本實(shí)用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種多旋翼飛行器的調(diào)控結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)電動多旋翼飛行器,每根支軸端部的電機(jī)都是獨(dú)立驅(qū)動,可通過各個電調(diào)分別調(diào)整對應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,利用各電機(jī)所帶旋翼的速度差產(chǎn)生的拉力差來調(diào)整飛行器的姿態(tài)。傳統(tǒng)電動多旋翼是各支軸電機(jī)單獨(dú)調(diào)速,相互之間沒有機(jī)械方面的聯(lián)系,結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)節(jié)姿態(tài)的手段單一,用于獨(dú)立電動驅(qū)動一般是沒問題,但是如果采用其他大馬力但是反應(yīng)比較慢的動力源(譬如發(fā)動機(jī)等)組成的單一動力分散輸出這種新型結(jié)構(gòu)的多旋翼飛行器,就無法滿足調(diào)整姿態(tài)的需要。
傳統(tǒng)電動多旋翼飛行器的驅(qū)動電機(jī)必須同時滿足主動力驅(qū)動和姿態(tài)調(diào)整以及軸距調(diào)節(jié)的需要,動力利用效率低,無法始終工作在最佳狀態(tài)。
現(xiàn)有技術(shù)下對這種創(chuàng)新型多旋翼飛行器姿態(tài)調(diào)整沒有很好的解決辦法,不僅在很大程度上限定了飛行器的功能性,而且給用戶造成了很大的使用障礙,限制了整個多旋翼飛行器行業(yè)的快速發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種多旋翼飛行器的調(diào)控結(jié)構(gòu),以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種多旋翼飛行器的調(diào)控結(jié)構(gòu),包括螺旋槳、驅(qū)動螺旋槳轉(zhuǎn)動的螺旋槳傳動裝置和輔分配裝置;所述螺旋槳傳動裝置可滑動設(shè)置在滾珠花鍵軸上,所述滾珠花鍵軸與從半軸連接,所述從半軸由主動力軸傳動;所述輔分配裝置由輔動力軸傳動,所述輔分配裝置通過輔輸出軸與滾珠絲桿軸連接;所述滾珠絲桿軸上設(shè)置一螺紋套固定支座,其與螺旋槳傳動裝置通過一連接桿連接;所述螺旋槳傳動裝置包括與滾珠花鍵軸相配合的滾珠花鍵副;所述輔分配裝置包括下端中部與輔動力軸連接的輔錐形齒和一側(cè)中部與輔輸出軸連接的輔從錐形齒;輔錐形齒嚙合輔從錐形齒。
其中,所述的多旋翼飛行器還包括變向錐形齒組,所述變向錐形齒組包括與花鍵套連接的花鍵錐形齒和轉(zhuǎn)軸錐形齒,轉(zhuǎn)軸錐形齒與螺旋槳轉(zhuǎn)軸固定連接,花鍵錐形齒嚙合轉(zhuǎn)軸錐形齒,L型花鍵套固定座通過花鍵套設(shè)置在滾珠花鍵軸上。
其中,滾珠絲桿軸和滾珠花鍵軸的兩端均分別支撐在內(nèi)側(cè)固定支座和軸端固定支座上。
其中,所述的多旋翼飛行器還包括雙差速器主動調(diào)速結(jié)構(gòu),所述雙差速器主動調(diào)速結(jié)構(gòu)包括框架外殼和雙差速器;所述雙差速器由第一差速器、第二差速器’和主分配裝置組成;所述框架外殼包括三個平行排列的腔室;主分配裝置設(shè)置在中間腔室內(nèi);第一差速器和第二差速器’分別對稱布置在兩側(cè)腔室中;主分配裝置與兩側(cè)的第一差速器和第二差速器’軸連接;主分配裝置輸入端與主動力軸連接,輸出端與兩側(cè)主半軸連接;兩側(cè)主半軸的輸出端分別與第一差速器和第二差速器’軸連接;所述的多旋翼飛行器還包括一主動調(diào)速裝置;所述主動調(diào)速裝置包括一行星齒輪架,所述行星齒輪架內(nèi)部安裝有兩個對稱的行星錐形齒,主半軸連接的主半軸錐形齒和從半軸連接的從半軸錐形齒分別在左右