一种旋翼变迎角机构及共轴双旋翼无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种旋翼变迎角机构及共轴双旋翼无人机。


背景技术：

2.共轴双旋翼无人机与传统单旋翼带尾桨无人机的主要区别是，依靠上下共轴反转的2组旋翼实现航向的操纵和稳定，因而不需要尾桨，消除尾桨带来的隐患，并减小了总体尺寸。共轴双旋翼无人机的航向操纵形式主要分为：全差动、半差动。
3.全差动方式是同时反向改变上下旋翼的总距来实现直升机航向；半差动方式一般是通过改变下旋翼总距来控制无人机的航向，由于只改变下旋翼总距，因而操纵机构简单，易于实现。但是由于在航向操纵时只改变下旋翼总距，上旋翼的总距不变，导致直升机的升力发生变化，引起直升机的起伏升降，为消除这种耦合响应，需采用总距补偿措施，使得无人机的变距系统和控制相对比较复杂。现有技术中半差动上旋翼为了提供足够的升力，采用带有螺距的桨叶，折叠后桨叶与机身无法贴合，占用的空间较大，不适用于有炮射口径限制的共轴半差动无人机。
4.因此，有必要设计一种半差动共轴双旋翼无人机上旋翼桨毂折叠及展开变迎角机构，使上旋翼桨叶展开后获得升力所需的对应螺距，从而提升无人机总升力，同时消除共轴无人机上下旋翼的耦合响应，使无人机的性能更优越。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种旋翼变迎角机构及共轴双旋翼无人机，解决现有技术中的桨毂应用时存在的升力不足，容易造成半差动共轴无人机上下旋翼的耦合响应的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：一种旋翼变迎角机构，包括桨毂和铰接在桨毂两侧的桨夹，所述的桨毂沿自身长度方向的两端连接有挂耳3，所述的挂耳3与桨毂沿自身高度方向的轴线呈α角度，两个挂耳3的倾角方向相反。
7.所述的桨夹铰接在挂耳上，所述的0
°
＜α≤10
°
。
8.本实用新型还具有如下技术特征：
9.所述的桨毂包括水平布置的第一固定板和第二固定板，所述的第一固定板和第二固定板之间通过连接板连接；
10.所述的第一固定板和第二固定板为圆角长方形板状结构，连接板位于第一固定板和第二固定板沿长度方向的轴线方向，所述的挂耳3与连接板连接。
11.所述的桨夹包括与挂耳3铰接的第一铰接段和与第一铰接段连接的第二铰接段；
12.所述的第二铰接段用于铰接桨叶。
13.所述的第一铰接段包括第一铰接底板和垂直连接在第一铰接底板一侧的第一铰接板，所述的第一铰接板成对平行布置，第一铰接板上开设有第一铰接孔；
14.所述的第二铰接段包括第二铰接底板和垂直连接在第二铰接底板一侧的第二铰接板，所述的第二铰接板成对平行布置，第二铰接板上开设有第二铰接孔；
15.所述的第一铰接底板和第二铰接底板相贴合；
16.所述的第一铰接板的方向与第二铰接板的方向垂直。
17.所述的第一固定板用于和电机转子固定；
18.所述的第一固定板上开设有固定孔，第二固定板上开设有工艺孔，所述的固定孔与工艺孔同轴；
19.所述的第一固定板上开设有第一通孔，第二固定板上开设有第二通孔，所述的第一通孔和第二通孔同轴布置。
20.一种共轴双旋翼无人机，采用上述的旋翼变迎角机构。
21.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
22.(ⅰ)本实用新型桨叶展开后成α固定迎角是本发明的核心设计，主要是依靠桨毂的左右两个带有α倾角的挂耳3，使得桨夹沿固定螺钉轴转动后桨叶与水平面成α夹角，从而达到无人机航向调整的目的，与传统的半差动共轴无人机上旋翼系统相比，这样保证了无人机航向调整时具有更大的升力，消除半差动共轴无人机上下旋翼的耦合响应，使无人机的性能更优越。
23.(ⅱ)本实用新型的结构简单，使用方便，可以极大的节约人力物力。
附图说明
24.图1为本实用新型桨夹折叠时的结构示意图；
25.图2为本实用新型桨夹展开时的结构示意图；
26.图3为图1的左视示意图；
27.图4为桨毂和挂耳的俯视示意图；
28.图5为图4的左视示意图；
29.图6为桨毂的主视示意图；
30.图7为图6中a-a截面示意图；
31.图8为桨夹结构示意图ⅰ。
32.图9为桨夹结构示意图ⅱ；
33.图10为本实用新型桨叶折叠时的结构示意图；
34.图11为本实用新型桨叶展开时的结构示意图。
35.附图中各个标号含义：
36.1-桨毂；2-桨夹；3-挂耳；4-沉孔；5-桨叶；
