CN216887218U - 一种同轴双桨飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及飞行器技术领域，公开了一种同轴双桨飞行器，包括主轴，主轴上间隔设有相互平行的倾斜盘一和倾斜盘二，倾斜盘一和倾斜盘二均设有旋桨机构，倾斜盘一和倾斜盘二之间设有驱动机构，驱动机构包括连杆一、连杆二、摆臂一、摆臂二和驱动器；连杆一万向连接于倾斜盘一和倾斜盘二之间，连杆二万向连接于倾斜盘一和倾斜盘二之间；驱动器固定于主轴，摆臂一万向连接于倾斜盘一和驱动器之间，摆臂二万向连接于倾斜盘一和驱动器之间，驱动器用于驱动摆臂一和摆臂二；本实用新型的一种同轴双桨飞行器，能够高效控制两层旋桨的同步倾斜，保证倾斜方向一致，结构简单，降低了装配难度，控制了加工制造的生产成本。

Description

一种同轴双桨飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是一种同轴双桨飞行器。

背景技术

同轴双桨飞行器通过上下两层旋桨的反向旋转，使得两个沿不同水平方向旋转的旋桨产生的扭转力矩相互抵消，从而无需设置尾桨来抵消单桨产生的单向力矩，为了保持同轴双桨飞行器的气动特性对称，以保证飞行器飞行的平稳性，在改变飞行姿态时，上下旋桨进行倾斜的同步性尤为重要。

目前，驱动两层旋桨同步倾斜的结构复杂，加工制造难度大，例如专利CN102755750A公开的一种航模直升机，控制上下两层旋浆同步倾斜的结构就包括倾斜盘、变向盘、上盘、下盘以及多根连杆，涉及零件较多，装配繁琐，装配难度高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术的同轴双桨飞行器，驱动两个旋桨同步倾斜的结构复杂，存在加工制造难度极大，装配难度高的问题，提供一种同轴双桨飞行器，能够高效控制两层旋桨的同步倾斜，保证倾斜方向一致，结构简单，降低了装配难度，控制了加工制造的生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种同轴双桨飞行器，包括主轴，所述主轴上间隔设有相互平行的倾斜盘一和倾斜盘二，所述倾斜盘一和所述倾斜盘二均设有旋桨机构，所述倾斜盘一和所述倾斜盘二之间设有驱动机构，所述驱动机构包括连杆一、连杆二、摆臂一、摆臂二和驱动器；

所述连杆一万向连接于所述倾斜盘一和所述倾斜盘二之间，所述连杆二万向连接于所述倾斜盘一和所述倾斜盘二之间；

所述驱动器固定于所述主轴，所述摆臂一万向连接于所述倾斜盘一和所述驱动器之间，所述摆臂二万向连接于所述倾斜盘一和所述驱动器之间，所述驱动器用于驱动所述摆臂一和所述摆臂二；

所述摆臂一与所述倾斜盘一的连接端、所述摆臂二与所述倾斜盘一的连接端、所述主轴与所述倾斜盘一的连接端，三点不共线；

所述连杆一与所述倾斜盘一的连接端、所述连杆二与所述倾斜盘一的连接端、所述主轴与所述倾斜盘一的连接端，三点也不共线；

所述连杆一和所述连杆二均与所述主轴平行设置。

所述万向连接即是变角度的转动连接，例如使用关节轴承进行的连接则是实现万向连接的一种方式，或者使用交叉组合的转动结构也可以形成万向连接，使得连接的杆件能够变角度的进行转动；

所述倾斜盘一和所述倾斜盘二相对于所述主轴进行同向倾斜，所述驱动器通过所述摆臂一和所述摆臂二直接控制所述倾斜盘一的倾斜，且由于所述摆臂一和所述摆臂二万向连接于所述倾斜盘一表面的不同方向上，使得所述驱动器能够驱动所述倾斜盘一进行多个角度的倾斜转动；

所述不共线，即所述摆臂一和所述摆臂二在所述倾斜盘一上的连接端，相对于所述主轴不在同一条直线上，也就是说，在所述倾斜盘一上，所述摆臂一的连接端与所述摆臂二的连接端的连线，不会经过所述主轴，同理，所述连杆一的连接端与所述连杆二的连接端的连线，不会经过所述主轴；

