CN106956770A - 一种飞行器主动差速器调速机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及飞行器技术领域，具体为一种飞行器主动差速器调速机构包括框架外壳、所述框架外壳包括三个并排的腔室；在中间腔室内设有差速器；所述差速器的输出端与从半轴连接；从半轴与螺旋桨传动装置连接；在两侧腔室对称设有主动调速装置。本发明所提供的飞行器主动差速器调速机构提高了飞行器的整体功能性，增加了飞行器的姿态调节手段，提高了动力利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，具体为一种飞行器主动差速器调速机构。
背景技术
传统电动多旋翼飞行器，每根支轴端部的电机都是独立驱动，可通过各个电调分别调整对应电机的转速，利用各电机所带旋翼的速度差产生的拉力差来调整飞行器的姿态。传统电动多旋翼是各支轴电机单独调速，相互之间没有机械方面的联系，结构简单，调节姿态的手段单一，用于独立电动驱动一般是没问题，但是如果采用其他大马力但是反应比较慢的动力源（譬如发动机等）组成的单一动力分散输出这种新型结构的多旋翼飞行器，就无法满足调整姿态的需要。传统电动多旋翼飞行器的驱动电机必须同时满足主动力驱动和姿态调整的需要，动力利用效率低，无法始终工作在最佳状态。
现有技术下对这种创新型多旋翼飞行器姿态调整没有很好的解决办法，不仅在很大程度上限定了飞行器的功能性，而且给用户造成了很大的使用障碍，限制了整个多旋翼飞行器行业的快速发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞行器主动差速器调速机构，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明所提供的飞行器主动差速器调速机构提高了飞行器的整体功能性，增加了飞行器的姿态调节手段，提高了动力利用效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种飞行器主动差速器调速机构，包括框架外壳、所述框架外壳包括三个并排的腔室；在中间腔室内设有差速器；所述差速器的输出端与从半轴连接；从半轴与螺旋桨传动装置连接；在两侧腔室对称设有主动调速装置；所述主动调速装置包括调节执行机构和控制机构；所述调节执行机构包括助力调节机构和阻尼调节机构；所述助力调节机构包括主动助力齿轮、驱动主动助力齿轮的助力电机以及与主动助力齿轮啮合的从动助力齿轮，所述从动助力齿轮与从半轴连接；所述阻尼调节机构包括阻尼调节盘以及与阻尼调节盘间隙配合的阻尼刹车片；所述阻尼刹车片与从半轴连接；所述控制机构与助力电机电信号连接并控制助力电机的运行；所述控制机构与阻尼调节盘电信号连接并调整阻尼调节盘与阻尼刹车片的间隙。
其中，所述差速器包括一行星齿轮架，所述行星齿轮架内部安装有至少两个对称的行星锥形齿，与从半轴连接的从半轴锥形齿分别在左右两侧通过齿轮啮合连接两个行星锥形齿；所述行星齿轮架外侧连接从动齿轮，从动齿轮啮合与传动轴固定连接的主动齿轮。
其中，所述框架外壳是一体成型结构或是三个独立腔室配合而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构合理，功能性强，主动调速装置的控制机构输出混合交叉控制信号，混合交叉控制两侧调节执行机构，在一侧的助力力调节机构工作时，另外一侧的阻尼调节机构协同工作，从而主动控制差速器两侧从半轴所受到的力矩大小反向变化，使等速输出的两侧支轴上的螺旋桨转速发生反向变化，即一侧加速的同时另外一侧减速，进而实现改变两侧螺旋桨转速差的目的；能达到主动调速的效果，两侧螺旋桨通过机械结构连接，相互作用，经济实用，耐用性强，本发明通过合理的结构合计，通过分别实时地改变各螺旋桨的转速差，可以在飞行过程中动态调整飞行器的姿态，增加了飞行器的姿态调节手段，很大程度上提高了飞行器的整体功能性，为开发各种新型多旋翼飞行器提供了更多的选择空间，特别适合于各种单一动力分散输出，且配备大马力低响应速度动力源的多旋翼，满足其姿态调整的需要。为使用者提供了很大的便利。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的主动调速装置结构示意图；
附图标识：
1.框架外壳、2.差速器、3.第一主动调速装置、3’.第二主动调速装置、4.变向锥形齿组、5.调节执行机构、6.控制机构、7.螺旋桨传动装置、8.助力调节机构、9.阻尼调节机构、10.螺旋桨、11.主动齿轮、12.从动齿轮、13.主动助力齿轮、14.从动助力齿轮、15.行星锥形齿、17. 半轴齿轮、18.驱动锥形齿、19.转轴锥形齿、21.助力电机、22.阻尼调节盘、23阻尼刹车片、24.联轴器、31.行星齿轮架、41.传动轴、45.从半轴、47.旋翼传动轴、48.螺旋桨转轴、55.T型固定座、56.转轴座、61.轴承。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1和图2，本发明提供一种飞行器主动差速器调速机构，包括框架外壳1、所述框架外壳1包括三个并排的腔室；在中间腔室内设有差速器2；所述差速器2的输出端与从半轴45连接；从半轴45与螺旋桨传动装置7连接；
在两侧腔室对称设有主动调速装置3，3’；
所述主动调速装置3，3’包括调节执行机构5和控制机构6；所述调节执行机构5包括助力调节机构8和阻尼调节机构9；
