一種全差動(dòng)共軸直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種全差動(dòng)共軸直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)，它主要包括：上下槳轂、變距拉桿、防扭臂、防扭臂支座、上下傾斜盤(pán)、連桿、固定臺(tái)和內(nèi)外軸電機(jī)控制部分。其中，上槳轂的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂和外旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)變距拉桿A連接，防扭臂A與設(shè)在內(nèi)軸上的防扭臂支座A和外旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，連接在內(nèi)軸上的內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與外旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)環(huán)狀滾動(dòng)軸承連接；連接在外軸上的不旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)球鉸軸承與旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)連桿連接，下槳轂和上述旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)變距拉桿B連接，不旋轉(zhuǎn)環(huán)和固定臺(tái)通過(guò)液壓助力器連接，防扭臂D與不旋轉(zhuǎn)環(huán)和固定臺(tái)連接，內(nèi)、外軸電機(jī)設(shè)在上述固定臺(tái)下面，分別與上述內(nèi)軸和外軸連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、操縱精度更加精確并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
【專利說(shuō)明】一種全差動(dòng)共軸直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉一種共軸直升機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]三槳葉共軸直升機(jī)目前有俄羅斯卡莫夫系列等，主要為載人重型直升機(jī)，但由于其輸入機(jī)構(gòu)為復(fù)雜的操縱推桿以及上自動(dòng)傾斜器與槳轂之間有復(fù)雜的過(guò)渡搖臂裝置，所以整體機(jī)構(gòu)要占據(jù)很大空間，不利于三槳葉操縱機(jī)構(gòu)的小型化，而且輸入機(jī)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，也不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，即現(xiàn)有的三槳葉共軸直升機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)不利于應(yīng)用到三槳葉小型共軸無(wú)人機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、操縱精度更加精確、無(wú)需過(guò)渡搖臂及復(fù)雜的下操縱桿的全差動(dòng)共軸直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明主要包括:上下槳轂、變距拉桿、防扭臂、防扭臂支座、上下傾斜盤(pán)、連桿、固定臺(tái)和內(nèi)、外軸電機(jī)控制部分。其中，三個(gè)均勻布置的變距拉桿A的兩端分別通過(guò)球鉸連接上槳轂的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂和外旋轉(zhuǎn)環(huán)，構(gòu)成RSS支鏈，防扭臂A的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與防扭臂支座A連接，該防扭臂A的另一端通過(guò)球鉸與外旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，構(gòu)成RRS支鏈，上述防扭臂支座固定在設(shè)在上下槳轂中間的內(nèi)軸上；上傾斜盤(pán)由上述內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)和外旋轉(zhuǎn)環(huán)組成，其中內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)球鉸軸承連接在上述內(nèi)軸上，內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與外旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)環(huán)狀滾動(dòng)軸承連接；下傾斜盤(pán)包括旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)，不旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)球鉸軸承連接在外軸上，該外軸套在上述內(nèi)軸上，旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)環(huán)狀滾動(dòng)軸承連接；三個(gè)均勻布置的連桿的兩端分別通過(guò)球鉸連接上傾斜盤(pán)和下傾斜盤(pán)，構(gòu)成SS支鏈；在上下傾斜盤(pán)之間，防扭臂B的一端通過(guò)球鉸與上述內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，該防扭臂B的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定在上述外軸上的防扭臂支座B連接，三個(gè)均布的變距拉桿B的兩端通過(guò)球鉸分別與固定在上述上下傾斜盤(pán)中間的外軸上的下槳轂的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂和上述旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，防扭臂C通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定在下漿轂下面外軸上的防扭臂支座C連接，該防扭臂C的另一端通過(guò)球鉸與上述旋轉(zhuǎn)環(huán)連接；防扭臂D和三個(gè)液壓助力器按90度均勻分布，其中三個(gè)液壓助力器的兩端通過(guò)球鉸分別與上述不旋轉(zhuǎn)環(huán)和固定臺(tái)連接，防扭臂D的一端通過(guò)球鉸與上述不旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，該防扭臂D的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定臺(tái)連接；所述內(nèi)外軸電機(jī)控制部分包括設(shè)在上述固定臺(tái)下面的內(nèi)外軸電機(jī)，該內(nèi)外軸電機(jī)分別通過(guò)傳動(dòng)裝置與上述內(nèi)軸和外軸連接，所述內(nèi)、外軸電機(jī)控制部分還能夠使用一個(gè)電機(jī)通過(guò)正反太陽(yáng)齒輪和電機(jī)的錐齒輪哨合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。
