CN211844922U - 一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构 - Google Patents

Abstract

一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，属于无人机技术领域。本实用新型的直驱多旋翼无人机可适时调的差动速轮系机构，其组成包括发动机（或电机）、差速传动机构及螺旋桨（或旋翼）；所述的发动机（或电机）的动力输出轴与差速传动机构的动力输入轴连接，所述的差速传动机构的动力输出轴上单向或固定连接螺旋桨（或旋翼），可以实现在不改变发动机（或电机）的转速的情况下，实现无人机的俯仰、翻滚、偏航等运动。本实用新型有效解决了现有直驱多旋翼无人机存在的多台发动机转速难于保持一致的问题，大大降低了无人机的欠驱动***中位置变化与姿态变化的耦合性对控制结构的影响，使控制更加精确，提高无人机的灵活性及抗风扰的能力。

Description

一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构

技术领域

本实用新型涉及一种无人机轮系机构，特别的是一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，属于无人机技术领域。

背景技术

多旋翼无人机相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，具有可以垂直起降、定点盘旋的特点；与单旋翼直升机相比，多旋翼无人机没有尾桨装置，具有结构简单、安全性高、使用成本低等优点。其诸多优点使得多旋翼无人机得到了广泛的应用。

目前，多旋翼无人机主要以电动为主，无需机械传动，但由于电池能量的限制，有效载荷不能放大，因此研究油动多旋翼具有重要意义。油动多旋翼无人机按照控制方式，可以划分为油动变桨距和油动直驱。油动变桨距因结构复杂，操控困难，维护保养难度大，对操作者要求也很高；而常见的油动无人机是直驱类型，采用多个发动机提供动力，每个发动机带动一个旋翼，桨距固定，通过调整发动机转速改变旋翼转速，进而改变升力。但该方式存在发动机数量多，平衡控制困难、维护工作量大、发动机工作效率低下等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系传动机构，解决了现有油动多旋翼无人机各旋翼转速调节难以保证一致的问题。本轮系具有结构简单、控制精确、可靠性和稳定性高等优点。

本实用新型的技术方案是提供一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，其主要组成包括发动机或电机6、差速传动机构2及螺旋桨或旋翼片1；其特征在于：所述的发动机或电机的动力输出轴与差速传动机构的动力输入轴连接，所述的差速传动机构的动力输出轴上转动安装有螺旋桨或旋翼片。

所述的差速传动机构2包括齿轮箱体4、锥齿轮5、锥齿轮9、锥齿轮10、蜗轮7、蜗杆3及调速电机8；所述的锥齿轮由输入锥齿轮5、两个过渡锥齿轮9和输出锥齿轮10组成。所述的发动机或电机6的动力输出轴与输入锥齿轮5的动力输入轴连接，输入锥齿轮5 的动力输入轴与齿轮箱体转动连接，所述的输入锥齿轮5同时与两个过渡锥齿轮9啮合，所述的两个过渡锥齿轮9通过各自的齿轮轴与齿轮箱体4转动连接，所述的两个过渡锥齿轮9同时与输出锥齿轮10 啮合，所述的输出锥齿轮10的动力输出轴与齿轮箱体4转动连接，输出锥齿轮10与蜗轮7转动连接；蜗轮7与箱体4固定连接；输出锥齿轮10的动力输出轴固定或单向连接螺旋桨或旋翼片1，所述的蜗轮7与蜗杆3啮合，所述的蜗杆3一端与调速电机8的输出轴连接。差速传动机构2设置在差速传动机构箱体11内。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：本实用新型通过可适时调速的差动轮系机构，使螺旋桨或者旋翼片达到飞行要求的转速，在无人机垂直运动(即起飞、降落和悬停)时，各个螺旋桨或旋翼片的转速一致；当需要进行俯仰、翻滚、偏航等其它自由度的运动时，可以在不改变发动机或电机的转速的情况下实现。有效解决了现有直驱多旋翼无人机存在发动机直接驱动螺旋桨或旋翼片时的转速难于保持一致的问题，大大降低了无人机的欠驱动***中位置变化与姿态变化存在较强的耦合性对控制结构的影响，使得控制更加精确，提高无人机的灵活性及抗风扰的能力。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构主视示意图；

