本实用新型涉及无人机动力技术领域,具体地讲是一种用于无人机的可拆卸螺旋桨。
背景技术:
无人机已经越来越多的被应用于军事和民用领域。无人机因侦察能力强、隐蔽性能好、性价比高、机动性能好、无人员伤亡等特点,在现代军事作战中有着重要的价值与作用,同时,无人机也常被用于执行通信中继、气象探测、灾害监测、环境监测、地图绘制、地质勘测、土地利用动态监测、农药喷洒、交通管制等诸多民用领域。
一般民用无人机多采用电机-螺旋桨作为动力系统。现代高性能螺旋桨一般采用碳纤维泡沫夹层工艺制造,这种工艺制造出来的螺旋桨质量轻,强度高,转动惯量小,且能快速制造各种复杂曲面螺旋桨。小型螺旋桨一般采用整体加工工艺,桨叶和桨毂一体成型。对于大型螺旋桨一般采用分体加工工艺,将桨毂和桨叶分开加工,然后通过某种方式连接组合成完整的螺旋桨。
目前大型螺旋桨桨毂与桨叶采用螺栓连接。在每片桨叶上加工三个螺栓孔,使之分别连接到桨毂上,构成完整的螺旋桨。这种连接方式存在以下缺点。1、桨叶孔加工复杂。桨叶采用复合材料加工成型,在复合材料上精确钻孔有较大难度,且容易造成纤维材料分层、剥离,若连接孔加工误差较大,会破环螺旋桨的动平衡,造成震动、噪声等问题。2、受力较差。复合材料钻孔会破环纤维材料连续性,在螺栓孔周围造成应力集中,降低桨叶强度。3、拆装不变。每个桨叶至少需三颗螺栓连接,对于多叶桨拆装工作量较大,且多次拆装会导致螺栓孔损坏,影响螺旋桨装配精度和工作性能。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种用于无人机的可拆卸螺旋桨;该螺旋桨在需要工作时可以快速组装,在不工作时可以快速拆卸,方便运输和储存。
本实用新型所采用的技术方案是:一种用于无人机的可拆卸螺旋桨,包括桨叶、上桨毂、下桨毂;桨叶根部放入下桨毂的桨叶安装凹槽中,将上桨毂覆盖在下桨毂上,使得上桨毂的桨叶安装凹槽压紧在桨叶根部。
所述桨叶采用碳纤维泡沫夹芯复合材料工艺加工而成。
桨叶的根部轮廓呈矩形,桨叶根部加工有一圈挤压凸台,该挤压凸台压紧在由上桨毂、下桨毂合成的桨毂内侧表面,承受桨叶旋转过程中的离心力。
所述上桨毂采用硬铝材料机加工成型,整体呈上下起伏的圆环形,在圆环上均布有桨叶安装凹槽,桨叶安装凹槽与桨叶根部相适应.
所述下桨毂采用硬铝材料机加工成型,整体呈圆环形,在圆环上均布有桨叶安装凹槽,桨叶安装凹槽与桨叶根部相适应;
所述桨叶安装凹槽上加工有减重孔;在相邻桨叶安装凹槽之间加工紧固平台,其上加工有螺栓孔。
所述下桨毂中间加工有电机安装孔,用于和电机相连接。
本实用新型与现有技术相比的优点在于:
1)加工简便,工艺性好。本实用新型的桨毂和桨叶可以分别单独加工,桨毂采用机加工成型。桨叶采用复合材料模具成型,无需加工螺栓孔。
2)桨叶根部受力均匀,避免传统螺栓连接的受力不均。桨叶和桨毂通过面接触挤压受力,不需通过螺栓传力,桨叶根部受力均匀,力学性能好。
3)紧固件少,拆卸迅速。桨毂通过螺栓紧紧贴附在桨叶根部,平均每个桨叶只需一颗螺栓就可使桨毂均匀压紧,螺栓数量远少于一般桨叶连接形式,螺旋桨拆卸更迅速。
附图说明
图1是本实用新型的桨叶结构示意图。
图2是本实用新型的上桨毂结构示意图。
图3是本实用新型的下桨毂结构示意图
图4是本实用新型的螺旋桨整体装配示意图。
具体实施方式
一种用于无人机的可拆卸螺旋桨,由桨叶3、上桨毂2、下桨毂4、螺栓1、螺母5五种零件组成。
桨叶3采用碳纤维泡沫夹芯复合材料工艺加工而成,桨叶3的根部轮廓呈矩形,并在桨叶3的根部加工出一圈挤压凸台7用于连接受力。
上桨毂2采用硬铝材料机加工成型,整体呈上下起伏的圆环形,在圆环上均布着五处桨叶安装凹槽8,桨叶安装凹槽8与桨叶3的根部相适应。凹槽上加工减重孔10。在相邻凹槽之间加工紧固平台,其上加工有螺栓孔9。
下桨毂采用硬铝材料机加工成型,整体呈圆环形,在圆环上均布着五处桨叶安装凹槽8,桨叶安装凹槽8与桨叶3的根部相适应。凹槽上加工减重孔10。在相邻凹槽之间加工紧固平台,其上加工有螺栓孔9。
下桨毂中间加工电机安装孔,用于和电机相连接。
所述的螺栓1和螺母5均采用标准紧固件。
工作原理:
螺旋桨安装时,将桨叶3的根部放入下桨毂4的桨叶3安装凹槽中,将上桨毂2覆盖在下桨毂4上,使得上桨毂2的桨叶安装凹槽8压紧在桨叶根部,桨叶3的根部的一圈挤压凸台7压紧在桨毂圆环内侧表面,承受桨叶3旋转过程中的离心力。