[發明專利]小型單旋翼無人直升機變速系統

在審

• 申請號: 201510872113.5
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN105346712A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 王國初;李寶進;李兆志
• 申請（專利權）人: 衡陽云雁航空科技有限公司
• 主分類號: B64C27/12
• 分類號: B64C27/12;B64D35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及傳動系統，特別是一種小型單旋翼無人直升機變速系統。

背景技術

無人直升機具有機動靈活，起降方便，可空中懸停，飛行速度可控等優點，廣泛應用于軍事、農業和民用等領域。

目前超低空小型單旋翼帶尾旋翼無人直升機采用小型雙缸對置式風冷發動機作動力，其變速傳動系統通過帶傳動(一級變速)將動力傳遞給變速箱，變速箱中設有二級和三級變速機構，主旋翼和尾旋翼分別從二級和三級變速取得動力。

變速傳動系統的不足之處是：傳動級數較多達三級，從而引起傳動噪音大，傳動效率低的問題。且這種傳動系統的結構復雜，整機重量較大，飛行時發動機負荷較高；變速箱部分有兩級傳動，運行時震動較大，對飛行電子設備產生干擾，影響飛行安全可靠性。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，而提供一種小型單旋翼無人直升機變速系統。它解決了現有的小型單旋翼帶尾旋翼無人直升機的傳動系統傳動效率低、噪音大、震動較大、結構復雜的問題。

本發明的技術方案是：小型單旋翼無人直升機變速系統，包括發動機、變速箱和尾撥箱；變速箱包括箱底座和箱上蓋，箱上蓋密封安裝在箱底座上并與箱底座之間形成內腔；還包括一級傳動機構、尾旋翼機構和螺旋槳機構；

一級傳動機構包括前同步輪、后同步輪、一級軸、單向軸承、輸入齒輪和尾前輪；

前同步輪與發動機機軸關聯并隨機軸轉動，前同步輪通過皮帶帶動后同步輪轉動，后同步輪套裝在單向軸承上且在軸向上被定位，單向軸承套裝在一級軸上且在軸向上被定位，其內圈與一級軸固接，其外圈與后同步輪固接，一級軸兩端分別支承安裝在箱底座和箱上蓋上，其下端從內腔中伸出，尾前輪安裝在一級軸下端并位于內腔外；輸入齒輪安裝在一級軸上并位于內腔中；

尾旋翼機構包括尾后輪和尾旋翼軸；一級傳動機構中的尾前輪通過皮帶帶動尾后輪轉動，尾后輪安裝在尾旋翼軸上，尾旋翼軸兩端支承安裝在尾撥箱上；

螺旋槳機構包括輸出齒輪和螺旋槳軸；一級傳動機構中的輸入齒輪與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪安裝在螺旋槳軸上，螺旋槳軸兩端分別支承安裝在箱底座和箱上蓋上，其上端從內腔中伸出。

本發明進一步的技術方案是:發動機機軸通過離合機構與前同步輪關聯，離合機構設在發動機機軸和前同步輪之間，用于實現：當發動機機軸轉速低于定值時，發動機機軸與前同步輪傳動分離；當發動機機軸轉速高于定值時，發動機機軸與前同步輪傳動接合；

離合機構包括啟動齒盤、連接軸、離合塊、離合器軸承和離合器座；連接軸與發動機機軸固接；啟動齒盤套裝并固接在發動機機軸上，離合器座與啟動齒盤固定連接，離合塊套裝在離合器座的滑道上，離合器軸承套裝在連接軸上且在軸向上被定位，前同步輪上部套裝在離合器軸承外，其下部內壁中設有與離合塊的摩擦面相配合的摩擦環，其下部將離合塊和離合器座容納在內；當發動機機軸轉速低于定值時，離合塊受到的離心力不足以使其在離合器座的滑道上移動，離合塊不與前同步輪接觸，即傳動分離；當發動機機軸轉速高于定值時，離合塊受到離心力作用，離心力迫使離合塊在離合器座滑道上滑動，從而與前同步輪貼合，即傳動接合。

本發明再進一步的技術方案是:其還包括用于張緊尾前輪與尾后輪之間的皮帶的張緊輪機構；張緊輪機構包括張緊輪軸、張緊輪、固定座；張緊輪軸上端安裝在箱底座的腰孔中，下端從固定座上的軸孔中伸出，固定座連接在箱底座的下端，張緊輪通過軸承安裝在張緊輪軸上并位于固定座的下端。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、傳動系統只有二級傳動，尾旋翼和螺旋槳均從二級傳動取得動力。相比現有的小型單旋翼無人直升機變速系統的三級傳動，傳動級數減少，傳動噪音降低，傳動效率提升，零部件減少，重量減輕，降低了飛行時發動機的負荷。變速箱部分僅包含一級傳動，運行時震動降低，降低了震動對電子設備的干擾，保障飛行安全可靠性。

2、通過單向軸承實現發動機熄火保護。假設無人直升機在飛行過程中發動機突然熄火，則發動機機軸會在短時間內停止轉動，但螺旋槳在慣性作用下仍繼續轉動，減速緩慢降低。若無單向軸承，動力將從螺旋槳軸反向輸出，依次通過輸出齒輪、輸入齒輪、一級軸、后同步輪、前同步輪和連接軸傳遞至發動機機軸，強制帶動發動機機軸轉動，損壞發動機。采用單向軸承后，在上述相同的情況下，動力從螺旋槳軸反向輸出，依次通過輸出齒輪、輸入齒輪和一級軸傳遞至單向軸承的內圈，而單項軸承的外圈不隨內圈同步轉動，這樣就保證了動力不會反輸出至機軸，實現發動機的熄火保護。