一种同轴双桨用角度可调机座及其同轴双桨飞行器的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是一种同轴双桨用角度可调机座及其同轴双桨飞行器。


背景技术：

2.飞行器的应用十分广泛，尤其是同轴双桨飞行器的气动特性对称，机动性好，利于飞行器的姿态控制，而飞行器的飞行姿态通常通过倾斜盘来实现的，倾斜盘的倾斜角度是飞行姿态调节的重要因素。
3.目前同轴双桨飞行器通常是在传动杆上设置关节轴承来控制倾斜盘，传动杆一般是连接舵机作为驱动源，由于关节轴承自身连接结构的约束，即内球面上连接杆的阻挡，使得倾斜盘在任一方向上倾斜时，倾斜程度有限，即倾斜盘在任一方向上的倾斜角度有限，进而飞行器的飞行姿态难以快速及时的进行改变，限制了飞行器的灵活性。


技术实现要素：

4.本实用新型的发明目的在于：针对背景技术的同轴双桨飞行器，倾斜盘通过关节轴承作为传动组件，倾斜盘的倾斜角度受到限制，飞行器存在难以快速及时的改变飞行姿态的问题，提供一种同轴双桨用角度可调机座及其同轴双桨飞行器，能够避免关节轴承的结构限制，有效增大倾斜盘倾斜角度的范围，从而能够缩短同轴双桨飞行器改变飞行姿态的时间，提高了同轴双桨飞行器的灵活性。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.一种同轴双桨用角度可调机座，包括倾斜盘一，所述倾斜盘一连接有摆臂一，所述摆臂一用于驱动所述倾斜盘一倾斜，所述倾斜盘一用于控制飞行器的飞行姿态；
7.还包括传动组件，所述传动组件包括旋转座和转动臂，所述旋转座开设有轴孔，所述轴孔用于将所述旋转座转动安装于所述倾斜盘一；所述转动臂一端铰接于所述旋转座，另一端用于固定所述摆臂一，所述旋转座的旋转面与所述转动臂的摆动面相互垂直。
8.所述转动臂通过铰接连接能够减少所述旋转座的阻挡，进而所述转动臂能够相对于所述旋转座作大幅度的摆动，所述摆动面即是所述转动臂摆动方向所在的平面，所述旋转座转动安装于所述倾斜盘一，所述旋转座相对于所述倾斜盘一能够进行自由的周向转动，所述旋转面即是所述旋转座周向转动方向所在的平面，所述旋转面与所述摆动面相互垂直，故所述转动臂固定连接所述摆臂一后，所述摆臂一通过所述转动臂的摆动，以及所述摆臂一与所述转动臂作为整体带动所述旋转座周向转动，所述摆臂一则能够相对于所述倾斜盘一做大幅度的倾斜转动，实现万向连接的效果；
9.若采用关节轴承实现的万向连接，所述摆臂一带动所述倾斜盘一倾斜时，会受到关节轴承的结构限制，例如内球面连杆的阻挡或内球面的有效宽度范围，使得连接所述摆臂一的外球面只能在一定的角度范围内围绕内球面转动，且关节轴承限制转动的角度范围通常小于倾斜盘一自身结构限制的倾斜角度范围，从而关节轴承会限制倾斜盘一的倾斜角
度范围；
10.所述摆臂一作为控制所述倾斜盘一的传动杆件，通过所述传动组件的结构设计，所述传动组件取代关节轴承实现了所述摆臂一和所述倾斜盘一的万向连接，相应也避免了关节轴承的结构约束，所述传动组件限制转动的角度范围远大于所述倾斜盘一自身结构限制的倾斜角度范围，故相较于现有的关节轴承，能够有效增大所述倾斜盘一的倾斜角度范围。
11.本实用新型的一种同轴双桨用角度可调机座，能够避免关节轴承的结构限制，有效增大倾斜盘倾斜角度的范围，从而能够缩短同轴双桨飞行器改变飞行姿态的时间，提高了同轴双桨飞行器的灵活性。
12.优选地，所述轴孔贯穿所述旋转座，所述轴孔内开设有凸台，所述凸台用于抵接螺栓。
