交叉双旋翼无人直升机升力试验台

摘要

本发明公开了一种交叉双旋翼无人直升机升力试验台，包括输出轴、旋翼减速装置及用于调节输出轴轴线相对于水平方向夹角的角度调节装置，角度调节装置、输出轴和旋翼减速装置均为两个，且一一对应，输出轴安装在旋翼减速装置的输出端。角度调节装置包括底座及能够绕底座旋转的旋转体，旋翼减速装置安装在旋转体上，底座安装在安装板上。通过设置用于调节输出轴轴线相对于水平方向夹角的角度调节装置。在具体使用时通过在底座上旋转旋转体，进而带动安装在旋转体上的旋翼减速装置旋转，由于输出轴安装在旋翼减速装置的输出端，因此实现输出轴旋转，进而调节输出轴相对于水平方向夹角，本申请提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台的通用性提高。

说明书

技术领域

本发明涉及试验测试机构技术领域，特别涉及一种交叉双旋翼无人直升机升力试验台。

背景技术

交叉双旋翼无人直升机中，尤其是并排布置的交叉双旋翼，两个旋翼旋转方向相反的旋翼，驱动两旋翼转动的旋翼轴向外侧倾斜成一定夹角，且横向轴距较小，因此在机体上方呈交叉状。两个旋翼需要始终保持旋转相位差，才不会发生碰撞。

由于两个驱动旋翼的旋翼轴之间需要具有一定夹角和横向轴距，该夹角和横向轴距的设置会影响旋翼的升力、阻力及其需用功率，其设置严重影响着升机的性能，在进行试验操作时，两个旋翼通过同一动力源进行驱动，交叉双旋翼中两旋翼主轴分别安装在交叉双旋翼无人直升机升力试验台的两个输出轴上，由于交叉双旋翼无人直升机升力试验台内各部件位置固定，使得与旋翼主轴固定连接的输出轴位置固定，进而使得输出轴与水平方向只能存在一种夹角，即只能测试一种倾斜角度的旋翼，导致交叉双旋翼无人直升机升力试验台通用性较低。

因此，如何提高交叉双旋翼无人直升机升力试验台通用性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种交叉双旋翼无人直升机升力试验台，该交叉双旋翼无人直升机升力试验台的通用性提高。

为实现上述目的，本发明提供一种交叉双旋翼无人直升机升力试验台，包括输出轴、旋翼减速装置及用于调节所述输出轴轴线相对于水平方向夹角的角度调节装置，所述角度调节装置、所述输出轴和所述旋翼减速装置均为两个，且一一对应，所述输出轴安装在所述旋翼减速装置的输出端；

所述角度调节装置包括底座及能够绕所述底座旋转的旋转体，所述旋翼减速装置安装在所述旋转体上。

优选地，所述底座上具有与所述旋转体相配合的滑槽，所述旋转体和所述底座上的滑槽上具有相互配合第一弧形孔和第二弧形孔，所述第一弧形孔和所述第二弧形孔至少有两种组合方式，以改变交叉双旋翼中两旋翼主轴间的夹角，所述第一弧形孔和所述第二弧形孔通过紧固件连接。

优选地，所述第一弧形孔和所述第二弧形孔均为两个，所述第一弧形孔和第二弧形孔一一对应，两个所述第一弧形孔分别分布在所述旋转体的相对两侧。

优选地，还包括齿轮传动轮组，所述齿轮传动轮组包括两个同步运动的中间输出齿轮及带动两个所述中间输出齿轮运动的中间输入齿，中间输入齿轮用于与动力源输出端连接，所述中间输出齿轮带动所述旋翼减速装置运动，所述中间输出齿轮与所述旋翼减速装置一一对应，且所述旋翼减速装置的输入端和输出端分别与所述中间输出齿轮和所述输出轴连接。

优选地，还包括减速轮组，所述减速轮组包括用于与动力源输出端连接的驱动齿轮及与所述驱动齿轮啮合配合传动的从动齿轮，所述从动齿轮与所述中间输入齿轮通过传动轴固定连接，所述驱动齿轮的基圆半径小于所述从动齿轮的基圆半径。

