CN112109879A - 一种折叠机翼展开转轴机构 - Google Patents
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Abstract
本发明一种折叠机翼展开转轴机构涉及本发明属于航空技术领域，特别是无人机机翼转动技术领域，具体涉及一种折叠机翼展开转轴机构，包括机翼及固定在无人机上的连接底座，所述连接底座上固定设置有两个连接凸台，两个连接凸台分别与一个机翼的翼根转动相连；所述连接凸台之间的连接底座上固定设置有一滑轨；本发明通过火药作动筒提供驱动力，推动齿条移动，带动第一齿轮和第二齿轮同步转动，实现左右机翼同时旋转转开，以实现机翼迅速展开。左右机翼采用独立的旋转轴，相比于共轴展开机构，连接方式简单，易确保了机翼根部连接可靠。通过齿轮齿条啮合方式传动，相比于多连杆传力，结构紧凑，转动更平稳。
Description
技术领域
本发明涉及本发明属于航空技术领域，特别是无人机机翼转动技术领域，具体涉及一种折叠机翼展开转轴机构。
背景技术
筒式发射无人机，机翼转轴机构是一个难点，需要转轴机构在很短时间内能快速展开，左右侧机翼同步展开，并且在能够承受机翼在各种载荷工况下的载荷，还要实现机翼展开状态下位置锁定。现有的筒式发射飞机，机翼展开机构多采用扭簧驱动，存在打开响应速度慢的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种折叠机翼展开转轴机构，相比于现有结构，在机翼翼根与机身连接及传力稳定性、模块化装配、机翼展开响应速度等方面有一定优势。
本发明一种折叠机翼展开转轴机构，包括机翼及固定在无人机上的连接底座，所述连接底座上固定设置有两个连接凸台，两个连接凸台分别与一个机翼的翼根转动相连；
所述连接凸台之间的连接底座上固定设置有一滑轨，所述滑轨上滑动设置有一齿条，所述翼根与连接凸台相连的一端为环状连接端，所述环状连接端套接在连接凸台上；
所述环状连接端的外周面上均设置有齿牙，形成与齿条相啮合的齿轮，分别为第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮均与所述齿条啮合相连；
当齿条沿滑轨滑动，齿条带第一齿轮和第二齿轮同步转动；
所述齿条的一端上连接有驱动齿条沿滑轨滑动的驱动装置；
所述连接底座上还固定设置有两个限位装置，当两个机翼转动至限定位置时，两个限位装置分别与两个翼根卡接限位，限制机翼继续转动。
优选地，机翼转动角度范围为0-90度。
优选地，限位装置包括固定设置在连接底座上的限位底板，所述限位底板上固定连接有一限位板簧，所述第一齿轮和第二齿轮上均设置有一沿其径向方向凸出的限位凸起，所述限位凸起上设置有与限位板簧匹配的凹槽，当限位板簧远离限位底板的一端滑入凹槽，限位板簧限制机翼继续转动。
优选地，连接凸台端部固定连接有转轴盖板，所述转轴盖板和连接底座之间的连接凸台上均套接有两个平面推力滚针轴承，两个平面推力滚针轴承之间的连接凸台套接有所述机翼的环状连接端。
优选地，转轴盖板通过贯穿转轴盖板并伸入连接凸台的固定螺栓与连接凸台螺纹固定相连。
优选地，当两个机翼展开时，两个机翼位于同一直线上。
优选地，齿条朝向连接底座的一面上设置有与滑轨匹配的滑动凹槽，所述滑动凹槽扣合在滑轨上，驱动装置的一端设置有固定连接块，所述固定连接块伸入滑动凹槽，并与滑动凹槽的端部固定相连；
所述滑轨朝向驱动装置的一端上设置有吸能缓冲件，当机翼转动至限定位置时，固定连接块与吸能缓冲件相抵。
优选地，吸能缓冲件为铝蜂窝或弹性橡胶块。
优选地，驱动装置为火药作动筒或直线舵机。
优选地，齿条包括齿条本体，所述齿条本体朝向第一齿轮和第二齿轮的一面上均布有与第一齿轮和第二齿轮上齿牙相啮合的第一齿牙。
本发明通过火药作动筒提供驱动力，推动齿条移动，带动第一齿轮和第二齿轮同步转动，实现左右机翼同时旋转转开，以实现机翼迅速展开。左右机翼采用独立的旋转轴，相比于共轴展开机构，连接方式简单，易确保了机翼根部连接可靠。通过齿轮齿条啮合方式传动，相比于多连杆传力，结构紧凑，转动更平稳；转轴机构和机翼模块化装配后，再安装至机身上，有利于提高装配效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明机翼折叠状态示意图。