13.贯穿设置的所述轴孔开设所述凸台，所述旋转座通过常规的螺栓即可完成转动安装，即螺栓穿过所述轴孔与所述倾斜盘一螺纹连接固定，且螺头抵接于所述凸台，使得所述旋转座与所述倾斜盘一连接，并能够围绕螺栓相对于所述倾斜盘一周向转动，结构设计简单，易于进行生产装配。
14.优选地，所述转动臂为u形结构件，所述旋转座通过销轴铰接于所述转动臂的u形开口内。
15.u形的所述转动臂连接于所述旋转座的两侧，使得所述转动臂摆动的稳定性好，在便于组装生产的基础上，还易于有效控制优化所述旋转座的体积。
16.优选地，所述转动臂的u形底部开设有通孔，所述通孔用于固定所述摆臂一。
17.优选地，所述销轴横向贯穿所述轴孔，且所述凸台的抵接面朝向所述销轴。
18.所述销轴沿所述轴孔的径向贯穿设置，在保证所述旋转座的自身结构强度下，能够充分优化所述旋转座的体积，所述凸台的抵接面即是转动安装所述旋转座的螺栓与所述凸台抵接的平面，所述销轴充分利用了螺栓固定于所述轴孔的安装空间，避免了所述旋转座需要额外的厚度来放置所述销轴进行铰接。
19.优选地，所述传动组件还包括安装板，所述安装板设有凸起的圆筒体和安装孔，所述旋转座转动安装于所述圆筒体，且所述圆筒体作为所述旋转座的旋转轴，所述安装孔用于将所述安装板固定于所述倾斜盘一。
20.通过所述安装板，所述旋转座能够间接转动安装于所述倾斜盘一，单独设计制作的所述圆筒体作为所述旋转座的转动轴，相较于直接使用现有的螺栓，能够具有更光滑且规则的外表面，更易于与所述轴孔高精度地紧密配合，从而能够提高所述旋转座转动时的稳定性；
21.进一步的，若所述旋转座直接通过螺栓转动连接于所述倾斜盘一上，在优化所述旋转座体积的前提下，所述销轴会遮挡所述轴孔，使得螺栓没有固定操作空间，故需要先转动安装所述旋转座后，所述旋转座才能安装所述销轴连接所述转动臂，即整个所述传动组件需拆分分步组装，若所述传动组件整体结构进行外包生产，在飞行器组装前传动组件不能作为整体件提前组装，增大了飞行器的组装工作量；
22.通过增设的所述安装板，使得所述传动组件便于作为整体件进行生产制作，并能够直接组装连接于所述倾斜盘一和所述摆臂一之间，无需先安装所述旋转座后再分步安装
所述转动臂，简化了飞行器的制作组装，提高了飞行器的组装效率。
23.优选地，所述圆筒体的外表面与所述轴孔内壁紧密贴合，所述圆筒体的内表面开设有螺纹，所述凸台与所述圆筒体的端面齐平。
24.所述圆筒体的外径适配所述轴孔的内径，保证了所述旋转座转动的稳定性，所述旋转座抵接于所述安装板并套设所述圆筒体后，所述凸台的抵接面与所述圆筒体的端面齐平，所述圆筒体的内螺纹与长度的限定，便于通过普通的螺栓将所述旋转座安装于所述安装板，结构简单，易于组装操作。
25.优选地，所述旋转座与所述转动臂的连接面为平面。
26.所述连接面设计为平面，不仅能够提高所述转动臂相对所述旋转座摆动的稳定性，而且在所述转动臂和摆臂一整体带动所述旋转座周向转动时，能够保证所述旋转座稳定地周向转动，综合提高传动过程的稳定性。
27.优选地，还包括摆臂二，所述倾斜盘一周向间隔连接所述摆臂一和所述摆臂二，所述摆臂二的连接端也设有所述传动组件。
28.所述倾斜盘一为了实现多个方位稳定地倾斜，通常会使用两个不同方位的摆臂进行驱动控制，两个摆臂均通过所述传动组件连接所述倾斜盘一，能够有效增大所述倾斜盘一在多个方位上进行倾斜的角度范围。
29.优选地，还包括倾斜盘二，所述倾斜盘二与所述倾斜盘一之间连接有连杆，所述连杆的两端均设有所述传动组件。
30.同轴双桨飞行器的双桨通常是通过两个倾斜盘分别控制一组旋桨，且两个倾斜盘之间通过连杆实现同步倾斜，所述连杆通过所述传动组件，能够有效保证所述倾斜盘二能够同步达到所述倾斜盘一的倾斜角度范围，避免两个倾斜盘相互制约倾斜角度的范围。