37.1-1第一固定板，1-2第二固定板，1-3连接板；
38.1-1-1固定孔，1-1-2第一通孔；
39.1-2-1工艺孔，1-2-2第二通孔；
40.2-1第一铰接段，2-2第二铰接段；
41.2-1-1第一铰接底板，2-1-2第一铰接板，2-1-3第一铰接孔；
42.2-2-1第二铰接底板，2-2-2第二铰接板，2-2-3第二铰接孔；
43.以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
44.以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
45.本实用新型所用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，不能将上述术语理解为对本实用新型的限制。
46.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.本实用新型中的所有部件，如无特殊说明，全部采用现有技术中已知的部件。
48.实施例1：
49.遵从上述技术方案，如图1～图4所示，一种旋翼变迎角机构，包括桨毂1和铰接在桨毂1两侧的桨夹2，所述的桨毂1沿自身长度方向的两端连接有挂耳3，所述的挂耳3与桨毂1沿自身高度方向的轴线呈α角度，两个挂耳3的倾角方向相反。所述的桨毂1是一个结构件，用来连接桨夹2，所述的桨夹2铰接在挂耳3上，所述的0
°
＜α≤10
°
。
50.如图5所示，图5是本实用新型去掉桨夹2后的左视图，本实用新型桨叶5展开后成α固定迎角是本发明的核心设计，主要是依靠桨毂1的左右两个带有α倾角的挂耳3，使得固定在桨夹2上的桨叶5与水平面成α夹角，从而达到无人机航向调整的目的，与传统的半差动共轴无人机上旋翼系统相比，这样保证了无人机航向调整时具有更大的升力，消除半差动共轴无人机上下旋翼的耦合响应，使无人机的性能更优越。
51.作为本实施例的一种优选：
52.如图6-7所示，所述的桨毂1包括水平布置的第一固定板1-1和第二固定板1-2，所述的第一固定板1-1和第二固定板1-2之间通过连接板1-3连接；
53.所述的第一固定板1-1和第二固定板1-2为圆角长方形板状结构，连接板1-3位于第一固定板1-1和第二固定板1-2沿长度方向的轴线方向，所述的挂耳3与连接板1-3连接。桨毂1采用“工字”结构设计，设计第一固定板1-1和第二固定板1-2两个平面，平面中间开圆孔，两个平面之间除去保证自身强度的厚度外，其余去除，左右两边设计两个与竖直方向成α角度的挂耳3，两个挂耳3的倾角正好相反，挂耳3厚w(w≥5)，挂耳3上开孔，孔的方向与挂耳3的倾面垂直。两个挂耳3用来与桨夹2连接。
54.作为本实施例的一种优选：
55.如图8和图9所示，所述的桨夹2包括与挂耳3铰接的第一铰接段2-1和与第一铰接段2-1连接的第二铰接段2-2；
56.所述的第二铰接段2-2用于铰接桨叶5。
57.作为本实施例的一种优选：
58.所述的第一铰接段2-1包括第一铰接底板2-1-1和垂直连接在第一铰接底板2-1-1一侧的第一铰接板2-1-2，所述的第一铰接板2-1-2成对平行布置，第一铰接板2-1-2上开设
有第一铰接孔2-1-3；
59.所述的第二铰接段2-2包括第二铰接底板2-2-1和垂直连接在第二铰接底板2-2-1一侧的第二铰接板2-2-2，所述的第二铰接板2-2-2成对平行布置，第二铰接板2-2-2上开设有第二铰接孔2-2-3；
60.所述的第一铰接底板2-1-1和第二铰接底板2-2-1相贴合；
61.所述的第一铰接板2-1-2的方向与第二铰接板2-2-2的方向垂直。
62.在具体的实施例中，桨夹2采用“双u型”结构设计，第一铰接段2-1和第二铰接段2-2整体呈u型，分别对应u-1型槽和u-2型槽，两个u型背靠背连接，两个u型槽成90
°
夹角，u-1型槽的槽面厚a(a≥3)，槽宽度为w+a，槽面上开通孔，孔径与螺钉的规格一致。u-2型槽的槽面厚a，槽宽度为桨叶5厚度，槽面上八边形沉孔，沉孔深1mm，沉孔中心开通孔，通孔孔径与螺钉2一致。
63.作为本实施例的一种优选：
64.如图2所示，所述的第一固定板1-1用于和电机转子固定；
65.所述的第一固定板1-1上开设有固定孔1-1-1，第二固定板1-2上开设有工艺孔1-2-1，所述的固定孔1-1-1与工艺孔1-2-1同轴；
