CN114537657A - 小型无人直升机用无导筒自动倾斜器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，属于无人直升机系统领域。包括动环组件、不动组件和自倾内球组件；所述自倾内球组件安装于动环组件内，与动环组件形成球铰结构；所述自倾内球组件可套装在无人直升机的旋翼主轴上；所述动环组件与不动组件相连接，二者之间相对转动。取消导筒，直接将自动倾斜器套在无人机旋翼主轴上，减少零件数量及自动倾斜器直径，实现结构简化及减重目的；将自倾内球组件和动环组件组成球铰，动环组件作为外球铰，自倾内球具有免紧固件直接拆装的优点，大大减少部件使用数量，提高可维护性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动倾斜器，具体讲是一种小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，属于无人直升机系统领域。
背景技术
自动倾斜器是是小型无人直升机旋翼操纵系统重要部件。现有技术中传统自动倾斜器通常包括不动环组件、不动环组件、内球和导筒，通常是内球套在小型无人直升机旋翼主轴外部的导筒上，通过内球在导筒上下滑动以及不动环组件绕内球球心倾斜摆动分别实现总距操纵和周期变距操纵。由于导筒的存在，使得旋翼操纵系统处结构复杂，而且也大大增加了无人机的自身重量；另外，导筒需把旋翼主轴包裹在内，因此也增大了内球的内孔直径，使得自动倾斜器的直径变大，所需的操纵空间随之变大，不利于结构紧凑化，同时也导致直升机重量增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种重量轻、结构简单、使用维护方便的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，包括动环组件、不动组件和自倾内球组件；
所述自倾内球组件安装于动环组件内，与动环组件形成球铰结构；
所述自倾内球组件可套装在无人直升机的旋翼主轴上；
所述动环组件与不动组件相连接，二者之间相对转动。
本发明中，所述自倾内球组件包括自倾内球和耐磨环，所述自倾内球上开有通孔，耐磨环设置于通孔内。
本发明中，所述耐磨环上开有斜开口。
本发明中，所述自倾内球采用航空铝合金材料。
本发明中，所述动环组件内设有与自倾内球组件相适配的内球面，内球面的下部设有开槽。
本发明中，所述动环组件与自倾内球组件的接触面设有自润滑耐磨材料。
本发明中，所述自润滑耐磨材料为PTFE。
本发明中，所述动环组件与不动组件之间连接滚动轴承。
本发明中，所述滚动轴承为深沟球轴承。
本发明的有益效果在于：(1)取消导筒，直接将自动倾斜器套在无人机旋翼主轴上，减少零件数量及自动倾斜器直径，实现结构简化及减重目的；(2)将自倾内球组件和动环组件组成球铰，动环组件作为外球铰，自倾内球具有免紧固件直接拆装的优点，大大减少部件使用数量，提高可维护性；(3)自倾内球内的耐磨环可以大大减少自倾内球与旋翼主轴之间的摩擦力；耐磨环上的斜开口，在保证耐磨环正常功能的前提下，更加便于其安装和更换；(4)自倾内球采用航空铝合金材料，其重量轻、强度高、表面硬度高耐磨性好可以大大减轻自动倾斜器的自重，延长其使用寿命；(5)动环组件内球面的下部的开槽，使自倾内球可直接通过开槽塞进动环组件内，拆装简洁，又可保证自倾内球在工作范围内不会脱出；(6)动环组件与自倾内球组件的接触面设置的自润滑耐磨材料，可以减少二者之间的摩擦，提高操纵的灵活度。
附图说明
图1为小型无人直升机用无导筒自动倾斜器结构示意图；
图2为小型无人直升机用无导筒自动倾斜器结构剖视图
图3为动环组件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、2和3所示，本实施例提供的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，包括动环组件1、不动组件2、自倾内球组件3和深沟球轴承4。
本实施例中，不动组件2和自倾内球组件3构成一个球铰，直接套在小型无人直升机的旋翼主轴上，球铰可沿旋翼主轴进行上下滑动。动环组件1安装在不动组件2 内，动环组件1和不动组件2之间通过深沟球轴承4相连接，从而实现动环组件1和不动组件2之间的相对转动。
实际使用过程中，深沟球轴承4可以使用其他类似的滚动轴承进行替代。
