PL238828B1 - Mechanizm do przenoszenia napędu na śmigło - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm do przenoszenia napędu na śmigło, zwłaszcza modelu latającego wyposażony w silnik elektryczny.

Znane jest rozwiązanie konstrukcyjne przenoszące napęd na śmigła modeli latających w postaci silników elektrycznych, w których wał napędowy silnika połączony jest bezpośrednio ze śmigłem. Takie połączenie powoduje, że śmigło obraca się z dużą prędkością obrotową niekorzystną dla jego sprawności lub wymaga zastosowania silnika pracującego z małą prędkością obrotową. Tego rodzaju konfiguracja powoduje również, że na śmigło przenoszony jest niewielki moment napędowy lub wymaga zastosowania silnika o skomplikowanej budowie.

Znane są także mechanizmy, w którym stosowane jest przeniesienie napędu z silnika na śmigło poprzez przekładnię walcową, kątową lub pasową. W przekładni zębatej walcowej i kątowej zazwyczaj jedno koło przekładni mocowane jest na wale silnika przykręconego do korpusu przekładni, a drugie koło przekładni umieszczone jest na wale podpartym na łożyskach umocowanych w korpusie przekładni a wał połączony jest ze śmigłem. Występują również konstrukcje, w których oba koła zębate przekładni umieszczone są na wałach podpartych na łożyskach umocowanych w korpusie przekładni, a wał jednego koła zębatego połączony jest z wałem silnika za pomocą sprzęgła natomiast wał drugiego koła połączony jest ze śmigłem.

W przypadku konstrukcji z przekładnią pasową stosowane są zarówno przekładnie wykorzystujące pasy klinowe jak i zębate. W przekładni tej zazwyczaj jedno koło pasowe mocowane jest na wale silnika, przykręconego do korpusu przekładni, a drugie koło pasowe umieszczone jest na wale podpartym na łożyskach umocowanych w korpusie przekładni, a wał połączony jest ze śmigłem. Stosowane jest również rozwiązanie, w którym jedno koło pasowe przekładni mocowane jest na wale silnika a drugie koło pasowe umieszczone jest na wale podpartym na łożyskach i połączonym ze śmigłem a oba te elementy znajdują się w znacznej odległości od siebie i są zamocowane bezpośrednio do korpusu modelu latającego.

Zastosowanie przekładni walcowej, kątowej czy też pasowej ogranicza zazwyczaj możliwość wykorzystania silników o dużej mocy ze względu na konieczność użycia ciężkiej przekładni do przeniesienia odpowiednio dużego momentu napędowego. Takie rozwiązanie konstrukcyjne powoduje, że śmigło zamocowane jest do wału przekładni, który jest zazwyczaj podparty łożyskami położonymi blisko siebie, czego efektem jest niewielka sztywność poprzeczna mechanizmu. Jest to niekorzystne szczególnie w przypadku dużych śmigieł wytwarzających podczas ruchu obrotowego wysoki moment żyroskopowy i powodujących powstawanie wysokich wartości sił obciążających łożyska przekładni podczas manewrów modelu latającego.

Istotą wynalazku jest mechanizm do przenoszenia napędu na śmigło zawierający silnik elektryczny oraz przekładnię, w którym silnik elektryczny połączony z przekładnią planetarną umieszczony jest wewnątrz zespołu korpusu wewnętrznego zawierającego korpus wewnętrzny, pokrywę silnika oraz koło pierścieniowe przekładni planetarnej oraz zespołu korpusu zewnętrznego zawierającego pokrywę korpus zewnętrzny oraz kosz przekładni planetarnej, ułożyskowanych na łożyskach głównych umieszczonych po obu stronach silnika. Przy czym bieżnia wewnętrzna pierwszego łożyska głównego oparta jest na korpusie wewnętrznym, a drugiego łożyska głównego na pokrywie silnika natomiast bieżnia zewnętrzna drugiego łożyska głównego oparta jest na pokrywie, a pierwszego łożyska głównego na koszu przekładni planetarnej.

Korzystnie kosz przekładni planetarnej umieszczony jest pomiędzy korpusem wewnętrznym, a kołem słonecznym przekładni planetarnej umieszczonym na wale napędowym silnika.

Korzystnie satelity przekładni planetarnej oparte są poprzez łożyska na osiach zamocowanych w koszu przekładni planetarnej oraz korpusie zewnętrznym.

Korzystnie korpus wewnętrzny, pokrywa silnika oraz koło pierścieniowe połączone są ze pomocą szpilek oraz nakrętek.

Korzystnie pokrywa przykręcona jest do korpusu zewnętrznego za pomocą śrub.

Korzystnie kosz przekładni planetarnej jest połączony jest z korpusem zewnętrznym za pomocą śrub.

Korzystnie pomiędzy łożyskami, a korpusem zewnętrznym umieszczone są podkładki dystan sowe.

PL 238 828 B1

Rozwiązanie według wynalazku sprawia, że wysoki moment żyroskopowy wytwarzany podczas ruchu obrotowego dużych śmigieł modeli latających jest łatwo przenoszony przez łożyska główne głowicy napędowej. Siły generowane przez moment żyroskopowy oddziaływają na duże, szeroko rozstawione łożyska główne nie powodując ich wysokich obciążeń.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala również na rozdzielnie momentu napędowego generowanego przez silnik elektryczny na więcej niż jedno koło zębate przekładni umożliwiając zastosowanie mniejszych i lżejszych elementów przekładni.

