油電混動多旋翼無人飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多旋翼無人飛行器，屬于無人機技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的多旋翼無人機有兩種:一、旋翼與電機共軸，通過電調(diào)控制電流的大小來改變旋翼的轉(zhuǎn)速，從而進行姿態(tài)變換，這種姿態(tài)變換很不靈活，而且電調(diào)調(diào)節(jié)每個電機的轉(zhuǎn)速，由于電子信號的偏差往往會導(dǎo)致飛行的不穩(wěn)定性，而且每個旋翼都要耗費很多電能去控制飛行的運動狀態(tài)，那么想要長時間的續(xù)航就要增加電池的容量，而電池容量越大電池的質(zhì)量就越大，這增加成本和飛行器自身的重量，同時也很難滿足長時間續(xù)航飛行；二、通過變槳距來實現(xiàn)姿態(tài)變換，一般都采用了皮帶傳輸動能，使得動能損耗比較大，這對于本身就續(xù)航不足的多旋翼無人飛行器來說，是一個比較致命的弱點；這些缺點制約了其在航空無人機領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，本發(fā)明了提供一種油電混動多旋翼無人飛行器，通過油電混合動力方式，極大的延長了飛行器的續(xù)航時間。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種油電混動多旋翼無人飛行器，包括動力系統(tǒng)、錐齒輪傳動系統(tǒng)、機架、旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸、旋翼、其特征在于:錐齒輪傳動系統(tǒng)包括斜齒輪、4個軸，每個軸的均設(shè)有輸入錐齒輪和輸出錐齒輪，動力系統(tǒng)和4個軸安裝在機架上，軸的輸出錐齒輪驅(qū)動旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸，旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸驅(qū)動旋翼，斜齒輪與各軸的輸入錐齒輪嚙合，所述動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機、輸出軸、直齒輪，輸出軸上安裝直齒輪和錐齒輪傳動系統(tǒng)的斜齒輪，發(fā)動機的輸出端安裝單向軸承并在單向軸承上安裝發(fā)動機輸出齒輪，電機的輸出端安裝單向軸承并在單向軸承上安裝電機輸出齒輪，發(fā)動機輸出齒輪與直齒輪嚙合，電機輸出齒輪也與直齒輪嚙合。
[0005]進一步優(yōu)選，其中2個軸上的輸出錐齒輪為正向輸出，另2個軸上的輸出錐齒輪為反向輸出，這樣實現(xiàn)旋翼的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。
[0006]進一步優(yōu)選，斜齒輪與軸的輸入錐齒輪的之間90°旋轉(zhuǎn)輸出。
[0007]具體地，旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸的輸入端錐齒輪與軸的輸出錐齒輪嚙合。
[0008]為了調(diào)節(jié)旋翼槳距，調(diào)節(jié)飛行狀態(tài)，在上述方案的基礎(chǔ)上設(shè)置槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸上套裝搖槳臂、推動盤與夾基座，旋翼安裝夾對稱安裝在夾基座上，旋翼固定在旋翼安裝夾上，所述推動盤與搖槳臂相接，推動盤還與L型連桿相接，由伺服舵機控制L型連桿的運動，從而改變槳距總程來控制飛行姿態(tài)。由4個伺服舵機、L型連桿、夾基座和推動盤構(gòu)成了槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0009]為控制飛行器的飛行狀態(tài)，需在機架內(nèi)安裝飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)控制伺服舵機、發(fā)動機、電機。
[0010]本發(fā)明的油電混動多旋翼無人飛行器，通過油電混合動力方式，極大的延長了飛行器的續(xù)航時間；通過油電混合驅(qū)動方式，降低了發(fā)動機熄火的危險；通過齒輪軸傳動系統(tǒng)，最大的發(fā)揮了油電混動的有效效率；通過變槳距的方式，使得多旋翼更加靈活。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的動力系統(tǒng)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的錐齒輪傳動系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的槳距調(diào)節(jié)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1、2和3所示，一種油電混動多旋翼無人飛行器，包括機架、動力系統(tǒng)(1)、錐齒輪傳動系統(tǒng)(2 )、槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)(3 )、旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸(3-3 )、旋翼(3-4)，錐齒輪傳動系統(tǒng)(2 )包括斜齒輪(2-1)、4個軸(2-3 )，每個軸(2-3 )兩端的輸入錐齒輪(2-2 )和輸出錐齒輪(2-4，2-5 )，還包括旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸(3-3 )的輸入端錐齒輪(2-6 )，動力系統(tǒng)(I)和4個軸(2-3)安裝在機架上，軸(2-3)的輸出錐齒輪(2-4，2-5)與旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸(3_3)的輸入端錐齒輪(2-6 )嚙合，斜齒輪(2-1)與各軸(2-3 )的輸入錐齒輪(2-2 )嚙合，所述動力系統(tǒng)(I)包括發(fā)動機(1-1)、電機(1-2)、輸出軸(1-7)、直齒輪(1-5)，輸出軸(1-7)上同軸安裝直齒輪(1-5)和錐齒輪傳動系統(tǒng)(2)的斜齒輪(2-1 )，發(fā)動機(1-1)的輸出端安裝單向軸承(1-4)并在單向軸承(1-4)上安裝發(fā)動機輸出齒輪(1-3)，電機(1-2)的輸出端安裝單向軸承并在單向軸承上安裝電機輸出齒輪(1-6)，發(fā)動機輸出齒輪(1-3)與直齒輪(1-5)嚙合，電機輸出齒輪(1-6)也與直齒輪(1-5)嚙合。
