CN112722245A - 一种高精度齿轮变距系统 - Google Patents

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温小青
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郭晓军
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Abstract

本发明公开了一种高精度齿轮变距系统，本发明一种高精度齿轮变距系统，包括用于连接动力系统的齿轮箱，所述齿轮箱外壁上贯穿有螺母，所述螺母的轴线与输出轴的轴线相重合；输出轴为空心轴，所述输出轴与螺母的轴线处贯穿有丝杆，所述丝杆与螺母螺纹配合；所述丝杆顶端穿出输出轴并可转动地连接有带动桨夹转动的变距桨摇臂架；所述齿轮箱外侧设置有用于驱动丝杆转动的驱动装置。本发明通过空心的输出轴为变距系统提供了安装空间，驱动装置驱动丝杆转动，利用螺母与丝杆的螺纹连接将丝杆的转动转变为上下运动，丝杆穿过输出轴带动变距桨摇臂架上下运动，从而驱动桨夹变换角度，结构简单，变距可靠，精度高。

Description

一种高精度齿轮变距系统
技术领域
本发明涉及螺旋桨变距领域，尤其涉及一种高精度齿轮变距系统。
背景技术
飞行器特别是有倾转结构的飞行器，越来越多的有了螺旋桨变距的需求。目前市面上大部分的变距结构都是通过多个舵机与复杂的连杆结构实现变距，无法实现高精度变距且重量比较重，结构复杂。
因此需要一种重量较轻，高精度的变距系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度齿轮变距系统，解决现有的螺旋桨变距系统结构复杂的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种高精度齿轮变距系统，包括
用于连接动力系统的齿轮箱，所述齿轮箱包括相互垂直的输入轴和输出轴，所述输出轴顶端设置有桨夹固定件，所述桨夹固定件周侧可旋转地设置有多个桨夹，所述桨夹上固定有螺旋桨；
所述齿轮箱外壁上贯穿有螺母，所述螺母的轴线与输出轴的轴线相重合；输出轴为空心轴，所述输出轴与螺母的轴线处贯穿有丝杆，所述丝杆与螺母螺纹配合；所述丝杆顶端穿出输出轴并可转动地连接有变距桨摇臂架，所述变距桨摇臂架具有多个分支，所述分支的数量与桨夹的数量相同，分支与桨夹一一对应，分支通过变距桨摇臂带动桨夹转动；
所述齿轮箱外侧设置有驱动装置，所述驱动装置驱动有摇臂主动齿轮，所述丝杆底端穿出螺母并设置有摇臂从动齿轮，所述摇臂主动齿轮与摇臂从动齿轮相啮合。
进一步的，所述齿轮箱包括齿轮箱箱体、齿轮箱下盖、齿轮箱上盖，所述齿轮箱上盖与齿轮箱下盖分别设置在所述齿轮箱箱体上下两个开口处；所述输入轴横向设置在齿轮箱箱体内并从齿轮箱箱体侧面穿出，所述输出轴纵向设置在齿轮箱箱体内并从齿轮箱上盖穿出；所述输入轴与输出轴在齿轮箱箱体内通过斜齿轮传动。
再进一步的，所述齿轮箱上盖和齿轮箱下盖与所述齿轮箱箱体之间均设置有密封圈。
再进一步的，所述螺母贯穿所述齿轮箱下盖。
再进一步的，所述丝杆顶端设置有上限位件和下限位件，所述上限位件和下限位件分别设置在所述变距桨摇臂架上下两侧。
再进一步的，所述桨夹的数量为三个，所述分支的数量也为三个。
再进一步的，所述驱动装置为舵机。
再进一步的，所述桨夹固定件上方设置有整流罩。
再进一步的，所述驱动装置设置在所述齿轮箱下盖上。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
本发明通过空心的输出轴为变距系统提供了安装空间，驱动装置驱动丝杆转动，利用螺母与丝杆的螺纹连接将丝杆的转动转变为上下运动，丝杆穿过输出轴带动变距桨摇臂架上下运动，从而驱动桨夹变换角度，结构简单，变距可靠，精度高。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明高精度齿轮变距系统的立体图；
图2为本发明高精度齿轮变距系统去除螺旋桨后的立体图；
图3为本发明的齿轮箱爆炸图；
图4为本发明去除齿轮箱后的结构示意图；
附图标记说明：1、齿轮箱；101、输入轴；102、输出轴；103、齿轮箱箱体；104、齿轮箱下盖；105、齿轮箱上盖；106、斜齿轮；107、密封圈；2、桨夹固定件；3、桨夹；4、螺旋桨；5、螺母；6、丝杆；7、变距桨摇臂架；701、分支；8、变距桨摇臂；9、驱动装置；10、摇臂主动齿轮；11、摇臂从动齿轮；12、上限位件；13、下限位件；14、整流罩。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，一种高精度齿轮变距系统的其中一种具体实施例，包括用于连接动力系统的齿轮箱1，所述齿轮箱1包括齿轮箱箱体103、齿轮箱下盖104、齿轮箱上盖105和相互垂直的输入轴101与输出轴102，齿轮箱箱体103为上下开口的结构，所述齿轮箱上盖105与齿轮箱下盖104分别安装在所述齿轮箱箱体103上下两个开口处，所述齿轮箱上盖105和齿轮箱下盖104与所述齿轮箱箱体103之间均放置有密封圈107，以确保齿轮箱箱体内部的密封性。所述输入轴101横向安装在齿轮箱箱体103内并从齿轮箱箱体103侧面穿出，输入轴穿出齿轮箱箱体的位置通过轴承与油封安装，输入轴位于齿轮箱箱体内部一端也通过轴承安装在轴承安装位上，此为现有技术，在此不再赘述。所述输出轴102纵向安装在齿轮箱箱体103内并从齿轮箱上盖105穿出，输出轴的安装以及穿出齿轮箱上盖处的密封也是现有技术，在此不再赘述。输出轴与输入轴在齿轮箱箱体内相互垂直，输入轴101与输出轴102在齿轮箱箱体103内通过斜齿轮106传动，使输入轴能够带动输出轴转动。
