CN212951156U - 一种变转速传动系统及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种变转速传动系统及无人机，该传动系统的第一轮系的输入端用于套设在输入轴上，第一轮系的输出端内套设有超越离合器；超越离合器用于套设在机构的输入端上；第二轮系的输出端用于套设在机构的输入端上，第二轮系的输入端连接离合器的输出端；离合器的输入端套设于第三轮系的输出端内，第三轮系的输入端用于套设在输入轴上；在输入轴呈低转速的情况下，超越离合器处于结合状态，离合器处于分离状态；在输入轴呈高转速的情况下，超越离合器处于超越状态，离合器处于结合状态。可见，应用本实施例提供的方案能够使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能。

Description

一种变转速传动系统及无人机

技术领域

本实用新型涉及飞机技术领域，特别涉及一种变转速传动系统及无人机。

背景技术

目前，传统直升机的传动系统输出的是固定的转速，因此直线机的旋翼是以固定转速转动实现飞行的。而直升机在悬停状态与高速前飞状态下，旋翼所处的气动环境不同，又由于不同的气动环境下，使得直升机的气动性能最优的旋翼转速一般不同。因此直升机的传动系统输出固定转速进而使得旋翼以固定转速转动时，不能使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种变转速传动系统及无人机，以使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种变转速传动系统，包括：用于输出比输入轴的转速低的第一轮系、用于输出比所述输入轴转速高的第二轮系、用于输出转速的第三轮系、离合器和超越离合器；

所述第一轮系的输入端用于套设在所述输入轴上，所述第一轮系的输出端内套设有所述超越离合器，

所述超越离合器用于套设在机构的输入端上；

所述第二轮系的输出端用于套设在机构的输入端上；

所述第二轮系的输入端连接所述离合器的输出端；

所述离合器的输入端套设于所述第三轮系的输出端内，

所述第三轮系的输入端用于套设在所述输入轴上；

在所述输入轴呈低转速的情况下，所述超越离合器处于结合状态，所述离合器处于分离状态，在所述输入轴呈高转速的情况下，所述超越离合器处于超越状态，所述离合器处于结合状态。

本实用新型的一个实施例中，所述第一轮系包括：第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，其中，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮均为外齿轮；

所述第一齿轮的输入端用于套设在所述输入轴上，所述第一齿轮的输出端与所述第二齿轮的输入端啮合；

所述第二齿轮的输出端与所述第三齿轮的输入端呈同轴连接；

所述第三齿轮的输出端与所述第四齿轮的输入端啮合；

所述第四齿轮的输出端内套设有所述超越离合器。

本实用新型的一个实施例中，所述变转速传动系统还包括作为所述机构的第四轮系。

本实用新型的一个实施例中，所述第四轮系为行星轮系；

其中，所述行星轮系包括：一个齿圈、一个太阳轮、一个行星轮和行星架；

所述齿圈的输入端分别套设于所述超越离合器内以及所述第二齿轮系的输出端；

所述太阳轮的输入端用于套设在所述输入轴上，所述太阳轮的输出端与所述行星轮的输入端啮合；

所述行星轮的输出端与所述行星架的输入端固定连接；

所述行星架的输出端作为输出轴。

所述第二轮系包括：第五齿轮和第六齿轮，其中，所述第五齿轮和所述第六齿轮均为外齿轮；

所述第五齿轮的输入端套设在所述离合器的输出端上，所述第五齿轮的输出端与所述第六齿轮的输入端啮合；

所述第六齿轮的输出端套设在所述齿圈的输入端上。

本实用新型的一个实施例中，所述第三轮系包括：第七齿轮和第八齿轮，其中，所述第七齿轮和所述第八齿轮均为外齿轮；

所述第七齿轮的输入端用于套设在所述输入轴上，所述第七齿轮的输出端与所述第八齿轮的输入端啮合；

所述第八齿轮的输出端套设在所述离合器的输入端上。

本实用新型的一个实施例中，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第四齿轮均为斜齿圆柱齿轮。

本实用新型的一个实施例中，所述变转速传动系统还包括：动力源和输入轴，其中，所述输入轴套设于所述动力源的输出端内。

本实用新型的一个实施例中，所述变转速传动系统还包括：发动机和控制器，其中，所述控制器用于控制发动机输出的转速。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种无人机，所述无人机包括：无人机主体和上述任一实施例所述的变转速传动系统；

