[实用新型]一种单发变距四旋翼传动系统

说明书

本实用新型属于新型飞行器研制领域，涉及一种单发变距四旋翼传动系统，将两个同等规格的二级减速齿轮与两个同等规格的一级减速齿轮相互啮合在一起，齿轮中心连线形成“田”字形分布，并在同一平面上，以实现四个齿轮相互联动；其中一组相对的齿轮的一级减速齿轮与同一个动力输出轴相连，动力输出轴输出动力时，与之啮合的两个相对的齿轮会受到相同的力，并将力传递到与之相啮合的齿轮上，同时使之转向相反，以此实现四个齿轮相邻的转速相同但转向相反；四个齿轮中心位置设置有主动轴，主动轴与二级减速齿轮之间通过齿轮啮合。同时保证了发动机的安装位置在机体的中心位置，易于重心配平和保证动力输出的稳定。

技术领域

本实用新型属于新型飞行器研制领域，涉及小型单发变距式四旋翼无人机的动力传输及分配系统。

背景技术

小型四旋翼飞行器大多是电动力和燃油动力。燃油动力的四旋翼飞行器又因发动机数量及姿态控制方式通常分为“单发变距四旋翼”及“多发变转速四旋翼”两类。其中“单发变距四旋翼”飞行器飞行控制是依靠调整四组旋翼的桨距和转速来实现的，四个旋翼的转速始终相同，其相邻两个旋翼转向相反，悬停时保持总的反扭矩为零。因单发输出的动力方向是唯一的。所以需要一组传动系统，将动力均匀的分布在四个旋翼上，同时实现相邻的两旋翼转向相反。

现有的商品级“单发变距四旋翼”数量很少，有一部分因素就是高效率传动系统的开发还不完善。因此需要一种结构简单，效率高，质量轻，成本低、能长时间工作的单发变距四旋翼传动系统。现有的两种单发油动变距四旋翼传动系统，如图1所示，这种单发变距四旋翼传动系统在使用过程中存在以下问题：

发动机的主动轴偏离飞行器中心位置，重心配平较困难；发动机震动对四个旋翼产生的影响不同，易产生结构破坏；皮带轮相互交叉，使相互交叉的两皮带于不交叉的两皮带到达旋翼的距离不同致使出现如图1所示的结构偏差，飞行时易抖动。

另外常见的一种单发变距四旋翼传动系统设计形式如图2所示，这种传动系统“工”字形结构的不稳定性会放大发动机的振动，损坏结构；发动机振动对四个旋翼产生的影响不同，易产生结构破坏；皮带轮相互交叉，使相互交叉的两皮带于不交叉的两皮带到达旋翼的距离不同致使出现结构偏差，飞行时易抖动。同步传动带的90°旋转，加大了皮带的损耗缩短了使用寿命，影响安全。

可见，传统的单发变距四旋翼传动系统的实用性具有一定限制，不能满足实际使用需要。

实用新型内容

本实用新型的目的：提供一种结构简单，效率高，质量轻，成本低的单发变距四旋翼传动系统。能够有效地减少传动过程中的动力损失，同时实现长时间无故障工作，使得飞行器安全稳定的工作。

技术方案：一种单发变距四旋翼传动系统，将两个同等规格的二级减速齿轮与两个同等规格的一级减速齿轮相互啮合在一起，齿轮中心连线形成“田”字形分布，并在同一平面上，以实现四个齿轮相互联动；其中一组相对的齿轮的一级减速齿轮与同一个动力输出轴相连，动力输出轴输出动力时，与之啮合的两个相对的齿轮会受到相同的力，并将力传递到与之相啮合的齿轮上，同时使之转向相反，以此实现四个齿轮相邻的转速相同但转向相反；四个齿轮中心位置设置有主动轴，主动轴与二级减速齿轮之间通过齿轮啮合。同时保证了发动机的安装位置在机体的中心位置，易于重心配平和保证动力输出的稳定。

进一步的，四个齿轮均布置在同一安装架上，所述安装架为方形框架结构。

进一步的，四个齿轮啮合转动，转速相同，对角齿轮转向相同，相邻齿轮转向相反。

进一步的，四个齿轮分别通过同步皮带轮输出动力，通过皮带传递转速至旋翼，旋翼转速相同，对角旋翼转向相同，相邻旋翼转向相反，用于平衡机身反扭矩。

进一步的，在四旋翼的四个支臂上布置有变距舵机，用于驱动桨叶变距，通过桨叶变距使机身姿态及航向变化。