一种涵道无人机螺旋桨变距机构

1.本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种涵道无人机螺旋桨变距机构。


背景技术：

2.随着航空技术的不断发展，许多领域开始使用无人机，如军事、民用以及科研等领域。无人机根据飞行原理以及构造方式可以大致分为固定翼无人机和旋翼式无人机两大类。固定翼无人机的优点是可以实现速度较快、航程较远、且效率高的飞行，但无法在地形复杂的地区起飞或降落。旋翼式无人机具备了垂直起降、固定高度悬停和优异的机动性的优势，但其飞行效率相对较低、续航时间较短、速度慢。在这两大类无人机之外，还有一种较为新型的无人机——涵道式无人机。
3.涵道式飞行器中以涵道风扇作为飞行动力的主要来源，涵道风扇类似于直升机中的旋翼结构。
4.同样地，涵道飞行器中也会像直升机一样有变距机构，以改变桨叶迎角，使螺旋桨桨叶的升力发生改变。变距可以包括周期变距以及总距的变换，对于无人机来说，考虑结构以及成本等因素，可以只进行总距变换来实现升力的提高以及飞行状态改变的目的。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决以上现有技术存在的技术问题，而提出一种涵道无人机螺旋桨变距机构。
6.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
7.本实施例提供了一种螺旋桨变距机构，该装置整体能够根据飞行需要，对涵道无人机螺旋桨的总距进行调节，从而使无人机适应不同环境的飞行需求。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.一种涵道无人机螺旋桨变距机构，包括桨毂、桨夹装配体，传动轴系统，变距系统，动力系统。所述桨毂、桨夹装配体中通过过盈配合在传动轴系统中的传动轴上，并与变距系统通过连接件相连。所述动力系统采用电机作为动力源，为螺旋桨旋转和变距运动提供动力。所述变距系统通过轴承装配在传动轴系统上，实现调整桨叶总距功能。
10.进一步的，所述桨毂、桨夹装配体包括圆形固定件，桨毂，四个变距轴，四个桨夹，六个螺栓一，八个螺栓二，四个螺栓三，两个深沟球轴承一，推力轴承,八个垫片。所述圆形固定件与所述桨毂在相对应位置有螺栓孔，所述圆形固定件通过螺栓一连接固定在所述桨毂的上表面。所述变距轴一端插入所述桨毂(12)的凹槽中，二者利用螺栓二连接；变距轴另一端插入所述桨夹的内孔中，变距轴上装配有两个深沟球轴承一和一个推力轴承，轴承外壁固定在桨夹的内壁，能够有效的变距轴与桨夹之间的摩擦力，避免长时间使用导致变距轴发生磨损，且在深沟球轴承一和推力轴承外侧安装有两个垫片，变距轴的外侧用螺栓三固定深沟球轴承一和推力轴承的轴向位置，防止发生偏移，内侧垫片在靠近变距轴一侧安
装有橡胶垫。所述桨夹外侧设计有凸起结构。
11.进一步的，所述传动轴系统包括传动轴，套筒，两个深沟球轴承二，两个轴承顶块。所述传动轴上端留有螺纹孔，通过螺栓四与圆形固定件连接。所述套筒上下两端与深沟球轴承二的外圈固定连接，深沟球轴承二的内圈装配在传动轴上。两个轴承的相互远离的外侧安装有轴承顶块，可以固定深沟球轴承二的轴向位置，防止其发生偏移。套筒外壁安装有变距系统。
12.进一步的，所述变距系统，包括滑盘，套筒，轴承套筒，连动盘，连接件，控制杆，拉杆。所述滑盘与所述轴承套筒均装配在套筒的外壁，滑盘与轴承套筒之间通过螺栓四连接。所述连动盘安装在轴承套筒外侧，连动盘的内外安装有两个深沟球轴承三，连动盘的外侧对称位置有凸起结构。所述轴承套筒下端有环形凹槽，安装有卡簧，卡簧可防止连动盘、深沟球轴承三与轴承套筒之间的相对位置发生变化。所述拉杆一端安装在连动盘外侧的凸起结构，拉杆另一端通过销钉与所述控制杆连接。所述控制杆呈“y”字型，中间与杠杆支座通过销钉连接，控制杆可以绕销钉旋转。
13.进一步的，所述动力系统包括电机，舵机，连杆，销钉。所述电机输出功率，带动传动轴旋转，所述舵机输出功率为变距系统提供动力。所述连杆一端通过销钉与控制杆相连，另一端连接在舵机上。
14.本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型利用杠杆原理，通过电机带动控制杆绕杠杆支座转动，控制杆带动变距系统上下移动，从而使桨夹绕变距轴转动，进行总距的变化，通过简单的机械结构实现变距功能，增大桨叶产生的升力，使无人机满足飞行需要，结构简单，便于加工装配，可以减少产品生产周期，并且可以降低飞行器的质量，提高飞行器的飞行效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。