其中，所述变转速传动系统的输出端套设在所述无人机主体的输入端上，用于为所述无人机主体输出变转速的动力。

本实用新型实施例提供的一种变转速传动系统及无人机，该变转速传动系统的第一轮系的输入端用于套设在输入轴上，第一轮系的输出端内套设有超越离合器；超越离合器用于套设在机构的输入端上；第二轮系的输出端用于套设在机构的输入端上，第二轮系的输入端连接离合器的输出端；离合器的输入端套设于第三轮系的输出端内，第三轮系的输入端用于套设在输入轴上；在输入轴呈低转速的情况下，超越离合器处于结合状态，离合器处于分离状态；在输入轴呈高转速的情况下，超越离合器处于超越状态，离合器处于结合状态。相对于现有技术而言，本实用新型实施例的变转速传动系统采用多个轮系分别与离合器和超越离合器配合，使得在输入轴呈低转速的情况下，超越离合器处于结合状态，离合器处于分离状态，第一轮系输出的低转速传递到机构的输入端上；在输入轴呈高转速的情况下，超越离合器处于超越状态，离合器处于结合状态，第二轮系输出的高转速传递到机构的输入端上，可见，应用本实施例提供的方案能够使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能。当然，实施本实用新型的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种变转速传动系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种变转速传动系统输出低转速状态的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种变转速传动系统输出高转速状态的示意图。

其中，1-第一轮系、2-第二轮系、3-第三轮系、4-离合器、5-超越离合器、6-输入轴、7-第四轮系、1-1-第一齿轮、1-2-第二齿轮、1-3-第三齿轮、1-4-第四齿轮、2-1-第五齿轮、2-2-第六齿轮、3-1-第七齿轮、3-2-第八齿轮、7-1-齿圈、7-2-太阳轮、7-3-行星轮、7-4-行星架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参见图1，图1为本实用新型实施例提供的一种变速传动系统的结构示意图，该传动系统包括：用于输出比输入轴6的转速低的第一轮系1、用于输出比所述输入轴6转速高的第二轮系2、用于输出转速的第三轮系3、离合器4和超越离合器5；

所述第一轮系1的输入端用于套设在所述输入轴6上，所述第一轮系1的输出端内套设有所述超越离合器5，

所述超越离合器5用于套设在机构的输入端上；

所述第二轮系2的输出端用于套设在机构的输入端上；

所述第二轮系2的输入端连接所述离合器4的输出端；

所述离合器4的输入端套设于所述第三轮系3的输出端内，

所述第三轮系3的输入端用于套设在所述输入轴6上；

在所述输入轴6呈低转速的情况下，所述超越离合器5处于结合状态，所述离合器4处于分离状态，在所述输入轴6呈高转速的情况下，所述超越离合器5处于超越状态，所述离合器4处于结合状态。

上述低转速是指转速低于预设阈值的转速，上述高转速是指转速高于该预设阈值的转速，预设阈值的大于根据实际应用场景确定。

其中，第一轮系1是由至少一对齿轮配合构成的轮系，当该第一轮系1的输入端处于低转速的情况下，通过第一轮系1中各个轮系的配比传动，第一轮系1的输出端输出比第一轮系1的输入端更低的转速。

第二轮系2是由至少一对齿轮配合构成的轮系，当该第二轮系2的输入端处于高转速的情况下，通过第二轮系2中各个轮系的配比传动，第二轮系2的输出端输出比第二轮系2的输入端更高的转速。

第三轮系3是由至少一对齿轮配合构成的轮系，当该第三轮系3的输入端处于高转速的情况下，通过第三轮系3中各个轮系的配比传动，第三轮系3的输出端输出比第三轮系3的输入端更高或较低的转速。

超越离合器5是利用主动件和从动件的转速变化或回转方向变换而自动接合和脱开的一种离合器。当主动件带动从动件一起转动时，称为结合状态；当主动件和从动件脱开以各自的速度回转时，称为超越状态用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换具有自行离合功能的装置。

超越离合器5是一种特殊的机械离合器，在机械传动中由主从动部分相对运动速度变化或旋转方向的改变使其自动结合或脱开。驱动元件只能从单一方向使从动元件转动，如果驱动元件改变方向，从动元件就自动脱离不传递动力，故又称单向离合器或单向轴承。一般按超运转速度选择，故统称为超越离合器5。

