机翼 10.舵面 11.端部螺钉 12.后螺钉 13.前螺钉
具体实施方式
本实施例是一种内埋式无人机舵面操纵装置。
参阅图1～图5，本实施例内埋式无人机舵面操纵装置，由舵机1、舵机连接套筒2、主动齿轮转动轴3、主动齿轮4、传动齿轮5、主动齿轮安装支座6、齿轮安装块7、从动齿轮8、机翼9、舵面10、端部螺钉11、后螺钉12、前螺钉13组成；其中，舵机1和主动齿轮安装支座6分别固定在机翼9内，舵机1 位于主动齿轮安装支座6一侧，主动齿轮4与传动齿轮5分别安装在主动齿轮安装支座6中间，且主动齿轮转动轴3伸出主动齿轮安装支座6端部与舵机连接套筒2配合，主动齿轮4与传动齿轮5啮合传动；舵机连接套筒2一端嵌套在舵机1齿轮上，并通过端部螺钉11与舵机1连接，舵机连接套筒2另一端与主动齿轮转动轴3配合，并通过后螺钉12、前螺钉13和主动齿轮转动轴3固定连接。
从动齿轮8与齿轮安装块7连接位于舵面10内，且从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，主动齿轮4和传动齿轮5的长度小于从动齿轮8的长度，容易安装；从动齿轮8与传动齿轮5在机翼后缘和舵面前缘的间隙处啮合，舵机1带动主动齿轮4转动，主动齿轮4与传动齿轮5啮合，并通过传动齿轮5带动从动齿轮8转动，从而带动舵,1转动。
本实施例中，主动齿轮安装支座6与齿轮安装块7位于机翼后缘和舵面前缘的间隙处通过相对的凹凸弧面配合。
本实施例中舵机齿轮中心为螺纹孔；连接舵机1的端部螺钉11需先放入舵机连接套筒2，再与舵机1齿轮中心的螺纹孔进行连接。
当舵机的尺寸相对机翼后缘较大，无法正常安装或安装后整个机构存在外露于机翼上下表面的部件时，可在主动齿轮和从动齿轮之间增加多个传动齿轮，传动齿轮长度小于从动齿轮长度，并和从动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处咬合，从而将舵机、主动齿轮安装于机翼内部空间较大区域。
本实施例工作过程
舵机1、主动齿轮转动轴3、主动齿轮4、传动齿轮5和主动齿轮安装支座 6，安装在机翼9内；舵机连接套筒2一端套在舵机1齿轮上，通过端部螺钉11 与舵机1连接，舵机连接套筒2另一端套在主动齿轮转动轴3上，通过后螺钉 12、前螺钉13和主动齿轮转动轴3连接。舵机连接套筒2为中空圆柱结构，中间圆孔与端部螺钉11，舵机连接套筒2壁开有圆孔与后螺钉12、前螺钉13配合，舵机连接套筒2壁上两圆孔中心线垂直于舵机连接套筒2中心线。主动齿轮4和传动齿轮5咬合；从动齿轮8与齿轮安装块7固连，齿轮安装块7和舵面10固连，从动齿轮8转动轴与舵面10转动轴重合；传动齿轮5和从动齿轮8，在机翼9后缘和舵面10前缘的间隙处咬合。主动齿轮和传动齿轮的长度较从动齿轮短。
舵机1带动主动齿轮4转动，主动齿轮4带动传动齿轮5转动，传动齿轮5 带动从动齿轮8转动，从而带动舵面10转动。

Claims (4)

1.一种内埋式无人机舵面操纵装置，包括舵机、舵机连接套筒、主动齿轮转动轴、主动齿轮、传动齿轮、主动齿轮安装支座、齿轮安装块、从动齿轮、机翼、舵面、端部螺钉、后螺钉和前螺钉，其特征在于:所述舵机和主动齿轮安装支座分别固定在机翼内，舵机位于主动齿轮安装支座一侧，主动齿轮与传动齿轮分别安装在主动齿轮安装支座中间，主动齿轮与传动齿轮啮合传动,且主动齿轮转动轴伸出主动齿轮安装支座端部与舵机配合，舵机连接套筒一端嵌套在舵机齿轮上，通过端部螺钉与舵机齿轮连接，舵机连接套筒另一端与主动齿轮转动轴配合，并通过后螺钉、前螺钉和主动齿轮转动轴固连；
所述从动齿轮与齿轮安装块连接位于舵面内，且从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，从动齿轮长度大于传动齿轮长度，从动齿轮与传动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处啮合，舵机带动主动齿轮转动，主动齿轮与传动齿轮啮合并通过传动齿轮带动从动齿轮转动，从而带动舵面转动。
2.根据权利要求1所述的内埋式无人机舵面操纵装置，其特征在于:所述舵机齿轮中心为螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的内埋式无人机舵面操纵装置，其特征在于:所述主动齿轮安装支座与齿轮安装块位于机翼后缘和舵面前缘的间隙部位并通过相对的凹凸弧面配合。
4.根据权利要求1所述的内埋式无人机舵面操纵装置，其特征在于:所述舵机连接套筒为中空圆柱形结构，舵机连接套筒与舵机连接端为螺纹配合，舵机连接套筒壁上开有螺纹孔与后螺钉、前螺钉螺纹连接；舵机连接套筒壁上两螺纹孔中心线垂直于舵机连接套筒中轴线。
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