兩側(cè)嚙合兩個行星錐形齒;所述行星齒輪架圓周外側(cè)的直齒輪嚙合輔助調(diào)節(jié)直齒輪,輔助調(diào)節(jié)直齒輪與輔輸出軸固定連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理,功能性強(qiáng),輔動力的正反轉(zhuǎn)變化經(jīng)過主動調(diào)速裝置帶動雙差速器的兩個行星齒輪架同向旋轉(zhuǎn),調(diào)整雙差速器兩側(cè)從半軸的轉(zhuǎn)速反向變化,使等速輸出的兩側(cè)支軸上的螺旋槳轉(zhuǎn)速發(fā)生反向變化,即一側(cè)加速的同時另外一側(cè)減速,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)改變側(cè)螺旋槳轉(zhuǎn)速差的目的;同時輔動力的正反轉(zhuǎn)變化帶動兩側(cè)滾珠絲桿的旋轉(zhuǎn),在滾珠絲杠副的作用下,帶動螺旋槳傳動裝置整體平移,從而實(shí)現(xiàn)改變各支軸螺旋槳軸距的目的;這種調(diào)控結(jié)構(gòu)既能達(dá)到實(shí)時主動調(diào)速的效果,又能達(dá)到實(shí)時改變軸距的效果,通過機(jī)械結(jié)構(gòu)連接同時作用在兩側(cè)螺旋槳上,相互作用,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,耐用性強(qiáng),本實(shí)用新型通過合理的結(jié)構(gòu)合計(jì),通過分別實(shí)時地改變各螺旋槳的轉(zhuǎn)速差和軸距差,可以在飛行過程中動態(tài)調(diào)整飛行器的姿態(tài),增加了飛行器的姿態(tài)調(diào)節(jié)手段,很大程度上提高了飛行器的整體功能性,為開發(fā)各種新型多旋翼飛行器提供了更多的選擇空間,特別適合于各種單一動力分散輸出,且配備大馬力低響應(yīng)速度動力源的多旋翼,滿足其姿態(tài)調(diào)整的需要。為使用者提供了很大的便利。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為雙差速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1-2中:1.框架外殼、2.第一差速器、2’第二差速器、4.主分配裝置、5.輔分配裝置、10.螺旋槳、11.主錐形齒、12.從錐形齒、13.輔錐形齒、14.輔從錐形齒、15.行星錐形齒、16.主半軸錐形齒、17.從半軸錐形齒、18.花鍵錐形齒、19.轉(zhuǎn)軸錐形齒、24.聯(lián)軸器、29.主動調(diào)速裝置、31.行星齒輪架、32.輔助調(diào)節(jié)直齒輪、41.主動力軸、42.輔動力軸、44.輔輸出軸、45.從半軸、46.滾珠絲桿軸、47.滾珠花鍵軸、48.螺旋槳轉(zhuǎn)軸、51.內(nèi)側(cè)固定支座、52.軸端固定支座、53. 螺紋套固定支座、54.連接桿、55.L型花鍵套固定座、56.轉(zhuǎn)軸座、61.軸承、81.螺紋套、82.花鍵套。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請參閱圖1-2,本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種多旋翼飛行器的調(diào)控結(jié)構(gòu),包括螺旋槳10、驅(qū)動螺旋槳10轉(zhuǎn)動的螺旋槳傳動裝置和輔分配裝置5;所述螺旋槳傳動裝置可滑動設(shè)置在滾珠花鍵軸47上,所述滾珠花鍵軸47與從半軸45連接,所述從半軸45由主動力軸41傳動;所述輔分配裝置5由輔動力軸42傳動,所述輔分配裝置5通過輔輸出軸44與滾珠絲桿軸46連接;所述滾珠絲桿軸46上設(shè)置一螺紋套固定支座53,其與螺旋槳傳動裝置通過一連接桿54連接;所述螺旋槳傳動裝置包括與滾珠花鍵軸47相配合的滾珠花鍵副(圖中未示出);所述輔分配裝置5包括下端中部與輔動力軸42連接的輔錐形齒13和一側(cè)中部與輔輸出軸44連接的輔從錐形齒14;輔錐形齒13嚙合輔從錐形齒14。