常用的超越离合器5有滚柱超越离合器和楔块超越离合器两种。

其中，楔块超越离合器用异形楔块代替滚柱作为楔紧件，是用楔块和内、外滚道组成摩擦副的一种离合器。当内环、外环与楔块间无相对运动，转向相同，转速相等，才能传递转矩，否则均为相对滑动，这种不传递转矩的滑动状态称为超越。楔块超越离合器主要有基本型、无内环型和带轴承型。其连接形式分为键连接、齿轮连接、带轮连接、链轮连接、螺栓连接等。

滚柱式超越离合器根据其内轭(星轮)位置不同分为外星轮和内星轮两种，所谓轭是指圆柱与圆柱孔的共轭面，而星轮是具有容纳滚柱的凹槽的零件。为了便于加工和保证加工精度，内星轮式被广泛采用。按星轮工作面的形状不同，又可分为平面型、对数螺旋面型和偏心圆柱面型等三种。其中平面型加工简单，应用广泛，但其楔触角不随滚柱磨损和接触位置的不同而改变而改变而变化，但加工较困难；偏心圆柱面的加工难易程度、使用性能、寿命均居于前二者之间。

基于上述分析，本实施例可以选用楔块超越离合器。

在所述输入轴6呈低转速的情况下，所述超越离合器处于结合状态，所述离合器4处于分离状态，则第一轮系1输出的低转速传递到机构的输入端上，在所述输入轴6呈高转速的情况下，所述超越离合器5处于超越状态，所述离合器4处于结合状态，则第二轮系2输出的高转速传递到机构的输入端上。

另外，第一轮系1的输出端输出的转速比第一轮系1的输入端输入的转速更低，也就是，第一轮系1的输出端输出低转速，以使第一轮系1将低转速传递至机构的输入端上。

第二轮系2的输出端输出的转速比第二轮系2的输入端输入的转速更高，也就是，第二轮系2的输出端输出高转速，以使第二轮系2将高转速传递至机构的输入端上。

第三轮系3连接并置于离合器4的一端，第三轮系3可以是输出高转速的轮系，也就是，第三轮系3的输出端输出的转速比第三轮系3的输入端输入的转速更高。第三轮系3也可以是输出较低转速的轮系，无论第三轮系3是输出高转速轮系，还是输出较低转速的轮系，均遵循下面的规则，该规则为：当第三轮系3输出较低的转速高于离合器4呈结合状态对应的最低输入转速时，离合器4呈结合状态，否则，离合器4处于分离状态。同时，当离合器4在呈分离状态的情况下，无论第三轮系3输出的转速为多少，均不会引起第二轮系2转动，也就是，此时，第二轮系2的输入为零，相反，当离合器4在呈结合状态的情况下，第三轮系3输出的转速才会引起第二轮系2转动，此时，第二轮系2才将输出的高转速传递至机构的输入端。

其中，上述离合器4呈结合状态对应的最低输入转速为离合器4呈结合状态对应的临界转速，也就是说，当离合器4的输入端输入的转速大于或等于最低输入转速时，离合器4结合。

值得注意的是，无论第三轮系3为高转速的轮系还是低转速的轮系，则第二轮系2均会输出比输入轴6的转速高的转速，也就是，输入轴6、第三轮系3、离合器4和第二轮系2的巧妙配合，能够使第二轮系2输出高转速。

