本實(shí)用新型屬于航空技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油動(dòng)多旋翼飛行器的中心機(jī)架。

背景技術(shù)：

小型航空活塞引擎在固定翼無(wú)人機(jī)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，近幾年，多旋翼無(wú)人機(jī)快速發(fā)展，采用小型航空活塞引擎的油動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)兼具載重大、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，有望在農(nóng)業(yè)、物流、航拍航測(cè)等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用。多旋翼與固定翼相比，擁有數(shù)量眾多旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，振動(dòng)源和振動(dòng)情況更復(fù)雜，對(duì)引擎振動(dòng)更敏感。對(duì)于引擎減振的要求也因結(jié)構(gòu)不同而呈現(xiàn)出和固定翼不一樣的要求。在航空活塞引擎應(yīng)用于多旋翼無(wú)人機(jī)的實(shí)踐中，引擎作為機(jī)體主要的振動(dòng)源之一，且為其余振動(dòng)源的能量源，由于在不同運(yùn)行功率下，引擎具有不同的振動(dòng)頻率，和機(jī)體采取剛性連接的引擎極易在引發(fā)其他振動(dòng)源的共振，輕則影響飛行穩(wěn)定，重則破壞機(jī)體結(jié)構(gòu)。對(duì)于油動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)而言，必須隔斷引擎的振動(dòng)，從而保證無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和可靠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種多旋翼飛行器的中心機(jī)架，能夠有效解決引擎的振動(dòng)問(wèn)題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種多旋翼飛行器的中心機(jī)架，包括上下兩塊平行設(shè)置的機(jī)架中心板，所述機(jī)架中心板呈方形，方形的四角向外延伸，形成與旋翼支臂的連接部，所述減振孔設(shè)置在該連接部上，上/下機(jī)架中心板與旋翼支臂的連接部之間設(shè)置有管夾，用于連接旋翼支臂。其中，所述機(jī)架中心板在與旋翼支臂連接的部位設(shè)置有減振孔，且所述減振孔形狀為圓形。

旋翼支臂由于是懸臂梁，受振動(dòng)問(wèn)題的影響非常突出。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，減小了振動(dòng)向旋翼支臂的傳播，是一種有效解決引擎振動(dòng)問(wèn)題的手段。

進(jìn)一步地，所述下機(jī)架中心板的下方設(shè)置引擎安裝架，其下端設(shè)有與引擎連接的減振塊，所述引擎安裝架內(nèi)具有安裝離合器和同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的空間。

采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以有效解決引擎的振動(dòng)問(wèn)題。其中，機(jī)架中心板在其與旋翼支臂的連接部設(shè)有減振孔，減小了振動(dòng)向機(jī)臂的傳播；引擎的懸置安裝優(yōu)化了整機(jī)結(jié)構(gòu)，有利于減振；減振塊可以濾掉引擎高頻振動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的引擎與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的中心機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

小型航空引擎以活塞引擎為主，活塞引擎是小型航空器的主要振動(dòng)源之一，其振動(dòng)主要原因?yàn)闅飧妆?、?dòng)力輸出軸旋轉(zhuǎn)部件動(dòng)平衡問(wèn)題。其中，氣缸爆燃產(chǎn)生的不對(duì)稱振動(dòng)是不可避免的，從引擎轉(zhuǎn)速可以推算氣缸爆燃的頻率，可以得到爆燃產(chǎn)生的振動(dòng)是一類振幅較小，頻率在千赫茲數(shù)量級(jí)的振動(dòng)源，該振動(dòng)沿引擎與飛行器結(jié)構(gòu)的剛性連接傳遞到機(jī)體結(jié)構(gòu)，在一定頻率下，引發(fā)共振，對(duì)飛行器機(jī)體結(jié)構(gòu)造成不可逆的破壞。而旋轉(zhuǎn)部件的動(dòng)平衡問(wèn)題，可通過(guò)提高旋轉(zhuǎn)部件的加工精度及材料均勻度來(lái)改善。

針對(duì)引擎振動(dòng)的特征，結(jié)合振動(dòng)減緩的方法，我們采用改變結(jié)構(gòu)重心和阻尼減振兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)針對(duì)引擎的減振。通過(guò)將引擎安裝位置及方式由機(jī)體結(jié)構(gòu)上方剛性連接改為機(jī)體結(jié)構(gòu)下方懸置阻尼連接，一方面通過(guò)重心調(diào)整，改變機(jī)體的振動(dòng)模態(tài)；一方面采用橡膠墊隔斷引擎與機(jī)架的剛性連接，利用橡膠墊彈性元件屬性，減緩振動(dòng)幅度，削減振動(dòng)傳播路徑。

