[實用新型]一種用于高速前飛的實時變轉速旋翼

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022381310.6
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN213735535U
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 林沐陽;招啟軍;王博;張夏陽;陳希;趙國慶
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/32
• 分類號: B64C27/32;B64C27/68
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張夢澤

1.一種用于高速前飛的實時變轉速旋翼，其特征在于，所述旋翼包括第一傳動鏈路、第二傳動鏈路和控制器；

所述第一傳動鏈路上依次設置有第一槳葉、第一旋翼軸、第一齒輪、第二齒輪、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪和第一電機；

所述第二傳動鏈路上依次設置有第二槳葉、第二旋翼軸、第三齒輪、第四齒輪、第三圓錐齒輪、第四圓錐齒輪和第二電機；

所述第一槳葉垂直固定于所述第一旋翼軸的一端；所述第一齒輪垂直固定于所述第一旋翼軸的另一端；所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合；所述第一圓錐齒輪與所述第二齒輪固結在一起；所述第二圓錐齒輪與所述第一圓錐齒輪嚙合；所述第一電機與所述第二圓錐齒輪連接；所述第一電機帶動所述第二圓錐齒輪轉動，所述第二圓錐齒輪與所述第一圓錐齒輪配合實現轉向和一級減速，所述第二齒輪與所述第一圓錐齒輪具有相同的旋轉軸和旋轉速度；所述第二齒輪帶動所述第一齒輪實現二級減速；所述第一齒輪帶動所述第一旋翼軸轉動；所述第一旋翼軸帶動所述第一槳葉轉動；

所述第二旋翼軸為中空軸，所述第二旋翼軸套設于所述第一旋翼軸的中部；所述第二槳葉垂直固定于所述第二旋翼軸的一端；所述第三齒輪垂直固定于所述第二旋翼軸的另一端；所述第四齒輪與所述第三齒輪嚙合；所述第三圓錐齒輪與所述第四齒輪固結在一起；所述第四圓錐齒輪與所述第三圓錐齒輪嚙合；所述第二電機與所述第四圓錐齒輪連接；所述第二電機帶動所述第四圓錐齒輪轉動，所述第四圓錐齒輪與所述第三圓錐齒輪配合實現轉向和一級減速，所述第四齒輪與所述第三圓錐齒輪具有相同的旋轉軸和旋轉速度；所述第四齒輪帶動所述第三齒輪實現二級減速；所述第三齒輪帶動所述第二旋翼軸轉動；所述第二旋翼軸帶動所述第二槳葉轉動；

所述第一旋翼軸上設置有第一角度傳感器；所述第一角度傳感器用于獲取第一槳葉旋轉的總角度和圈數，并將所述第一槳葉旋轉的總角度和圈數發(fā)送給所述控制器；所述第二旋翼軸上設置有第二角度傳感器；所述第二角度傳感器用于獲取第二槳葉旋轉的總角度和圈數，并將所述第二槳葉旋轉的總角度和圈數發(fā)送給所述控制器；所述控制器根據所述第一槳葉旋轉的總角度和圈數確定第一槳葉的轉速，并根據所述第二槳葉旋轉的總角度和圈數確定第二槳葉的轉速；所述控制器分別與所述第一電機和所述第二電機連接；所述第一電機根據所述第一槳葉的轉速帶動所述第一槳葉轉動；所述第二電機根據所述第二槳葉的轉速帶動所述第二槳葉轉動。

2.根據權利要求1所述的用于高速前飛的實時變轉速旋翼，其特征在于，所述第二圓錐齒輪與所述第一圓錐齒輪具有不同的齒數比；所述第四圓錐齒輪與所述第三圓錐齒輪具有不同的齒數比。

3.根據權利要求1所述的用于高速前飛的實時變轉速旋翼，其特征在于，所述第二齒輪與所述第一齒輪具有不同的齒數比；所述第四齒輪與所述第三齒輪具有不同的齒數比。

4.根據權利要求1所述的用于高速前飛的實時變轉速旋翼，其特征在于，所述旋翼還包括第一質量塊和第二質量塊；

所述第一質量塊與所述第一旋翼軸連接；所述第一質量塊與所述第一槳葉的質量相等；所述第一質量塊用于平衡所述第一槳葉旋轉時對所述第一旋翼軸的離心力；

所述第二質量塊與所述第二旋翼軸連接；所述第二質量塊與所述第二槳葉的質量相等；所述第二質量塊用于平衡所述第二槳葉旋轉時對所述第二旋翼軸的離心力。

5.根據權利要求1所述的用于高速前飛的實時變轉速旋翼，其特征在于，所述旋翼還包括第一止推軸承和第二止推軸承；

所述第一止推軸承和所述第二止推軸承均設置于所述第一旋翼軸和所述第二旋翼軸之間，所述第一止推軸承和所述第二止推軸承用于使所述第一旋翼軸和所述第二旋翼軸同軸。

6.根據權利要求1所述的用于高速前飛的實時變轉速旋翼，其特征在于，所述控制器根據公式φ＝α_z-360°×n計算第一槳葉所處的方位角或第二槳葉所處的方位角；式中，φ表示第一槳葉所處的方位角或第二槳葉所處的方位角，α_z表示所述第一槳葉旋轉的總角度或所述第二槳葉旋轉的總角度，n表示所述第一槳葉旋轉的圈數或所述第二槳葉旋轉的圈數。

7.根據權利要求1所述的用于高速前飛的實時變轉速旋翼，其特征在于，所述控制器根據公式Ω'＝Ω-Asin(φ)計算所述第一槳葉的轉速和所述第二槳葉的轉速；式中，Ω'表示第一槳葉或第二槳葉的轉速，Ω表示旋翼的設計轉速，Ω為常數值，A表示旋翼轉速變化的幅值，A＝(0.5-0.8)μΩR，μ表示前進比，R表示旋翼半徑，φ表示第一槳葉所處的方位角或第二槳葉所處的方位角。