上述机构可以是一个进一步提高或降低转速的齿轮系，也可以是一个提供旋翼转速的轴等等。

本实施例的传动系统可以包括用于控制输入轴6的转速的控制器，也可以不包括控制器，本实施例对此并不限定。

本实施例的变转速传动系统可以应用在飞机上，例如，可以应用于无人机上，也可以于有人驾驶的飞机上，还可以应用其他非飞机的设备中，本实施例对此并不限定。

以飞机为例，本实施例的变转速传动系统的工作原理为：在飞机的旋翼需要低转速转动时，控制器会控制输入轴6输出第一低转速，则输入轴6将第一低转速传递至第一轮系1的输入端，经过第一轮系1中齿轮间的传递比，第一轮系1的输出端输出比第一低转速还低的第二低转速，此时，超越离合器5处于结合状态，离合器4处于分离状态，第一轮系1通过超越离合器5将第二低转速专递至机构的输入端。而由于离合器4处于分离状态，输入轴6的第一低转速并不能通过第二轮系2和第三轮系3传递至机构的输入端。在飞机的旋翼需要高转速转动时，控制器会控制输入轴6输出第一高转速，则输入轴6将第一高转速传递至第三轮系3的输入端，经过第三轮系3中齿轮间的传递比，第三轮系3的输出端输出比第一高转速还高的第二高转速，此时，超越离合器5处于超越状态，离合器4处于结合状态，第三轮系3通过离合器4将第二高转速专递至第二轮系2的输入端，通过第二轮系2的各个齿轮传递，第二轮系2输出比第二高转速还高的第三高转速。而由于离合器4处于分离状态，输入轴6的第一低转速并不能通过第二轮系2和第三轮系传递至机构的输入端

上述变转速传递系统可以包括控制器和动力源，也可以不包括控制器和动力源，在飞机的旋翼需要低转速转动时，控制器通过控制动力源以使输入轴6输出第一低转速，则输入轴6将第一低转速传递至第一轮系1的输入端，经过第一轮系1中齿轮间的传递比，第一轮系1的输出端输出比第一低转速还低的第二低转速；

由此可见，在本实用新型实施例提供的变转速传动系统中，第一轮系1的输入端用于套设在输入轴6上，第一轮系1的输出端内套设有超越离合器5；超越离合器5用于套设在机构的输入端上；第二轮系2的输出端用于套设在机构的输入端上，第二轮系2的输入端连接离合器4的输出端；离合器4的输入端套设于第三轮系3的输出端内，第三轮系3的输入端用于套设在输入轴6上；在输入轴6呈低转速的情况下，超越离合器5处于结合状态，离合器4处于分离状态；在输入轴6呈高转速的情况下，超越离合器5处于超越状态，离合器4处于结合状态。相对于现有技术而言，本实用新型实施例的变转速传动系统采用多个轮系分别与离合器4和超越离合器5配合，使得在输入轴6呈低转速的情况下，超越离合器5处于结合状态，离合器4处于分离状态，第一轮系1输出的低转速传递到机构的输入端上；在输入轴6呈高转速的情况下，超越离合器5处于超越状态，离合器4处于结合状态，第二轮系2输出的高转速传递到机构的输入端上，可见，应用本实施例提供的方案不仅能够使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能，还使得在输入轴的转速呈变转速的情况下，传递到机构的输入端上的转速形成的转速范围大于输入轴6输出的转速范围。

上述第一轮系1可以是至少由两个齿轮构成的轮系，如图2所示，本实用新型的一个实施例中，所述第一轮系1包括：第一齿轮1-1、第二齿轮1-2、第三齿轮1-3和第四齿轮1-4，其中，所述第一齿轮1-1、所述第二齿轮1-2、所述第三齿轮1-3和所述第四齿轮1-4均为外齿轮；

所述第一齿轮1-1的输入端用于套设在所述输入轴6上，所述第一齿轮1-1的输出端与所述第二齿轮1-2的输入端啮合；

所述第二齿轮1-2的输出端与所述第三齿轮1-3的输入端呈同轴连接；

所述第三齿轮1-3的输出端与所述第四齿轮1-4的输入端啮合；

所述第四齿轮1-4的输出端内套设有所述超越离合器5。

其中，鉴于第一轮系1的输出端比输入轴6的转速低，则第一齿轮1-1的直径小于第二齿轮1-2的直径，也就是，第一齿轮1-1的齿数小于第二齿轮1-2的齿数；第二齿轮1-2与第三齿轮1-3处于同轴连接，则第二齿轮1-2的转速等于第三齿轮1-3的转速，为了更加进一步降低转速，则第四齿轮1-4的直径大于第三齿轮1-3的直径，也就是，第四齿轮1-4的齿数大于第三齿轮1-3的齿数。这样，第四齿轮1-4的输出端输出的转速低于输入轴6的转速。

第一轮系1的工作原理为：如图2所示，转速按照如图2中的箭头依次传递，输入轴6输出第一低转速时，第一齿轮1-1将第一低转速专递至第二齿轮1-2，第二齿轮1-2再一次降低第一转速后，输出第二低转速，同时将第二低转速同轴传递至第三齿轮1-3，第三齿轮1-3将第二转速传递至第四齿轮1-4，第四齿轮1-4再一次降低第二转速后，并输出降低第二转速后的第三转速。