优选地，所述齿轮传动轮组还包括两个中间传动齿轮，所述中间输入齿轮和所述中间输出齿轮均与所述中间传动齿轮啮合，所述中间传动齿轮和所述中间输出齿轮一一对应。

优选地，所述中间输入齿轮、所述中间传动齿轮和所述中间输出齿轮为结构相同的齿轮；

或两个所述中间传动齿轮的基圆半径小于两个所述中间输出齿轮的基圆半径，所述中间输入齿轮与所述中间输出齿轮的传动比为1：1。

优选地，两个所述中间传动齿轮分别对称设置于所述中间输入齿轮的相对两侧；

两个所述中间输出齿轮分别对称设置于所述中间输入齿轮的相对两侧。

优选地，还包括用于调整所述中间输入齿轮与所述中间输出齿轮间距的间距调整装置。

优选地，所述间距调整装置包括安装板、第一支撑座、第二支撑座、用于支撑所述齿轮传动轮组的摇臂、用于支撑中间输入齿轮、且传递运动和动力的中间输入轴、用于支撑中间传动齿轮的中间轴及用于支撑中间输出齿轮的中间输出轴，所述中间轴、所述中间输出轴和所述第一支撑座均为两个，所述中间轴与所述中间传动齿轮一一对应，所述中间输出轴与所述中间输出齿轮一一对应，所述摇臂为8个，齿轮传动轮组的两侧对称各布置4个，两个中间轴分别为第一中间轴和第二中间轴，两个所述中间输出轴分别为第一中间输出轴和第二中间输出轴；

位于所述齿轮传动轮组同一侧的四个所述摇臂组成四个依次铰接的伸缩结构，四个依次铰接的所述摇臂分别为依次铰接的第一摇臂、第二摇臂、第三摇臂和第四摇臂，所述第一摇臂的两端分别通过轴承安装在所述中间输入轴一侧的所述第一中间输出轴和所述第一中间轴上，所述第四摇臂的两端分别通过轴承安装在所述中间输入轴另一侧的所述第二中间输出轴和所述第二中间轴上；所述第二摇臂的两端分别通过轴承安装在所述第一中间轴和所述中间输入轴上，所述第三摇臂的两端分别通过轴承安装在所述第二中间轴和所述中间输入轴上；

所述第一摇臂和所述第四摇臂安装在所述中间输出轴上的一端均分别通过轴承安装在所述第一支撑座，所述第一摇臂安装在其中一个所述第一支撑座上，所述第四摇臂安装在另一个所述第一支撑座上，所述第一支撑座安装在所述安装板上；

沿所述伸缩结构的伸缩方向，所述安装板上设有多个用于安装所述第一支撑座的第一安装位及多个用于安装所述角度调节装置的第二安装位，所述第二支撑座安装在所述安装板上，且用于支撑所述中间输入齿轮，所述底座安装在所述安装板上。

在上述技术方案中，本发明提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台包括输出轴、旋翼减速装置及用于调节输出轴轴线相对于水平方向夹角的角度调节装置，角度调节装置、输出轴和旋翼减速装置均为两个，且一一对应，输出轴安装在旋翼减速装置的输出端。角度调节装置包括底座及能够绕底座旋转的旋转体，旋翼减速装置安装在旋转体上。

通过上述描述可知，在本申请提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台中，通过设置用于调节输出轴轴线相对于水平方向夹角的角度调节装置。在具体使用时通过在底座上旋转旋转体，进而带动安装在旋转体上的旋翼减速装置旋转，由于输出轴安装在旋翼减速装置的输出端，因此实现输出轴旋转，进而调节输出轴相对于水平方向夹角，本申请提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台的通用性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台的机械传动位置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的齿轮传动轮组与摇臂的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台的俯视图；

图5为本发明实施例所提供的角度调节装置的安装位置图。

其中图1-5中：1、驱动齿轮；2、从动齿轮；3、中间输入齿轮；4、中间传动齿轮；5、中间输出齿轮；6、旋翼减速装置；7、输出轴；8、减速轮组；9、齿轮传动轮组；

10、摇臂；10-1、第一摇臂；10-2、第二摇臂；10-3、第三摇臂；10-4、第四摇臂；

11、第一支撑座；12、安装板；13、联轴器；14、输入轴；15、旋转体；16、底座；17、第二支撑座；18、中间输入轴；

19、中间轴；19-1、第一中间轴；19-2、第二中间轴；

20、中间输出轴；20-1、第一中间输出轴；20-2、第二中间输出轴。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种交叉双旋翼无人直升机升力试验台，该交叉双旋翼无人直升机升力试验台的通用性提高。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5。

