单旋翼无人机的主旋翼系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种单旋翼无人机的主旋翼系统，包括固定连接于无人机主轴的主旋翼头，所述主旋翼头包括桨座中联，所述桨座中联具有构成“T”字形结构的竖臂和横臂，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承和至少一个角接触轴承，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂。本实用新型专利技术通过角接触轴承解决主旋翼的轴向游隙的问题，保证主旋翼轴向无蠕动的情况下，使主旋翼偏转还能够更加的顺畅，保证了无人机运行时的主旋翼机构的稳定性。

Main Rotor System of Single Rotor UAV

The utility model discloses a main rotor system of a single-rotor UAV, which comprises a main rotor head fixed to the main axis of the UAV. The main rotor head includes a central connection of the paddle seat, which has a vertical arm and a horizontal arm constituting a \T\ shaped structure. The vertical arm is fixed to the main axis, and both ends of the horizontal arm are provided with a main oar clamp for holding the main rotor. One end of the propeller clamp is sleeved in the cross arm, and the part of the sleeve is provided with a thrust bearing and at least one angular contact bearing. The two main propeller clamps are rotatably connected to the cross arm through the thrust bearing and angular contact bearing, and the side walls of the two main propeller clamps are provided with an impeller clamp arm. The utility model solves the problem of the axial clearance of the main rotor through angular contact bearings, ensures that the main rotor deflects more smoothly without creeping in the axial direction, and guarantees the stability of the main rotor mechanism in the operation of UAV.

【技术实现步骤摘要】
单旋翼无人机的主旋翼系统
本技术属于无人机
，特别是涉及一种单旋翼无人机。
技术介绍
单旋翼无人机，也称直升机无人机，其通过主旋翼升空飞行，通过尾旋翼改变偏转方向，相较于多旋翼或者固定翼无人机，具有机动性能强，飞行速度快的特性，所以在竞技领域里，直升机无人机一直是比较热门的机型，而直升机无人机的主旋翼机构是整个无人机的动力来源，所以主旋翼机构需要极佳的稳定性，用以保证无人机的稳定飞行，主旋翼旋转时，由于离心力较大，使得主旋翼的偏转可能无法顺利完成，或者是偏转不能达到预定角度，现有的直升机无人机的主旋翼机构，其主桨夹的偏转连接都是通过安装推力轴承和普通滚子轴承完成，有推力轴承承担其离心拉力，但是由于推力轴承的轴向游隙较大，实际使用中，主旋翼的偏转和旋转都与设定值有一定的误差，所以，需要一种能够有效的减小由于离心拉力造成的误差，并且能够保证主旋翼的偏转能够更为流畅的主旋翼机构；另外，无人机的驱动电机由于需要爆发出极大的扭矩，所以驱动电机的固定需要很高的稳定性，现有驱动电机的输出轴连带主齿轮都是悬空状态，即输出轴伸出的端部没有固定用的安装座，此时驱动电机运转时，其输出轴会产生振动，使其与从动齿盘的啮合不严密，严重的还会发生打齿的现象，另外，运转时转子会产生较高的热量，所以驱动电机的散热也非常重要。