[0005]運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)三個(gè)液壓助力器控制不旋轉(zhuǎn)環(huán)的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與總距，不旋轉(zhuǎn)環(huán)帶動(dòng)外軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，外軸帶動(dòng)下槳轂并通過(guò)防扭臂B、C帶動(dòng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，內(nèi)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)上槳轂并通過(guò)防扭臂A帶動(dòng)外旋轉(zhuǎn)環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。不旋轉(zhuǎn)環(huán)姿態(tài)的改變帶動(dòng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)姿態(tài)的改變，由于上下旋轉(zhuǎn)環(huán)姿態(tài)的改變引起RSS支鏈繞變距鉸的上下轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生變距。而由于旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)的姿態(tài)的改變可以使上、下變距拉桿繞槳轂產(chǎn)生軸向運(yùn)動(dòng)使其產(chǎn)生變距。在通過(guò)內(nèi)外軸的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)槳轂的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)槳葉的周期變距。當(dāng)中間的液壓助力器保持一定長(zhǎng)度后，兩側(cè)的其中一個(gè)液壓助力器改變長(zhǎng)度時(shí)可使得傾斜盤(pán)左右傾斜實(shí)現(xiàn)左右飛行的功能，當(dāng)兩側(cè)的液壓助力器長(zhǎng)度不變，中間的液壓助力器長(zhǎng)度變化時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)前后飛行功能。而在總距的變化時(shí)，可使三個(gè)液壓助力器伸縮相同的長(zhǎng)度，則可使得旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)上升或下降相同的高度。由于傾斜姿態(tài)的改變與三個(gè)液壓助力器長(zhǎng)度的改變相關(guān)，可以通過(guò)編程控制三個(gè)液壓助力器長(zhǎng)度來(lái)控制旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)的姿態(tài)，從而可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0007]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可以應(yīng)用為小型三槳葉共軸無(wú)人機(jī)的自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)。
[0008]2、下輸入機(jī)構(gòu)為3-SPS+PS+RRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)，由于下輸入無(wú)復(fù)雜操縱推桿和過(guò)渡搖臂裝置，在操縱精度上更加精確。
[0009]3、三個(gè)液壓助力器與防扭臂均勻分布夾角為90°，只需通過(guò)改變3個(gè)液壓助力器的長(zhǎng)度即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傾斜器產(chǎn)生傾斜或上升運(yùn)動(dòng)，便于自動(dòng)控制。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
[0011]圖2是圖1A-A的剖視圖。
[0012]圖中:1-上槳轂、2-轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂、3-防扭臂A支座、4-變距拉桿A、5_防扭臂A、6-外旋轉(zhuǎn)環(huán)、7-內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)、8-下槳轂、9-防扭臂C支座、10-防扭臂C、11-旋轉(zhuǎn)環(huán)、12-不旋轉(zhuǎn)環(huán)、13-防扭臂D、14-防扭臂D支座、15-固定平臺(tái)、16-內(nèi)、外軸電機(jī)、17-液壓助力器、18-連桿、19-變距拉桿B、20-轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂、21-防扭臂B支座、22-防扭臂B、23-外軸、24-內(nèi)軸、25-球鉸軸承、26-環(huán)狀滾動(dòng)軸承、27-球鉸軸承、28-環(huán)狀滾動(dòng)軸承。

【具體實(shí)施方式】
[0013]在圖1和圖2所示的共軸直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)示意圖中，三個(gè)均勻布置的變距拉桿A4的兩端分別通過(guò)球鉸連接外旋轉(zhuǎn)環(huán)6和上槳轂I中的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂2，構(gòu)成RSS支鏈，防扭臂A5的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與防扭臂A支座3連接,該防扭臂A的另一端通過(guò)球鉸與外旋轉(zhuǎn)環(huán)6連接，構(gòu)成RRS支鏈，上述防扭臂支座A固定在設(shè)在上下槳轂中間的內(nèi)軸24上；上傾斜盤(pán)由上述外旋轉(zhuǎn)環(huán)和內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)7組成，其中內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)球鉸軸承25連接在上述內(nèi)軸上，內