17.图1为本实用新型专利优选实施例的涵道无人机螺旋桨变距机构三维整体立体结构示意图；
18.图2为本实用新型专利优选实施例的桨毂桨夹装配体三维立体结构示意图；
19.图3为本实用新型专利优选实施例的桨毂桨夹装配体的分解结构示意图；
20.图4为本实用新型专利优选实施例的涵道无人机螺旋桨变距机构的剖面示意效果图；
21.图5为图4分解结构示意效果图。
22.附图标记说明：
23.1-桨毂、桨夹装配体2-传动轴3-变距系统4-动力系统11-圆形固定件12-桨毂13-变距轴14-桨夹21-传动轴22-套筒23-轴承顶块31-滑盘32-轴承套筒33-连动盘34-连接件35-控制杆36-拉杆37-杠杆支座38-卡簧41-电机42-舵机43-连杆51-螺栓一52-螺栓二53-螺栓三54-螺栓四55-螺栓五61-深沟球轴承一62-深沟球轴承二63-深沟球轴承三64-推力轴承71-垫片72-销钉73-橡胶垫
具体实施方式
24.本实用新型的目的在于解决以上现有技术存在的技术问题，而提出一种涵道无人机螺旋桨变距机构。
25.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
26.参照图1-5，一种涵道无人机螺旋桨变距机构，包括桨毂、桨夹装配体1，传动轴系统2，变距系统3，动力系统4；桨毂、桨夹装配体1中通过过盈配合在传动轴2上，与变距系统3通过连接件相连；动力系统4为变距系统3提供动力。
27.桨毂、桨夹装配体(1)包括圆形固定件(11)，桨毂(12)，四个变距轴(13)，四个桨夹(14)，六个螺栓一51，八个螺栓二52，四个螺栓三53，两个深沟球轴承一61，推力轴承64,八个垫片71；圆形固定件(11)与桨毂(12)在相对应位置有螺栓孔，圆形固定件(11)通过螺栓一51连接固定在桨毂(12)的上表面；变距轴(13)一端插入桨毂(12)的凹槽中，二者利用螺栓二52连接；变距轴(13)另一端插入桨夹(14)的内孔中，变距轴(13)上装配有两个深沟球轴承一61和一个推力轴承64，轴承外壁固定在桨夹(14)的内壁，且在深沟球轴承一61和推力轴承64外侧安装有两个垫片71，变距轴的外侧用螺栓三53固定深沟球轴承一61和推力轴承64的轴向位置，内侧垫片71在靠近变距轴13一侧安装有橡胶垫73；桨夹14外侧设计有凸起结构。
28.传动轴系统2包括传动轴21，套筒22，两个深沟球轴承二62，两个轴承顶块23；传动轴21上端留有螺纹孔，通过螺栓四54与圆形固定件11连接；套筒22上下两端与深沟球轴承二62的外圈固定连接，深沟球轴承二62的内圈装配在传动轴21上；两个轴承的相互远离的外侧安装有轴承顶块23，套筒22外壁安装有变距系统3。
29.变距系统3，包括滑盘31，轴承套筒32，连动盘33，连接件34，控制杆35，拉杆36，杠杆支座37，卡簧38，三个螺栓五55,两个深沟球轴承三63,三个销钉72；滑盘31与轴承套筒32均装配在套筒22的外壁，滑盘31与轴承套筒32之间通过螺栓五55固定连接；连动盘33安装在轴承套筒32外侧，连动盘33的内外安装有两个深沟球轴承三63，连动盘33的外侧对称位置有凸起结构；轴承套筒32下端有环形凹槽，安装有卡簧38，卡簧38可防止连动盘33、深沟球轴承三63与轴承套筒32之间的相对位置发生变化；拉杆36一端安装在连动盘33外侧的凸起结构，拉杆36另一端通过销钉72与控制杆35连接；控制杆35呈“y”字型，中间与杠杆支座(397)通过销钉72连接，控制杆35可以绕销钉72旋转。
30.动力系统包括电机41，舵机42，连杆43，销钉72；电机41输出功率，带动传动轴21旋转，舵机42输出功率为变距系统3提供动力；连杆43一端通过销钉72与控制杆35相连，另一端连接在舵机42上。
31.本实用新型工作原理：
32.首先将电机41工作，会带动传动轴2旋转，由于传动轴2与桨毂、桨夹装配体1采用螺栓一固定连接，桨毂、桨毂装配体1会随着传动轴2同步旋转，从而带动桨夹14所夹的桨叶进行旋转，实现桨叶旋转功能，同时，舵机42开始工作，舵机42的输出端绕舵机42的支点旋转，从而带动连杆43上下移动，由于连杆43和控制杆35采用销钉72连接，所以当连杆43一端运动，则控制杆35会绕着杠杆支座37的支点旋转，从而带动拉杆36做上下运动，拉杆36的上下运动，进而带动变距系统沿着套筒22外壁做上下运动，变距系统中的连接件34上下运动进一步带动桨夹14的凸起结构上下运动，从而桨夹14会绕着变距轴13旋转，桨叶的迎角将
发生改变，实现变距功能。

