一種多軸旋翼飛行器及其傳動機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛行器旋翼傳動技術(shù)，具體涉及一種多軸旋翼飛行器及其傳動機構(gòu)。本發(fā)明多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)包括減速齒輪、分配齒輪以及至少四組旋翼傳動組件，其中，所述減速齒輪與分配齒輪同軸同步，減速齒輪通過初級齒輪連接外部引擎，所述旋翼傳動組件包括順次齒合連接的加速齒輪、第一傘齒輪、第二傘齒輪、傳動軸、第三傘齒輪和第四傘齒輪齒合。其中，加速齒輪與分配齒輪齒合連接，第四傘齒輪與旋翼同軸同步，能夠帶動旋翼旋轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)單個引擎對多軸旋翼的驅(qū)動，可擴展到4軸以上偶數(shù)旋翼的動力系統(tǒng)，且每軸的旋轉(zhuǎn)方向可任意配置。因此，本發(fā)明的多軸旋翼飛行器，可實現(xiàn)比電動多旋翼飛行器大得多的載重能力、續(xù)航時間。
【專利說明】一種多軸旋翼飛行器及其傳動機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛行器旋翼傳動技術(shù)，具體涉及一種多軸旋翼飛行器及其傳動機構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有多軸旋翼飛行器產(chǎn)品采用每軸獨立驅(qū)動，通過每軸驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速控制來實現(xiàn)飛行控制。如市面上暢銷流行的四旋翼航拍飛行器，都是每軸獨立驅(qū)動，通過控制每軸的驅(qū)動電機實現(xiàn)飛行控制。由于電機轉(zhuǎn)速改變的速度要慢于改變槳距的速度，使得驅(qū)動電機的功率有限、響應特性難以提高，同時使用多個電機驅(qū)動的方式會消耗更多的能量，從而限制了多軸旋翼飛行器的載重能力和續(xù)航時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的:本發(fā)明提供了一種單個引擎能夠?qū)崿F(xiàn)對多軸旋翼的驅(qū)動，且每軸的旋轉(zhuǎn)方向可任意配置的多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)，其包括減速齒輪、分配齒輪以及若干組旋翼傳動組件，其中，所述減速齒輪與分配齒輪同軸同步，減速齒輪通過初級齒輪連接外部引擎，所述旋翼傳動組件包括加速齒輪、第一傘齒輪、第二傘齒輪、傳動軸、第三傘齒輪和第四傘齒輪，其中，加速齒輪與第一傘齒輪同軸同步，且加速齒輪與分配齒輪齒合連接，第二傘齒輪與第一傘齒輪齒合連接，第二傘齒輪通過傳動軸連接第三傘齒輪，而第三傘齒輪與第四傘齒輪齒合，第四傘齒輪與旋翼同軸同步，帶動旋翼旋轉(zhuǎn)。
[0005]所述弓I擎為能夠帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動設備。
[0006]所述引擎為電動機、活塞內(nèi)燃機和渦軸發(fā)動機。
[0007]所述旋翼傳動組件數(shù)目為2、4、6、8、10、12、16。
[0008]相鄰旋翼傳動組件的第四傘齒輪安裝位置所在平面相互平行但存在高度差。
[0009]所述旋翼傳動組件數(shù)目為3、5、7、9、11。
[0010]一種多軸旋翼飛行器，其多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)上連接若干組變距螺旋槳。
[0011]當連接有偶數(shù)組變距螺旋槳時，相鄰変距螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)可實現(xiàn)單個引擎對多軸旋翼的驅(qū)動，可擴展到3軸以上旋翼的動力系統(tǒng)，大幅提高飛行器的動力可靠性，且每軸的旋轉(zhuǎn)方向可任意配置，機動靈活。因此，采用本發(fā)明設計的多軸旋翼飛行器，可實現(xiàn)比電動多旋翼飛行器大得多的載重能力、續(xù)航時間。可廣泛應用于農(nóng)業(yè)、物流、消防和軍用多旋翼無人機系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)一較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是變距螺旋槳做順時針旋轉(zhuǎn)示意圖；
[0015]圖3是變距螺旋槳做逆時針旋轉(zhuǎn)示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明多軸旋翼飛行器示意圖，
[0017]其中，1-引擎、2-初級齒輪、3-減速齒輪、4-分配齒輪、5-加速齒輪、6_第一傘齒輪、7-第二傘齒輪、8-傳動軸、9-第三傘齒輪、10-第四傘齒輪、11-變距螺旋槳。

【具體實施方式】
[0018]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
[0019]請參閱圖1，其是本發(fā)明多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)一較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。所述多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)包括減速齒輪3、分配齒輪4以及四組旋翼傳動組件。其中，所述減速齒輪與分配齒輪同軸同步，減速齒輪3通過初級齒輪2連接外部引擎I，如電動機、發(fā)動機等類似可旋轉(zhuǎn)設備。所述旋翼傳動組件包括加速齒輪5、第一傘齒輪6、第二傘齒輪
7、傳動軸8、第三傘齒輪9和第四傘齒輪10。其中，加速齒輪5與第一傘齒輪6同軸同步，且加速齒輪5與分配齒輪4齒合連接。第二傘齒輪7與第一傘齒輪6齒合連接,第二傘齒輪7通過傳動軸8連接第三傘齒輪9，而第三傘齒輪9與第四傘齒輪10齒合，第四傘齒輪與旋翼同軸同步，可以直接帶動旋翼旋轉(zhuǎn)。
