本發(fā)明涉及一種傾轉(zhuǎn)裝置，具體地說(shuō)，涉及一種用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

技術(shù)背景

隨著科技的進(jìn)步和飛行器設(shè)計(jì)水平的提高，各種具有獨(dú)特布局和功能適應(yīng)性的飛行器應(yīng)運(yùn)推出，傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是其中的一種。最初的傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器為傾轉(zhuǎn)雙旋翼機(jī)，隨著對(duì)航程航時(shí)及有效載荷需求的進(jìn)一步加大，傾轉(zhuǎn)四旋翼的方案得到了越來(lái)越多的研究，實(shí)現(xiàn)旋翼傾轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是設(shè)計(jì)方案中的重點(diǎn)之一。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行模態(tài)的轉(zhuǎn)變是通過(guò)控制旋翼傾轉(zhuǎn)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，要實(shí)現(xiàn)安全、可靠和精確的傾轉(zhuǎn)，在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的設(shè)計(jì)中，傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)尤為重要。

專(zhuān)利CN 201951711 U公開(kāi)了一種“傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)”，該傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)利用舵機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿裝置帶動(dòng)傾轉(zhuǎn)軸傾轉(zhuǎn)，雖然蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自鎖，但是需要另外增加角度傳感器提供角度反饋信號(hào)給控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反饋控制，使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適用于小型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。

專(zhuān)利CN 103466087 A提出一種“傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的短艙傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)”，在傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)中使用了短艙，使得傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)重量大，占用的體積大，不適用于小型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)。

專(zhuān)利CN 205150242 U公開(kāi)了一種“用于傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器的聯(lián)動(dòng)傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)”，該傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)前后傾轉(zhuǎn)軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)同步傾轉(zhuǎn)，但是不能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制。由于各個(gè)軸之間連接處要求摩擦盡可能小，因此對(duì)加工材料和加工精度要求高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)舵機(jī)帶動(dòng)電機(jī)安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行狀態(tài)的改變。傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，控制精確的特點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:包括舵機(jī)安裝座、電機(jī)安裝座、舵機(jī)、擋環(huán)、固定插銷(xiāo)、軸承、卡瓦、舵機(jī)搖臂、機(jī)架橫桿，其特征在于所述舵機(jī)安裝座位于電機(jī)安裝座的下面,舵機(jī)安裝座與電機(jī)安裝座通過(guò)固定插銷(xiāo)和軸承連接，舵機(jī)安裝座與卡瓦配合固定在機(jī)架橫桿上,軸承通過(guò)位于舵機(jī)安裝座內(nèi)側(cè)的擋環(huán)和螺釘固定在舵機(jī)安裝座上，舵機(jī)安裝在舵機(jī)安裝座上，舵機(jī)搖臂與電機(jī)安裝座通過(guò)螺栓固連；并通過(guò)控制舵機(jī)搖臂傾轉(zhuǎn)角度，帶動(dòng)與舵機(jī)搖臂固連的電機(jī)安裝座和電機(jī)、螺旋槳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)旋翼傾轉(zhuǎn)的角度；

所述電機(jī)安裝座為矩形板與兩側(cè)端凸耳組成的一體結(jié)構(gòu)，矩形板上有電機(jī)輸出軸孔和安裝孔，兩側(cè)端凸耳上有安裝孔，用于安裝軸承和固定插銷(xiāo)，其中一側(cè)凸耳上開(kāi)有多個(gè)小孔，且小孔中心與同側(cè)的安裝孔中心位于同一直線上,用于安裝舵機(jī)搖臂；

所述舵機(jī)安裝座下面兩側(cè)邊緣設(shè)置有對(duì)稱(chēng)帶孔的凸塊，舵機(jī)安裝座上面一端部有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)凸耳,凸耳中間有安裝孔分別嵌入軸承，舵機(jī)安裝座另一端部有多個(gè)帶有螺孔的小圓柱，用于固定舵機(jī)；

所述卡瓦為兩個(gè)相同的半圓弧形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)端凸出的耳塊上分別設(shè)置有定位孔，用于和舵機(jī)安裝座上的定位孔配合安裝。

所述擋環(huán)為兩個(gè)相同的環(huán)形部件，以擋環(huán)中心圓孔周向均布有多個(gè)定位孔，擋環(huán)中心圓孔內(nèi)徑小于軸承外徑。

