一種共軸式無(wú)人直升機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種共軸式無(wú)人直升機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]共軸式無(wú)人直升機(jī)由于無(wú)尾槳，依靠上下兩旋翼共軸同速反轉(zhuǎn)，使得其本身的結(jié)構(gòu)緊湊、氣動(dòng)布局對(duì)稱以及懸停效率高，被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)同軸，一般將兩中空軸內(nèi)外相套；而同速反轉(zhuǎn)則通過(guò)錐齒輪或行星齒輪系傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)。這樣的齒輪傳動(dòng)方案限制了無(wú)人機(jī)的整體尺寸。隨著現(xiàn)代偵查探測(cè)等需求的發(fā)展，微型共軸式無(wú)人機(jī)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，迅速占領(lǐng)了一席之地。但是，其主傳動(dòng)方案卻一直限制了其體積和質(zhì)量?，F(xiàn)有的電動(dòng)共軸式無(wú)人機(jī)主傳動(dòng)方案，一般由兩個(gè)電機(jī)分別控制內(nèi)外兩主軸，然后有各自的齒輪減速裝置。這樣不僅增加了體積和質(zhì)量，而且，為了實(shí)現(xiàn)兩旋翼完全同速，使得其控制系統(tǒng)要更精確復(fù)雜。而其他的采用齒輪傳動(dòng)的方案，都不可避免的拉長(zhǎng)了傳動(dòng)鏈，限制了微型共軸式無(wú)人機(jī)的增加了體積質(zhì)量。而且，齒輪傳動(dòng)存在的振動(dòng)問(wèn)題，也為微型無(wú)人機(jī)飛行和偵查的穩(wěn)定性帶來(lái)了很大影響。
[0003]此外，共軸反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)還應(yīng)用在其他領(lǐng)域，例如魚(yú)雷采用對(duì)轉(zhuǎn)式螺旋槳提高穩(wěn)定性和速度、采用對(duì)轉(zhuǎn)式的鉆頭提高鉆探開(kāi)采效率、對(duì)轉(zhuǎn)式攪拌機(jī)提高攪拌效率等。但是目前并沒(méi)有一種可以簡(jiǎn)單通用的實(shí)現(xiàn)共軸反轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，都是通過(guò)設(shè)置兩個(gè)電機(jī)或者添加齒輪傳動(dòng)等來(lái)實(shí)現(xiàn)，限制了共軸反轉(zhuǎn)功能的實(shí)現(xiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提出一種共軸式無(wú)人直升機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的主傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，傳動(dòng)不穩(wěn)定，體積質(zhì)量大的問(wèn)題，建立一種簡(jiǎn)單實(shí)用的共軸同速反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種共軸式無(wú)人直升機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括上旋翼機(jī)構(gòu)、下旋翼機(jī)構(gòu)、變距控制機(jī)構(gòu)、同速反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、梅花型聯(lián)軸器、無(wú)刷電調(diào)、無(wú)刷電機(jī)、電池、主支撐架和起落架；
[0006]所述同速反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)軸、外軸、內(nèi)套組件、外套組件和傳動(dòng)支架；所述內(nèi)軸與外軸為中空軸，且同軸相套，所述外套組件與所述外軸固定連接，所述內(nèi)套組件與所述內(nèi)軸固定連接，所述內(nèi)套組件和所述外套組件之間設(shè)置有通過(guò)傳動(dòng)支架定位的滾子，所述內(nèi)套組件和外套組件均為偏心結(jié)構(gòu)，所述滾子分別和外套組件的內(nèi)環(huán)面及內(nèi)套組件的外環(huán)面相切；