且由于所述连杆一和所述连杆二与所述主轴平行设置，则所述连杆一和所述连杆二万向连接于所述倾斜盘一表面的不同方向上，同时也是万向连接于所述倾斜盘二表面的不同方向上，使得所述倾斜盘二也可以进行多个角度的倾斜转动，进而实现所述倾斜盘一产生倾斜时能带动所述倾斜盘二同步倾斜；

所述旋桨机构的旋桨能够随着所述倾斜盘一或所述倾斜盘二的倾斜而倾斜，则所述倾斜盘一和所述倾斜盘二的同步倾斜，使得所述倾斜盘一设有旋桨与所述倾斜盘二设有的旋桨也同步倾斜；

本实用新型的一种同轴双桨飞行器，能够高效控制两层旋桨的同步倾斜，保证倾斜方向一致，结构简单，降低了装配难度，控制了加工制造的生产成本。

优选地，在所述倾斜盘一上，所述摆臂一的连接端和所述摆臂二的连接端，相对于所述主轴的连接端互成直角。

所述主轴的连接端即是所述主轴与所述倾斜盘一的连接位置，在所述倾斜盘一的平面上，所述摆臂一和所述摆臂二能够分别位于该平面的X轴向和Y轴向，通过在X，Y两个方向上对所述倾斜盘一进行驱动，利于实现所述倾斜盘一在任意倾斜角度上进行倾斜，简化了所述倾斜盘一倾斜角度的矢量控制，便于进行驱动控制。

优选地，在所述倾斜盘一上，所述连杆一的连接端和所述连杆二的连接端，相对于所述主轴的连接端互成直角。

所述连杆一和所述连杆二能够分别位于所述倾斜盘二平面上的X轴向和Y轴向，进而利于驱动所述倾斜盘二配合所述倾斜盘一完成任意倾斜角度的改变，提高所述旋桨机构倾斜角度的调节范围。

优选地，在所述倾斜盘一上，所述主轴的十字方向分别对应所述连杆一、所述连杆二、所述摆臂一和所述摆臂二的连接端。

所述连杆一、所述连杆二、所述摆臂一和所述摆臂二相对于所述主轴两两垂直，保证了所述倾斜盘一和所述倾斜盘二均能朝任意角度倾斜，同时高度对称的设计便于进行控制调节，简化了驱动的设计计算，结构设计更加合理美观。

优选地，所述连杆一、所述连杆二、所述摆臂一和所述摆臂二的连接端均设有关节轴承。

采用所述关节轴承形成万向连接的连接形式，所述关节轴承的滑动表面为球面形，亦可在一定角度范围内作倾斜运动，能够控制或跟随倾斜盘进行倾斜变化，结构简单，易于获得，能够有效控制生产成本。

优选地，所述关节轴承为自润滑杆端关节轴承。

所述自润滑杆端关节轴承适用于同心度要求不高、工作表面压力较大而又作慢速摆动和回转运动的支承部位，能够满足倾斜盘倾斜控制以及传动的要求。

优选地，所述倾斜盘一固设有滑杆，所述关节轴承连接于所述滑杆。

所述关节轴承具有外球面的内圈套设于所述滑杆上，所述关节轴承在自身转动的同时，还能够在所述滑杆上进行滑动，从而有效提高了所述关节轴承转动的角度范围，相应提高了倾斜盘的倾斜角度的范围，利于进行多种飞行姿态的改变。

优选地，所述摆臂一和所述摆臂二分别对应有一个所述滑杆。

由于摆臂的传动力矩会小于连杆，将所述摆臂一和所述摆臂二均通过所述滑杆与所述倾斜盘一万向连接，增大摆臂带动所述倾斜盘一倾斜调节的范围，提高了调节范围的同时控制生产成本。

优选地，所述旋桨机构包括电机和螺旋桨，所述螺旋桨设于所述电机的转子，所述电机的定子固定于所述倾斜盘一或所述倾斜盘二内。

所述旋桨机构作为飞行器的动力，所述电机驱动所述螺旋桨旋转，所述螺旋桨直接安装于所述电机的转子，所述电机的定子直接固定于所述转动外盘，则所述倾斜盘倾斜角度的调节能够直接作用于所述电机，进而带动所述螺旋桨改变倾斜角度，该结构简单，传动稳定，易于有效地控制旋桨的倾斜。

优选地，所述连杆一、所述连杆二、所述摆臂一和所述摆臂二均连接于所述倾斜盘一的外边缘。

将所有的传动杆件固定于所述倾斜盘一的外边缘，不仅便于进行安装连接，还能够增加所述倾斜盘一倾斜调节的力矩，进而易于所述驱动器进行驱动，且利于进行倾斜角度的微调，提高了倾斜控制的精度。

