CN110745234B - 一种内埋式无人机舵面操纵机构 - 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机构，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座固定在机翼内，舵机位于主动齿轮安装座一侧，主动齿轮与传动齿轮安装在主动齿轮安装座中间。连接套筒两端分别与舵机和主动齿轮转轴连接。从动齿轮和作动片通过从动齿轮支架安装在舵机内，作动片与从动齿轮转轴固连，从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，传动齿轮和从动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处咬合。舵机带动主动齿轮转动，并通过传动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动作动片转动挤压舵面，从而带动舵面转动。舵面操纵装置结构简单，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机构
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机构。
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，该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，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机构；该舵面操纵机构无外露部件，不破坏无人机原有气动外形；可通过改变操纵机构的各齿轮齿数，调整舵机和舵面传动比，从而调节控制精度，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、连接套筒、主动齿轮转轴、主动齿轮、传动齿轮、主动齿轮安装座、从动齿轮支架、从动齿轮、作动片、机翼、舵面、端部螺钉、第一螺钉和第二螺钉，其特征在于所述舵机和主动齿轮安装座分别固定在机翼内，舵机位于主动齿轮安装座端部一侧，主动齿轮与传动齿轮分别安装在主动齿轮安装座中间，主动齿轮与传动齿轮啮合传动，且主动齿轮转轴伸出主动齿轮安装座端部与舵机配合，连接套筒一端嵌套在舵机齿轮上，并通过端部螺钉与舵机连接，连接套筒另一端与主动齿轮转轴配合，通过第一螺钉、第二螺钉和主动齿轮转轴固连；
所述从动齿轮和作动片通过从动齿轮支架安装在舵机内，作动片与从动齿轮转轴固连，从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，从动齿轮轴向长度大于主动齿轮长度，传动齿轮和从动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙部位啮合，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，从动齿轮带动作动片转动，作动片挤压舵面，从而带动舵面转动；
所述连接套筒为中空圆柱形结构，连接套筒与舵机连接端为螺纹配合，连接套筒壁上开有螺孔与第一螺钉、第二螺钉螺纹连接；连接套筒壁上两螺孔中心线垂直于连接套筒中轴线。
所述舵机齿轮中心开有螺孔。
所述主动齿轮安装座与从动齿轮支架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滑动配合。
有益效果
本发明提出的一种内埋式无人机舵面操纵机构，由舵机、主动齿轮、从动齿轮和作动片组成；舵机、主动齿轮、传动齿轮和主动齿轮安装支座安装在机翼内；从动齿轮、作动片和从动齿轮支架安装在舵面内，作动片与从动齿轮转轴固连，从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，主动齿轮和从动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙处咬合；舵机带动主动齿轮转动，主动齿轮通过传动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动作动片转动，作动片挤压舵面，从而带动舵面转动。
本发明舵面操纵机构，当舵机的尺寸相对机翼后缘较大，无法正常安装或安装后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。
本发明舵面操纵机构无外露部件，不破坏无人机原有气动外形；使得该飞行器。该舵面操纵机构无外露部件，不破坏无人机原有气动外形；可通过改变操纵机构的各齿轮齿数，调整舵机和舵面传动比，从而调节控制精度，或者调整舵面响应速度。
本发明舵面操纵机构具有结构简单、安装便捷的特点，特别是主动齿轮组件的输出转动齿轮尺寸较短，从动齿轮组件的从动齿轮尺寸较长，齿轮配合容易咬合。
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机构作进一步详细说明。
图1为本发明内埋式无人机舵面操纵机构轴测图。
图2为本发明内埋式无人机舵面操纵机构俯视图。