在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台包括输出轴7、旋翼减速装置6及用于调节输出轴7轴线相对于水平方向夹角的角度调节装置，角度调节装置、输出轴7和旋翼减速装置6均为两个，且一一对应，输出轴7安装在旋翼减速装置6的输出端。角度调节装置包括底座16及能够绕底座16旋转的旋转体15，旋翼减速装置安装在旋转体15上。具体的，通过伸缩件带动旋转体15绕底座16运动，其中伸缩件可以为伸缩杆、气缸或液压缸等。旋转体15的一端与底座16铰接，旋转体15的另一端铰接与伸缩件的伸缩端，伸缩件的壳体安装在底座16上。

在进行试验操作时，通过调整伸缩件伸缩端长短，使得旋转体15绕与底座16铰接位置旋转，进而调节安装在旋转体15上输出轴的位置。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台中，通过设置用于调节输出轴轴线相对于水平方向夹角的角度调节装置。在具体使用时通过在底座16上旋转旋转体15，进而带动安装在旋转体15上的旋翼减速装置旋转，由于输出轴安装在旋翼减速装置的输出端，因此实现输出轴旋转，进而调节输出轴相对于水平方向夹角，本申请提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台的通用性提高。

底座16上具有与旋转体15相配合的滑槽，旋转体15和底座16上的滑槽上具有相互配合第一弧形孔和第二弧形孔，第一弧形孔和第二弧形孔至少有两种组合方式，以改变交叉双旋翼中两旋翼主轴间的夹角，第一弧形孔和第二弧形孔通过紧固件连接。具体的，滑槽可以为圆弧形或椭圆弧型等光滑过渡的滑槽。旋翼减速装置6与旋转体15通过螺栓连接，旋转体15与底座16通过螺栓连接。第一弧形孔和第二弧形孔为均为弧形条孔结构，为了提高稳定性，第一弧形孔和第二弧形孔均为有多个安装孔呈长条弧形排布的结构，在组装时，选择第一弧形孔和第二弧形孔上对应的安装孔正对，然后通过紧固件将两者连接。

具体的第一弧形孔和第二弧形孔可以均为一个或者至少两个，第一弧形孔和第二弧形孔一一对应。

优选的，第一弧形孔和第二弧形孔均为两个，两个第一弧形孔分别分布在旋转体15的相对两侧。

旋转体15在滑槽内滑动到指定角度后通过螺栓固定到底座16上，用于改变交叉双旋翼两旋翼主轴间的夹角。上诉连接不限于螺栓，通过销进行固定连接亦可，在此不再一一累述且均在保护范围之内。

具体的，交叉双旋翼无人直升机升力试验台用于交叉双旋翼无人直升机升力试验。

交叉双旋翼无人直升机升力试验台还包括齿轮传动轮组9，齿轮传动轮组9包括两个同步运动的中间输出齿轮5及带动两个中间输出齿轮5运动的中间输入齿轮3，中间输入齿轮3用于与动力源输出端连接，中间输出齿轮5带动旋翼减速装置6运动，中间输出齿轮5与旋翼减速装置6一一对应，且旋翼减速装置6的输入端和输出端分别与中间输出齿轮5和输出轴7连接。

具体的，中间输入齿轮3可以直接与中间输出齿轮5啮合，中间输出齿轮5和中间输入齿轮3可以为相同结构的齿轮，可以为中间输入齿轮3基圆小于中间输出齿轮5基圆。

中间输出齿轮5带动旋翼减速装置6运动，且中间输出齿轮5与旋翼减速装置6一一对应。旋翼安装在输出轴7上。

当需要进行试验时，将两个旋翼系统分别安装在对应的旋翼减速装置6的输出轴7上，通过动力源运动带动齿轮传动轮组9运动，进而带动旋翼减速装置6运动，最终带动旋翼运动。

在一种具体实施方式中，该机械传动系统还包括减速轮组8，减速轮组8包括用于与动力源输出端连接的驱动齿轮1及与驱动齿轮1啮合配合传动的从动齿轮2，从动齿轮2与中间输入齿轮3通过传动轴固定连接，中间输入齿轮3与从动齿轮2同轴连接，中间输入齿轮3的输入轴上设有键槽，其通过键与从动齿轮2的输出轴7同轴转动。

