[发明专利]一种电动共轴式无人直升机传动系统

说明书

本发明公开了一种电动共轴式无人直升机传动系统，包括外轴、内轴、盒体、外轴电机、内轴电机、连接外轴电机与外轴的外轴皮带传动装置和连接内轴电机与内轴的内轴皮带传动装置，外轴为中空轴，外轴两端部分别固定连接有一轴承座，各轴承座内均设置有轴承；内轴同轴套设于外轴内，内轴伸出外轴的两端上分别套设有一个轴承；外轴通过一主承力板固定于盒体内的中部，外轴电机通过外轴电机安装肋板固定于盒体内的左端，外轴电机与外轴电源电连接；内轴电机通过内轴电机安装肋板固定于盒体内的右端，内轴电机与内轴电源电连接。该电动共轴式无人直升机传动系统重量小、占用空间小、噪声小、加工成本低，提高无人直升机的续航时间。

技术领域

本发明涉及航空器技术领域，特别是涉及一种电动共轴式无人直升机传动系统。

背景技术

目前常见无人直升机的动力分为电动和油动。油动无人直升机由于以汽油作为燃料，良好的发动机特性可以为无人直升机提供充足的动力。这就使得油动无人直升机具有载荷大，续航时间长等优点，但是具备这些优势的同时，油动无人直升机不可避免的存在一些缺点，如操纵难度大、振动大、噪声大等。目前国内外大载荷无人直升机基本都是采用油动的形式，如日本雅马哈公司的无人直升机FazerR、北京航空航天大学直升机所的F-120等。

电动无人直升机相比于油动无人直升机而言，不需要发动机作为动力输入，从而很大程度上减少了无人直升机的噪声和振动问题。同时电力资源作为清洁能源，更加环保。在作业时，电动无人直升机还可以实时监测到动力输入情况，便于研究电动无人直升机载荷随功率的变化规律。同样的，电动无人直升机也存在自己的缺点，如续航时间短，载重量小等。国内常见的电动无人直升机有天鹰兄弟无人机创新有限公司的TY-800和紫燕无人飞行器有限公司的ZY-800等。

共轴双旋翼无人直升机相较于单旋翼带尾桨的无人直升机而言，具备载重量大，操纵稳定性好的优势，同时由于共轴双旋翼无人直升机不需要尾传动系统，重量效率较高，同时省去尾桨使得无人直升机的纵向尺寸减小。早在20世纪中叶，世界上许多个国家对共轴双旋翼的气动特性、空间布局以及操纵形式进行了研究，特别是前苏联在共轴双旋翼直升机领域做出了突出的贡献。目前国内共轴双旋翼无人直升机有北京航空航天大学直升机所的F-300、F-500等。

传动系统作为无人直升机最为重要的系统之一，其设计关乎其他所有系统的设计，同时其直接影响到无人直升机的性能。其中最值得关注的一部分就是传动机构的设计，目前主流的传动机构选用的是齿轮传动，齿轮传动的优势在于具有稳定的传动比，寿命长，可靠性高等，缺点就是振动大、噪声大、重量大、需要较高的加工成本和加工精度。但是，无人直升机采用齿轮传动的形式，会大幅增加的机体重量，且加大整机的振动和噪声，同时油动无人直升机由于发动机的缘故，使得整机振动和噪声极大，控制稳定性不够。

发明内容

本发明的目的是提供一种重量小、占用空间小、噪声小、加工成本低的电动共轴式无人直升机传动系统，以解决上述现有技术存在的问题，提高无人直升机的续航时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种电动共轴式无人直升机传动系统，包括外轴、内轴、盒体、外轴电机、内轴电机、连接所述外轴电机与所述外轴的外轴皮带传动装置和连接所述内轴电机与所述内轴的内轴皮带传动装置，所述外轴为中空轴，所述外轴两端部分别固定连接有一轴承座，各所述轴承座内均设置有轴承；所述内轴同轴套设于所述外轴内，所述内轴伸出所述外轴的两端上分别套设有一个所述轴承，且所述内轴与各所述轴承接触位置处各设置有一轴向限位凸起用于限制所述内轴相对于所述外轴的轴向窜动；所述外轴通过一主承力板固定于所述盒体内的中部，所述外轴电机通过外轴电机安装肋板固定于所述盒体内的左端，所述外轴电机与外轴电源电连接；所述内轴电机通过内轴电机安装肋板固定于所述盒体内的右端，所述内轴电机与内轴电源电连接；所述外轴电机通过所述外轴皮带传动装置将动力输送至所述外轴以驱动所述外轴转动；所述内轴电机通过所述内轴皮带传动装置将动力输送至所述内轴以驱动所述内轴转动。