[发明专利]轻量化可调节刚度桁架式无人机机身

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻量化无人机机身，尤其是一种无人机轻量化可调节刚度桁架式机身。

背景技术

随着技术的普及，无人机广泛应用于农业、林业、勘察、石油、电力等多个领域，而且越来越深入日常生活如快递等，使用越来越普通。

机身是无人机中关键构件，连接动力、负载等部分，要求有较高的强度和刚度，不同的载荷条件下对机身刚度有着不同的要求；又飞行运动中对重量极其敏感，机身重量又在整机自重中占有相当的比例，减轻重量对飞行性能有很大的促进作用；再从受力情况来看，机身连接动力负载等部分，但无人机在空中飞行及起落过程中，机架与起落架间或身与载荷间的连接一般为铰接或刚性连接，飞行过程为三维运动状态，机身的受力必定为全向应力状态，机身的可靠性直接影响飞行状态的可靠。

虽然有些是在机身也采取板框结构，并开孔以减重，但板框重量还是相当的大，关键是对刚度不能调节，不能随载荷变化而调整，不利于无人机的性能提升及飞行安全。

发明内容

本发明的目的针对现有无人机机身技术中存在的轻量化机身结构设计不合理，导致机身轻量化效果差、疲劳寿命短、刚度不能调整等问题，提供一种结构设计合理、轻量化效果好，疲劳寿命长，且能适应载荷调整刚度的桁架式机身。

本发明解决这一技术问题采取的技术方案是：轻量化可调节刚度桁架式无人机机身，轻量化可调节刚度桁架式无人机机身包括机身桁架2，机身桁架2包括左侧桁架201、右侧桁架202，刚度调节件1两端与左侧桁架201、右侧桁架202固定连接，并且与左侧桁架201、右侧桁架202固定位置可调整。

无人机的左侧桁架201为沿前后方向设置的杆件组一、右侧桁架202为沿着前后方向设置的的杆件组二，杆件组一与杆件组二相互平行设置，刚度调节件1两端分别与杆件组一、杆件组二固定连接。

所述的杆件组一内的各杆相互平行设置，杆件组二的各杆相互平行设置。

所述的刚度调节件1的两端与杆件组一、杆件组二中的杆件固定连接，杆件组一、杆件组二各自剩余至少一根杆件不与刚度调节件1固定连接。

刚度调节件1包括左连接头101、右连接头102、丝杆103，丝杆103的两侧设置有螺柱，且两侧的螺柱螺纹旋向相反，两侧的螺柱分别与左连接头101、右连接头102的螺纹连接，左连接头101、右连接头102分别固定左侧桁架201、右侧桁架202。

所述的丝杆103中部设置有正六棱柱，用于扳手卡紧丝杆103。

刚度调节件1还包括左扣合扳1013，右扣合板，所述的左连接头101呈T形，其T形的竖直边与丝杆103的左端螺纹连接，左连接头101的T形水平边设置有两个或多个容纳左侧桁架201的凹槽一1014，左扣合扳1013与凹槽一1014相适应位置设置有凹槽二1011，凹槽一1014与凹槽二1011相对设置，用于夹紧左侧桁架201的杆件，所述的凹槽一1014与凹槽二1011之间和端部设置有螺栓孔1012，螺栓孔1012内设置有螺栓，用于锁紧左扣合扳1013，夹紧左侧桁架201的杆件，所述的右连接头102和右扣合扳固定右侧桁架202的结构与左连接头101和左扣合扳101固定左侧桁架201的结构相同。

所述的左侧桁架201、右侧桁架202的杆件为圆柱形，凹槽一1014与凹槽二1011呈半圆形。

机身桁架2端与前固定板3固定连接，机身桁架2后端与后固定板4固定连接，后固定板4固定尾翼梁300，前固定板3固定无人机发动机，发动机上设置有主旋翼轴100，机身桁架2前部、后部分别固定起落架400的前、后端。

杆件组一、杆件组二均为若干根杆件，杆件组一与杆件组二中的杆件数量相等。

本申请的有益效果：

1.机身采用桁架端板结构，并利用刚度调节件来调整机身桁架刚度；

2.机身前后为端板，作为尾梁、动力部分等的安装基座，刚度大，稳定性好；

3.机身左右两侧采用桁架，桁架由直杆组成的平面或空间结构，由桁架杆件承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，比板框结构节省更多的材料，从而大幅度减轻自重和增大刚度，实现轻量化目的；

4.刚度调节件垂直于机身两侧桁架布置，并设置有两侧螺纹反向的丝杆，通过调节丝杆提高桁架的支撑刚度。

附图说明

图1为无人机飞行过程中的受力简图。

图2为轻量化可调节刚度桁架式无人机机身的受力简图。

图3为无人机的机身部分与飞机其它组件连接结构示意图。