可见，本实施例提供的第一轮系1中的第一齿轮1-1的输入端用于套设在输入轴6上，第一齿轮1-1的输出端与第二齿轮1-2的输入端啮合；第二齿轮1-2的输出端与第三齿轮1-3的输入端呈同轴连接；第三齿轮1-3的输出端与第四齿轮1-4的输入端啮合；第四齿轮1-4的输出端内套设有超越离合器5。本实施例的第一轮系1不仅能够稳定传递输入轴6的转速，还能够输出比输入轴6的转速更低的转速。

本实用新型的一个实施例中，变转速传动系统还可以包括作为机构的第四轮系7。

其中，第四轮系7可以是至少包括两个齿轮的轮系，该第四轮系7可以是一个输出高转速或低转速的轮系，也可以是一个既能输出高转速又能输出低转速的行星轮系。

可见，本实施例的变转速传动系统还包括第四轮系7，该第四轮系7能够进一步降低或提高输出的转速。

本实用新型的一个实施例中，如图2所示，第四轮系7可以为行星轮7-3系；

其中，所述行星轮系包括：一个齿圈7-1、一个太阳轮7-2、一个行星轮7-3和行星架7-4；

所述齿圈7-1的输入端分别套设于所述超越离合器5内以及所述第二齿轮1-2系的输出端；

所述太阳轮7-2的输入端用于套设在所述输入轴6上，所述太阳轮7-2的输出端与所述行星轮7-3的输入端啮合；

所述行星轮7-3的输出端与所述行星架7-4的输入端固定连接；

所述行星架7-4的输出端作为输出轴。

其中，行星轮系传动是指一个或一个以上齿轮的轴线绕另一齿轮的固定轴线回转的齿轮传动。行星轮7-3既绕自身的轴线回转，又随行星架7-4绕固定轴线回转。

行星轮系包括太阳轮7-2、行星架7-4和齿圈7-1，太阳轮7-2、行星架7-4和齿圈7-1都可绕共同的固定轴线回转，并可与其他构件联结承受外加力矩，它们是这种轮系的三个基本件。三者如果都不固定，确定机构运动时需要给出两个构件的角速度，这种传动称差动轮系；如果固定内齿轮或太阳轮7-2，则称行星轮系。通常这两种轮系都称行星齿轮传动。

行星齿轮传动的主要特点是体积小，承载能力大，工作平稳。同时，可实现同轴减速或增速。

行星齿轮的工作原理为：如图2所示，转速按照如图2中的箭头依次传递，当输入轴6呈第一低转速转动时，超越离合器5呈结合状态，第一轮系1将输出的第二低转速传递至齿圈7-1，齿圈7-1以第二低转速转动并带动行星轮7-3沿着太阳轮7-2转动，此刻，太阳轮7-2以第一低转速转动，也就是，行星轮7-3沿着第二低转速转动的齿圈7-1转动，也沿着第一低转速转动的太阳轮7-2转动。

可见，本实施例的行星轮系的齿圈7-1的输入端分别套设于超越离合器5内以及第二齿轮1-2系的输出端；太阳轮7-2的输入端用于套设在输入轴6上，太阳轮7-2的输出端与行星轮7-3的输入端啮合；行星轮7-3的输出端与行星架7-4的输入端固定连接；行星架7-4的输出端作为输出轴。可见，本实施例中行星架7-4的输出端能够进一步输出比齿圈7-1的输入端的转速更高或更低的转速。

本实用新型的一个实施例中，如图3所示，第二轮系2可以包括：第五齿轮2-1和第六齿轮2-2，其中，所述第五齿轮2-1和所述第六齿轮2-2均为外齿轮；

所述第五齿轮2-1的输入端套设在所述离合器4的输出端上，所述第五齿轮2-1的输出端与所述第六齿轮2-2的输入端啮合；

所述第六齿轮2-2的输出端套设在所述齿圈7-1的输入端上。

其中，鉴于第二齿轮1-2是输出比所述输入轴6转速高的转速，则第五齿轮2-1的直径大于第六齿轮2-2的直径，也就是，第五齿轮2-1的齿数大于第二齿轮1-2的齿数。

第二轮系2的工作原理为：如图3所示，转速按照如图3中的箭头依次传递，当离合器4处于结合状态的情况下，离合器4输出第一高转速至第五齿轮2-1，第五齿轮2-1将第一高转速传递至第六齿轮2-2，第六齿轮2-2再一次提高第一高转速后，输出第二高转速，同时将第二高转速递至齿圈7-1，以使齿圈7-1以第二高转速转动；当离合器4处于分离状态的情况下，离合器4并不转动任何动力，则第五齿轮2-1和第六齿轮2-2均处于不工作状态。

