CN212744970U - 一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，包括齿轮箱本体、齿轮箱下盖、输入轴、输出轴、主动齿轮和与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述齿轮箱本体设于所述齿轮箱下盖的顶面，所述输入轴穿过所述齿轮箱下盖竖直设置，所述输出轴穿过所述齿轮箱本体水平设置，在所述输入主轴的周侧上从上至下依次设有第一滚子轴承、主动齿轮和第二滚子轴承，在所述输出轴的周侧上从左至右依次设有所述从动齿轮和第三滚子轴承。本实用新型的有益效果是齿轮箱体积小、重量轻、密封性好、结构稳定。

Description

一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱

技术领域

本实用新型涉及无人机齿轮箱领域，尤其涉及一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱。

背景技术

齿轮箱从工业革命时期一直发展至今，技术已经非常成熟了。针对不同行业，齿轮箱要求的性能参数各不相同。而在航空方面，为了降低机身的整体重量，在同等功率下提升机体负载，需要尽可能降低齿轮箱的重量；同时，为了降低飞行过程中的风阻，需要压缩机身体积，因此需要在保证密封的情况下，尽可能减小齿轮箱的体积。

目前市面上的航空级，适用于重载无人机的齿轮箱都存在结构复杂、重量较重、体积较大、并且不方便安装的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，包括齿轮箱本体、齿轮箱下盖、输入轴、输出轴、主动齿轮和与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述齿轮箱本体设置于所述齿轮箱下盖的顶面，所述输入轴穿过所述齿轮箱下盖竖直设置，所述输出轴穿过所述齿轮箱本体水平设置，在所述输入主轴的外周侧上从上至下依次设有第一滚子轴承、主动齿轮和第二滚子轴承，在所述输出轴的外周侧上从左至右依次设有所述从动齿轮和第三滚子轴承，所述主动齿轮、从动齿轮、第一滚子轴承、第二滚子轴承和第三滚子轴承均设于所述齿轮箱本体和所述齿轮箱下盖所围成的空腔内，所述第一滚子轴承、第二滚子轴承和第三滚子轴承均为双列圆锥滚子轴承。

进一步地，所述输入轴的顶部设有轴环，所述第一滚子轴承设于所述轴环上方，所述主动齿轮设于所述轴环外周侧，所述第二滚子轴承设于所述轴环下方。

进一步地，所述齿轮箱本体包括主动齿轮盖和从动齿轮盖，所述主动齿轮盖包覆所述主动齿轮设置，所述从动齿轮盖包覆所述从动齿轮设置，所述输出轴穿过所述从动齿轮盖设置。

进一步地，所述第一滚子轴承穿过所述主动齿轮盖设置，且所述第一滚子轴承的上方设有第一轴承限位座，所述第一轴承限位座包覆所述第一滚子轴承，所述第一轴承限位座的底部与所述主动齿轮盖的顶部连接。

进一步地，所述第二滚子轴承穿过所述齿轮箱下盖设置，且所述第二滚子轴承的下方设有第二轴承限位座，所述第二轴承限位座包覆所述第二滚子轴承，所述第二轴承限位座的顶部与所述齿轮箱下盖的底面连接，所述输入轴穿过所述第二轴承限位座设置。

进一步地，所述第三滚子轴承穿过所述从动齿轮盖设于所述从动齿轮盖的右侧，所述第三滚子轴承的右侧设有第三轴承限位座，所述第三轴承限位座包覆所述第三滚子轴承，所述第三轴承限位座的左侧与所述从动齿轮盖的右侧连接。

进一步地，所述从动齿轮盖的顶部设有注油嘴，所述从动齿轮盖的侧面设有放油口，所述第二轴承限位座的底部设有输入油封，所述第三轴承限位座的右侧设有输出油封。

进一步地，所述输入油封和所述输出油封均为单唇型油封。

进一步地，所述主动齿轮和所述从动齿轮均为圆弧锥形齿轮。

进一步地，所述主动齿轮的底面设有环形凹槽，所述主动齿轮的底面与所述齿轮箱下盖之间留有间隙。

本实用新型的有益效果在于：

1、将主动齿轮盖包覆在主动齿轮上，从动齿轮盖包覆在从动齿轮上，用第一轴承限位座包覆住穿过主动齿轮盖的第一滚子轴承，用第二轴承限位座包覆住穿过齿轮箱下盖的第二滚子轴承，尽可能压缩齿轮箱内部的空间，从而将齿轮箱本体的体积最小化。

2、输入轴通过主动齿轮输入扭矩，从动齿轮通过输出轴向右侧输出扭矩，通过在输入轴的轴肩的上方和下方分别设置双列圆锥滚子轴承，来实现对输入轴的施加径向和轴向的力，从而对其定位，使其在转动时不会发生轴向和径向的移动，结构稳定，同时使输入轴的能承受极大的轴向力。