优选地，所述倾斜盘一和所述倾斜盘二的外形尺寸相当。

所述倾斜盘二的尺寸与所述倾斜盘一相当，则所述连杆一和所述连杆二相应也会连接于所述倾斜盘二的外边缘，同样优化了所述倾斜盘二倾斜调节的力矩，降低了对所述驱动器驱动力的要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种同轴双桨飞行器，能够高效控制两层旋桨的同步倾斜，保证倾斜方向一致，结构简单，降低了装配难度，控制了加工制造的生产成本；

2、通过连杆一、连杆二、摆臂一和摆臂二的配合设计，仅控制单个倾斜盘倾斜实现两层旋桨同步倾斜，而不需要复杂的传动机构，简化了整个飞行器的结构尺寸，提高了结构空间的利用率，同时两层旋桨的同步倾斜也避免了上下两层旋桨互相碰撞；

3、通过对连杆一、连杆二、摆臂一和摆臂二连接位置的设计，提高了倾斜盘的倾斜角度的范围，利于飞行器进行多种飞行姿态的改变，同时易于所述驱动器进行驱动，进行倾斜角度的微调，提高了倾斜控制的精度；

4、通过滑杆的设计，增大了摆臂带动所述倾斜盘一倾斜调节的范围，进而也同步增大了所述倾斜盘二倾斜调节的范围，提高了调节范围的同时控制生产成本；

5、本实用新型的一种同轴双桨飞行器，仅通过四根杆结构，在保证旋桨同步倾斜，变化角度一致的基础上，满足了飞行器旋桨倾斜转动的要求，能够很好的完成多种飞行姿态的改变，兼具经济性与实用性。

附图说明

图1是实施例所述一种同轴双桨飞行器的结构示意图；

图2是实施例所述驱动机构的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的仰视图；

图5是实施例所述驱动机构工作时的状态示意图；

图中标记：1-主轴，2-倾斜盘一，3-倾斜盘二，4-旋桨机构，41-电机，42-螺旋桨，5-连杆一，6-连杆二，7-摆臂一，8-摆臂二，9-驱动器，10-关节轴承，11-滑杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示，本实用新型的一种同轴双桨飞行器，包括主轴1，主轴1上间隔设有相互平行的倾斜盘一2和倾斜盘二3，倾斜盘一2和倾斜盘二3均设有旋桨机构4，倾斜盘一2和倾斜盘二3之间设有驱动机构，

驱动机构包括连杆一5、连杆二6、摆臂一7、摆臂二8和驱动器9，

连杆一5万向连接于倾斜盘一2和倾斜盘二3之间，连杆二6万向连接于倾斜盘一2和倾斜盘二3之间；

驱动器9固定于主轴1，摆臂一7万向连接于倾斜盘一2和驱动器9之间，摆臂二8万向连接于倾斜盘一2和驱动器9之间，所述驱动器9用于驱动所述摆臂一7和所述摆臂二8；

所述摆臂一7与所述倾斜盘一2的连接端、所述摆臂二8与所述倾斜盘一2的连接端、所述主轴1与所述倾斜盘一2的连接端，三点不共线；

所述连杆一5与所述倾斜盘一2的连接端、所述连杆二6与所述倾斜盘一2的连接端、所述主轴1与所述倾斜盘一2的连接端，三点也不共线；

连杆一5和连杆二6均与主轴1平行设置。

在本实施例中，如图2-图5所示，倾斜盘一2和倾斜盘二3是外形尺寸大小一致的圆盘，主轴1贯穿倾斜盘一2和倾斜盘二3的圆心设置，旋桨机构4包括电机41和螺旋桨42，螺旋桨42固定于电机41的转子上，电机41的定子则固定于倾斜盘内，倾斜盘倾斜时能够直接带动电机41倾斜，进而也能随之改变螺旋桨42的倾斜角度。

连杆一5、连杆二6、摆臂一7和摆臂二8的两端连接头均是关节轴承10，且都是选用的自润滑杆端关节轴承10，自润滑杆端关节轴承10也叫鱼眼万向节，是由具有外球面的内圈和具有内球面的杆件组成；