可见，本实施例提供的第二轮系2中的第五齿轮2-1的输入端套设在所述离合器4的输出端上，所述第五齿轮2-1的输出端与所述第六齿轮2-2的输入端啮合；所述第六齿轮2-2的输出端套设在所述齿圈7-1的输入端上。本实施例的第二轮系2不仅能够稳定传递输入轴6的转速，还能够输出比输入轴6的转速更高的转速。

本实用新型的一个实施例中，如图2～3所示，所述第三轮系3可以包括：第七齿轮3-1和第八齿轮3-2，其中，所述第七齿轮3-1和所述第八齿轮3-2均为外齿轮；

所述第七齿轮3-1的输入端用于套设在所述输入轴6上，所述第七齿轮3-1的输出端与所述第八齿轮3-2的输入端啮合；

所述第八齿轮3-2的输出端套设在所述离合器4的输入端上。

其中，第三轮系3需要输出高转速还是低转速，与实际场景有关系，当实际场景需要第三轮系3输出高转速时，则第七齿轮3-1的直径大于第八齿轮3-2的直径，也就是，第七齿轮3-1的齿数大于第八齿轮3-2的齿数。当实际场景需要第三轮系3输出低转速时，则第七齿轮3-1的直径小于第八齿轮3-2的直径，也就是，第七齿轮3-1的齿数小于第八齿轮3-2的齿数。

第三轮系3的工作原理为：如图3所示，转速按照如图3中的箭头依次传递，当第三轮系3输出高转速时，输入轴6输出第一高转速时，并将第一高转速传递至第七齿轮3-1，第七齿轮3-1将第一高转速传递至第八齿轮3-2，第八齿轮3-2进一步将第一高转速提高至第二高转速，并将第二高转速传递至离合器4，以使离合器4处于结合状态。当第三轮系3输出教高转速时，输入轴6输出第一高转速时，并将第一高转速传递至第七齿轮3-1，第七齿轮3-1将第一高转速传递至第八齿轮3-2，第八齿轮3-2将第一高转速降低至第二高转速，并将第二高转速传递至离合器4，以使离合器4处于结合状态。

可见，本实施例提供的第七齿轮3-1的输入端用于套设在所述输入轴6上，所述第七齿轮3-1的输出端与所述第八齿轮3-2的输入端啮合；所述第八齿轮3-2的输出端套设在所述离合器4的输入端上。本实施例的第三轮系3不仅能够稳定传递输入轴6的转速，还能够输出比输入轴6的转速更高或较低的转速。

上述第一轮系1中的各个齿轮、第二轮系2中的各个齿轮和第三轮系3中的各个齿轮可以采用直齿轮，也可以均采用斜齿圆柱齿轮，还可以部分啮合的一对齿轮为直齿轮，部分一对啮合的齿轮为斜齿圆柱齿轮，本实施例对此并不限定。在本实用新型的一个实施例中，第一齿轮1-1、第二齿轮1-2、第三齿轮1-3和第四齿轮1-4均为斜齿圆柱齿轮。

斜齿圆柱齿轮具有如下特点：

(1)啮合性好，传动平稳、噪声小。

斜齿圆柱齿轮轮齿之间是一种逐渐啮合过程，轮齿上的受力也是逐渐由小到大，再由大到小；因此斜齿轮啮合较为平稳，冲击和噪声小，适用于高速、大功率传动。

(2)重合度大，降低了每对齿轮的载荷，提高了齿轮的承载能力。

在同等条件下，斜齿轮的啮合过程比直齿轮长，即重合度较大，这就降低了每对齿轮的载荷，从而提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮的使用寿命，并使传动平稳。