針對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)減振，通過(guò)在引擎輸出端和傳動(dòng)系統(tǒng)輸入端之間采用皮帶連接，避免振動(dòng)通過(guò)剛性連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由引擎?zhèn)鬟f到傳動(dòng)系統(tǒng)各部分。

針對(duì)機(jī)架到旋翼的振動(dòng)傳導(dǎo)路徑，在懸臂梁和機(jī)架連接處設(shè)置圓形減振孔，降低懸臂梁-機(jī)架連接處剛度，減少懸臂梁-機(jī)架連接處傳力面積。

下面結(jié)合附圖1-3說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

引擎 1 與機(jī)架及其內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的相對(duì)位置關(guān)系如附圖1、附圖2所示，帶有電啟動(dòng)器3和排氣管2的引擎 1 與引擎安裝架 6 連接，二者連接處安裝有減振塊 4 用于減緩引擎 1 振動(dòng)向機(jī)架結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)。引擎安裝架 6 固定于機(jī)架中心板下方，其特征是，使整個(gè)引擎 1 動(dòng)力模塊的安裝方式為懸置，懸置安裝方式利用引擎 1 自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)引擎和引擎安裝架 6 的柔性連接。

引擎 1 輸出軸安裝了離合器 5 ，離合器 5 輸出軸上安裝有驅(qū)動(dòng)同步帶輪 81 ，其特征是，驅(qū)動(dòng)同步帶輪 81 通過(guò)同步帶 7 與安裝在帶輪安裝架 9 上的從動(dòng)同步帶輪 82 連接，是為一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)，利用同步帶 7 實(shí)現(xiàn)引擎 1 動(dòng)力輸出端與傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力輸入端的柔性連接，同樣起到減緩振動(dòng)傳導(dǎo)的作用。

引擎1 動(dòng)力經(jīng)由一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到從動(dòng)同步帶輪 82 ，從動(dòng)同步帶輪 82 與動(dòng)力輸出齒輪 10連接，動(dòng)力輸出齒輪 10 與安裝在限位軸座 11 上的四個(gè)主齒輪 12 中的一個(gè)嚙合，四個(gè)主齒輪 12 相互嚙合，限位軸座 11 是傳動(dòng)系統(tǒng)的主要支撐結(jié)構(gòu)，其加工精密程度要求較高，保證主齒輪 12 嚙合狀況良好，是為二級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，動(dòng)力輸出齒輪 10 和主齒輪 12 的齒數(shù)比決定了傳動(dòng)系統(tǒng)的減速比，為保證傳動(dòng)效果能滿足設(shè)計(jì)需求，減速比應(yīng)在1.5-3.5之間。

減振孔 13 是機(jī)架結(jié)構(gòu)上的減振關(guān)鍵設(shè)計(jì)，其位置位于旋翼支臂 15 和機(jī)架中心板 14 的連接處，一方面起到減重的作用，一方面削減振動(dòng)從機(jī)架中心板 14 向旋翼支臂 15 的傳導(dǎo)路徑，減緩機(jī)臂的振動(dòng)，其特征在于，采用圓形孔來(lái)均勻孔邊界上的應(yīng)力分布，直徑不超過(guò)機(jī)架中心板 14 末端寬度的0.7倍，上下機(jī)架中心板 14 與旋翼支臂 15 連接處各設(shè)置兩個(gè)減振減 13 ，四個(gè)旋翼支臂 15 上下機(jī)架中心板 14 上共設(shè)置16個(gè)減振孔 13 。除此之外，機(jī)架中心板還設(shè)置有減重孔，所述減重孔的形狀包括圓形、三角形和/或多邊形。所述減重孔按照不同形狀交錯(cuò)設(shè)置。經(jīng)減振改造后，通過(guò)懸置、柔性連接等手段減少了振動(dòng)源引擎 1 向機(jī)架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳遞，通過(guò)減振孔減小了振動(dòng)向旋翼支臂的傳遞，大幅減小了機(jī)架振動(dòng)的幅度，在引擎1 高轉(zhuǎn)速下振動(dòng)頻率下降，整機(jī)振動(dòng)情況得到有效緩解，能夠達(dá)到可靠作業(yè)的需求。

以上所述實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。