[0016]如圖4所示，所述旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸(3-3)上套裝搖槳臂(3-6)、推動盤(3-2)與夾基座(3-1)，旋翼安裝夾(3-1)對稱安裝在夾基座(3-7)上，旋翼(3-4)固定在旋翼安裝夾(3-1)上，所述推動盤(3-2)與搖槳臂(3-6)相接，推動盤(3-2)還與L型連桿(3_5)相接，由伺服舵機控制L型連桿(3-5)的運動，從而改變槳距總程來控制飛行姿態(tài)。由4個伺服舵機、L型連桿(3-5)、夾基座(3-7)和推動盤(3-2)構(gòu)成了槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)(3)。
[0017]更具體地，機架內(nèi)安裝飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)控制伺服舵機、發(fā)動機(1-1)、電機(1-2)。
[0018]作為較佳實施方式，如圖3所示，其中2個軸(2-3)上的輸出錐齒輪(2-5)為正向輸出，另2個軸(2-3 )上的輸出錐齒輪(2-4)為反向輸出，這樣實現(xiàn)旋翼(3-4)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。斜齒輪(2-1)與軸(2-3)的輸入錐齒輪(2-2)的之間90°旋轉(zhuǎn)輸出。
[0019]因為發(fā)動機輸出齒輪(1-3)和電機輸出齒輪(1-6)都裝有單向軸承，可在發(fā)動機d-U與電機d-2)之間的切換動力方式，當(dāng)發(fā)動機(1-1)到達所定轉(zhuǎn)數(shù)時，定速運轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動機油量不足時，發(fā)出信號，由飛行控制系統(tǒng)接收信號，切換至電機(1-2)運轉(zhuǎn)，電機(1-2)運轉(zhuǎn)至相同轉(zhuǎn)數(shù)時，發(fā)動機(1-1)熄火，由輸出軸(1-7)上的直齒輪(1-5)帶動同軸的斜齒輪(2-1)轉(zhuǎn)動，再由斜齒輪(2-1)帶動繞斜齒輪(2-1)圓周交錯分布的軸(2-3)的輸入錐齒輪(2-2 )轉(zhuǎn)動，與四個小輸入錐齒輪(2-2 )同軸的分別是兩個正向輸出錐齒輪(2-5 )和兩個反向輸出錐齒輪(2-4)，正向輸出錐齒輪(2-5)或兩個反向輸出錐齒輪(2-4)可帶動旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸(3-3)旋轉(zhuǎn)，從而使旋翼(3-4)旋轉(zhuǎn)，由伺服舵機控制L型連桿(3-5)的運動，從而改變槳距總程來控制飛行姿態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種油電混動多旋翼無人飛行器，包括動力系統(tǒng)、錐齒輪傳動系統(tǒng)、機架、旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸、旋翼、其特征在于:錐齒輪傳動系統(tǒng)包括斜齒輪、4個軸，每個軸的均設(shè)有輸入錐齒輪和輸出錐齒輪，動力系統(tǒng)和4個軸安裝在機架上，軸的輸出錐齒輪驅(qū)動旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸，旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸驅(qū)動旋翼，斜齒輪與各軸的輸入錐齒輪嚙合，所述動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機、輸出軸、直齒輪，輸出軸上安裝直齒輪和錐齒輪傳動系統(tǒng)的斜齒輪，發(fā)動機的輸出端安裝單向軸承并在單向軸承上安裝發(fā)動機輸出齒輪，電機的輸出端安裝單向軸承并在單向軸承上安裝電機輸出齒輪，發(fā)動機輸出齒輪與直齒輪嚙合，電機輸出齒輪也與直齒輪嚙合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混動多旋翼無人飛行器，其特征在于:所述旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸上套裝搖槳臂、推動盤與夾基座，旋翼安裝夾對稱安裝在夾基座上，旋翼固定在旋翼安裝夾上，所述推動盤與搖槳臂相接，推動盤還與L型連桿相接，由伺服舵機控制L型連桿的運動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混動多旋翼無人飛行器，其特征在于:其中2個軸上的輸出錐齒輪為正向輸出，另2個軸上的輸出錐齒輪為反向輸出，這樣實現(xiàn)旋翼的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混動多旋翼無人飛行器，其特征在于:斜齒輪與軸的輸入錐齒輪的之間90°旋轉(zhuǎn)輸出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油電混動多旋翼無人飛行器，其特征在于:旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸的輸入端錐齒輪與軸的輸出錐齒輪嚙合。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油電混動多旋翼無人飛行器，其特征在于:機架內(nèi)安裝飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)控制伺服舵機、發(fā)動機、電機。
【專利摘要】本發(fā)明是一種油電混動多旋翼無人飛行器，包括動力系統(tǒng)、錐齒輪傳動系統(tǒng)、機架、旋翼轉(zhuǎn)動輸出軸、旋翼、其特征在于：所述動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機、輸出軸、直齒輪，輸出軸上安裝直齒輪和錐齒輪傳動系統(tǒng)的斜齒輪，通過斜齒輪向錐齒輪傳動系統(tǒng)輸出動力，發(fā)動機的輸出端安裝單向軸承并在單向軸承上安裝發(fā)動機輸出齒輪，電機的輸出端安裝單向軸承并在單向軸承上安裝電機輸出齒輪，發(fā)動機輸出齒輪與直齒輪嚙合，電機輸出齒輪也與直齒輪嚙合。本發(fā)明可在油電兩種動力方式中切換，延長了飛行器的續(xù)航時間。
【IPC分類】B64C27/08, B64C27/12
【公開號】CN105197232
【申請?zhí)枴緾N201510653050
【發(fā)明人】王海峰, 田忠
【申請人】南昌華夢達航空科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月10日