一种可拓展油动涵道式共轴双桨无人飞行器的制作方法

本发明涉及一种可拓展油动涵道式共轴双桨无人飞行器，属于无人机技术领域。

背景技术：

近年来，轻小型无人飞行器发展迅速。但是目前，轻小型旋翼无人飞行器多以单旋翼传统布局直升机为主。单旋翼传统布局无人机虽然具有长航时、大载重等优点，但是其操作困难、结构复杂且通道间相互耦合而导致控制器设计和实现比较困难难以实现低成本普及。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种可拓展油动涵道式共轴双桨无人飞行器，利用发动机及涵道、齿轮传动的方式，能够提高桨叶的效率及航时。

为实现上述目的，本实用新型公开了如下技术方案：

一种可拓展油动涵道式共轴双桨无人飞行器，包括动力系统、传动系统、舵面调节系统及机架：

所述传动系统为锥齿轮传动系统，包括锥齿轮箱、输出轴和输入轴，锥齿轮箱内设有两个辅助锥齿轮、一个正转输入锥齿轮和一个反转锥齿轮，四个锥齿轮相互啮合，两个相邻的锥齿轮之间夹角为90°，每个锥齿轮通过轴承与齿轮箱相接，并密封于齿轮箱内；输入轴连接至输入锥齿轮，输出轴连接至输出锥齿轮，输入锥齿轮通过两个辅助锥齿轮带动输出锥齿轮反向转动；锥齿轮箱固定在机架内；

所述动力系统包括发动机、涵道及桨叶，涵道安装在机架外侧，发动机安装在机架上；发动机连接输入轴；桨叶包括正转桨叶和反转桨叶，分别与输入轴和输出轴连接，实现正转和反转。

作为一种改进方案，所述发动机通过发动机安装座安装在机架上。

作为一种改进方案，所述锥齿轮传动系统还包括桨叶安装夹和桨盘，输出轴及输入轴上设有桨盘安装位置，通螺栓紧固的方式将桨盘安装于轴上，桨盘上设有桨盘安装夹安装位，通过螺栓紧固的方式将桨叶安装于桨叶安装夹上。

作为一种改进方案，所述锥齿轮箱和机架上设有四个直杆的固定位，四根直杆通过螺栓紧固的方式将齿轮箱固定于机架上。

作为一种改进方案，所述涵道上设有用于拓展机型的拓展接口。

作为一种改进方案，所述拓展接口上固定有三角翼。

作为一种改进方案，所述舵面调节系统包括舵面框、舵面安装夹、拉杆固定夹、轴承、舵面、舵机拉杆、轴承固定件、舵盘和伺服舵机：

舵面框设有多个轴承安装孔，轴承布设于轴承安装孔内，舵面安装夹、拉杆固定夹的一端与轴承套接，舵面的两端分别与舵面安装夹、拉杆固定夹的另一端通过螺栓固接；轴承固定件与轴承套接并安装于拉杆固定夹预设好的位置上，并以套接的方式将舵机拉杆安置于轴承固定件的轴承上，伺服舵机通过螺栓紧固的方式固定于舵面框上，舵盘与伺服舵机套接，同时将舵机拉杆套接于舵盘上的轴承固定件的轴承上，舵机拉杆带动舵面调节角度。

作为一种改进方案，所述舵机拉杆为双拉杆结构，分别置于舵面的上下两侧。

本实用新型公开的一种可拓展油动涵道式共轴双桨无人飞行器，具有以下有益效果：

1、通过涵道的方式，极大的提升了桨叶的效率；2、通过共轴双桨的方式，能更加有效的提供升力；3、通过锥齿轮传动系统，最大的发挥了发动机的有效效率；4、通过多舵面控制飞机姿态，使得无人机更加稳定；5、通过在涵道上设可拓展接口，机型可做拓展；6、通过使用发动机为动力，极大的提升了无人机的航时。

附图说明

图一为本发明的主体结构示意图

图二为本发明的舵面调节示意图

图三为本发明的锥齿轮传动系统示意图

图四为本发明的齿轮箱结构示意图

图五为本发明的可拓展示意图

其中：

11-机架，12-动力系统，13-舵机调节系统，14-传动系统，15-发动机，16-桨叶安装夹，17-桨叶，18-桨盘，21-轴承固定件，22-轴承，23-拉杆固定夹，24-舵面，25-伺服舵机，26-舵面安装夹，27-舵盘，28-舵机拉杆，31-输入轴，32-输出轴，41-输入锥齿轮，42-辅助锥齿轮，43-输出锥齿轮，51-三角翼，52-涵道。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种可拓展油动涵道式共轴双桨无人飞行器，利用发动机及涵道、齿轮传动的方式，能够提高桨叶的效率及航时。

