[發(fā)明專利]齒輪傳動(dòng)的四旋翼飛行器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210462420.2
• 申請(qǐng)日: 2012-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103803076A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安韋德沃德航空科技有限公司
• 主分類號(hào): B64C27/12
• 分類號(hào): B64C27/12
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多軸多旋翼飛行器。

背景技術(shù)

多軸多旋翼飛行器通過(guò)無(wú)線電遙控系統(tǒng)及自主飛行控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行操作控制，以實(shí)現(xiàn)飛行器的起降、前后左右飛行、加減速以及方向控制等。可操縱性、穩(wěn)定性、有效任務(wù)載荷和續(xù)航時(shí)間是考察多軸多旋翼飛行器的重要指標(biāo)，在相同的可操縱性及穩(wěn)定性條件下，使用者追求更大的有效任務(wù)載荷與長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航飛行能力。

傳統(tǒng)的多軸多旋翼飛行器分別在螺旋槳所在旋轉(zhuǎn)軸上安裝電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)螺旋槳從而達(dá)到飛行的目的，通過(guò)改變過(guò)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩淖兏鬏S的升力大小以控制飛行姿態(tài)。這種結(jié)構(gòu)方式存在下述缺點(diǎn)，即多軸多旋翼飛行器的每個(gè)螺旋槳都需要耗費(fèi)很多電能去控制飛行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，想要長(zhǎng)時(shí)間有效續(xù)航就要求蓄電池能夠存儲(chǔ)足夠多的電能，這增加了飛行器的自身重量和制造成本，同時(shí)由于蓄電池使用壽命有限，存儲(chǔ)的電能也有限，因而很難滿足長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可操縱性與穩(wěn)定性高、有效任務(wù)載荷大、續(xù)航能力強(qiáng)的新型齒輪傳動(dòng)的四旋翼飛行器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種齒輪傳動(dòng)的四旋翼飛行器，包括飛行控制系統(tǒng)、引擎、主機(jī)架、動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)、由主機(jī)架向外延伸的4個(gè)支架、位于每個(gè)支架前端的旋翼總成1，其特殊之處是，所述飛行控制系統(tǒng)包括4個(gè)伺服舵機(jī)；所述動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)包括由引擎帶動(dòng)的輸入軸齒輪3、由輸入軸齒輪帶動(dòng)且繞輸入軸圓周交錯(cuò)均布的2個(gè)輸出齒輪和2個(gè)反向輸出齒輪組；所述反向輸出齒輪組包括同軸設(shè)置的導(dǎo)向輪2和輸出齒輪且導(dǎo)向輪和輸入軸齒輪嚙合；所述每個(gè)輸出齒輪驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的旋翼總成工作；所述輸出齒輪通過(guò)齒輪10與齒形帶12組成的齒形帶傳動(dòng)帶動(dòng)旋翼總成工作。

上述旋翼總成包括被輸出齒輪驅(qū)動(dòng)的旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9、套在旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9上的搖槳臂8與推動(dòng)盤7、固定在旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)輸入軸9上端部的旋翼安裝夾基座5、對(duì)稱安裝在旋翼安裝夾基座上且沿旋翼安裝夾基座所在軸線旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)旋翼安裝夾4、固定在旋翼安裝夾4上的旋翼；所述推動(dòng)盤7設(shè)置在搖槳臂8和旋翼安裝夾4之間且外伸兩個(gè)對(duì)稱的吊耳，所述每個(gè)旋翼安裝夾4上設(shè)置有外伸的凸耳，所述凸耳和相應(yīng)的吊耳之間鉸接有連桿6；所述搖槳臂8和伺服舵機(jī)之間鉸接有L型控制臂，L型控制臂的中間拐點(diǎn)安裝在旋翼總成基座上。

本發(fā)明的有益效果為：

用一臺(tái)引擎驅(qū)動(dòng)四軸四個(gè)旋翼，通過(guò)改變各旋翼的槳距從而改變各軸升力大小以實(shí)現(xiàn)飛行器飛行姿態(tài)的改變，減少了飛行器自身重量及能源損耗；采用油動(dòng)引擎驅(qū)動(dòng)四軸四個(gè)旋翼可增加有效任務(wù)載荷，延長(zhǎng)飛行時(shí)間，尤其適用于長(zhǎng)時(shí)間及遠(yuǎn)程作業(yè)。另外，本發(fā)明采用齒輪10與齒形帶12組成的齒形帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶動(dòng)旋翼總成工作，可以保證嚴(yán)格的轉(zhuǎn)速傳遞關(guān)系，從而保證嚴(yán)格的飛行控制。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種齒輪傳動(dòng)的四旋翼飛行器傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明齒輪傳動(dòng)的四旋翼飛行器從傳動(dòng)組件與旋翼總成結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示為本發(fā)明一種齒輪傳動(dòng)的四旋翼飛行器傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，主要由旋翼總成1、導(dǎo)向輪2、輸入軸齒輪3組成。輸入軸齒輪3屬于動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)部件，該齒輪由油動(dòng)引擎直接帶動(dòng)或者由安裝在油動(dòng)引擎輸出軸的齒輪通過(guò)與輸入軸齒輪3嚙合傳動(dòng)。

動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)向外延伸四個(gè)支架，上述支架均勻間隔組成十字型等，同時(shí)各支架前端均設(shè)有可改變旋翼槳距的旋翼總成1。

本結(jié)構(gòu)中，動(dòng)力分配傳動(dòng)系統(tǒng)由輸入軸齒輪3向外延伸的支架呈十字形，其中有兩個(gè)對(duì)稱的旋翼總成通過(guò)帶傳動(dòng)由從動(dòng)齒輪直接與輸入軸齒輪3嚙合傳動(dòng)，另外兩個(gè)對(duì)稱的旋翼總成通過(guò)帶傳動(dòng)由從動(dòng)齒輪與導(dǎo)向輪2嚙合，經(jīng)由導(dǎo)向輪2導(dǎo)向，導(dǎo)向輪2再與輸入軸齒輪3嚙合達(dá)到傳動(dòng)的目的；經(jīng)導(dǎo)向后的旋翼總成的旋轉(zhuǎn)方向與未導(dǎo)向的旋翼總成的旋轉(zhuǎn)方向相反，其目的是為了相互作用消除其自身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭矩力，避免飛行器自旋無(wú)法定向飛行。