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种单旋翼无人机的主旋翼系统，其通过角接触轴承解决主旋翼的轴向游隙和主轴的轴向位移问题，保证主旋翼轴向无蠕动的情况下，使主旋翼偏转还能够更加的顺畅，同时主轴的轴向定位也更加稳定，从而保证了无人机运行时的主旋翼系统的稳定性。为解决上述技术问题，本技术的采用的一个技术方案如下：一种单旋翼无人机的主旋翼系统，包括主旋翼机构和驱动所述主旋翼机构的驱动系统，所述主旋翼机构包括固定连接于无人机主轴的主旋翼头，所述主旋翼头与所述主轴垂直设置；所述主旋翼头包括桨座中联，所述桨座中联具有竖臂和横臂，所述桨座中联通过所述横臂和竖臂构成为“T”字形结构，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承和至少一个角接触轴承，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂，且两个所述主桨夹的桨夹臂为相对方向设置，所述桨夹臂的一端固定于所述主桨夹，另一端设有联动球头；所述主旋翼机构还包括十字盘，所述十字盘穿套并固定于所述主轴且位于所述桨座中联的下方，所述十字盘包括关节轴承、十字上盘、十字下盘、十字盘内圈和角接触轴承，所述十字上盘和十字下盘皆穿套于所述十字盘内圈的外侧壁，且分别位于所述十字盘内圈的两端，所述十字上盘与所述十字盘内圈固定连接，所述十字下盘与所述十字盘内圈通过角接触轴承可转动连接，所述关节轴承设于所述十字盘内圈的内侧壁，且位于所述十字上盘所在的一端，所述关节轴承的内圈固定于所述主轴，所述十字盘通过所述关节轴承能够实现摆动运动，所述十字上盘的侧壁还设有四个联动球头，其中相对的两个所述联动球头为翻转球头，且另外两个所述联动球头为相位球头，所述翻转球头与所述桨夹臂一端的联动球头通过连杆连接，所述十字下盘的外侧设有沿其外周均布的三个联动球头；所述驱动系统包括驱动所述主轴的驱动电机，所述驱动电机的输出轴设有主齿轮，所述主轴设有从动齿盘，所述主齿轮和所述从动齿盘啮合；所述驱动电机通过第一电机座安装于所述机身，且所述主齿轮伸出所述第一电机座，所述主齿轮的另一端设有第二电机座，所述第一电机座和所述第二电机座与所述主齿轮之间皆设有主齿轴承；所述主轴的一端设有第一主轴座，且自所述第一主轴座朝向所述主轴的另一端依次设有所述从动齿盘、第二主轴座、第三主轴座和主旋翼机构，所述第二主轴座和第三主轴座为一体结构，所述第一主轴座、第二主轴座和第三主轴座与所述主轴之间皆设有角接触轴承，所述从动齿盘与所述主轴之间设有单向轴承；所述驱动系统还包括多个舵机，所述舵机固定于所述机身，所述舵机的输出轴固定连接有舵机臂，所述舵机臂的自由端与所述连杆的一端球头连接，所述连杆的另一端球头连接于所述十字下盘的联动球头；所述从动齿盘和第二主轴座之间设有皮带轮，所述皮带轮固定连接于所述主轴，通过所述皮带轮和皮带将动力输出至尾翼机构；所述连杆包括杆体和两个分别设于所述杆体两端的球头扣，所述杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个所述球头扣螺纹连接于所述杆体。进一步地说，所述驱动电机设有散热叶片，所述散热叶片位于所述驱动电机的内部，且固定于所述驱动电机的旋转轴。进一步地说，所述第一电机座与所述第二电机座之间设有电机补强板，所述电机补强板的两端分别固定于所述第一电机座和所述第二电机座。进一步地说，两个所述主桨夹处的所述角接触轴承的数量皆为两个，且两个所述角接触轴承分别位于所述桨夹臂的固定位置的两侧。进一步地说，所述舵机臂为空心结构。进一步地说，所述主旋翼机构还包括相位保持架，所述相位保持架包括相位臂和联动臂，所述相位臂与所述联动臂铰接，且所述相位臂与所述联动臂能于同一平面内旋转，所述相位臂的自由端铰接于所述主轴或所述桨座中联，所述联动臂的自由端球头接于所述相位球头。进一步地说，所述桨夹臂设有联动球头的一端具有两个螺纹孔，两个所述螺纹孔按水平方向排布，所述联动球头能够安装于任一所述螺纹孔。进一步地说，所述主轴还设有主轴固定环，所述主轴固定环位于所述第三主轴座和所述主旋翼机构之间，所述主轴固定环抵靠于所述第三主轴座并固定连接于所述主轴。进一步地说，所述桨座中联的横臂具有沿其轴向贯穿的通孔，所述横臂内穿有横轴，所述主桨夹可转动连接于所述横轴。进一步地说，所述桨座中联的竖臂具有盲孔，所述桨座中联通过所述盲孔穿套并固定于所述主轴。