[發明專利]一種基于傳動齒環結構的雙軸擺轉機構

有效

• 申請號: 201710352937.9
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107117288B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 郝思陽;楊帆;唐鵬;馮楊;李海旺
• 申請（專利權）人: 郝思陽;楊帆
• 主分類號: B64C9/00
• 分類號: B64C9/00;B64C19/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 許宇來

一種基于傳動齒環結構的雙軸擺轉機構屬于電控制技術和航空動力技術領域，尤其涉及一種基于傳動齒環結構的雙軸擺轉機構。本發明提供一種可靠性和工作性能高的基于傳動齒環結構的雙軸擺轉機構。本發明包括第一伺服電機1、第二伺服電機、第一圓柱齒輪2、第一圓錐齒輪、第二圓柱齒輪3和殼體，其結構要點殼體內設置有錐齒環8，殼體上設置有第三圓錐齒輪18；所述第一圓柱齒輪2中心與第一伺服電機1的轉軸相連，第二圓柱齒輪3的中心軸與殼體固定連接，第一圓柱齒輪2與第二圓柱齒輪3嚙合。

技術領域

本發明屬于電控制技術和航空動力技術領域，尤其涉及一種基于傳動齒環結構的雙軸擺轉機構。

背景技術

推力矢量技術能讓發動機推力的一部分變成操縱力，代替或部分代替操縱面；不管迎角多大和飛行速度多低，飛機都可利用這部分操縱力進行操縱，這就增加了飛機的可操縱性。由于直接產生操縱力，并且量值和方向易變，也就增加了飛機的敏捷性。

近年來，無人機行業迅速發展，特別是中小型無人機已經應用在越來越多的領域。多樣化的任務需求也對無人機的操控性、靈活性以及多任務的執行能力提出了越來越高的要求，特別是對于垂直起降、飛行模態轉化能力的需求十分迫切。升力風扇與推進器組合是常見的解決方案，但兩部分功能間難以整合，會給飛行帶來大量死重。因此可傾轉動力系統或矢量推力自然進入了我們的視野，但傳統的連桿式傾轉機構只能在平面內做單維度擺轉（如美制V—22的可變向旋翼），而小涵道比航空燃氣輪機所采用的矢量噴口（如AL-31F的矢量尾噴管）機構龐雜，控制復雜，造價高昂，技術門檻極高。不適合小型化，商業化。

目前雙軸擺動機構多將第二級伺服電機置于第一級擺動機構上，使第一級轉動慣量加大，降低控制精度和響應速度，增加系統能耗。伺服機構體積外露過大造成迎風面積增大，也給飛行帶來大量阻力。其次，伺服電機屬于精密設備，長期暴露使系統可靠性降低，也使維護成本大大上升，因此并不實用。而且，現有雙軸擺轉機構由于結構原因大多存在擺轉死區，難以完成全向傾轉。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種可靠性和工作性能高的基于傳動齒環結構的雙軸擺轉機構。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括第一伺服電機1、第二伺服電機、第一圓柱齒輪2、第一圓錐齒輪、第二圓柱齒輪3和殼體，其結構要點殼體內設置有錐齒環8，殼體上設置有第三圓錐齒輪18。

所述第一圓柱齒輪2中心與第一伺服電機1的轉軸相連，第二圓柱齒輪3的中心軸與殼體固定連接，第一圓柱齒輪2與第二圓柱齒輪3嚙合。

所述第一圓錐齒輪軸6與第二伺服電機4的轉軸相連，第一圓錐齒輪軸6穿過第二圓柱齒輪3的中心軸與殼體上的第一圓錐齒輪中心相連。

所述第一圓錐齒輪和第三圓錐齒輪均與錐齒環8嚙合，第三圓錐齒輪軸與發動機座7相連。

作為一種優選方案，本發明所述殼體包括呈圓筒形的下殼體15，下殼體15上端設置有環狀上殼體16，上殼體16下端面內側部為向下的環狀凸臺，環狀凸臺中部設置有縱截面為弧形的下環狀凹槽，環狀凸臺上端設置所述錐齒環8，錐齒環8下端面相應于下環狀凹槽設置有上環狀凹槽，上環狀凹槽與下環狀凹槽之間裝配有中介滾子22。

所述上殼體16下端面外側部與下殼體15上端面之間設置有環狀調節墊12，上殼體16下端面外側部與調節墊12上對應設置有通孔，下殼體15上端面相應于通孔設置有螺紋孔，一調節螺栓下端穿過通孔旋于螺紋孔內。

作為另一種優選方案，本發明所述通孔、螺紋孔和調節螺栓的組合為四組，沿周向均布。

作為另一種優選方案，本發明所述第一圓錐齒輪軸6穿過第一軸承座5與第二伺服電機4的轉軸相連。