[0007]所述內(nèi)軸上端與上旋翼機(jī)構(gòu)固接，外軸上端與下旋翼機(jī)構(gòu)固接，上旋翼機(jī)構(gòu)和下旋翼機(jī)構(gòu)共同提供升力；變距控制機(jī)構(gòu)位于外軸和下旋翼機(jī)構(gòu)之間，調(diào)節(jié)下旋翼的槳距；主支撐架有相互垂直的四個(gè)鏤空端面；同速反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)支架底端面與主支撐架上端面重合，并通過(guò)螺釘緊固；內(nèi)軸下端與無(wú)刷電機(jī)的輸出軸通過(guò)梅花型聯(lián)軸器固定連接；無(wú)刷電機(jī)的下端面固接于主支撐架的下端面；無(wú)刷電調(diào)固接于主支撐架的左側(cè)端面控制無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)速；電池固接于主支撐架的右側(cè)端面對(duì)無(wú)刷電機(jī)充電；所述主支撐架的下端面與所述起落架固定連接。
[0008]所述外套組件包括從上到下依次通過(guò)螺釘固定連接的外套上蓋、外套偏心區(qū)1、外套同心區(qū)和外套偏心區(qū)II ;所述外套偏心區(qū)I的外圈為直徑SD1的正圓，內(nèi)圈為直徑為仏的偏心圓，偏心距為e，Di> D2+2e ;所述外套上蓋與外套偏心區(qū)I形狀及安裝角度一致，外套上蓋內(nèi)圈直徑小于外套偏心區(qū)I內(nèi)圈直徑；所述外套偏心區(qū)II與外套偏心區(qū)I形狀和尺寸相同，所述外套同心區(qū)外圈直徑SD1，內(nèi)圈直徑為D2+2e，外套組件外側(cè)開(kāi)有鍵槽I，所述外套偏心區(qū)II和外套偏心區(qū)I沿周向相差90°。
[0009]所述內(nèi)套組件包括從上到下依次通過(guò)螺釘固定連接的內(nèi)套上蓋、內(nèi)套偏心區(qū)1、內(nèi)套同心區(qū)和內(nèi)套偏心區(qū)II ;所述內(nèi)套偏心區(qū)I的內(nèi)圈為直徑為D3的正圓，內(nèi)圈為直徑為隊(duì)的偏心圓，偏心距為e，D4-2e > D3，且厚度與外套偏心區(qū)I 一致；所述內(nèi)套上蓋與內(nèi)套偏心區(qū)I形狀及安裝角度一致，所述內(nèi)套上蓋外圈直徑大于內(nèi)套偏心區(qū)I外圈直徑，且厚度與外套上蓋一致；所述內(nèi)套偏心區(qū)II與內(nèi)套偏心區(qū)I形狀和尺寸相同，且厚度與外套偏心區(qū)II 一致；所述外套同心區(qū)內(nèi)圈直徑為D3，外圈直徑為D4_2e，且厚度與外套同心區(qū)一致；內(nèi)套組件內(nèi)側(cè)開(kāi)有鍵槽II，所述內(nèi)套偏心區(qū)II和內(nèi)套偏心區(qū)I沿周向相差90°。
[0010]所述傳動(dòng)支架包括上支撐圈、導(dǎo)軌組件和下支撐架，其中所述導(dǎo)軌組件包括上導(dǎo)軌1、上導(dǎo)軌I1、下導(dǎo)軌1、下導(dǎo)軌II和導(dǎo)軌底座；
[0011]所述上支撐圈為兩段對(duì)稱的環(huán)狀圓弧組成，每段圓弧的首尾分別固接于上導(dǎo)軌I和上導(dǎo)軌II的同側(cè)外側(cè)面，上支撐圈的下端面固接于導(dǎo)軌底座的上端面；
[0012]所述導(dǎo)軌底座為圓環(huán)，內(nèi)圈直徑略大于內(nèi)套同心區(qū)的外圈，外圈直徑略小于外套同心區(qū)的內(nèi)圈；
[0013]所述上導(dǎo)軌I和上導(dǎo)軌II固接于導(dǎo)軌底座的上端面，且位于同一直徑上；上導(dǎo)軌I的下部分為兩塊相互平行的長(zhǎng)方形擋板，上部分為兩塊相互平行的細(xì)長(zhǎng)擋板，每塊細(xì)長(zhǎng)擋板沿徑向的兩端面分別與上支撐圈的內(nèi)外圈的兩環(huán)面重合，每塊細(xì)長(zhǎng)擋板沿周向的兩端面分別與其下方的長(zhǎng)方形擋板的軸向兩端面重合；上導(dǎo)軌II與上導(dǎo)軌I的結(jié)構(gòu)完全相同且對(duì)稱設(shè)置；
[0014]所述下導(dǎo)軌1、下導(dǎo)軌II固接于導(dǎo)軌底座的下端面，且位于同一直徑上，下導(dǎo)軌