所述電機(jī)安裝座與所述舵機(jī)安裝座上開(kāi)有多組規(guī)則形狀的減重孔。

有益效果

本發(fā)明提出的一種用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制過(guò)程中，通過(guò)控制舵機(jī)搖臂傾轉(zhuǎn)一定角度，帶動(dòng)固連在舵機(jī)搖臂上的電機(jī)安裝座傾轉(zhuǎn)，即帶動(dòng)安裝在電機(jī)安裝座上的電機(jī)和螺旋槳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行狀態(tài)的改變。

本發(fā)明用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，通過(guò)舵機(jī)帶動(dòng)電機(jī)安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活；將舵機(jī)反饋電壓信號(hào)反饋給控制回路，使得控制精確。傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量和體積小的特點(diǎn)，各零部件之間連接易于實(shí)現(xiàn)，對(duì)于小型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)尤為適用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)軸測(cè)圖。

圖2為本發(fā)明用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)左視圖。

圖4為本發(fā)明傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的電機(jī)安裝座示意圖。

圖5為本發(fā)明傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的舵機(jī)安裝座軸測(cè)圖。

圖中:

1.舵機(jī)安裝座 2.電機(jī)安裝座 3.舵機(jī) 4.擋環(huán) 5.固定插銷(xiāo) 6.軸承 7.固定螺釘8.卡瓦 9.舵機(jī)搖臂 10.機(jī)架橫桿

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例是一種用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。

參閱圖1～圖5,本實(shí)施例用于傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由舵機(jī)安裝座1、電機(jī)安裝座2、舵機(jī)3、擋環(huán)4、固定插銷(xiāo)5、軸承6、固定螺釘7、卡瓦8、舵機(jī)搖臂9、機(jī)架橫桿10組成；其中，舵機(jī)安裝座1安裝在電機(jī)安裝座2的下面,舵機(jī)安裝座1與電機(jī)安裝座2通過(guò)固定插銷(xiāo)5和軸承6連接；舵機(jī)安裝座1與卡瓦8配合通過(guò)螺栓固定在機(jī)架橫桿10上。兩個(gè)軸承6通過(guò)安裝在舵機(jī)安裝座1內(nèi)側(cè)的擋環(huán)4和固定螺釘7固定在舵機(jī)安裝座上。本實(shí)例中,兩個(gè)軸承為深溝球軸承，用于保證電機(jī)安裝座2隨著舵機(jī)搖臂9以固定插銷(xiāo)5為旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)舵機(jī)安裝座1自由轉(zhuǎn)動(dòng)。舵機(jī)3固定安裝在舵機(jī)安裝座1上，舵機(jī)搖臂9與電機(jī)安裝座2通過(guò)螺栓固定連接；并通過(guò)控制舵機(jī)搖臂9傾轉(zhuǎn)角度，帶動(dòng)與舵機(jī)搖臂9固連的電機(jī)安裝座2和電機(jī)、螺旋槳進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)旋翼傾轉(zhuǎn)的角度。電機(jī)安裝座2為矩形板與兩側(cè)端凸耳組成的一體結(jié)構(gòu)，矩形板上有電機(jī)輸出軸孔和安裝孔，電機(jī)安裝座2上面安裝電機(jī)；兩側(cè)端凸耳上加工有直徑為8mm的安裝孔，用于安裝軸承6和固定插銷(xiāo)5；其中一側(cè)凸耳上加工有四個(gè)直徑為1.6mm的小孔，舵機(jī)搖臂9與電機(jī)安裝座2通過(guò)螺栓和安裝小孔配合固連，且安裝小孔中心與同側(cè)的安裝孔中心位于同一直線上。舵機(jī)安裝座1下面兩側(cè)邊緣設(shè)置有對(duì)稱(chēng)帶孔的凸塊；舵機(jī)安裝座1上面一端部有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)凸耳,凸耳中間有安裝孔分別嵌入軸承6，舵機(jī)安裝座1另一端部設(shè)置三個(gè)帶有螺孔的小圓柱，并通過(guò)螺釘與舵機(jī)3固定連接。舵機(jī)3接收控制器的信號(hào)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)搖臂9旋轉(zhuǎn)，即帶動(dòng)與舵機(jī)搖臂9固連的電機(jī)安裝座2以固定插銷(xiāo)5為軸繞舵機(jī)安裝座1轉(zhuǎn)動(dòng)。擋環(huán)4為兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的環(huán)形部件，以擋環(huán)4中心圓孔周向均布有四個(gè)定位孔，擋環(huán)4中心圓孔內(nèi)徑小于軸承外徑，擋環(huán)4用來(lái)將軸承固定在舵機(jī)安裝座1上?？ㄍ?為兩個(gè)相同的半圓弧形結(jié)構(gòu)件，兩側(cè)端凸出的耳塊上分別設(shè)置有定位孔，用于和舵機(jī)安裝座1上的定位孔配合安裝，舵機(jī)安裝座1通過(guò)螺栓固定在機(jī)架橫桿10上。