31.一种同轴双桨飞行器，包括如上所述的一种同轴双桨用角度可调机座，还包括主轴和旋桨，所述倾斜盘一和所述倾斜盘二间隔转动安装于所述主轴，所述倾斜盘一和所述倾斜盘二分别安装有一组所述旋桨，所述倾斜盘一的旋桨与所述倾斜盘二的旋桨上下平行设置。
32.通过两个倾斜盘分别控制一组旋桨，进一步提高了飞行器对旋桨的控制性，两组旋桨平行设置是基于所述倾斜盘一和所述倾斜盘二的倾斜角度一致的前提下，即所述倾斜盘一与所述倾斜盘二上下平行时，两组旋桨也处于上下平行的状态，通过所述同轴双桨用角度可调机座，能够同步提高所述倾斜盘一和所述倾斜盘二的倾斜角度，进而实现同轴双桨飞行器飞行姿态的快速改变。
33.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：
34.本实用新型的一种同轴双桨用角度可调机座及其同轴双桨飞行器，能够避免关节轴承的结构限制，有效增大倾斜盘倾斜角度的范围，从而能够缩短同轴双桨飞行器改变飞行姿态的时间，提高了同轴双桨飞行器的灵活性。
附图说明
35.图1是实施例所述一种同轴双桨用角度可调机座的结构示意图；
36.图2是实施例所述倾斜盘的倾斜示意图一；
37.图3是实施例所述倾斜盘的倾斜示意图二；
38.图4是实施例所述传动组件的立体图一；
39.图5是实施例所述传动组件的立体图二；
40.图6是实施例所述旋转座的立体图一；
41.图7是实施例所述旋转座的立体图二；
42.图8是实施例所述传动组件的爆炸示意图；
43.图9是实施例所述同轴双桨飞行器的结构示意图；
44.图中标记：1-倾斜盘一，2-摆臂一，3-旋转座，31-轴孔，32-凸台，4-转动臂，5-螺栓，6-销轴，7-通孔，8-安装板，81-圆筒体，82-安装孔，9-摆臂二，10-倾斜盘二，11-连杆。
具体实施方式
45.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
46.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。
47.实施例
48.如图1-图3所示，本实用新型的一种同轴双桨用角度可调机座，包括倾斜盘一1，倾斜盘一1连接有摆臂一2，摆臂一2用于驱动倾斜盘一1倾斜，倾斜盘一1用于控制飞行器的飞行姿态；
49.还包括传动组件，传动组件包括旋转座3和转动臂4，旋转座3开设有轴孔31，轴孔31用于将旋转座3转动安装于倾斜盘一1；转动臂4一端铰接于旋转座3，另一端用于固定摆臂一2，旋转座3的旋转面与转动臂4的摆动面相互垂直。
50.在本实施例中，同轴双桨飞行器还包括倾斜盘二10，倾斜盘一1、倾斜盘二10均是围绕自身中心处的同一根主轴倾斜转动，倾斜盘一1和倾斜盘二10之间设有两个连杆11，两个连杆11与主轴平行，且两个连杆11相对于主轴形成有直角的夹角，即两个连杆11分别与主轴的连线相互垂直，连杆11的两端均设有传动组件分别与倾斜盘一1、倾斜盘二10连接，倾斜盘一1能够通过连杆11同步带动倾斜盘二10作倾斜转动，倾斜盘一1还连接有摆臂二9，摆臂二9也设有传动组件与倾斜盘一1连接，摆臂一2和摆臂二9的连接端相对于主轴形成有直角的夹角。
51.如图4-图8所示，传动组件还包括安装板8，安装板8为一个t形平板，安装板8的两端各开设有一个安装孔82，安装板8的中部则固定有凸起的圆筒体81，圆筒体81的外径与轴孔31的内径相适配，圆筒体81的内表面开设有螺纹；