1、下導(dǎo)軌II所在的直徑與上導(dǎo)軌I和上導(dǎo)軌II所在的直徑相差90° ;下導(dǎo)軌I的上部分為兩塊相互平行的長(zhǎng)方形擋板，下部分為一塊細(xì)長(zhǎng)U型擋板，所述細(xì)長(zhǎng)U型擋板沿徑向的兩端面分別與上支撐圈的內(nèi)外圈的兩環(huán)面重合，細(xì)長(zhǎng)U型擋板凹槽內(nèi)側(cè)兩端面與其下方的長(zhǎng)方形擋板的導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)兩端面重合；下導(dǎo)軌II與下導(dǎo)軌I的結(jié)構(gòu)完全相同且對(duì)稱設(shè)置；
[0015]所述下支撐架的上部分形狀尺寸與上支撐圈相同，沿周向相差90°，為兩段對(duì)稱的環(huán)狀圓弧，每段圓弧的首尾分別固接于下導(dǎo)軌1、下導(dǎo)軌II的同側(cè)外側(cè)面，下支撐架的上端面固接于導(dǎo)軌底座的下端面；下支撐架的中部為環(huán)狀圓弧立柱，內(nèi)外環(huán)面分別與上部分的環(huán)狀圓弧環(huán)面重合；下支撐架的下部分為圓環(huán)底座，內(nèi)環(huán)面與上部分的圓弧環(huán)面重合，所述下支撐架的圓環(huán)底座與主支撐架通過(guò)螺釘固定連接。
[0016]所述同速反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)套組件內(nèi)環(huán)與外套組件的外環(huán)同軸安裝，下支撐架的下部分圓環(huán)底座內(nèi)環(huán)與內(nèi)套組件內(nèi)環(huán)同軸安裝，且內(nèi)套組件與外套組件的上端面重合，內(nèi)套偏心區(qū)I的外圈偏心圓圓心、夕卜套偏心區(qū)I的內(nèi)圈偏心圓圓心和內(nèi)套偏心區(qū)I的內(nèi)圈正圓圓心三點(diǎn)一線，且正圓圓心位于中間，三者連線垂直于上導(dǎo)軌I和上導(dǎo)軌II所在的直徑；內(nèi)軸與內(nèi)套組件內(nèi)環(huán)同軸安裝，并通過(guò)鍵II在鍵槽II處固定連接；外軸與外套組件的外環(huán)同軸安裝，并通過(guò)鍵I在鍵槽I處固定連接。
[0017]所述內(nèi)套組件和外套組件之間設(shè)置有四個(gè)大小相同的圓柱滾子，分別為滾子1、滾子I1、滾子III和滾子IV ;滾子I和滾子II的上端面與外套上蓋和內(nèi)套上蓋的下端面重合，圓柱的下端面與導(dǎo)軌底座的上端面重合，滾子的側(cè)面同時(shí)與外套偏心區(qū)I的內(nèi)環(huán)面、內(nèi)套偏心區(qū)I的外環(huán)面相切；滾子III和滾子IV的上端面與導(dǎo)軌底座的下端面重合，側(cè)面同時(shí)與外套偏心區(qū)II的內(nèi)環(huán)面、內(nèi)套偏心區(qū)II的外環(huán)面相切；滾子I位于導(dǎo)軌I內(nèi)，側(cè)面與導(dǎo)軌兩內(nèi)側(cè)面相切；滾子II位于上導(dǎo)軌II內(nèi)，側(cè)面與導(dǎo)軌兩內(nèi)側(cè)面相切；滾子III位于下導(dǎo)軌I內(nèi)，側(cè)面與導(dǎo)軌兩內(nèi)側(cè)面相切，下端面導(dǎo)軌細(xì)長(zhǎng)U型擋板的底端水平擋板的上端面重合；滾子IV位于上導(dǎo)軌II內(nèi)，側(cè)面與導(dǎo)軌兩內(nèi)側(cè)面相切，下端面導(dǎo)軌細(xì)長(zhǎng)U型擋板的底端水平擋板的上端面重合。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型的一種共軸式無(wú)人直升機(jī)主傳動(dòng)方案中的同速反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的內(nèi)套組件和外套組件分別設(shè)置有上偏心區(qū)、同心區(qū)和下偏心區(qū)，偏心區(qū)內(nèi)有滾子同時(shí)與內(nèi)外偏心圓相切，且通過(guò)傳動(dòng)支架的導(dǎo)軌限制滾子的徑向運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)內(nèi)套組件和外套組件同速發(fā)轉(zhuǎn)。上下偏心區(qū)結(jié)構(gòu)相同，安裝角度相差90°，可使傳動(dòng)平穩(wěn)，越過(guò)死點(diǎn)位置，本實(shí)用新型是一種傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)短、傳動(dòng)平