动环组件1、不动组件2、深沟球轴承4可以绕自倾内球组件3的球心摆动，从而实现主旋翼的总距操纵和周期变距操纵。
动环组件1由动环1-1、动环端盖1-2和耐磨布1-3组成。耐磨布1-3粘接于动环1-1的内球面上；内球面与自倾内球组件3的结构相适配。耐磨布1-3具有耐磨、自润滑的特点，本实施例中耐磨布1-3采用的是PTFE(聚四氟乙烯)材料编织布。
动环1-1内球面下半边设有一个开槽1-1-1，这样可以使得自倾内球组件3可直接通过此开槽塞进动环组件1内，拆装简洁，又可保证自倾内球组件3在工作范围内不会脱出。
动环1-1和动环端盖1-2之间通过螺钉连接固定，动环端盖1-2用于固定深沟球轴承4的内圈。
不动环组件1由不动环2-1和不动环端盖2-2组成。不动环2-1和不动环端盖2-2 之间通过螺钉固定连接，不动环端盖2-2用于固定深沟球轴承4的外圈。
自倾内球组件3由自倾内球3-1和耐磨环3-2组成。自倾内球3-1上开有一内孔 3-3，内孔3-3开有沟槽3-5；沟槽3-5用于安装耐磨环3-2。
本实施例中，自倾内球3-1采用7075航空铝合金加工而成，表面进行硬质阳极氧化处理，使得自倾内球3-1具备重量轻、强度高、表面硬度高耐磨性好等诸多优点。耐磨环3-2由具备自润滑能力的耐磨塑料加工而成，其具备自润滑、易加工、高机械强度、环境适应性强、尺寸稳定性高等优异性能，兼具刚性和韧性。耐磨塑料具体是 PEEK(聚醚醚酮)。
耐磨环3-2上设计有一个斜开口3-4，斜开口3-4便于耐磨环3-2安装于自倾内球3-1上开孔的沟槽3-5内，也便于耐磨环3-2从自倾内球3-1上的内孔3-3的沟槽3-5 内取出。
本实施例中，沟槽3-5和耐磨环3-2的数量为两个，分别位于内孔3-3的上下部。
本实施例的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器在使用时，通过将自倾内球3-1和动环组件1设计成球铰组件，将其直接套在旋翼主轴上进行工作，省去了导筒结构，将结构简化、尺寸减小，达到减轻重量、提高使用维护性的目的。
本发明提供了一种小型无人直升机用无导筒自动倾斜器的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (9)
1.一种小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：包括动环组件、不动组件和自倾内球组件；
所述自倾内球组件安装于动环组件内，与动环组件形成球铰结构；
所述自倾内球组件可套装在无人直升机的旋翼主轴上；
所述动环组件与不动组件相连接，二者之间相对转动。
2.根据权利要求1所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述自倾内球组件包括自倾内球和耐磨环，所述自倾内球上开有通孔，耐磨环设置于通孔内。
3.根据权利要求2所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述耐磨环上开有斜开口。
4.根据权利要求2所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述自倾内球采用航空铝合金材料。
5.根据权利要求1至4任一项所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述动环组件内设有与自倾内球组件相适配的内球面，内球面的下部设有开槽。
6.根据权利要求5所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述动环组件与自倾内球组件的贴合面上设有自润滑耐磨材料。
7.根据权利要求6所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述自润滑耐磨材料为PTFE。
8.根据权利要求1至4任一项所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述动环组件与不动组件之间连接滚动轴承。
9.根据权利要求8所述的小型无人直升机用无导筒自动倾斜器，其特征在于：所述滚动轴承为深沟球轴承。
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