3、第二滚子轴承的顶部将主动齿轮顶起，使主动齿轮与齿轮箱下盖之间留出间隙，使主动齿轮和齿轮箱下盖之间不接触，从而减少摩擦。

4、主动齿轮的底部设置环形凹槽，能够显著降低主动齿轮的重量。

5、输出轴通过第三滚子轴承进行径向定位，由于第三滚子轴承的右侧抵在第三轴承限位座上，左侧抵在输出轴的轴肩上，因此与输出轴固定连接的从动齿轮无法向右移动，同时由于输出轴的右端的联轴会给输出轴一个向右的拉力，因此输出轴也无法向左移动，输出轴在轴向上被定位，结构稳定。

附图说明

图1是本实用新型实施例1所述一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱的主视图；

图2是本实用新型实施例1所述一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱的俯视图；

图3是图2中A-A截面的剖视图；

图4是本实用新型实施例2所述一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱的俯视图；

图5是图4中B-B截面的剖视图。

附图标记：

1-齿轮箱本体，11-主动齿轮盖，12-从动齿轮盖，121-注油嘴，122-放油口，123-输出油封，2-齿轮箱下盖，3-输入轴，31-轴环，32-第一滚子轴承，321-第一轴承限位座，33-第二滚子轴承，331-第二轴承限位座，332-输入油封，4-输出轴，41-轴肩，42-第三滚子轴承，421-第三轴承限位座，5-主动齿轮，51-环形凹槽，6-从动齿轮，7-限位环，8-定位套。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1：

如图1-图3所示，一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，包括齿轮箱本体1、齿轮箱下盖2、输入轴3、输出轴4、主动齿轮5和从动齿轮6。所述齿轮箱本体1设于所述齿轮箱下盖2的顶面，所述主动齿轮5和所述从动齿轮6均为一对相互啮合的圆弧锥形齿轮。

所述输入轴3的顶部设有轴环31，所述轴环31上方设有第一滚子轴承32，所述主动齿轮5设于所述轴环31外周侧，所述轴环31下方设有所述第二滚子轴承33，所述主动齿轮5的底面设有环形凹槽51，所述主动齿轮5的底面与所述齿轮箱下盖2之间留有间隙。在所述输出轴4的外周侧上从左至右依次设有所述从动齿轮6和第三滚子轴承42，所述从动齿轮6与所述输出轴4的左端固定连接，所述从动齿轮6的右端设有端面向右的轴肩41，所述第三滚子轴承42的左侧抵在所述轴肩41上，第一滚子轴承32、第二滚子轴承33和第三滚子轴承42均为双列圆锥滚子轴承，当然，也可以用滚子轴承加球轴承的结构形式来替代所述双列圆锥滚子轴承。

所述齿轮箱本体1包括主动齿轮盖11和从动齿轮盖12，所述主动齿轮5、从动齿轮6、第一滚子轴承32、第二滚子轴承33和第三滚子轴承42均设于所述齿轮箱本体1和所述齿轮箱下盖2所围成的空腔内。所述主动齿轮盖11包覆所述主动齿轮5设置，所述从动齿轮盖12包覆所述从动齿轮6设置，所述从动齿轮盖12的顶部设有注油嘴121，所述从动齿轮盖12的侧面设有放油口122。

所述第一滚子轴承32穿过所述主动齿轮盖11设置，且所述第一滚子轴承32的上方设有第一轴承限位座321，所述第一轴承限位座321包覆所述第一滚子轴承32，所述第一轴承限位座321的底部与所述主动齿轮盖11的顶部连接。

所述第二滚子轴承33穿过所述齿轮箱下盖2设置，且所述第二滚子轴承33的下方设有第二轴承限位座331，所述第二轴承限位座331的底部设有输入油封332，所述第二轴承限位座331包覆所述第二滚子轴承33，所述第二轴承限位座331的顶部与所述齿轮箱下盖2的底面连接。

所述第三滚子轴承42穿过所述从动齿轮盖12设于所述从动齿轮盖12的右侧，所述第三滚子轴承42的右侧设有第三轴承限位座421，所述第三轴承限位座421的右侧设有输出油封123，所述第三轴承限位座421包覆所述第三滚子轴承42，所述第三轴承限位座421的左侧与所述从动齿轮盖12的右侧连接。所述输入油封332和所述输出油封123均为单唇型油封，由于齿轮箱在无人机内部，使用环境较为洁净，因此单唇型油封能够满足需求，无需能够防尘的双唇型油封，但是本领域技术人员在设计专用环境下的无人机齿轮箱时，可根据需要使用双唇型油封。

所述输入轴3从下至上依次穿过输入油封332、第二轴承限位座331、齿轮箱下盖2和主动齿轮盖11竖直设置，所述输出轴4从右至左依次穿过所述输出油封123和从动齿轮盖12水平设置。

输入轴3通过主动齿轮5输入扭矩，从动齿轮6通过输出轴4向右侧输出扭矩，通过在输入轴3的轴环31的上方和下方分别设置双列圆锥滚子轴承，来实现对输入轴3施加径向和轴向的力，从而对其定位，使其在转动时不会发生轴向和径向的移动，结构更加稳定。