图3为本发明内埋式无人机舵面操纵机构的舵机示意图。
图4为本发明内埋式无人机舵面操纵机构的连接套筒爆炸图。
图5为本发明内埋式无人机舵面操纵机构的连接套筒端部示意图。
图中
1.舵机 2.连接套筒 3.主动齿轮转轴 4.主动齿轮 5.传动齿轮 6.主动齿轮安装座 7.从动齿轮支架 8.从动齿轮 9.作动片 10.机翼 11.舵面 12.端部螺钉 13.第一螺钉14.第二螺钉
具体实施方式
本发明实施例是一种内埋式无人机舵面操纵机构。
参阅图1～图5，本实施例内埋式无人机舵面操纵机构，由舵机1、连接套筒2、主动齿轮转轴3、主动齿轮4、传动齿轮5、主动齿轮安装座6、从动齿轮支架7、从动齿轮8、作动片9、机翼10、舵面11、端部螺钉12、第一螺钉13和第二螺钉14组成，其中，舵机1和主动齿轮安装座6分别固定在机翼10内，舵机位于主动齿轮安装座6端部一侧，主动齿轮4与传动齿轮5分别安装在主动齿轮安装座6中间，主动齿轮4与传动齿轮5啮合传动,且主动齿轮转轴3伸出主动齿轮安装座6端部与舵机1配合。连接套筒2一端嵌套在舵机齿轮上，通过端部螺钉12与舵机连接，连接套筒2另一端与主动齿轮转轴3配合，并通过第一螺钉13、第二螺钉14和主动齿轮转轴3固定连接。
从动齿轮8和作动片9通过从动齿轮支架7安装在舵机1内，作动片9与从动齿轮转轴固连，从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合，从动齿轮8长度大于主动齿轮4长度，传动齿轮5和从动齿轮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，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮带动作动片9转动，作动片9挤压舵面，从而带动舵面转动。
本实施例中，连接套筒2为中空圆柱形结构，连接套筒2与舵机连接端为螺纹配合，连接套筒壁上开有螺孔与第一螺钉13、第二螺钉14螺纹连接；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。
本实施例中，舵机齿轮中心开有螺纹孔。舵机1与连接套筒2连接时，连接舵机1的端部螺钉12需先放入连接套筒2，再与舵机1齿轮中心的螺纹孔进行连接。
主动齿轮安装座与从动齿轮支架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滑动配合。
本实施例工作过程
舵机1、连接套筒2、主动齿轮转轴3、主动齿轮4、传动齿轮5和主动齿轮安装支座6连接在机翼10内；其中，连接套筒2一端嵌套在舵机1齿轮上，通过端部螺钉12与舵机齿轮连接，连接套筒2另一端与主动齿轮转轴3配合，通过第一螺钉13、第二螺钉14和主动齿轮转轴3连接。连接套筒2为中空圆柱形结构，连接套筒2与舵机连接端为螺纹配合，连接套筒壁上开有螺孔与第一螺钉13、第二螺钉14螺纹连接。连接套筒壁上两个螺纹孔的中心线垂直于舵机连接套筒中轴线。主动齿轮4和传动齿轮5啮合，且主动齿轮转轴3伸出主动齿轮安装座6端部；从动齿轮8安装在从动齿轮支架7上，作动片9与从动齿轮转轴固连，从动齿轮支架7与舵面11固连，从动齿轮转动轴与舵面转动轴重合；传动齿轮5和从动齿轮8在机翼10后缘和舵面11前缘的间隙处啮合。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，从动齿轮8带动作动片9转动，作动片9挤压舵面11，从而带动舵面11转动。

Claims (2)

1.一种内埋式无人机舵面操纵机构，包括舵机、连接套筒、主动齿轮转轴、主动齿轮、传动齿轮、主动齿轮安装座、从动齿轮支架、从动齿轮、作动片、机翼、舵面、端部螺钉、第一螺钉和第二螺钉，其特征在于:所述舵机和主动齿轮安装座分别固定在机翼内，舵机位于主动齿轮安装座端部一侧，主动齿轮与传动齿轮分别安装在主动齿轮安装座中间，主动齿轮与传动齿轮啮合传动，且主动齿轮转轴伸出主动齿轮安装座端部与舵机配合，连接套筒一端嵌套在舵机齿轮上，并通过端部螺钉与舵机连接，连接套筒另一端与主动齿轮转轴配合，通过第一螺钉、第二螺钉和主动齿轮转轴固连；
所述从动齿轮和作动片通过从动齿轮支架安装在舵面内，作动片与从动齿轮转轴固连，从动齿轮转轴与舵面转动轴重合，从动齿轮轴向长度大于主动齿轮长度，传动齿轮和从动齿轮在机翼后缘和舵面前缘的间隙部位啮合，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，从动齿轮带动作动片转动，作动片挤压舵面，从而带动舵面转动；
所述连接套筒为中空圆柱形结构，连接套筒与舵机连接端为螺纹配合，连接套筒壁上开有螺孔与第一螺钉、第二螺钉螺纹连接；连接套筒壁上两螺孔中心线垂直于连接套筒中轴线；
所述主动齿轮安装座与从动齿轮支架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滑动配合。
2.根据权利要求1所述的内埋式无人机舵面操纵机构，其特征在于:所述舵机齿轮中心开有螺孔。
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