Rozwiązanie według wynalazku posiada szereg otworów w korpusie zewnętrznym oraz korpusie wewnętrznym umożliwiających aktywne chłodzenie silnika elektrycznego i zapobiegających jego przegrzaniu.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia mechanizm w przekroju poprzecznym, fig. 2 przedstawia widok ogólny mechanizmu, fig. 3 przedstawia mechanizm w przekroju poprzecznym obrócony o 45 stopni, fig. 4 przedstawia widok mechanizmu bez korpusu zewnętrznego ukazujący podzespół przekładni planetarnej zastosowanej w urządzeniu.

Mechanizm do przenoszenia napędu na śmigło - głowicy napędowej śmigła, zawiera przekładnią planetarną i silnik elektryczny 1, stanowiący napęd przekładni, przykręcony do korpusu wewnętrznego 4 za pomocą śrub 15. Korpus wewnętrzny 4 dopełnia pokrywa silnika 5 oraz koło pierścieniowe przekładni planetarnej 6, które tworzą zespół korpusu wewnętrznego. Wszystkie trzy elementy skręcone są za pomocą szpilek 18 oraz nakrętek 19. Na pokrywie silnika 5 oraz korpusie wewnętrznym 4 oparte są bieżnie wewnętrzne łożysk głównych 14 oraz 16. Pokrywa silnika 5 posiada specjalne pole 21 umożliwiające zamocowanie głowicy do modelu latającego. Bieżnie zewnętrzne łożysk głównych 16 i 14 oparte są na pokrywie 3 oraz koszu przekładni planetarnej 13. Pokrywa 3 przykręcona jest do korpusu zewnętrznego 2 za pomocą śrub 17. Kosz przekładni planetarnej 13 jest również przykręcony do korpusu zewnętrznego 2 za pomocą śrub 12. Połączenie pokrywy 3, korpusu zewnętrznego 2 oraz kosza przekładni planetarnej 13, tworzących zespół korpusu zewnętrznego umożliwia ich obrót wokół korpusu wewnętrznego 4 przenosząc jednocześnie moment napędowy przekładni planetarnej na korpus zewnętrzny 2. Korpus zewnętrzny 2 posiada specjalne pola 20 umożliwiające zamocowanie łopat śmigła modelu latającego. Przekładnia planetarna obejmuje koło słoneczne 8 współpracujące z satelitami 7 oraz kołem pierścieniowym 6. Koło słoneczne zamocowane jest na wale napędowym silnika elektrycznego 1. Satelity 7 oparte są na osiach 9 poprzez łożyska 10. Łożyska 10 utrzymywane są we właściwej pozycji wzdłużnej na osiach 9 za pomocą podkładek dystansowych 11. Osie 9 zamocowane są w koszu przekładni planetarnej 13 oraz korpusie zewnętrznym 2. Koło pierścieniowe 6 przykręcone jest do korpusu wewnętrznego 4 za pomocą szpilek 18.

Moment napędowy z silnika 1 przenoszony jest na koło słoneczne 8. Satelity 7 zazębiają się z kołem słonecznym 8 oraz kołem pierścieniowym 6. Umożliwia to powstanie momentu napędowego obracającego osie 9 wokół koła słonecznego 8. Moment ten jest przenoszony z osi 9 na kosz przekładni planetarnej 13 oraz połączony z nim korpus zewnętrzny 2. Dzięki temu korpus zewnętrzny 2 obracany jest momentem napędowym silnika 1 powielonym przez przełożenie przekładni planetarnej. Po zamocowaniu łopat śmigła modelu latającego do korpusu zewnętrznego 2 daje to możliwość napędzania śmigła wysokim momentem napędowym.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mechanizm do przenoszenia napędu na śmigło zawierający silnik elektryczny oraz przekładnię, znamienny tym, że zawiera silnik elektryczny (1) połączony z nim przekładnią planetarną umieszczony jest wewnątrz zespołu korpusu wewnętrznego zawierającego korpus wewnętrzny (4), pokrywę silnika (5) oraz koło pierścieniowe (6) oraz zespołu korpusu zewnętrznego zawierającego pokrywę (3) korpus zewnętrzny (2) oraz kosz przekładni planetarnej (13), ułożyskowanych na łożyskach głównych (14), (16), umieszczonych po obu stronach silnika (1) przy czym bieżnia wewnętrzna łożyska głównego (14) oparta jest na korpusie wewnętrznym (4), a łożyska głównego (16) na pokrywie silnika (5) natomiast bieżnia zewnętrzna łożyska głównego (16) oparta jest na pokrywie (3), a łożyska głównego (14) na koszu przekładni planetarnej (13).

   PL 238 828 B1
2. 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że kosz przekładni planetarnej (13) umieszczony jest pomiędzy korpusem wewnętrznym (4), a kołem słonecznym (8) umieszczonym na wale napędowym silnika (1).
3. 3. Mechanizm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że satelity (7) oparte są poprzez łożyska (10) na osiach (9) zamocowanych w koszu przekładni planetarnej (13) oraz korpusie zewnętrznym (2).
4. 4. Mechanizm według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że korpus wewnętrzny (4), pokrywa silnika (5) oraz koło pierścieniowe (6) połączone są za pomocą szpilek (18) oraz nakrętek (19).
5. 5. Mechanizm według dowolnego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że pokrywa (3) przykręcona jest do korpusu zewnętrznego (2) za pomocą śrub (17).
6. 6. Mechanizm według dowolnego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że kosz przekładni planetarnej (13) jest połączony do korpusu zewnętrznego (2) za pomocą śrub (12).
7. 7. Mechanizm według dowolnego z zastrz. od 3 do 6, znamienny tym, że pomiędzy łożyskami (10), a korpusem (2) umieszczone są podkładki dystansowe (11).