技术特征：
1.一种涵道无人机螺旋桨变距机构，其特征在于：包括桨毂、桨夹装配体(1)，传动轴系统(2)，变距系统(3)，动力系统(4)；所述桨毂、桨夹装配体(1)中通过过盈配合在传动轴(21)上，与变距系统(3)通过连接件相连；所述动力系统(4)为变距系统(3)提供动力；所述桨毂、桨夹装配体(1)包括圆形固定件(11)，桨毂(12)，四个变距轴(13)，四个桨夹(14)，六个螺栓一(51)，八个螺栓二(52)，四个螺栓三(53)，两个深沟球轴承一(61)，推力轴承(64),八个垫片(71)；所述圆形固定件(11)与所述桨毂(12)在相对应位置有螺栓孔，所述圆形固定件(11)通过螺栓一(51)连接固定在所述桨毂(12)的上表面；所述变距轴(13)一端插入所述桨毂(12)的凹槽中，二者利用螺栓二(52)连接；变距轴(13)另一端插入所述桨夹(14)的内孔中，变距轴(13)上装配有两个深沟球轴承一(61)和一个推力轴承(64)，轴承外壁固定在桨夹(14)的内壁，且在深沟球轴承一(61)和推力轴承(64)外侧安装有两个垫片(71)，变距轴的外侧用螺栓三(53)固定深沟球轴承一(61)和推力轴承(64)的轴向位置，内侧垫片(71)在靠近变距轴(13)一侧安装有橡胶垫(73)；所述桨夹(14)外侧设计有凸起结构；所述传动轴系统(2)包括传动轴(21)，套筒(22)，两个深沟球轴承二(62)，两个轴承顶块(23)；所述传动轴(21)上端留有螺纹孔，通过螺栓四(54)与圆形固定件(11)连接；所述套筒(22)上下两端与深沟球轴承二(62)的外圈固定连接，深沟球轴承二(62)的内圈装配在传动轴(21)上；两个轴承的相互远离的外侧安装有轴承顶块(23)，套筒(22)外壁安装有变距系统(3)；所述变距系统(3)，包括滑盘(31)，轴承套筒(32)，连动盘(33)，连接件(34)，控制杆(35)，拉杆(36)，杠杆支座(37)，卡簧(38)，三个螺栓五(55),两个深沟球轴承三(63),三个销钉(72)；所述滑盘(31)与所述轴承套筒(32)均装配在套筒(22)的外壁，滑盘(31)与轴承套筒(32)之间通过螺栓五(55)固定连接；所述连动盘(33)安装在轴承套筒(32)外侧，连动盘(33)的内外安装有两个深沟球轴承三(63)，连动盘(33)的外侧对称位置有凸起结构；所述轴承套筒(32)下端有环形凹槽，安装有卡簧(38)，卡簧(38)可防止连动盘(33)、深沟球轴承三(63)与轴承套筒(32)之间的相对位置发生变化；所述拉杆(36)一端安装在连动盘(33)外侧的凸起结构，拉杆(36)另一端通过销钉(72)与所述控制杆(35)连接；所述控制杆(35)呈“y”字型，中间与杠杆支座(37)通过销钉(72)连接，控制杆(35)可以绕销钉(72)旋转；所述动力系统(4)包括电机(41)，舵机(42)，连杆(43)，销钉(72)；所述电机(41)输出功率，带动传动轴(21)旋转，所述舵机(42)输出功率为变距系统(3)提供动力；所述连杆(43)一端通过销钉(72)与控制杆(35)相连，另一端连接在舵机(42)上。

技术总结
本实用新型涉及一种涵道无人机螺旋桨变距机构，属于无人机技术领域。包括桨毂、桨夹装配体，传动轴系统，变距系统，动力系统。所述桨毂、桨夹装配体中通过过盈配合在传动轴系统中的传动轴上，并与变距系统通过连接件相连。所述动力系统采用电机作为动力源，为螺旋桨旋转和变距运动提供动力。本实用新型利用杠杆原理，通过电机带动控制杆绕杠杆支座转动，控制杆带动变距系统上下移动，从而使桨夹绕变距轴转动，进行总距的变化，通过简单的机械结构实现变距功能，增大桨叶产生的升力，使无人机满足飞行需要，结构简单，便于加工装配，可以减少产品生产周期，并且可以降低飞行器的质量，提高飞行器的飞行效率。高飞行器的飞行效率。高飞行器的飞行效率。


技术研发人员：宁慧子 俞志明 钟伯文 孙录斌 陈炜锋 曾楚京
受保护的技术使用者：南昌航空大学
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/6/16