所述助力调节机构8包括主动助力齿轮13、驱动主动助力齿轮13的助力电机21以及与主动助力齿轮13啮合的从动助力齿轮14，所述从动助力齿轮14与从半轴45连接；
所述阻尼调节机构9包括阻尼调节盘22以及与阻尼调节盘22间隙配合的阻尼刹车片23；所述阻尼刹车片23与从半轴45连接；
所述控制机构6与助力电机21电信号连接并控制助力电机21的运行；所述控制机构6与阻尼调节盘22电信号连接并调整阻尼调节盘22与阻尼刹车片23的间隙。
优选的，所述差速器2包括一行星齿轮架31，所述行星齿轮架31内部安装有至少两个对称的行星锥形齿15，与从半轴45连接的从半轴锥形齿17分别在左右两侧通过齿轮啮合连接两个行星锥形齿15；所述行星齿轮架31外侧连接从动齿轮12，从动齿轮12啮合与传动轴41固定连接的主动齿轮11。
优选的，所述框架外壳1是一体成型结构或是三个独立腔室配合而成。
优选的，所述螺旋桨传动装置7由变向锥形齿组4、旋翼传动轴47、螺旋桨转轴48、T型固定座55、转轴座56和轴承61等组成。
优选的，所述变向锥形齿组4包括与旋翼传动轴47连接的驱动锥形齿18和上部与螺旋桨转轴48连接的转轴锥形齿19，驱动锥形齿18通过齿轮啮合连接转轴锥形齿19。
优选的，所述主动齿轮11、从动齿轮12、主动助力齿轮13、从动助力单向齿轮14、行星锥形齿15、主半轴锥形齿16、半轴齿轮17、驱动锥形齿18、转轴锥形齿19的规格不少于一种。
优选的，所述框架外壳1与传动轴41、从半轴45连接处均设有轴承61。
优选的，所述行星锥形齿15与行星齿轮架31连接处均设有轴承61。
优选的，所述T型固定座55与旋翼传动轴47连接处均设有轴承61。
优选的，所述转轴座56与螺旋桨转轴48连接处设有轴承61。
优选的，所述传动轴41、从半轴45、旋翼传动轴47与螺旋桨转轴48的直径规格不少于一种。
优选的，所述行星锥形齿15不少于两个。
本发明的工作原理为：左右两侧对称设置的第一主动调速装置3和第二主动调速装置3’协同工作，他们的控制机构6输出混合交叉控制信号，混合交叉控制两侧调节执行机构5，在一侧的助力力调节机构8工作时，另外一侧的阻尼调节机构9协同工作，从而主动控制差速器2两侧从半轴45的阻尼反向变化，差速器2的行星锥形齿15旋转，两侧从半轴45的转速随之反向变化，通过联轴器24，使等速输出的两侧支轴上的螺旋桨10转速发生反向变化，即一侧加速的同时另外一侧减速，使飞行器的各螺旋桨10在飞行过程中能够实现相对转速差的操作；经济实用，耐用性强。
通过多组轴承61的配合使用，不仅能够使整体结构的稳定性和实用性得到提高，而且能够避免出现大量的工作噪音，实用性很强。
发动机的动力经传动轴通过主动齿轮驱动从动齿轮，从而带动行星轮架，再由行星轮架带动左、右两条半轴，分别驱动左、右旋翼。差速器的设计要求满足：左半轴转速+右半轴转速=2×行星轮架转速。当飞行器保持水平姿态时，左、右旋翼与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态，而在飞行器需要向一侧倾斜时，通过两侧主动调速装置的混合交叉控制，导致一侧旋翼转速减小，另外一侧旋翼转速增加。
本发明通过合理的结构设计，两侧螺旋桨通过机械结构连接，相互作用，能够轻松方便的改变各螺旋桨之间的转速差，通过分别实时地改变各螺旋桨的转速差，很大程度上提高了飞行器的整体功能性，增加了飞行器的姿态调节手段。
本发明结构合理，实用性强，通过主动力驱动机构和姿态调整装置相对分离并分别实现的技术手段，为开发各种新型多旋翼飞行器提供了更多的选择空间，特别适合于各种单一动力分散输出，且配备大马力低响应速度动力源的多旋翼，满足其姿态调整的需要。为使用者提供了很大的便利，具有很强的实用性。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种飞行器主动差速器调速机构，其特征在于：包括框架外壳（1）、所述框架外壳（1）包括三个并排的腔室；在中间腔室内设有差速器（2）；所述差速器（2）的输出端与从半轴（45）连接；从半轴（45）与螺旋桨传动装置（7）连接；
在两侧腔室对称设有主动调速装置（3，3’）；
所述主动调速装置（3，3’）包括调节执行机构（5）和控制机构（6）；所述调节执行机构（5）包括助力调节机构（8）和阻尼调节机构（9）；
所述助力调节机构（8）包括主动助力齿轮（13）、驱动主动助力齿轮（13）的助力电机（21）以及与主动助力齿轮（13）啮合的从动助力齿轮（14），所述从动助力齿轮（14）与从半轴（45）连接；
所述阻尼调节机构（9）包括阻尼调节盘（22）以及与阻尼调节盘（22）间隙配合的阻尼刹车片（23）；所述阻尼刹车片（23）与从半轴（45）连接；
所述控制机构（6）与助力电机（21）电信号连接并控制助力电机（21）的运行；所述控制机构（6）与阻尼调节盘（22）电信号连接并调整阻尼调节盘（22）与阻尼刹车片（23）的间隙。
2.如权利要求1所述的一种飞行器主动差速器调速机构，其特征在于：
所述差速器（2）包括一行星齿轮架（31），所述行星齿轮架（31）内部安装有至少两个对称的行星锥形齿（15），与从半轴（45）连接的从半轴锥形齿（17）分别在左右两侧通过齿轮啮合连接两个行星锥形齿（15）；所述行星齿轮架（31）外侧连接从动齿轮（12），从动齿轮（12）啮合与传动轴（41）固定连接的主动齿轮（11）。
3.根据权利要求1或2所述的一种飞行器主动差速器调速机构，其特征在于：所述框架外壳（1）是一体成型结构或是三个独立腔室配合而成。
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