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专利号: 2019105890873
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 飞行器;航空;宇宙航行
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,包括机体(1);其特征在于机体(1)的尾部设置有带有入流口(3)和射流口(4)的尾梁壳体(2),尾梁壳体(2)内沿尾梁壳体(2)的长度方向设置有反扭系统(5),反扭系统(5)包括左右对置的叶片(52)端板(51)、铰接在叶片(52)端板(51)之间的叶片(52)、通过法兰盘设置在叶片(52)端板(51)之间圆心位置的尾传动轴(53)、设置在叶片(52)端板(51)外侧壁处的变距盘式电机(54)、设置在变距盘式电机(54)的工作端处的变距拉盘(55),设置在变距拉盘(55)上的变距滑块(56),与变距滑块(56)滑动连接且铰接点设置在叶片(52)端板(51)上的 L 型变距摇臂(57)、和 L 型变距摇臂(57)铰接的摇动连接杆(58)、和摇动连接杆(58)铰接的叶片变距臂(59)以及驱动尾传动轴 53 转动的换向齿轮组 510;变距盘式电机(54)驱动变距拉盘(55)转动,变距拉盘(55)带动 L 型变距摇臂(57)沿着变距滑块(56)滑动,L 型变距摇臂(57)带动摇动连接杆(58)转动,摇动连接杆(58)带动叶片变距臂(59)转动,最后叶片(52)变距臂带动叶片(52)转动,实现了叶片(52)的变距调节;

机体(1)顶部设置有主旋翼系统(6),主旋翼系统(6)包括自下而上依次设置的旋翼主轴连接法兰(61)、桨毂下盖(62)、限位块(63)以及桨毂上盖(64);主旋翼系统(6)还包括设置在限位块(63)内的桨毂滑套(65)和与桨毂滑套(65)的桨毂组合轴承(66)、通过桨毂组合轴承(66)实现与桨毂滑套(65)固定连接的桨叶(67),设置在桨毂滑套(65)外周侧壁上的带编码器的伺服无刷电机(68)以及位于桨叶(67)靠近桨毂滑套(65)的根部且与桨叶(67)固定连接的减速齿盘(69);带编码器的伺服无刷电机(68)通过齿轮和减速齿盘(69)转动连接。

2.根据权利要求 1 所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于变距盘式电机(54)驱动变距拉盘(55)转动的角度为正负 15 度。

3.根据权利要求 1 所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于入流口(3)沿尾梁壳体(2)的方向设置在尾梁壳体(2)的顶部处。

4.根据权利要求 1 所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于主旋翼系统(6)上设置有为带编码器的伺服无刷电机(68)提供电驱动控制信号和能源的运动检测与导电模块。

5.根据权利要求1所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于每个桨叶(67)上的伺服无刷电机(68)电驱动信号均为独立控制,运动检测与导电模块可分别控制对应的桨叶(67)的桨距角,桨距角的调节范围为负 5°到正 15°。

6.根据权利要求5所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于运动检测与导电模块包括导电滑环和旋转编码器,运动检测与导电模块通过电滑环和旋转编码器实时采集桨叶(67)在不同时刻绕旋翼主轴旋转的相位角。

7.根据权利要求 1 所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于机体(1)内置有动力传动系统(8),动力传动系统(8)包括无刷电机 A(81)和无刷电机B(82),无刷电机 A(81)和无刷电机 B(82)之间设置有用于将无刷电机 A(81)和无刷电机 B(82)动力统一输出的差速换向减速器(9)。

8.根据权利要求 7 所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于差速换向减速器(9)包括齿轮架(91),设置在动力传动系统(8)工作端的直齿齿轮(92)、通过转轴和齿轮架(91)转动连接的阶梯直齿齿轮(93)以及和齿轮架(91)转动连接的一级输出轴(94);阶梯直齿齿轮(93)的转轴上设置有位于阶梯直齿齿轮(93)和阶梯直齿齿轮(93)之间的过渡齿轮(10),阶梯直齿齿轮(93)与对应的无刷电机 A(81)工作端的直齿齿轮(92)和无刷电机 B(82)工作端的直齿齿轮(92)转动连接;过渡齿轮(10)和一级输出轴(94)上的齿轮啮合。

9.根据权利要求 8 所述的电控变距单旋翼无尾桨电动无人直升机,其特征在于一级输出轴(94)通过锥齿轮和三级行星齿轮减速器驱动旋翼主轴连接法兰(61)转动;一级输出轴(94)通过同步带轮传动将动力传输给反扭系统中的换向齿轮组(510),换向齿轮组(510)驱动尾传动轴(53)转动。