为了增强两者间的连接强度、对中性和导向性，在中间输入齿轮3输入轴上开设的键槽为矩形花键。

驱动齿轮1的基圆半径小于从动齿轮2的基圆半径。减速轮组8具体为直齿轮组，其中，驱动齿轮1的基圆半径小于从动齿轮2的基圆半径。即驱动齿轮1与从动齿轮2作为减速机构，实现由动力源到旋翼的减速。但由于到达驱动齿轮1的转速较高，为了避免驱动齿轮1磨损严重，驱动齿轮1与从动齿轮2的尺寸差距不宜过大。

动力源可以为电机。驱动齿轮1的输入轴14与电机输出轴采用联轴器13；联轴器13的一端与电机输出轴通过夹紧装置固定，联轴器13的另一端通过螺栓与驱动齿轮1的输入轴14固定连接。由于联轴器13刚性高、扭力大、惯性低并且零背隙，两者之间连接强度高，能够获得较高的使用性能。

在一种具体实施方式中，齿轮传动轮组9还包括两个中间传动齿轮4，中间输入齿轮3和中间输出齿轮5均与中间传动齿轮4啮合，具体的，两个中间传动齿轮4分别对称设置于中间输入齿轮3的相对两侧；两个中间输出齿轮5分别对称设置于中间输入齿轮3的相对两侧。中间传动齿轮4和中间输出齿轮5一一对应。如图3所示，中间输入齿轮3、两个中间传动齿轮4以及两个中间输出齿轮5为完全相同的齿轮，中间传动齿轮4设于中间输入齿轮3的左右两侧，以实现相同转速旋转的两个中间输出齿轮5以及两个中间传动齿轮4，任一中间传动齿轮4设于同侧的中间输出齿轮5与中间输入齿轮3之间。通过中间输入齿轮3将来自动力源的旋转运动分解成两个转速相同的旋转运动、分别经由两个中间传动齿轮4过渡传递至两个中间输出齿轮5，进而实现动力分流的作用，两个中间传动齿轮4进而弥补了两个旋翼轴横向轴距变化时，中间输入齿轮3与中间输出齿轮5之间的间隙；最后由两个中间输出齿轮5将动力经过减速装置减速至适合旋翼的转速后分别传递至两个输出轴7，由输出轴7传递至旋翼上。通过中间输入齿轮3转动带动两个中间输出齿轮5的同步转动，确保了单输入而双输出的传动，有效实现了动力的分流功能，且实现了两个输出轴7的同步传动，进而使得两个旋翼同步转动。

两个中间传动齿轮4和两个中间输出齿轮5具体为两个完全相同的齿轮，这里所说的完全相同，是指两个齿轮的所有运动参数相同，不拘泥于因为制造而存在几何上的细微差距。具体来说，两个齿轮的模数、齿数、基圆半径、齿高等参数均相同，使得两个中间传动齿轮4和两个中间输出齿轮5分别左右对称设置于中间输入齿轮3两侧时，能够分别相互啮合后恰好形成两个转速相同的旋转运动。

即齿轮传动轮组9由5个齿轮简单串联的简单轮系；中间输入齿轮3为该轮系动力输入的驱动轮，即中间输入齿轮3与两个中间输出齿轮5可以作为分解运动，而中间传动齿轮4作为惰轮，与中间输入齿轮3和中间输出齿轮5同时啮合，补偿中间输入齿轮3与中间输出齿轮5之间的轴间距。

齿轮传动轮组9的5个完全相同的齿轮可替换成其他尺寸的齿轮，仅需要保证中间输入齿轮3和中间输出齿轮5完全相同即可。

中间输入齿轮3、两个中间传动齿轮4以及两个中间输出齿轮5为完全相同的齿轮，沿中间输入齿轮3对称分布，齿轮的啮合基本只受径向力，为了降低齿轮制作成本和安装难度，上诉齿轮均为圆柱直齿齿轮。

在一种具体实施方式中，虽然两个中间传动齿轮4的基圆半径小于两个中间输出齿轮5的基圆半径，中间输入齿轮3与两个中间输出齿轮5的传动比为1：1，其并不改变齿轮传动轮组9的传动比，即，不起到减速作用，主要起到增加传动距离的作用。