图3为本发明机翼展开状态示意图。
图4为连接凸台与环状连接端剖面示意图。
图5为机翼展开状态限位板簧与限位凸起连接关系示意图。
附图标记：1-滑轨，2-齿条，3-第一齿轮，4-第二齿轮，5-火药作动筒，6-限位底板，7-限位板簧，8-平面推力滚针轴承，9-转轴盖板，10-连接凸台，11-翼根。
具体实施方式
本发明一种折叠机翼展开转轴机构，包括机翼及固定在无人机上的连接底板，所述连接底板上固定设置有两个连接凸台10，两个连接凸台10分别与一个机翼的翼根11转动相连；
所述连接凸台10之间的连接底座上固定设置有一滑轨1，所述滑轨1上滑动设置有一齿条2，所述翼根11与连接凸台10相连的一端为环状连接端，所述环状连接端套接在连接凸台10上；
所述环状连接端的外周面上均设置有齿牙，形成与齿条2相啮合的齿轮，分别为第一齿轮3和第二齿轮4，所述第一齿轮3和第二齿轮4均与所述齿条2啮合相连；
当齿条2沿滑轨1滑动，齿条2带第一齿轮3和第二齿轮4同步转动；
所述齿条2的一端上连接有驱动齿条2沿滑轨1滑动的驱动装置；
所述连接底座上还固定设置有两个限位装置，当两个机翼转动至限定位置时，两个限位装置分别与两个翼根11卡接限位，限制机翼继续转动。
机翼转动角度范围为0-90度。
限位装置包括固定设置在连接底座上的限位底板6，所述限位底板6上固定连接有一限位板簧7，所述第一齿轮3和第二齿轮4上均设置有一沿其径向方向凸出的限位凸起，所述限位凸起上设置有与限位板簧7匹配的凹槽，当限位板簧7远离限位底板6的一端滑入凹槽，限位板簧7限制机翼继续转动。
连接凸台10端部固定连接有转轴盖板9，所述转轴盖板9和连接底座之间的连接凸台10上均套接有两个平面推力滚针轴承8，两个平面推力滚针轴承8之间的连接凸台10套接有所述机翼的环状连接端。
转轴盖板9通过贯穿转轴盖板9并伸入连接凸台10的固定螺栓与连接凸台10螺纹固定相连。
当两个机翼展开时，两个机翼位于同一直线上。
齿条2朝向连接底座的一面上设置有与滑轨1匹配的滑动凹槽，所述滑动凹槽扣合在滑轨1上，驱动装置的一端设置有固定连接块，所述固定连接块伸入滑动凹槽，并与滑动凹槽的端部固定相连；
所述滑轨1朝向驱动装置的一端上设置有吸能缓冲件，当机翼转动至限定位置时，固定连接块与吸能缓冲件相抵。
吸能缓冲件为铝蜂窝或弹性橡胶块。
驱动装置为火药作动筒5或直线舵机。
齿条2包括齿条2本体，所述齿条2本体朝向第一齿轮3和第二齿轮4的一面上均布有与第一齿轮3和第二齿轮4上齿牙相啮合的第一齿牙。
实施例一
如图1所述，机翼的翼根11为铝合金机加件，左右机翼分别固定在连接底座的连接凸台10上，并通过转轴盖板9进行固定，转轴盖板9通过固定螺栓和转轴凸台连接。翼根11下端面和连接底座之间，以及翼根11上表面和转轴盖板9之间均布置平面推力滚针轴承8，以确保机翼在承受升力时，翼根11能正常转动。
为驱动机翼转动打开，在左右翼根11外圈超过1/4圆周的一段弧长，布置第一齿牙。在两机翼转轴之间，布置翼根11两侧壁带齿牙的齿条2，齿条2的第一齿牙和翼根11外圈的齿牙啮合。齿条2安装在固定于连接底座上的滑轨1上，可以沿滑轨1的长度方向滑动。通过齿条2的直线运动，带动翼根11旋转，从而实现机翼开启。
齿条2在滑轨1上滑动，通过火药作动筒5驱动，火药作动筒5固定在连接底座上。
为实现机翼展开到位时吸能缓冲，在滑轨1靠近火药作动筒5一侧的端头，布置吸能块，吸能块为铝蜂窝或弹性橡胶块。
为实现机翼展开后位置锁止，通过在翼根11外圈一段区域设计成半径逐渐加大的限位凸起，并在靠近此限位凸起区域，布置限位板簧7，限位板簧7通过限位底板6与连接底座固定相连。在机翼转动至开启位置时，限位板簧7卡住机翼根11部，实现机翼的位置的锁定，如图5所示。如反复使用，可通过将限位板簧7拆下，将机翼转至折叠位置，再将限位板簧7安装即可。