所述输出轴102顶端固定安装有桨夹固定件2，使输出轴带动桨夹固定件一同转动。所述桨夹固定件2周侧可旋转地安装有三个桨夹3，使桨夹可以在桨夹固定件转动面的垂直面上转动，所述桨夹3上固定安装有螺旋桨4，使螺旋桨在随桨夹固定件转动的同时也能随桨夹旋转而调整角度。
齿轮箱下盖104上贯穿有所述螺母5，螺母采用铜螺母。所述螺母5的轴线与输出轴102的轴线相重合。输出轴102为空心轴，所述输出轴102与螺母5的轴线处贯穿有丝杆6，所述丝杆6与螺母5螺纹配合，当丝杆转动时，由于螺母的作用丝杆会上下移动。所述丝杆6顶端穿出输出轴102并可转动地安装有变距桨摇臂架7，所述变距桨摇臂架7具有三个分支701，分支701与桨夹3一一对应，分支701通过变距桨摇臂8带动桨夹3转动，具体地在桨夹侧面具有一凸块，变距桨摇臂上端与分支的端头铰接，下端与该凸块的端头铰接。变距桨摇臂架在丝杆顶端可转动，能够保证变距桨摇臂架与桨夹固定件一同转动。
所述丝杆6顶端安装有上限位件12和下限位件13，所述上限位件12和下限位件13分别位于在所述变距桨摇臂架7上下两侧，使变距桨摇臂架能够随丝杆上下移动。齿轮箱下盖上有驱动装置9安装位，安装驱动装置后，驱动装置9位于所述齿轮箱1外侧，本具体实施例中驱动装置9采用舵机。所述驱动装置9驱动有摇臂主动齿轮10，所述丝杆6底端穿出螺母5并安装有摇臂从动齿轮11，所述摇臂主动齿轮10与摇臂从动齿轮11相啮合。当作为驱动装置的舵机接收到信号后，开始转动，通过摇臂主动齿轮带动摇臂从动齿轮转动，摇臂从动齿轮与丝杆同步转动，丝杆与螺母发生相对转动后，丝杆相对于螺母进行上下运动，带动变距桨摇臂架上下运动，变距桨摇臂架通过变距桨摇臂驱动桨夹旋转，调节螺旋桨角度。
所述桨夹固定件2上方安装有整流罩14，将变距桨摇臂架与变距桨摇臂等变距装置保护起来。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高精度齿轮变距系统，其特征在于：包括
用于连接动力系统的齿轮箱(1)，所述齿轮箱(1)包括相互垂直的输入轴(101)和输出轴(102)，所述输出轴(102)顶端设置有桨夹固定件(2)，所述桨夹固定件(2)周侧可旋转地设置有多个桨夹(3)，所述桨夹(3)上固定有螺旋桨(4)；
所述齿轮箱(1)外壁上贯穿有螺母(5)，所述螺母(5)的轴线与输出轴(102)的轴线相重合；输出轴(102)为空心轴，所述输出轴(102)与螺母(5)的轴线处贯穿有丝杆(6)，所述丝杆(6)与螺母(5)螺纹配合；所述丝杆(6)顶端穿出输出轴(102)并可转动地连接有变距桨摇臂架(7)，所述变距桨摇臂架(7)具有多个分支(701)，所述分支(701)的数量与桨夹(3)的数量相同，分支(701)与桨夹(3)一一对应，分支(701)通过变距桨摇臂(8)带动桨夹(3)转动；
所述齿轮箱(1)外侧设置有驱动装置(9)，所述驱动装置(9)驱动有摇臂主动齿轮(10)，所述丝杆(6)底端穿出螺母(5)并设置有摇臂从动齿轮(11)，所述摇臂主动齿轮(10)与摇臂从动齿轮(11)相啮合。
2.根据权利要求1所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述齿轮箱(1)包括齿轮箱箱体(103)、齿轮箱下盖(104)、齿轮箱上盖(105)，所述齿轮箱上盖(105)与齿轮箱下盖(104)分别设置在所述齿轮箱箱体(103)上下两个开口处；所述输入轴(101)横向设置在齿轮箱箱体(103)内并从齿轮箱箱体(103)侧面穿出，所述输出轴(102)纵向设置在齿轮箱箱体(103)内并从齿轮箱上盖(105)穿出；所述输入轴(101)与输出轴(102)在齿轮箱箱体(103)内通过斜齿轮(106)传动。
3.根据权利要求2所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述齿轮箱上盖(105)和齿轮箱下盖(104)与所述齿轮箱箱体(103)之间均设置有密封圈(107)。
4.根据权利要求2所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述螺母(5)贯穿所述齿轮箱下盖(104)。
5.根据权利要求1所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述丝杆(6)顶端设置有上限位件(12)和下限位件(13)，所述上限位件(12)和下限位件(13)分别设置在所述变距桨摇臂架(7)上下两侧。
6.根据权利要求1所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述桨夹(3)的数量为三个，所述分支(701)的数量也为三个。
7.根据权利要求1所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述驱动装置(9)为舵机。
8.根据权利要求1所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述桨夹固定件(2)上方设置有整流罩(14)。
9.根据权利要求2所述的高精度齿轮变距系统，其特征在于：所述驱动装置(9)设置在所述齿轮箱下盖(104)上。
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