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與外旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)環(huán)狀滾動(dòng)軸承26連接；下傾斜盤(pán)由旋轉(zhuǎn)環(huán)11和不旋轉(zhuǎn)環(huán)12組成，不旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)球鉸軸承27連接在外軸23上,該外軸套在上述內(nèi)軸上,旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)環(huán)狀滾動(dòng)軸承28連接，三個(gè)均勻布置的連桿18的兩端分別通過(guò)球鉸連接上傾斜盤(pán)和下傾斜盤(pán)，構(gòu)成SS支鏈；在上下傾斜盤(pán)之間，防扭臂B22的一端通過(guò)球鉸與上述內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，該防扭臂B的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定在上述外軸上的防扭臂B支座B21連接，三個(gè)均布的變距拉桿B19的兩端通過(guò)球鉸分別與上述旋轉(zhuǎn)環(huán)和固定在上述上下傾斜盤(pán)中間的外軸上的下槳轂8中的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂20連接，防扭臂ClO通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定在下槳轂下面外軸上的防扭臂C支座9連接，該防扭臂C的另一端通過(guò)球鉸與上述旋轉(zhuǎn)環(huán)連接；三個(gè)均布的液壓助力器17的兩端通過(guò)球鉸分別與上述不旋轉(zhuǎn)環(huán)和固定臺(tái)15連接，防扭臂DlO的一端通過(guò)球鉸與上述不旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，該防扭臂D的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副14與固定臺(tái)連接；內(nèi)、外軸電機(jī)16設(shè)在上述固定臺(tái)下面，分別通過(guò)傳動(dòng)裝置與上述內(nèi)軸和外軸連接。
【權(quán)利要求】
1.一種全差動(dòng)共軸直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)，其主要包括:上下槳轂、變距拉桿、防扭臂、防扭臂支座、上下傾斜盤(pán)、拉桿、固定臺(tái)和內(nèi)外軸電機(jī)控制部分，其特征在于:三個(gè)均勻布置的變距拉桿A的兩端分別通過(guò)球鉸連接上槳轂的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂和外旋轉(zhuǎn)環(huán)，構(gòu)成RSS支鏈，防扭臂A的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與防扭臂支座A連接，該防扭臂A的另一端通過(guò)球鉸與外旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，構(gòu)成RRS支鏈，上述防扭臂支座固定在設(shè)在上下槳轂中間的內(nèi)軸上；上傾斜盤(pán)由上述內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)和外旋轉(zhuǎn)環(huán)組成,其中內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)球鉸軸承連接在上述內(nèi)軸上，內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)與外旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)環(huán)狀滾動(dòng)軸承連接；下傾斜盤(pán)包括旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)，不旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)球鉸軸承連接在外軸上，該外軸套在上述內(nèi)軸上，旋轉(zhuǎn)環(huán)和不旋轉(zhuǎn)環(huán)之間通過(guò)環(huán)狀滾動(dòng)軸承連接，三個(gè)均勻布置的連桿的兩端分別通過(guò)球鉸連接上傾斜盤(pán)和下傾斜盤(pán)，構(gòu)成SS支鏈；在上下傾斜盤(pán)之間，防扭臂B的一端通過(guò)球鉸與上述內(nèi)旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，該防扭臂B的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定在上述外軸上的防扭臂支座B連接，三個(gè)均布的變距拉桿B的兩端通過(guò)球鉸分別與固定在上述上下傾斜盤(pán)中間的外軸上的下槳轂的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸支臂和上述旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，防扭臂C通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定在下槳轂下面外軸上的防扭臂支座C連接，該防扭臂C的另一端通過(guò)球鉸與上述旋轉(zhuǎn)環(huán)連接；防扭臂D和三個(gè)液壓助力器按90度均勻分布，其中三個(gè)液壓助力器的兩端通過(guò)球鉸分別與上述不旋轉(zhuǎn)環(huán)和固定臺(tái)連接，防扭臂D的一端通過(guò)球鉸與上述不旋轉(zhuǎn)環(huán)連接，該防扭臂D的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與固定臺(tái)連接；內(nèi)、外軸電機(jī)設(shè)在上述固定臺(tái)下面，分別通過(guò)傳動(dòng)裝置與上述內(nèi)軸和外軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全差動(dòng)共軸直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)、外軸電機(jī)能夠通過(guò)一個(gè)電機(jī)通過(guò)正反太陽(yáng)齒輪與電機(jī)的錐齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B64C11/34GK104401482SQ201410588691
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】郭希娟, 蒙小剛, 黃天宇 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)