本實(shí)例應(yīng)用于某型傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)上，其中，舵機(jī)3選用PWM驅(qū)動(dòng)舵機(jī)；軸承6為深溝球軸承。舵機(jī)安裝座1、電機(jī)安裝座2、擋環(huán)4、固定插銷(xiāo)5和卡瓦8選用鋁合金材料,采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工，并在舵機(jī)安裝座1和電機(jī)安裝座2上開(kāi)有多組規(guī)則形狀的減重孔；組裝完成后整體質(zhì)量?jī)H為127g。

組裝過(guò)程

(1)將軸承6嵌入在舵機(jī)安裝座1的兩個(gè)凸耳內(nèi)；

(2)將固定插銷(xiāo)5穿過(guò)軸承6和電機(jī)安裝座2凸耳上的安裝孔，舵機(jī)安裝座1與電機(jī)安裝座2通過(guò)固定插銷(xiāo)5和軸承6連接，并使電機(jī)安裝座2以固定插銷(xiāo)5為軸相對(duì)舵機(jī)安裝座1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；

(3)將舵機(jī)3安裝在舵機(jī)安裝座1上，舵機(jī)搖臂9與電機(jī)安裝座2通過(guò)螺栓和安裝小孔配合安裝；

(4)擋環(huán)4安裝在舵機(jī)安裝座1的凸耳內(nèi)側(cè)，用來(lái)將軸承固定在舵機(jī)安裝座1上；

(5)舵機(jī)安裝座1下面兩側(cè)邊緣設(shè)置有對(duì)稱(chēng)帶孔的凸塊與卡瓦8的定位孔配合安裝，并通過(guò)螺栓固定在機(jī)架橫桿10上。

在傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)垂直轉(zhuǎn)平飛的過(guò)程中，傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由豎直狀態(tài)水平向前傾轉(zhuǎn)到與飛機(jī)機(jī)身平行狀態(tài)。飛行控制器發(fā)送舵機(jī)控制指令，通過(guò)控制器給定舵機(jī)輸入信號(hào)，PWM脈沖周期為10ms，幅值為5V，通過(guò)改變脈寬值來(lái)改變舵機(jī)的控制指令，舵機(jī)3接收控制指令后，舵機(jī)搖臂9按照指令傾轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)舵機(jī)搖臂9不同角度的旋轉(zhuǎn)。由于電機(jī)安裝座2與舵機(jī)搖臂9固連，因此會(huì)對(duì)電機(jī)安裝座2產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)拉力，帶動(dòng)電機(jī)安裝座2旋轉(zhuǎn)，最終為安裝在電機(jī)安裝座2上的電機(jī)和螺旋槳組件旋轉(zhuǎn)相對(duì)角度。通過(guò)測(cè)量舵機(jī)3反饋電壓值，可獲得舵機(jī)3的實(shí)際位置。舵機(jī)3接收控制器信號(hào)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)搖臂9由垂直狀態(tài)繞舵機(jī)安裝座1旋轉(zhuǎn)到水平狀態(tài)，即舵機(jī)搖臂9與豎直方向的夾角由0度變?yōu)?0度，同時(shí)，舵機(jī)搖臂9帶動(dòng)與其固定連接的電機(jī)安裝座2以固定插銷(xiāo)5為軸繞舵機(jī)安裝座1轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)處于垂直起降狀態(tài)時(shí)，螺旋槳保持完全垂直機(jī)身狀態(tài)，傾轉(zhuǎn)角度為0度；當(dāng)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)處于過(guò)渡狀態(tài)時(shí)，螺旋槳與機(jī)身夾角為0～90度；當(dāng)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)處于固定翼模式飛行狀態(tài)時(shí)，螺旋槳向前旋轉(zhuǎn)90度，與機(jī)身保持平行。