上述图中的零部件名称及标号汇总如下：

螺旋桨或旋翼片1、差速传动机构2、蜗杆3、齿轮箱体4、输入锥齿轮5、发动机或电机6、蜗轮7、调速电机8、过渡锥齿轮9、输出锥齿轮10、差速传动机构箱体11。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本实用新型技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围中。

具体实施方式一：如图1所示，本实施方式披露了一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，其组成包括发动机或电机6、差速传动机构2及螺旋桨或旋翼片1；所述的发动机或电机6的动力输出轴与差速传动机构2的动力输入轴连接，所述的差速传动机构2的动力输出轴上固定或单向安装有螺旋桨或旋翼片1。

具体实施方式二：如图1所示，具体实施方式一所述的一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，所述的差速传动机构2包括齿轮箱体4、锥齿轮5、锥齿轮9、锥齿轮10、蜗轮7、蜗杆3及调速电机8；所述的四个锥齿轮由输入锥齿轮5、两个过渡锥齿轮9和输出锥齿轮10组成；所述的发动机或电机6的动力输出轴与输入锥齿轮 5的动力输入轴连接，输入锥齿轮5的动力输入轴与齿轮箱体4转动连接；所述的输入锥齿轮5同时与两个过渡锥齿轮9啮合，所述的两个过渡锥齿轮9通过各自的齿轮轴与齿轮箱体4转动连接，所述的两个过渡锥齿轮9同时与输出锥齿轮10啮合；

具体实施方式三：如图1所示，具体实施方式一所述的一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，所述的输出锥齿轮10的动力输出轴与齿轮箱体4转动连接，输出锥齿轮10与蜗杆7转动连接；蜗轮7与箱体4固定连接；输出锥齿轮10的动力输出轴固定或单向连接螺旋桨或旋翼片1，所述的蜗轮7与蜗杆3啮合，所述的蜗杆3一端与调速电机8的输出轴连接。差速传动机构2设置在差速传动机构箱体11内。

工作原理：发动机或电机6通过一套差速传动机构2将动力传递给螺旋桨或旋翼片1，螺旋桨或旋翼片1的转速等于发动机或电机6 的转速与蜗轮7转速的合成。

Claims (3)

1.一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，其组成包括发动机或电机(6)、差速传动机构(2)及螺旋桨或旋翼(1)；其特征在于：所述的发动机或电机(6)的动力输出轴与差速传动机构(2)的动力输入轴连接，所述的差速传动机构(2)的动力输出轴上单向或固定安装有螺旋桨或旋翼(1)。

2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，其特征在于：所述的差速传动机构(2)包括齿轮箱体(4)、锥齿轮(5、9、10)、蜗轮(7)、蜗杆(3)及调速电机(8)；锥齿轮由输入锥齿轮(5)、两个过渡锥齿轮(9)和输出锥齿轮(10)组成；发动机或电机(6)的动力输出轴与输入锥齿轮(5)的动力输入轴连接，输入锥齿轮(5)的动力输入轴与齿轮箱体(4)转动连接；所述的输入锥齿轮(5)同时与两个过渡锥齿轮(9)啮合，所述的两个过渡锥齿轮(9)通过各自的齿轮轴与齿轮箱体(4)转动连接，所述的两个过渡锥齿轮(9)同时与输出锥齿轮(10)啮合。

3.根据权利要求2所述的一种多旋翼无人机适时调速的差动轮系机构，其特征在于：所述的输出锥齿轮(10)的动力输出轴与齿轮箱体(4)转动连接，输出锥齿轮(10)与蜗轮(7)转动连接；蜗轮(7)与箱体(4)固定连接；输出锥齿轮(10)的动力输出轴固定或单向连接螺旋桨或旋翼(1)，所述的蜗轮(7)与蜗杆(3)啮合，所述的蜗杆(3)一端与调速电机(8)的输出轴连接，差速传动机构(2)设置在差速传动机构箱体(11)内。

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