52.旋转座3为一个长方体结构体，侧面设有光滑的倒角，在旋转座3端面的中心处，沿旋转座3的长边开设有贯穿的轴孔31，轴孔31内还开设有凸台32，凸台32位于长方体的中部，则轴孔31在凸台32一侧的孔径会小于凸台32另一侧的孔径，小孔径的轴孔31则刚好能紧贴套设于圆筒体81，且小孔径对应的轴孔31长度与圆筒体81的长度相当，或者圆筒体81的长度略长，便于螺栓5拧紧时不易影响旋转座3的周向转动；在大孔径的轴孔31中，设有销轴6，销轴6沿轴孔31的径向横向贯穿轴孔31，并伸出旋转座3相对的两个侧面；
53.转动臂4为u形结构件，转动臂4u形开口的大小与旋转座3的厚度相当，即转动臂4的u形开口端能够通过销轴6铰接于旋转座3的侧面，且转动臂4的u形底部能够围绕销轴6作
远大于180度幅度的摆动，即转动臂4的u形结构具有足够的开口深度，在转动臂4u形底部的中间位置开设有通孔7，摆臂一2的连接端则固定于通孔7中。
54.将传动组件作为整体件进行生产制作，可将旋转座3套设于圆筒体81上，圆筒体81的端面与轴孔31内的凸台32齐平，使用适配圆筒体81内螺纹的螺栓5从大孔径的轴孔31段伸入，拧固螺栓5使得螺头与凸台32抵接，完成安装板8与旋转座3的转动安装，然后将旋转座3具有大孔径轴孔31的一端放入转动臂4的u形开口内，通过销轴6完成铰接连接，形成一体化的传动组件，此后，在进行飞行器组装时，仅需通过安装孔82将安装板8固定于倾斜盘一1的边缘，再将摆臂一2固定于转动臂4的通孔7内，即可完成摆臂一2与倾斜盘一1的万向连接，同理，摆臂二9和连杆11的传动组件可参照摆臂一2进行安装。
55.此外，若传动组件没有设置安装板8，也可以使用适配轴孔31直径的螺栓5直接对旋转座3进行转动安装，即螺栓5穿过轴孔31后直接与倾斜盘边缘的通孔7螺纹连接，旋转座3相应围绕螺杆或配合螺杆的套筒也能进行有效的周向转动，仅是针对本实施例的传动组件，在摆臂与倾斜盘连接前无法作为整体件进行生产制作，需要转动安装好旋转座3后，才能进行转动臂4的铰接安装，避免转动臂4的销轴6阻挡了拧转螺栓5的操作空间。
56.目前，倾斜盘使用自润滑杆端关节轴承实现的万向连接，在倾斜盘转动时会受到关节轴承的结构约束，例如关节轴承内球面的连杆11阻挡或内球面的宽度限制，倾斜盘的倾斜角度大多难以超过30度，本实施例通过传动组件取代关节轴承后，避免了关节轴承对倾斜角度的约束，仅受到倾斜盘本身结构的倾斜约束，倾斜盘在任一方向上的倾斜角度达到了41度，明显提高了倾斜盘的倾斜角度范围，提高了飞行器的灵活控制性。
57.通过传动组件的结构设计，连接关系简单，易于进行生产装配，能够综合提高传动过程的稳定性，还能够优化控制传动组件的结构体积与重量，相较于现有的传动杆需要适配关节轴承的球体大小，本实施例的摆臂和连杆11还能够进一步轻量化，优化缩小自身的截面面积，降低飞行器的整体负担。
58.如图9所示，一种同轴双桨飞行器，包括如上所述的同轴双桨用角度可调机座，还包括主轴和旋桨，倾斜盘一1和倾斜盘二10间隔转动安装于主轴，倾斜盘一1和倾斜盘二10分别安装有一组旋桨，倾斜盘一1的旋桨与倾斜盘二10的旋桨上下平行设置。
59.上述同轴双桨飞行器是本实施例的同轴双桨用角度可调机座具体应用的结构，进一步的，若有的飞行器仅通过一个倾斜盘同时控制两组旋翼，或有的飞行器通过一个或多个摆臂来控制倾斜盘倾斜，在这些结构形式不同的飞行器中，都可以通过本实施例的传动组件来实现倾斜盘与摆臂之间的万向连接，且均可以达到增大倾斜盘倾斜角度范围的效果，进而提高飞行器改变飞行姿态的相应速度，提高飞行器的灵活性。
60.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。