[实用新型]一种多旋翼式无人机传动机构

说明书

本申请公开了一种多旋翼式无人机传动机构，发动机通过单向离合器与输入齿轮相连，输入齿轮与四个分流齿轮相啮合，分流齿轮分别通过膜片联轴器与动力传动轴相连，动力传动轴通过膜片联轴器与分支减速机构相连，分支减速机构包括伞齿轮减速器和行星齿轮减速器，动力传动轴连接于伞齿轮减速器，伞齿轮减速器连接于行星齿轮减速器，行星齿轮减速器连接于旋翼。本传动机构可实现大功率传递，可靠性高，通过改变每个分支旋翼的总距来实现机动飞行；相比于电机直驱多旋翼机，具有更高的效率，较小的控制难度，可实现具有更大载荷飞行，满足更多场景的应用；相比于同一量级单旋翼带尾减的直升机，具有更小的尺寸和存储空间，适合作为舰载机使用。

技术领域

本实用新型属于传动系统结构设计技术领域，特别是涉及一种多旋翼式无人机传动机构。

背景技术

多旋翼飞行器由于结构简单、操纵灵活、机动性能好而被广泛应用于侦察、巡逻、信息采集、指挥调度、高效搜救及抢险救灾等。但现有的多旋翼大多都是电机直驱旋翼，通过改变电机转速来控制飞行器的姿态，由于电池能量密度低，使得纯电的多旋翼无人机效率低且机载重量小，续航里程短，大大限制多旋翼往更多方向的应用和发展。

目前国内的多旋翼大多起飞重量在5kg～200kg左右，更大的起飞重量在国内基本属于空白，200kg以上的多旋翼使用纯电驱动是不太现实的，因为每台电动机需要较大的体积和重量，因此如采用100kw的发动机，最终可实现最大起飞重量530kg，除了自身的设备重量可以加100kg燃油，续航有5～6h，实用升限3000米，这样的性能可满足的应用场景就大大增加，比如物资运输抛投、电力巡线、地理测绘、察打一体等。而且多旋翼操作简单，相比同量级单旋翼带尾桨直升机所占空间小，适合做舰载机，满足海军装备的要求。

因此本实用新型设计了一款多旋翼的传动系统，该传动系统通过一台发动机动力输入，将发动机的功率进行四支分流，通过动力传动轴及膜片联轴器将功率传递至各分支旋翼，经过一级锥齿轮换向减速和一级行星齿轮减速，最终输出至旋翼端，该传动系统可以保持四个旋翼的转速相同，通过改变不同旋翼的总距来实现机动飞行，该传动具有效率高、传递功率高、减速比大等优点，由于发动机作为动力输入源可以使得飞行器具有大载重量和长航时，弥补了电动多旋翼的弊端和缺点。

实用新型内容

本实用新型目的在于通过提供一种多旋翼式无人机的传动机构，解决背景技术中提出的纯电的多旋翼无人机效率低且机载重量小，续航里程短等问题。该传动机构可传递大功率、大减速比以及传动效率高等优点。每个旋翼的转速一致，两分支旋翼正转，两分支旋翼反转，此方法可用来抵消反扭矩，通过改变每个旋翼的总距来实现飞行器的机动飞行。

为了实现本实用新型目的，本实用新型公开了一种多旋翼式无人机传动机构，包括发动机、单向离合器、输入齿轮、分流齿轮、膜片联轴器、动力传动轴和分支减速机构；发动机通过单向离合器与输入齿轮相连，单向离合器用于防止旋翼反带发动机；输入齿轮与四个分流齿轮相啮合，分流齿轮处于均布状态，轴夹角为90°，四个分流齿轮两两之间的夹角为90°；分流齿轮分别通过膜片联轴器与动力传动轴相连，实现分支动力传递，膜片联轴器用于补偿轴向以及角度的偏差；动力传动轴通过膜片联轴器与分支减速机构相连，分支减速机构包括伞齿轮减速器和行星齿轮减速器，动力传动轴连接于伞齿轮减速器，伞齿轮减速器连接于行星齿轮减速器，行星齿轮减速器连接于旋翼；

发动机功率和转速通过单向离合器传递给输入齿轮，输入齿轮与四个分流齿轮同时啮合，实现功率和转速的换向和分流；四个分流齿轮通过膜片联轴器与动力传动轴一端连接，实现功率和转速的远距离传递；动力传动轴另一端通过膜片联轴器与各分支的伞齿轮减速器相连，伞齿轮减速器再次实现功率换向和减速；伞齿轮减速器与行星齿轮减速器相连，功率和转速通过行星齿轮减速器实现大减速比同时增加行星架的扭矩，最终行星架通过桨毂将发动机转速和扭矩传递至旋翼桨叶，通过改变各桨叶总距来控制无人机飞行姿态。