(3)不产生根切的最少齿数。

用齿条形刀具切制斜齿圆柱齿轮时，其无根切标准齿轮的最小齿数比直齿圆柱齿轮的少，因而可以得到更加紧凑的结构。

可见，本实施例中的第一齿轮1-1、第二齿轮1-2、第三齿轮1-3和第四齿轮1-4均为斜齿圆柱齿轮，不仅能够具备斜齿圆柱齿轮的啮合性好、传动平稳、噪声小和重合度大等诸多优点外，还能够稳定地输出低转速。

本实用新型的一个实施例中，所述变转速传动系统还可以包括：动力源和输入轴6，其中，所述输入轴6套设于所述动力源的输出端内。

其中，上述动力源可以是发动机，也可以是电机，本实施例对此并不限定。

当动力源为发动机时，输入轴6套设于所述发动机的输出端内，发动机可为输入轴提供变转速；当动力源为电机时，输入轴6套设于所述电机的输出端内，电机可为输入轴提供变转速。

可见，本实用新型实施例的变传递传递系统还包括动力源和输入轴6，动力源能够将转速通过输入轴稳定地传递，并通过多个轮系分别与离合器4和超越离合器5配合，使得在输入轴6呈低转速的情况下，超越离合器5处于结合状态，离合器4处于分离状态，第一轮系1输出的低转速传递到机构的输入端上；在输入轴6呈高转速的情况下，超越离合器5处于超越状态，离合器4处于结合状态，第二轮系2输出的高转速传递到机构的输入端上。可见，应用本实施例提供的方案能够为输入轴提供持续的动力，以使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能，且在动力源输出变转速时，应用本实施例的方案能够提供传递到机构的输入端上的转速形成的转速范围大于输入轴6输出的转速范围。

本实用新型的一个实施例中，所述变转速传动系统还可以包括：控制器，其中，所述控制器用于控制输入轴6的转速。

其中，以飞机为例，当旋翼需要低转速旋转时，控制器控制发动机输出低转速，以使输入轴6输出低转速，当旋翼需要高转速旋转时，控制器控制发动机的高转速，以使输入轴6输出高转速。

可见，本实施例的变转速传动系统还包括用于控制输入轴6的转速的控制器，以使构成的变转速传动系统能够通过控制发动机的转速达到控制输入轴6的转速，并通过多个轮系分别与离合器4和超越离合器5配合，使得在输入轴6呈低转速的情况下，超越离合器5处于结合状态，离合器4处于分离状态，第一轮系1输出的低转速传递到机构的输入端上；在输入轴6呈高转速的情况下，超越离合器5处于超越状态，离合器4处于结合状态，第二轮系2输出的高转速传递到机构的输入端上可见，应用本实施例提供的方案能够使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种无人机，所述无人机包括：无人机主体和上述任一实施例提供的变转速传动系统；

其中，所述变转速传动系统的输出端套设在所述无人机主体的输入端上，用于为所述无人机主体输出变转速的动力。

当无人机主体需要高转速时，变转速传递系统的输出端输出高转速至无人机主体的输入端上。当无人机主体需要低转速时，变转速传递系统的输出端输出低转速至无人机主体的输入端上。

由此可见，本实用新型实施例提供的无人机包括无人机主体和上述任一实施例提供的变转速传动系统；且变转速传动系统的输出端套设在无人机主体的输入端上，相对于现有技术而言，应用本实用新型实施例的无人机的变转速传动系统通过多个轮系分别与离合器4和超越离合器5配合，使得在输入轴6呈低转速的情况下，超越离合器5处于结合状态，离合器4处于分离状态，第一轮系1输出的低转速传递到机构的输入端上；在输入轴6呈高转速的情况下，超越离合器5处于超越状态，离合器4处于结合状态，第二轮系2输出的高转速传递到机构的输入端上可见，应用本实施例提供的方案能够使得直升机在上述两种气动环境下均达到最优的气动性能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、系统或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、系统或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、系统或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变转速传动系统，其特征在于，包括：用于输出比输入轴(6)的转速低的第一轮系(1)、用于输出比所述输入轴(6)转速高的第二轮系(2)、用于输出转速的第三轮系(3)、离合器(4)和超越离合器(5)；