本技术的有益效果：一、主旋翼机构通过使用角接触轴承来完成主桨夹的可转动连接，通过角接触轴承能够解决主旋翼的轴向游隙的问题，避免主旋翼的轴向蠕动，配合推力轴承，进一步的保证主旋翼的稳定性，保证主旋翼能流畅的翻转，另外十字盘处也使用角接触轴承，同主旋翼一样，角接触轴承在保证旋转运动的同时，还能有效的避免轴向的蠕动，提高传动的精度，以此能够更精准的控制力；二、主旋翼机构的桨夹臂的一端按水平方向设有两个螺纹孔，从而使联动球头能够更换安装位置，由此位置的更换能够对主旋翼的偏转角度的范围进行设定；另外，连杆部件具有杆体和两个分别设于杆体两端的球头扣，而杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个球头扣螺纹连接于所述杆体，转动所述杆体能够实现其两端的球头扣同时旋进或旋出，使连杆长度的调节更为简便；三、本技术的主轴设有三个主轴座，且主轴座与主轴之间通过角接触轴承连接，通过角接触轴承的特性防止主轴的轴向位移，而且三个主轴座能够稳定的固定主轴，并能顺畅的旋转，另外第二主轴座与第三主轴座为一体结构，使得主轴座的刚性增大，有效的保证主轴座的稳定性；四、舵机臂为空心结构，通过空心结构，在无人机摔落的时候，空心的舵机臂由于其刚性较低，会首先损坏，从而能够有效的保护舵机及拉杆和十字盘；本驱动系统的主轴还设有单向轴承，从动齿盘通过所述单向轴承驱动所述主轴旋转，当驱动电机停机时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单旋翼无人机的主旋翼系统，其特征在于：包括主旋翼机构(30)和驱动所述主旋翼机构的驱动系统(40)，所述主旋翼机构包括固定连接于无人机主轴(401)的主旋翼头(302)，所述主旋翼头与所述主轴垂直设置；所述主旋翼头包括桨座中联(3021)，所述桨座中联具有竖臂(30211)和横臂(30212)，所述桨座中联通过所述横臂和竖臂构成为“T”字形结构，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹(3022)，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承(3023)和至少一个角接触轴承(3024)，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂(3025)，且两个所述主桨夹的桨夹臂为相对方向设置，所述桨夹臂的一端固定于所述主桨夹，另一端设有联动球头(3027)；所述主旋翼机构还包括十字盘(303)，所述十字盘穿套并固定于所述主轴且位于所述桨座中联的下方，所述十字盘包括关节轴承(3031)、十字上盘(3032)、十字下盘(3033)、十字盘内圈(3034)和角接触轴承，所述十字上盘和十字下盘皆穿套于所述十字盘内圈的外侧壁，且分别位于所述十字盘内圈的两端，所述十字上盘与所述十字盘内圈固定连接，所述十字下盘与所述十字盘内圈通过角接触轴承可转动连接，所述关节轴承设于所述十字盘内圈的内侧壁，且位于所述十字上盘所在的一端，所述关节轴承的内圈固定于所述主轴，所述十字盘通过所述关节轴承能够实现摆动运动，所述十字上盘的侧壁还设有四个联动球头，其中相对的两个所述联动球头为翻转球头(30321)，且另外两个所述联动球头为相位球头(30322)，所述翻转球头与所述桨夹臂一端的联动球头通过连杆(3028)连接，所述十字下盘的外侧设有沿其外周均布的三个联动球头；所述驱动系统包括驱动所述主旋翼头旋转的驱动电机(402)，所述驱动电机的输出轴设有主齿轮(4021)，所述主轴设有从动齿盘(4011)，所述主齿轮和所述从动齿盘啮合；所述驱动电机通过第一电机座(403)安装于机身，且所述主齿轮伸出所述第一电机座，所述主齿轮的另一端设有第二电机座(404)，所述第一电机座和所述第二电机座与所述主齿轮之间皆设有主齿轴承(405)；所述主轴的一端设有第一主轴座(406)，且自所述第一主轴座朝向所述主轴的另一端依次设有所述从动齿盘、第二主轴座(4071)、第三主轴座(4072)和主旋翼机构(30)，所述第二主轴座和第三主轴座为一体结构，所述第一主轴座、第二主轴座和第三主轴座与所述主轴之间皆设有所述角接触轴承，所述从动齿盘与所述主轴之间设有单向轴承(4010)；所述驱动系统还包括多个驱动所述主旋翼头偏转的舵机(409)，所述舵机固定于所述机身，所述舵机的输出轴固定连接有舵机臂(4091)，所述舵机臂的自由端与所述连杆的一端球头连接，所述连杆的另一端球头连接于所述十字下盘的联动球头；所述从动齿盘和第二主轴座之间设有皮带轮(4013)，所述皮带轮固定连接于所述主轴，通过所述皮带轮和皮带将动力输出至尾翼机构；所述连杆包括杆体(30281)和两个分别设于所述杆体两端的球头扣(30282)，所述杆体的一端具有右旋螺纹，且另一端具有左旋螺纹，两个所述球头扣螺纹连接于所述杆体。...