本发明通过火药作动筒5提供驱动力，推动齿条2移动，带动第一齿轮3和第二齿轮4同步转动，实现左右机翼同时旋转打开，以实现机翼迅速展开。左右机翼采用独立的旋转轴，相比于共轴展开机构，连接方式简单，易确保了机翼根11部连接可靠。通过齿轮齿条2啮合方式传动，相比于多连杆传力，结构紧凑，转动更平稳。
Claims (10)
1.一种折叠机翼展开转轴机构，包括机翼及固定在无人机上的连接底座，所述连接底座上固定设置有两个连接凸台（10），两个连接凸台（10）分别与一个机翼的翼根（11）转动相连；
其特征在于，所述连接凸台（10）之间的连接底座上固定设置有一滑轨（1），所述滑轨（1）上滑动设置有一齿条（2），所述翼根（11）与连接凸台（10）相连的一端为环状连接端，所述环状连接端套接在连接凸台（10）上；
所述环状连接端的外周面上均设置有齿牙，形成与齿条（2）相啮合的齿轮，分别为第一齿轮（3）和第二齿轮（4），所述第一齿轮（3）和第二齿轮（4）均与所述齿条（2）啮合相连；
当齿条（2）沿滑轨（1）滑动，齿条（2）带第一齿轮（3）和第二齿轮（4）同步转动；
所述齿条（2）的一端上连接有驱动齿条（2）沿滑轨（1）滑动的驱动装置；
所述连接底座上还固定设置有两个限位装置，当两个机翼转动至限定位置时，两个限位装置分别与两个翼根（11）卡接限位，限制机翼继续转动。
2.如权利要求1所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述机翼转动角度范围为0-90度。
3.如权利要求2所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述限位装置包括固定设置在连接底座上的限位底板（6），所述限位底板（6）上固定连接有一限位板簧（7），所述第一齿轮（3）和第二齿轮（4）上均设置有一沿其径向方向凸出的限位凸起，所述限位凸起上设置有与限位板簧（7）匹配的凹槽，当限位板簧（7）远离限位底板（6）的一端滑入凹槽，限位板簧（7）限制机翼继续转动。
4.如权利要求3所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述连接凸台（10）端部固定连接有转轴盖板（9），所述转轴盖板（9）和连接底座之间的连接凸台（10）上均套接有两个平面推力滚针轴承（8），两个平面推力滚针轴承（8）之间的连接凸台（10）套接有所述机翼的环状连接端。
5.如权利要求4所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述转轴盖板（9）通过贯穿转轴盖板（9）并伸入连接凸台（10）的固定螺栓与连接凸台（10）螺纹固定相连。
6.如权利要求4所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，当两个机翼展开时，两个机翼位于同一直线上。
7.如权利要求1-6任意一项所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述齿条（2）朝向连接底座的一面上设置有与滑轨（1）匹配的滑动凹槽，所述滑动凹槽扣合在滑轨（1）上，驱动装置的一端设置有固定连接块，所述固定连接块伸入滑动凹槽，并与滑动凹槽的端部固定相连；
所述滑轨（1）朝向驱动装置的一端上设置有吸能缓冲件，当机翼转动至限定位置时，固定连接块与吸能缓冲件相抵。
8.如权利要求7所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述吸能缓冲件为铝蜂窝或弹性橡胶块。
9.如权利要求8所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述驱动装置为火药作动筒（5）或直线舵机。
10.如权利要求9所述一种折叠机翼展开转轴机构，其特征在于，所述齿条（2）包括齿条（2）本体，所述齿条（2）本体朝向第一齿轮（3）和第二齿轮（4）的一面上均布有与第一齿轮（3）和第二齿轮（4）上齿牙相啮合的第一齿牙。
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