所述第一轮系(1)的输入端用于套设在所述输入轴(6)上，所述第一轮系(1)的输出端内套设有所述超越离合器(5)，

所述超越离合器(5)用于套设在机构的输入端上；

所述第二轮系(2)的输出端用于套设在机构的输入端上；

所述第二轮系(2)的输入端连接所述离合器(4)的输出端；

所述离合器(4)的输入端套设于所述第三轮系(3)的输出端内，

所述第三轮系(3)的输入端用于套设在所述输入轴(6)上；

在所述输入轴(6)呈低转速的情况下，所述超越离合器(5)处于结合状态，所述离合器(4)处于分离状态，在所述输入轴(6)呈高转速的情况下，所述超越离合器(5)处于超越状态，所述离合器(4)处于结合状态。

2.根据权利要求1所述的变转速传动系统，其特征在于，所述第一轮系(1)包括：第一齿轮(1-1)、第二齿轮(1-2)、第三齿轮(1-3)和第四齿轮(1-4)，其中，所述第一齿轮(1-1)、所述第二齿轮(1-2)、所述第三齿轮(1-3)和所述第四齿轮(1-4)均为外齿轮；

所述第一齿轮(1-1)的输入端用于套设在所述输入轴(6)上，所述第一齿轮(1-1)的输出端与所述第二齿轮(1-2)的输入端啮合；

所述第二齿轮(1-2)的输出端与所述第三齿轮(1-3)的输入端呈同轴连接；

所述第三齿轮(1-3)的输出端与所述第四齿轮(1-4)的输入端啮合；

所述第四齿轮(1-4)的输出端内套设有所述超越离合器(5)。

3.根据权利要求2所述的变转速传动系统，其特征在于，所述变转速传动系统还包括作为所述机构的第四轮系(7)。

4.根据权利要求3所述的变转速传动系统，其特征在于，所述第四轮系(7)为行星轮系；

其中，所述行星轮系包括：一个齿圈(7-1)、一个太阳轮(7-2)、一个行星轮(7-3)和行星架(7-4)；

所述齿圈(7-1)的输入端分别套设于所述超越离合器(5)内以及所述第二齿轮(1-2)系的输出端；

所述太阳轮(7-2)的输入端用于套设在所述输入轴(6)上，所述太阳轮(7-2)的输出端与所述行星轮(7-3)的输入端啮合；

所述行星轮(7-3)的输出端与所述行星架(7-4)的输入端固定连接；

所述行星架(7-4)的输出端作为输出轴。

5.根据权利要求4所述的变转速传动系统，其特征在于，所述第二轮系(2)包括：第五齿轮(2-1)和第六齿轮(2-2)，其中，所述第五齿轮(2-1)和所述第六齿轮(2-2)均为外齿轮；

所述第五齿轮(2-1)的输入端套设在所述离合器(4)的输出端上，所述第五齿轮(2-1)的输出端与所述第六齿轮(2-2)的输入端啮合；

所述第六齿轮(2-2)的输出端套设在所述齿圈(7-1)的输入端上。

6.根据权利要求1所述的变转速传动系统，其特征在于，所述第三轮系(3)包括：第七齿轮(3-1)和第八齿轮(3-2)，其中，所述第七齿轮(3-1)和所述第八齿轮(3-2)均为外齿轮；

所述第七齿轮(3-1)的输入端用于套设在所述输入轴(6)上，所述第七齿轮(3-1)的输出端与所述第八齿轮(3-2)的输入端啮合；

所述第八齿轮(3-2)的输出端套设在所述离合器(4)的输入端上。

7.根据权利要求2所述的变转速传动系统，其特征在于，所述第一齿轮(1-1)、所述第二齿轮(1-2)、所述第三齿轮(1-3)和所述第四齿轮(1-4)均为斜齿圆柱齿轮。

8.根据权利要求1所述的变转速传动系统，其特征在于，所述变转速传动系统还包括：动力源和输入轴(6)，其中，所述输入轴(6)套设于所述动力源的输出端内。

9.根据权利要求8所述的变转速传动系统，其特征在于，所述变转速传动系统还包括：发动机和控制器，其中，所述控制器用于控制发动机输出的转速。

10.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括：无人机主体和权利要求1～9中任一项权利要求所述的变转速传动系统；

其中，所述变转速传动系统的输出端套设在所述无人机主体的输入端上，用于为所述无人机主体输出变转速的动力。

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