所述的多旋翼飛行器的調(diào)控結(jié)構(gòu)還包括變向錐形齒組,所述變向錐形齒組包括與花鍵套82連接的花鍵錐形齒18和轉(zhuǎn)軸錐形齒19,轉(zhuǎn)軸錐形齒19與螺旋槳轉(zhuǎn)軸48固定連接,花鍵錐形齒18嚙合轉(zhuǎn)軸錐形齒19,L型花鍵套固定座55通過花鍵套82設(shè)置在滾珠花鍵軸47上。
滾珠絲桿軸46和滾珠花鍵軸47的兩端均分別支撐在內(nèi)側(cè)固定支座51和軸端固定支座52上。
所述的多旋翼飛行器的調(diào)控結(jié)構(gòu)還包括雙差速器主動調(diào)速結(jié)構(gòu),所述雙差速器主動調(diào)速結(jié)構(gòu)包括框架外殼1和雙差速器;所述雙差速器由第一差速器2、第二差速器2’和主分配裝置4組成;所述框架外殼1包括三個平行排列的腔室;主分配裝置4設(shè)置在中間腔室內(nèi);第一差速器2和第二差速器2’分別對稱布置在兩側(cè)腔室中;主分配裝置4與兩側(cè)的第一差速器2和第二差速器2’軸連接;主分配裝置4輸入端與主動力軸41連接,輸出端與兩側(cè)主半軸(圖中未示出)連接;兩側(cè)主半軸的輸出端分別與第一差速器2和第二差速器2’軸連接;所述的多旋翼飛行器還包括一主動調(diào)速裝置29;所述主動調(diào)速裝置29包括一行星齒輪架31,所述行星齒輪架31內(nèi)部安裝有兩個對稱的行星錐形齒15,主半軸連接的主半軸錐形齒16和從半軸45連接的從半軸錐形齒17分別在左右兩側(cè)嚙合兩個行星錐形齒15;所述行星齒輪架31圓周外側(cè)的直齒輪嚙合輔助調(diào)節(jié)直齒輪32,輔助調(diào)節(jié)直齒輪32與輔輸出軸44固定連接。螺旋槳10的螺旋槳傳動裝置通過聯(lián)軸器24與雙差速器的從半軸45連接;優(yōu)選的,聯(lián)軸器24為花鍵聯(lián)軸器。
優(yōu)選的,所述主分配裝置4包括上端中部與主動力軸41連接的主錐形齒11、中部分別與兩側(cè)主半軸連接的從錐形齒12;主錐形齒11嚙合從錐形齒12。
優(yōu)選的,所述框架外殼1是一體成型結(jié)構(gòu)或是三個獨(dú)立腔室配合而成。
優(yōu)選的,所述主錐形齒11、從錐形齒12、輔錐形齒13、輔從錐形齒14、行星錐形齒15、主半軸錐形齒16、從半軸錐形齒17、花鍵錐形齒18和轉(zhuǎn)軸錐形齒19的規(guī)格不少于一種。
優(yōu)選的,所述框架外殼1與主動力軸41、主半軸、輔動力軸42、輔輸出軸44與從半軸45連接處均設(shè)有軸承61。
優(yōu)選的,所述行星錐形齒15與行星齒輪架31連接處均設(shè)有軸承61。
優(yōu)選的,所述轉(zhuǎn)軸座56與螺旋槳轉(zhuǎn)軸48連接處設(shè)有軸承61。
優(yōu)選的,所述軸端固定支座52與花鍵軸47連接處均設(shè)有軸承61。
優(yōu)選的,所述主動力軸41、輔動力軸42、主半軸、輔輸出軸44、從半軸45與螺旋槳轉(zhuǎn)軸48的直徑規(guī)格不少于一種。
優(yōu)選的,所述行星齒輪架31圓周外側(cè)直齒輪和輔助調(diào)節(jié)直齒輪32的直徑規(guī)格不少于一種。
優(yōu)選的,所述行星錐形齒15不少于兩個。
該多旋翼飛行器的調(diào)控方法,包括以下步驟:
S1:主分配裝置4通過從半軸45驅(qū)動滾珠花鍵軸47傳動,輔分配裝置5通過輔輸出軸44驅(qū)動滾珠絲桿軸46傳動;
S2:輔分配裝置5在第一差速器2、第二差速器2’ 以及主動調(diào)速裝置29的配合作用下,輸出從半軸45的轉(zhuǎn)速反向變化形成轉(zhuǎn)速差;滾珠絲桿軸46通過螺旋槳傳動裝置帶動螺旋槳10在滾珠花鍵軸47上軸向平行移動反向改變軸距;