[0020]該多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)工作時，引擎I將動力通過減速齒輪3輸送給分配齒輪4。分配齒輪4通過加速齒輪5驅(qū)動第一傘齒輪6，再經(jīng)第二齒輪7驅(qū)動傳動軸8。驅(qū)動軸8通過第三傘齒輪9和第四傘齒輪10驅(qū)動変距螺旋槳11，實現(xiàn)帶動變距螺旋槳轉(zhuǎn)動。通過以上傳動系，分配齒輪上可以布置多套旋翼傳動組件，從而驅(qū)動多個変距螺旋槳。本實施方式中，既在分配齒輪上布置了四套旋翼傳動組件，驅(qū)動四個變距螺旋槳。
[0021]此外從外圍向中心看，四個傳動軸的旋向一致，即如果減速齒輪3做逆時針轉(zhuǎn)動，則傳動軸8也做逆時針轉(zhuǎn)動。然而如圖2、3所示，通過調(diào)整第四傘齒輪10的安裝位置，可改變第四傘齒輪10和変距螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向。從上往下看，當?shù)谒膫泯X輪10安裝在下方時，變距螺旋槳做順時針旋轉(zhuǎn)圖2，當?shù)谒膫泯X輪10安裝在上方時，變距螺旋槳做逆時針旋轉(zhuǎn)圖3。
[0022]如圖4所示，本發(fā)明多軸旋翼飛行器通過改變第四傘齒輪10的安裝位置，在多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)上布置了兩個順時針旋轉(zhuǎn)的變距螺旋槳和兩個逆時針旋轉(zhuǎn)的變距螺旋槳。且可以根據(jù)實際需要，通過改變第四傘齒輪的安裝位置，可以較為自由的布置變距螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向，只要保持變距螺旋槳成對出現(xiàn)，并且保持對稱平衡即可。在可以較自由布置變距螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向的情況下，不僅機械結(jié)構(gòu)簡單可靠，飛機組裝方便，而且可以使多旋翼飛行器進行多種變形和改造，如可以將多旋翼飛行器改造成可折疊式的，從而方便攜帶或運輸。
[0023]另外，本發(fā)明還可以做進一步改進，首先多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)的分配齒輪上可以布置為2，4，6，8，10，12，16等偶數(shù)旋翼布局，且要求相鄰変距螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相反，從而研制不同旋翼數(shù)目的飛行器。同時，也可以根據(jù)實際需求，將其改造成3，5，7等奇數(shù)對旋翼，而此時就不需要滿足相鄰變距螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向不同的條件，從而研制奇數(shù)對旋翼的飛行器。
[0024]綜上所述本發(fā)明設計的傳動系統(tǒng)，可實現(xiàn)單個引擎對多軸旋翼的驅(qū)動，可擴展到3軸以上旋翼的動力系統(tǒng)，大幅提高飛行器的動力可靠性，且由于通過單軸實現(xiàn)對多軸旋翼驅(qū)動，同步性好，穩(wěn)定性強，克服了現(xiàn)有單軸驅(qū)動難以對不同旋翼同步性的進行有效控制的難題，另外，每軸的旋轉(zhuǎn)方向可任意配置，機動靈活，方便拆卸、安裝、運輸。因此，采用本發(fā)明設計的多軸旋翼飛行器，可實現(xiàn)比電動多旋翼飛行器大得多的載重能力、續(xù)航時間，實用性強，適用性廣，可廣泛應用于農(nóng)業(yè)、物流、消防和軍用多旋翼無人機系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)，其特征在于，包括減速齒輪(3)、分配齒輪(4)以及若干組旋翼傳動組件，其中，所述減速齒輪與分配齒輪同軸同步，減速齒輪(3)通過初級齒輪(2)連接外部引擎(I)，所述旋翼傳動組件包括加速齒輪(5)、第一傘齒輪￠)、第二傘齒輪(7)、傳動軸(8)、第三傘齒輪(9)和第四傘齒輪(10)，其中，加速齒輪(5)與第一傘齒輪(6)同軸同步，且加速齒輪(5)與分配齒輪(4)齒合連接，第二傘齒輪(7)與第一傘齒輪(6)齒合連接，第二傘齒輪(7)通過傳動軸(8)連接第三傘齒輪(9)，而第三傘齒輪(9)與第四傘齒輪(10)齒合，第四傘齒輪與旋翼同軸同步，帶動旋翼旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)，其特征在于，所述引擎為能夠帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動設備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)，其特征在于，所述引擎為電動機、活塞內(nèi)燃機和渦軸發(fā)動機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)，其特征在于，所述旋翼傳動組件數(shù)目為 2、4、6、8、10、12、16。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)，其特征在于，相鄰旋翼傳動組件的第四傘齒輪安裝位置所在平面相互平行但存在高度差。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)，其特征在于，所述旋翼傳動組件數(shù)目為 3、5、7、9、11。
7.—種多軸旋翼飛行器,其特征在于,在權(quán)利要求1至5任一項的多軸旋翼飛行器傳動機構(gòu)上連接若干組變距螺旋槳。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多軸旋翼飛行器，其特征在于，當連接有偶數(shù)組變距螺旋槳時，相鄰変距螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向相反。
【文檔編號】B64C27/12GK104139860SQ201410164021
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】錢凡烽, 李曉宇, 付竟成, 徐志雄, 王康, 李世越, 韓旭 申請人:李曉宇