交叉双旋翼无人直升机升力试验台，其特征在于，还包括用于调整中间输入齿轮与中间输出齿轮5间距的间距调整装置。

如图2和图3所示，在一种具体实施方式中，齿轮传动轮组9还包括两个中间传动齿轮4，中间输入齿轮3和中间输出齿轮5均与中间传动齿轮4啮合，中间传动齿轮4和中间输出齿轮5一一对应。

间距调整装置包括安装板12、第一支撑座11、第二支撑座17、用于支撑齿轮传动轮组9的摇臂10、用于支撑中间输入齿轮3，且传递运动和动力的中间输入轴18、用于支撑中间传动齿轮4的中间轴19及用于支撑中间输出齿轮5的中间输出轴20，中间轴19、中间输出轴20和第一支撑座11均为两个，中间轴19与中间传动齿轮4一一对应，中间输出轴20与中间输出齿轮5一一对应，摇臂10为8个，齿轮传动轮组9的两侧对称各布置4个。如图1所示，两个中间轴19分别为第一中间轴19-1和第二中间轴19-2，两个中间输出轴20分别为第一中间输出轴20-1和第二中间输出轴20-2。

位于齿轮传动轮组9同一侧的四个摇臂10组成四个依次铰接的伸缩结构，四个依次铰接的摇臂10分别为依次铰接的第一摇臂10-1、第二摇臂10-2、第三摇臂10-3和第四摇臂10-4。第一摇臂10-1的两端分别通过轴承安装在中间输入轴18一侧的第一中间输出轴20-1和第一中间轴19-1上。第四摇臂10-4的两端分别通过轴承安装在中间输入轴18另一侧的第二中间输出轴20-2和第二中间轴19-2上；第二摇臂10-2的两端分别通过轴承安装在第一中间轴19-1和中间输入轴18上。第三摇臂10-3的两端分别通过轴承安装在第二中间轴19-2和中间输入轴18上。其中摇臂10的长度根据对应连接齿轮直径而定，本申请不做具体限定。

第一摇臂10-1和第四摇臂10-4安装在中间输出轴20上的一端均分别通过轴承安装在第一支撑座11，第一摇臂10-1安装在其中一个第一支撑座11上，第四摇臂10-4安装在另一个第一支撑座11上。即第一摇臂10-1和第四摇臂10-4分别单独对应安装载第一支撑座11上。第一支撑座11安装在安装板12上。

沿伸缩结构的伸缩方向，安装板12上设有多个用于安装第一支撑座11的第一安装位及多个用于安装角度调节装置的第二安装位，第二支撑座17安装在安装板12上，且用于支撑中间输入齿轮3，底座16安装在安装板12上，具体的，第二安装位用于安装底座16。

具体的，安装板12上设有相等尺寸、间隔的定位孔作为第一安装位和第二安装孔，两个第一支撑座11和两个底座16上具有螺栓安装孔，安装板12的定位孔与第一支撑座11和底座16上的螺栓安装孔可进行不同的组合，用于改变交叉双旋翼两旋翼主轴间隔的距离；螺栓安装孔与定位孔通过螺栓连接。

齿轮传动轮组9的齿轮均为对称支撑，并且通过摇臂10和第一支撑座11、第二支撑座17固定连接，提高其连接强度和传动的稳定性。摇臂10的数量为8个，第一支撑座11、第二支撑座17的数量总共为3个。安装板12与第一支撑座11、第二支撑座17通过螺栓连接，安装板12上设有相等尺寸、间隔的定位孔，用于支撑两个中间输出齿轮5的两个第一支撑座11、第二支撑座17上具有螺栓安装孔，安装板12的定位孔与第一支撑座11的螺栓安装孔可进行不同的组合，用于改变交叉双旋翼两旋翼主轴间隔的距离。

本申请提供的交叉双旋翼无人直升机升力试验台由于两个旋翼减速装置6的输入端通过齿轮传动轮组9的齿轮系连接，有效地方便了两个旋翼减速装置6对应的输出轴7的夹角位置和横向轴距的调节，进而便于调节两个旋翼的相对位置关系。并且能够方便地调节两个旋翼之间的相对倾斜角度和横向轴距的设置，以满足交叉双旋翼无人直升机升力试验台的测试需求，便于广泛推广和使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。