第二滚子轴承33的顶部将主动齿轮5顶起，使主动齿轮5与齿轮箱下盖2之间留出间隙，使主动齿轮5和齿轮箱下盖2之间不接触，从而减少摩擦。

主动齿轮5的底部设置环形凹槽51，从而降低主动齿轮5的重量。

输出轴4通过第三滚子轴承42进行径向定位，由于第三滚子轴承42的右侧抵在第三轴承限位座421上，左侧抵在输出轴4的轴肩41上，因此与输出轴4固定连接的从动齿轮6无法向右移动，同时由于输出轴4的右端的联轴器会给输出轴4一个向右的拉力，因此输出轴4也无法向左移动，输出轴4在轴向上被定位，结构稳定，同时使输入轴的能承受极大的轴向力。

将主动齿轮盖11包覆在主动齿轮5上，从动齿轮盖12包覆在从动齿轮6上，用第一轴承限位座321包覆住穿过主动齿轮盖11的第一滚子轴承32，用第二轴承限位座331包覆住穿过齿轮箱下盖2的第二滚子轴承33，尽可能压缩齿轮箱内部的空间，从而将齿轮箱本体1的体积最小化。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上作出的改进，如图4和图5所示，在第三滚子轴承42的左侧设置限位环7，该限位环7与所述第三轴承限位座421固定连接，使得第三滚子轴承42的外环的左侧端面抵在限位环7上。在所述第三滚子轴承42的右侧设置定位套8，定位套8与输出轴4固定连接，当输出轴4向左侧移动时，与输出轴4固定连接的定位套8抵在第三滚子轴承42上，第三滚子轴承42抵在与第三轴承限位座421固定连接的限位环7上，从而不通过外力阻止输出轴4向左发生位移，本方案中的连接方式是通过机米螺丝连接限位环7与第三轴承限位座421以及定位套8和输出轴4，连接还可以是卡接或其他可拆卸的连接方式，本技术方案不对此作出限定。与前述方案相比，此方案结构更加稳定，但重量有所增加，实际使用时，本领域技术人员可根据需求选择不同的技术方案。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，包括齿轮箱本体、齿轮箱下盖、输入轴、输出轴、主动齿轮和与所述主动齿轮啮合的从动齿轮，所述齿轮箱本体设置于所述齿轮箱下盖的顶面，所述输入轴穿过所述齿轮箱下盖竖直设置，所述输出轴穿过所述齿轮箱本体水平设置，在所述输入轴的外周侧上从上至下依次设有第一滚子轴承、主动齿轮和第二滚子轴承，在所述输出轴的外周侧上从左至右依次设有所述从动齿轮和第三滚子轴承，所述主动齿轮、从动齿轮、第一滚子轴承、第二滚子轴承和第三滚子轴承均设于所述齿轮箱本体和所述齿轮箱下盖所围成的空腔内，所述第一滚子轴承、第二滚子轴承和第三滚子轴承均为双列圆锥滚子轴承。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述输入轴的顶部设有轴环，所述第一滚子轴承设于所述轴环上方，所述主动齿轮设于所述轴环外周侧，所述第二滚子轴承设于所述轴环下方。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱本体包括主动齿轮盖和从动齿轮盖，所述主动齿轮盖包覆所述主动齿轮设置，所述从动齿轮盖包覆所述从动齿轮设置，所述输出轴穿过所述从动齿轮盖设置。

4.根据权利要求3所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述第一滚子轴承穿过所述主动齿轮盖设置，且所述第一滚子轴承的上方设有第一轴承限位座，所述第一轴承限位座包覆所述第一滚子轴承，所述第一轴承限位座的底部与所述主动齿轮盖的顶部连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述第二滚子轴承穿过所述齿轮箱下盖设置，且所述第二滚子轴承的下方设有第二轴承限位座，所述第二轴承限位座包覆所述第二滚子轴承，所述第二轴承限位座的顶部与所述齿轮箱下盖的底面连接，所述输入轴穿过所述第二轴承限位座设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述第三滚子轴承穿过所述从动齿轮盖设于所述从动齿轮盖的右侧，所述第三滚子轴承的右侧设有第三轴承限位座，所述第三轴承限位座包覆所述第三滚子轴承，所述第三轴承限位座的左侧与所述从动齿轮盖的右侧连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述从动齿轮盖的顶部设有注油嘴，所述从动齿轮盖的侧面设有放油口，所述第二轴承限位座的底部设有输入油封，所述第三轴承限位座的右侧设有输出油封。

8.根据权利要求7所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述输入油封和所述输出油封均为单唇型油封。

9.根据权利要求1或2所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述主动齿轮和所述从动齿轮均为圆弧锥形齿轮。

10.根据权利要求1或2所述的一种用于无人机的轻量化重载齿轮箱，其特征在于，所述主动齿轮的底面设有环形凹槽，所述主动齿轮的底面与所述齿轮箱下盖之间留有间隙。

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