[发明专利]共轴式无人直升机柔性同轴传动装置

说明书

共轴式无人直升机柔性同轴传动装置，涉及共轴式无人直升机技术领域，特别是属于一种共轴式无人直升机柔性同轴传动装置。具有柔性传动组件，所述的柔性传动组件包括与无人机发动机相连接的输入轴以及驱动组件，驱动组件包括上旋翼驱动轮、上旋翼从动轮、下旋翼驱动轮、下旋翼从动轮，其中，输入轴通过传动键与上旋翼驱动轮、下旋翼驱动轮同轴相连，所述的上旋翼驱动轮、下旋翼驱动轮分别驱动上旋翼从动轮、下旋翼从动轮转动，并带动上旋翼轴、下旋翼轴转动。本发明解决了传统的刚性传动中存在的不足，对改善共轴式无人直升机传动装置起到了积极作用。

技术领域

本发明涉及共轴式无人直升机技术领域，特别是属于一种共轴式无人直升机柔性同轴传动装置。

背景技术

无人直升机传动装置是整个无人机系统中重要的组成部分，其功能是把发动机输出的功率源源不断的传递到螺旋桨上，其传动能力和传动效率直接决定了无人直升机的飞行性能及可靠性。共轴式无人直升机（以下简称共轴无人机）传动装置较单旋翼无人直升机较为复杂，因为共轴无人机一台发动机（电机）要同时驱动上下两层旋翼同速反向旋转以达到自身扭矩平衡，其转速控精度制严格，这无疑增加了传动装置的复杂性。

目前，国内外共轴无人机传动结构大都采用刚性传动，即上下两个大小相等的螺旋锥齿轮（格里森齿轮）面对面同轴安装，上层齿轮通过外旋翼轴与下层旋翼相连，下层齿轮通过内旋翼轴与上层旋翼相连，两层齿轮中间有一个小齿轮同时与上下两层齿轮啮合，小齿转动轮驱动上下两层锥齿轮同速反向旋转已达到同速反向旋转。但这种传动结构存在以下弊端：

1.由于齿轮材料采用金属制成（大都采用碳钢或合金钢），体积大且笨重，导致额外增加了传动重量，降低了载荷效率；

2.整套传动系统中齿轮数量多，导致制造成本增加，制造成本通常在几千至上万元不等，且齿轮轴转动需要大量的轴承支撑配合，轴承数量增加又增加了整体重量和额外的成本；

3.由于齿轮传动为刚性传动，其传动啮合噪音及振动非常大，且容易与机体发生共振，影响飞行稳定性；

4.由于上下两层齿轮均为锥齿轮（通常为90°垂直安装），此结构对齿与齿之间啮合间隙（侧向调整间隙）要求非常高（通常需控制在0.15~0.3之间，视齿轮模数而定），安装时必须反复的拆装调整已达到最佳啮合状态，因此需做大量的工装及夹具量具辅助配合，这无疑增加了齿轮装配的工作量及装配难度，安装效率降低，否则齿轮会因偏心或啮合不良而过早损坏；

5.齿轮一旦加工完成后传动比将无法调整，这给后期的结构优化带来了极大的困难；

6.齿轮传动是在一个密闭的齿轮箱中，一方面加工齿轮箱体成本非常高，加工精度要求高（通常要用到五轴CNC加工中心），另一方面由于齿轮传动是在完全密闭的环境中，工作时容易产生高温，传动阻力增大，需额外损耗发动机功率，降低了传动效率。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种共轴式无人直升机柔性同轴传动装置，以达到解决传统刚性传动中存在的不足，实现传动灵活的目的。

本发明所提供的共轴式无人直升机柔性同轴传动装置，其特征在于，具有柔性传动组件，所述的柔性传动组件包括与无人机发动机相连接的输入轴以及驱动组件，驱动组件包括上旋翼驱动轮、上旋翼从动轮、下旋翼驱动轮、下旋翼从动轮，所述的下旋翼从动轮、上旋翼从动轮的两端分别通过轴承并配合轴承座安装在机体上，所述的输入轴两端配合有安装在机体上的轴承支撑，其中，输入轴通过传动键与上旋翼驱动轮、下旋翼驱动轮同轴相连，所述的上旋翼驱动轮、下旋翼驱动轮分别驱动上旋翼从动轮、下旋翼从动轮转动，且上旋翼从动轮、下旋翼从动轮分别带动上旋翼轴、下旋翼轴转动。

进一步的，上旋翼驱动轮和下旋翼驱动轮的直径相等，参数相同；上旋翼从动轮与下旋翼从动轮的直径相等，参数相同。