66.所述的第一固定板1-1上开设有第一通孔1-1-2，第二固定板1-2上开设有第二通孔1-2-2，所述的第一通孔1-1-2和第二通孔1-2-2同轴布置。
67.桨毂1第一固定板1-1上设计四个固定孔1-1-1，用来与电机转子固定，下第二固定板1-2设计四个工艺孔1-2-1，方便桨毂2与电机固定时扳手通过；第一固定板1-1上开设的第一通孔1-1-2和第二固定板1-2上开设的第二通孔1-2-2方便过线或者穿轴。
68.图10为本实用新型桨叶叠时的结构示意图，图11为本实用新型桨叶展开时的结构示意图。与传统的半差动共轴无人机上旋翼系统相比，这样保证了无人机航向调整时具有更大的升力，消除半差动共轴无人机上下旋翼的耦合响应，使无人机的性能更优越。
69.实施例2：
70.本实用新型还提供了一种共轴双旋翼无人机，采用实施例1所述的旋翼变迎角机构。
71.以上所述，仅是本实用新型的较优具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，不经创造性劳动想到的变化或替换，都涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种旋翼变迎角机构，包括桨毂(1)和铰接在桨毂(1)两侧的桨夹(2)，其特征在于，所述的桨毂(1)沿自身长度方向的两端连接有挂耳(3)，所述的挂耳(3)与桨毂(1)沿自身高度方向的轴线呈α角度，两个挂耳(3)的倾角方向相反；所述的桨夹(2)铰接在挂耳(3)上，0
°
＜α≤10
°
。2.如权利要求1所述的旋翼变迎角机构，其特征在于，所述的桨毂(1)包括水平布置的第一固定板(1-1)和第二固定板(1-2)，所述的第一固定板(1-1)和第二固定板(1-2)之间通过连接板(1-3)连接；所述的第一固定板(1-1)和第二固定板(1-2)为圆角长方形板状结构，连接板(1-3)位于第一固定板(1-1)和第二固定板(1-2)沿长度方向的轴线方向，所述的挂耳(3)与连接板(1-3)连接。3.如权利要求2所述的旋翼变迎角机构，其特征在于，所述的桨夹(2)包括与挂耳(3)铰接的第一铰接段(2-1)和与第一铰接段(2-1)连接的第二铰接段(2-2)；所述的第二铰接段(2-2)用于铰接桨叶。4.如权利要求3所述的旋翼变迎角机构，其特征在于，所述的第一铰接段(2-1)包括第一铰接底板(2-1-1)和垂直连接在第一铰接底板(2-1-1)一侧的第一铰接板(2-1-2)，所述的第一铰接板(2-1-2)成对平行布置，第一铰接板(2-1-2)上开设有第一铰接孔(2-1-3)；所述的第二铰接段(2-2)包括第二铰接底板(2-2-1)和垂直连接在第二铰接底板(2-2-1)一侧的第二铰接板(2-2-2)，所述的第二铰接板(2-2-2)成对平行布置，第二铰接板(2-2-2)上开设有第二铰接孔(2-2-3)；所述的第一铰接底板(2-1-1)和第二铰接底板(2-2-1)相贴合；所述的第一铰接板(2-1-2)的方向与第二铰接板(2-2-2)的方向垂直。5.如权利要求2所述的旋翼变迎角机构，其特征在于，所述的第一固定板(1-1)用于和电机转子固定；所述的第一固定板(1-1)上开设有固定孔(1-1-1)，第二固定板(1-2)上开设有工艺孔(1-2-1)，所述的固定孔(1-1-1)与工艺孔(1-2-1)同轴；所述的第一固定板(1-1)上开设有第一通孔(1-1-2)，第二固定板(1-2)上开设有第二通孔(1-2-2)，所述的第一通孔(1-1-2)和第二通孔(1-2-2)同轴布置。6.一种共轴双旋翼无人机，其特征在于，采用如权利要求1-5任一一条权利要求所述的旋翼变迎角机构。

技术总结
本实用新型公开了一种旋翼变迎角机构及共轴双旋翼无人机，包括桨毂和铰接在桨毂两侧的桨夹，所述的桨毂沿自身长度方向的两端连接有挂耳3，所述的挂耳3与桨毂沿自身高度方向的轴线呈α角度，两个挂耳3的倾角方向相反。本实用新型桨叶展开后成α固定迎角是本发明的核心设计，主要是依靠桨毂的左右两个带有α倾角的挂耳3，使得桨夹沿固定螺钉轴转动后桨叶与水平面成α夹角，从而达到无人机航向调整的目的，与传统的半差动共轴无人机上旋翼系统相比，这样保证了无人机航向调整时具有更大的升力，消除半差动共轴无人机上下旋翼的耦合响应，使无人机的性能更优越。使无人机的性能更优越。使无人机的性能更优越。


技术研发人员：赵志孝 翟剑豪 毛立尧 严飞
受保护的技术使用者：西安羚控电子科技有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/6/28