S3:輔動力軸42正向轉(zhuǎn)動時,在主動調(diào)速裝置29的配合作用下,第一差速器2和第二差速器2’驅(qū)動兩側(cè)的從半軸45的轉(zhuǎn)速反向變化;同時滾珠絲桿軸46通過螺旋槳傳動裝置帶動螺旋槳10在滾珠花鍵軸47上向靠近主分配裝置4的方向運(yùn)動;
S4:輔動力軸42反向轉(zhuǎn)動時,在主動調(diào)速裝置29的配合作用下,第一差速器2和第二差速器2’驅(qū)動兩側(cè)的從半軸45的轉(zhuǎn)速反向變化;滾珠絲桿軸46通過螺旋槳傳動裝置帶動螺旋槳10在滾珠花鍵軸47上向遠(yuǎn)離主分配裝置4的方向運(yùn)動;
S5:通過滾珠絲桿軸46轉(zhuǎn)動,螺紋套81通過螺紋套固定支座53、固定連接螺紋套固定支座53 以及L型花鍵套固定座55的連接桿54以及L型花鍵套固定座55帶動花鍵套82在滾珠花鍵軸47上軸向運(yùn)動,滾珠花鍵軸47向花鍵套82提供扭矩,花鍵錐形齒18轉(zhuǎn)動;
S6:花鍵錐形齒18通過齒輪嚙合使轉(zhuǎn)軸錐形齒19轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸錐形齒19進(jìn)而帶動螺旋槳轉(zhuǎn)軸48和螺旋槳10轉(zhuǎn)動。
本實(shí)用新型的工作原理為:左右兩側(cè)對稱設(shè)置的第一差速器2和第二差速器2’構(gòu)成雙差速器,輔動力的正反轉(zhuǎn)變化經(jīng)過主動調(diào)速裝置29帶動雙差速器的兩個行星齒輪架31同向旋轉(zhuǎn),調(diào)整雙差速器兩側(cè)從半軸45的轉(zhuǎn)速反向變化,使等速輸出的兩側(cè)支軸上的螺旋槳10轉(zhuǎn)速發(fā)生反向變化,即一側(cè)加速的同時另外一側(cè)減速,使飛行器的各螺旋槳10在飛行過程中能夠?qū)崿F(xiàn)相對轉(zhuǎn)速差的操作;同時輔動力的正反轉(zhuǎn)變化帶動兩側(cè)滾珠絲桿的旋轉(zhuǎn),在滾珠絲杠副的作用下,帶動螺旋槳傳動裝置整體平移,從而實(shí)現(xiàn)改變各支軸螺旋槳軸距,在減速的同時達(dá)到減小軸距的目的,反之在加速的同時加大軸距;這種調(diào)控結(jié)構(gòu)既能達(dá)到實(shí)時主動調(diào)速的效果,又能達(dá)到實(shí)時改變軸距的效果,通過機(jī)械結(jié)構(gòu)連接同時作用在兩側(cè)螺旋槳上,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,耐用性強(qiáng)。
通過多組軸承61的配合使用,不僅能夠使整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和實(shí)用性得到提高,而且能夠避免出現(xiàn)大量的工作噪音,實(shí)用性很強(qiáng)。
本實(shí)用新型通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),兩側(cè)螺旋槳通過機(jī)械結(jié)構(gòu)連接,相互作用,能夠輕松方便的同時改變各螺旋槳之間的轉(zhuǎn)速差和軸距差,通過分別實(shí)時地改變各螺旋槳的轉(zhuǎn)速差和軸距差,很大程度上提高了飛行器的整體功能性,增加了飛行器的姿態(tài)調(diào)節(jié)手段。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理,實(shí)用性強(qiáng),通過主動力驅(qū)動裝置和輔動力驅(qū)動姿態(tài)調(diào)整裝置相對分離并分別實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段,為開發(fā)各種新型多旋翼飛行器提供了更多的選擇空間,特別適合于各種單一動力分散輸出,且配備大馬力低響應(yīng)速度動力源的多旋翼,滿足其姿態(tài)調(diào)整的需要。為使用者提供了很大的便利,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。