【技术特征摘要】
1.一种单旋翼无人机的主旋翼系统，其特征在于：包括主旋翼机构(30)和驱动所述主旋翼机构的驱动系统(40)，所述主旋翼机构包括固定连接于无人机主轴(401)的主旋翼头(302)，所述主旋翼头与所述主轴垂直设置；所述主旋翼头包括桨座中联(3021)，所述桨座中联具有竖臂(30211)和横臂(30212)，所述桨座中联通过所述横臂和竖臂构成为“T”字形结构，所述竖臂固定连接于所述主轴，所述横臂的两端皆设有用于夹持主旋翼的主桨夹(3022)，所述主桨夹的一端穿套于所述横臂，且所述穿套的部位设有推力轴承(3023)和至少一个角接触轴承(3024)，两个所述主桨夹皆通过所述推力轴承和角接触轴承可转动连接于所述横臂，两个所述主桨夹的侧壁皆设有桨夹臂(3025)，且两个所述主桨夹的桨夹臂为相对方向设置，所述桨夹臂的一端固定于所述主桨夹，另一端设有联动球头(3027)；所述主旋翼机构还包括十字盘(303)，所述十字盘穿套并固定于所述主轴且位于所述桨座中联的下方，所述十字盘包括关节轴承(3031)、十字上盘(3032)、十字下盘(3033)、十字盘内圈(3034)和角接触轴承，所述十字上盘和十字下盘皆穿套于所述十字盘内圈的外侧壁，且分别位于所述十字盘内圈的两端，所述十字上盘与所述十字盘内圈固定连接，所述十字下盘与所述十字盘内圈通过角接触轴承可转动连接，所述关节轴承设于所述十字盘内圈的内侧壁，且位于所述十字上盘所在的一端，所述关节轴承的内圈固定于所述主轴，所述十字盘通过所述关节轴承能够实现摆动运动，所述十字上盘的侧壁还设有四个联动球头，其中相对的两个所述联动球头为翻转球头(30321)，且另外两个所述联动球头为相位球头(30322)，所述翻转球头与所述桨夹臂一端的联动球头通过连杆(3028)连接，所述十字下盘的外侧设有沿其外周均布的三个联动球头；所述驱动系统包括驱动所述主旋翼头旋转的驱动电机(402)，所述驱动电机的输出轴设有主齿轮(4021)，所述主轴设有从动齿盘(4011)，所述主齿轮和所述从动齿盘啮合；所述驱动电机通过第一电机座(403)安装于机身，且所述主齿轮伸出所述第一电机座，所述主齿轮的另一端设有第二电机座(404)，所述第一电机座和所述第二电机座与所述主齿轮之间皆设有主齿轴承(405)；所述主轴的一端设有第一主轴座(406)，且自所述第一主轴座朝向所述主轴的另一端依次设有所述从动齿盘、第二主轴座(4071)、第三主轴座(4072)和主旋翼机构(30)，所述第二主轴座和第三主轴座为一体结构，所述第一主轴座、第二主轴座和第三主轴座与所述主轴之间皆设有所述角接触轴承，所述从动齿盘与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗佳文，
申请(专利权)人：苏州领速电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32