连杆一5、连杆二6、摆臂一7和摆臂二8均连接于倾斜盘一2的外侧壁上，且沿倾斜盘一2环向间隔均匀连接，即主轴1在倾斜盘一2表面的十字方向上，刚好分别对应连杆一5、连杆二6、摆臂一7和摆臂二8的连接端，同时，连杆一5和连杆二6相应也连接于倾斜盘二3的外侧壁上，通过对连杆一5、连杆二6、摆臂一7和摆臂二8连接位置的设计，利于实现倾斜盘一2和倾斜盘二3在任意倾斜角度上进行同步倾斜，该任意倾斜角度是指圆盘周向上的角度；

其中，连杆一5和连杆二6的万向连接均是将两端具有外球面的内圈分别直接固定于倾斜盘一2和倾斜盘二3的表面，摆臂一7和摆臂二8与倾斜盘一2连接时，倾斜盘一2分别在两个对应的连接处固定有一根滑杆11，摆臂一7和摆臂二8的连接端上具有外球面的内圈则滑动连接于滑杆11上，驱动器9选用为两个舵机，摆臂一7和摆臂二8各自对应一个舵机进行驱动，且将摆臂一7和摆臂二8的连接端具有外球面的内圈直接与舵机的传动杆固定即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同轴双桨飞行器，包括主轴(1)，其特征在于，所述主轴(1)上间隔设有相互平行的倾斜盘一(2)和倾斜盘二(3)，所述倾斜盘一(2)和所述倾斜盘二(3)均设有旋桨机构(4)，所述倾斜盘一(2)和所述倾斜盘二(3)之间设有驱动机构，所述驱动机构包括连杆一(5)、连杆二(6)、摆臂一(7)、摆臂二(8)和驱动器(9)；

所述连杆一(5)万向连接于所述倾斜盘一(2)和所述倾斜盘二(3)之间，所述连杆二(6)万向连接于所述倾斜盘一(2)和所述倾斜盘二(3)之间；

所述驱动器(9)固定于所述主轴(1)，所述摆臂一(7)万向连接于所述倾斜盘一(2)和所述驱动器(9)之间，所述摆臂二(8)万向连接于所述倾斜盘一(2)和所述驱动器(9)之间，所述驱动器(9)用于驱动所述摆臂一(7)和所述摆臂二(8)；

所述摆臂一(7)与所述倾斜盘一(2)的连接端、所述摆臂二(8)与所述倾斜盘一(2)的连接端、所述主轴(1)与所述倾斜盘一(2)的连接端，三点不共线；

所述连杆一(5)与所述倾斜盘一(2)的连接端、所述连杆二(6)与所述倾斜盘一(2)的连接端、所述主轴(1)与所述倾斜盘一(2)的连接端，三点也不共线；

所述连杆一(5)和所述连杆二(6)均与所述主轴(1)平行设置。

2.根据权利要求1所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，在所述倾斜盘一(2)上，所述摆臂一(7)的连接端和所述摆臂二(8)的连接端，相对于所述主轴(1)的连接端互成直角。

3.根据权利要求2所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，在所述倾斜盘一(2)上，所述连杆一(5)的连接端和所述连杆二(6)的连接端，相对于所述主轴(1)的连接端互成直角。

4.根据权利要求3所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，在所述倾斜盘一(2)上，所述主轴(1)的十字方向分别对应所述连杆一(5)、所述连杆二(6)、所述摆臂一(7)和所述摆臂二(8)的连接端。

5.根据权利要求1所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，所述连杆一(5)、所述连杆二(6)、所述摆臂一(7)和所述摆臂二(8)的连接端均设有关节轴承(10)。

6.根据权利要求5所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，所述倾斜盘一(2)固设有滑杆(11)，所述关节轴承(10)连接于所述滑杆(11)。

7.根据权利要求6所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，所述摆臂一(7)和所述摆臂二(8)分别对应有一个所述滑杆(11)。

8.根据权利要求1所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，所述旋桨机构(4)包括电机(41)和螺旋桨(42)，所述螺旋桨(42)设于所述电机(41)的转子，所述电机(41)的定子固定于所述倾斜盘一(2)或所述倾斜盘二(3)内。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，所述连杆一(5)、所述连杆二(6)、所述摆臂一(7)和所述摆臂二(8)均连接于所述倾斜盘一(2)的外边缘。

10.根据权利要求9所述的一种同轴双桨飞行器，其特征在于，所述倾斜盘一(2)和所述倾斜盘二(3)的外形尺寸相当。

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