请参见图1-图3。

一种可拓展油动涵道式共轴双桨无人飞行器，包括动力系统12、传动系统14、舵面调节系统13及机架11：所述传动系统14为锥齿轮传动系统，包括锥齿轮箱、输出轴31和输入轴32，锥齿轮箱内设有两个辅助锥齿轮42、一个正转输入锥齿轮41和一个反转锥齿轮43，四个锥齿轮相互啮合，两个相邻的锥齿轮之间夹角为90°，每个锥齿轮通过轴承与齿轮箱相接，并密封于齿轮箱内；输入轴31连接至输入锥齿轮41，输出轴32连接至输出锥齿轮43，输入锥齿轮41通过两个辅助锥齿轮42带动输出锥齿轮43反向转动；锥齿轮箱固定在机架11内；输入锥齿轮41顺时针输入，经过两个辅助锥齿轮42，使得输出锥齿轮43逆时针输出，利用锥齿轮结构实现桨叶17的正反转。

所述动力系统12包括发动机15、涵道52及桨叶17，涵道52安装在机架11外侧，发动机15安装在机架11上；发动机15连接输入轴31；桨叶17包括正转桨叶和反转桨叶，分别与输入轴31和输出轴32连接，实现正转和反转。正转桨叶和反转桨叶实现了共轴双桨的结构，能够抵消扭矩，同时增加效率。

在本实用新型的一种实施例中，所述发动机15通过发动机安装座安装在机架11上。

在本实用新型的一种实施例中，所述锥齿轮传动系统还包括桨叶安装夹16和桨盘18，输出轴32及输入轴31上设有桨盘安装位置，通螺栓紧固的方式将桨盘18安装于轴上，桨盘18上设有桨盘安装夹安装位，通过螺栓紧固的方式将桨叶17安装于桨叶安装夹16上。

在本实用新型的一种实施例中，所述锥齿轮箱和机架11上设有四个直杆的固定位，四根直杆通过螺栓紧固的方式将齿轮箱固定于机架11上。该实施例中，锥齿轮箱为矩形箱体，矩形箱体每个纵向边两侧均设有螺栓孔，直杆一端与机架连接，另一端为Y型结构，Y型结构抵在矩形箱体的纵向边上，与螺栓孔配合连接，四根直杆共同作用实现锥齿轮箱的固定。

在本实用新型的一种实施例中，所述涵道52上设有用于拓展机型的拓展接口，可做机型拓展。在本实用新型的另一种实施例中，所述拓展接口上固定有三角翼51。此时在涵道52底部设有支撑装置，当飞行器垂直地面时，可垂直升起，当飞到一定高度时，涵道52作为推进装置，同时改变舵面24及三角翼51的角度以控制无人飞行器的高度及航向。

在本实用新型的一种实施例中，所述舵面调节系统包括舵面框、舵面安装夹26、拉杆固定夹23、轴承22、舵面24、舵机拉杆28、轴承固定件21、舵盘27和伺服舵机25：舵面框设有多个轴承安装孔，轴承22布设于轴承安装孔内，舵面安装夹26、拉杆固定夹23的一端与轴承套接，舵面24的两端分别与舵面安装夹26、拉杆固定夹23的另一端通过螺栓固接；轴承固定件21与轴承套接并安装于拉杆固定夹23预设好的位置上，并以套接的方式将舵机拉杆28安置于轴承固定件21的轴承上，伺服舵机25通过螺栓紧固的方式固定于舵面框上，舵盘27与伺服舵机25套接，同时将舵机拉杆28套接于舵盘27上的轴承固定件21的轴承上，舵机拉杆28带动舵面24调节角度。

在本实用新型的一种实施例中，所述舵机拉杆28为双拉杆结构，分别置于舵面24的上下两侧。通过双拉杆方式使舵面24更加稳定及牢固。

本实用新型在工作时，发动机15驱动输入轴31，由此带动桨盘18及输入锥齿轮41转动，锥齿轮箱由四根连杆均布于机架11上，输入锥齿轮41通过两个辅助锥齿轮42带动输出锥齿轮43反向转动，由此带动输出轴32反向旋转，带动桨盘18旋转，从而使上下桨叶17对转。

由伺服舵机25驱动舵盘27转动，舵盘27带动舵机拉杆28，舵机拉杆28拉动每个舵面24，这样改变每个舵面24的角度。

相比背景技术中介绍的内容，本实用新型利用共轴双旋翼反向旋转消除扭矩的优势，借助于锥齿轮传动实现结构简单，成本较低，对控制系统要求较低，且容易实现。结合涵道式的结构布局，提高螺旋桨效率，可增大航时和载荷，具有一定的应用前景。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。