一種多旋翼飛行器的調控結構的製作方法

2023-05-05 10:10:17

本實用新型涉及飛行器技術領域，具體為一種多旋翼飛行器的調控結構。

背景技術：

傳統電動多旋翼飛行器，每根支軸端部的電機都是獨立驅動，可通過各個電調分別調整對應電機的轉速，利用各電機所帶旋翼的速度差產生的拉力差來調整飛行器的姿態。傳統電動多旋翼是各支軸電機單獨調速，相互之間沒有機械方面的聯繫，結構簡單，調節姿態的手段單一，用於獨立電動驅動一般是沒問題，但是如果採用其他大馬力但是反應比較慢的動力源（譬如發動機等）組成的單一動力分散輸出這種新型結構的多旋翼飛行器，就無法滿足調整姿態的需要。

傳統電動多旋翼飛行器的驅動電機必須同時滿足主動力驅動和姿態調整以及軸距調節的需要，動力利用效率低，無法始終工作在最佳狀態。

現有技術下對這種創新型多旋翼飛行器姿態調整沒有很好的解決辦法，不僅在很大程度上限定了飛行器的功能性，而且給用戶造成了很大的使用障礙，限制了整個多旋翼飛行器行業的快速發展。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種多旋翼飛行器的調控結構，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種多旋翼飛行器的調控結構，包括螺旋槳、驅動螺旋槳轉動的螺旋槳傳動裝置和輔分配裝置；所述螺旋槳傳動裝置可滑動設置在滾珠花鍵軸上，所述滾珠花鍵軸與從半軸連接，所述從半軸由主動力軸傳動；所述輔分配裝置由輔動力軸傳動，所述輔分配裝置通過輔輸出軸與滾珠絲杆軸連接；所述滾珠絲杆軸上設置一螺紋套固定支座，其與螺旋槳傳動裝置通過一連接杆連接；所述螺旋槳傳動裝置包括與滾珠花鍵軸相配合的滾珠花鍵副；所述輔分配裝置包括下端中部與輔動力軸連接的輔錐形齒和一側中部與輔輸出軸連接的輔從錐形齒；輔錐形齒嚙合輔從錐形齒。

其中，所述的多旋翼飛行器還包括變向錐形齒組，所述變向錐形齒組包括與花鍵套連接的花鍵錐形齒和轉軸錐形齒，轉軸錐形齒與螺旋槳轉軸固定連接，花鍵錐形齒嚙合轉軸錐形齒，L型花鍵套固定座通過花鍵套設置在滾珠花鍵軸上。

其中，滾珠絲杆軸和滾珠花鍵軸的兩端均分別支撐在內側固定支座和軸端固定支座上。

其中，所述的多旋翼飛行器還包括雙差速器主動調速結構，所述雙差速器主動調速結構包括框架外殼和雙差速器；所述雙差速器由第一差速器、第二差速器』和主分配裝置組成；所述框架外殼包括三個平行排列的腔室；主分配裝置設置在中間腔室內；第一差速器和第二差速器』分別對稱布置在兩側腔室中；主分配裝置與兩側的第一差速器和第二差速器』軸連接；主分配裝置輸入端與主動力軸連接，輸出端與兩側主半軸連接；兩側主半軸的輸出端分別與第一差速器和第二差速器』軸連接；所述的多旋翼飛行器還包括一主動調速裝置；所述主動調速裝置包括一行星齒輪架，所述行星齒輪架內部安裝有兩個對稱的行星錐形齒，主半軸連接的主半軸錐形齒和從半軸連接的從半軸錐形齒分別在左右兩側嚙合兩個行星錐形齒；所述行星齒輪架圓周外側的直齒輪嚙合輔助調節直齒輪，輔助調節直齒輪與輔輸出軸固定連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型結構合理，功能性強，輔動力的正反轉變化經過主動調速裝置帶動雙差速器的兩個行星齒輪架同向旋轉，調整雙差速器兩側從半軸的轉速反向變化，使等速輸出的兩側支軸上的螺旋槳轉速發生反向變化，即一側加速的同時另外一側減速，進而實現改變側螺旋槳轉速差的目的；同時輔動力的正反轉變化帶動兩側滾珠絲杆的旋轉，在滾珠絲槓副的作用下，帶動螺旋槳傳動裝置整體平移，從而實現改變各支軸螺旋槳軸距的目的；這種調控結構既能達到實時主動調速的效果，又能達到實時改變軸距的效果，通過機械結構連接同時作用在兩側螺旋槳上，相互作用，經濟實用，耐用性強，本實用新型通過合理的結構合計，通過分別實時地改變各螺旋槳的轉速差和軸距差，可以在飛行過程中動態調整飛行器的姿態，增加了飛行器的姿態調節手段，很大程度上提高了飛行器的整體功能性，為開發各種新型多旋翼飛行器提供了更多的選擇空間，特別適合於各種單一動力分散輸出，且配備大馬力低響應速度動力源的多旋翼，滿足其姿態調整的需要。為使用者提供了很大的便利。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為雙差速器結構示意圖。

圖1-2中：1.框架外殼、2.第一差速器、2』第二差速器、4.主分配裝置、5.輔分配裝置、10.螺旋槳、11.主錐形齒、12.從錐形齒、13.輔錐形齒、14.輔從錐形齒、15.行星錐形齒、16.主半軸錐形齒、17.從半軸錐形齒、18.花鍵錐形齒、19.轉軸錐形齒、24.聯軸器、29.主動調速裝置、31.行星齒輪架、32.輔助調節直齒輪、41.主動力軸、42.輔動力軸、44.輔輸出軸、45.從半軸、46.滾珠絲杆軸、47.滾珠花鍵軸、48.螺旋槳轉軸、51.內側固定支座、52.軸端固定支座、53. 螺紋套固定支座、54.連接杆、55.L型花鍵套固定座、56.轉軸座、61.軸承、81.螺紋套、82.花鍵套。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1-2，本實用新型提供一種技術方案：一種多旋翼飛行器的調控結構，包括螺旋槳10、驅動螺旋槳10轉動的螺旋槳傳動裝置和輔分配裝置5；所述螺旋槳傳動裝置可滑動設置在滾珠花鍵軸47上，所述滾珠花鍵軸47與從半軸45連接，所述從半軸45由主動力軸41傳動；所述輔分配裝置5由輔動力軸42傳動，所述輔分配裝置5通過輔輸出軸44與滾珠絲杆軸46連接；所述滾珠絲杆軸46上設置一螺紋套固定支座53，其與螺旋槳傳動裝置通過一連接杆54連接；所述螺旋槳傳動裝置包括與滾珠花鍵軸47相配合的滾珠花鍵副（圖中未示出）；所述輔分配裝置5包括下端中部與輔動力軸42連接的輔錐形齒13和一側中部與輔輸出軸44連接的輔從錐形齒14；輔錐形齒13嚙合輔從錐形齒14。

所述的多旋翼飛行器的調控結構還包括變向錐形齒組，所述變向錐形齒組包括與花鍵套82連接的花鍵錐形齒18和轉軸錐形齒19，轉軸錐形齒19與螺旋槳轉軸48固定連接，花鍵錐形齒18嚙合轉軸錐形齒19，L型花鍵套固定座55通過花鍵套82設置在滾珠花鍵軸47上。

滾珠絲杆軸46和滾珠花鍵軸47的兩端均分別支撐在內側固定支座51和軸端固定支座52上。

所述的多旋翼飛行器的調控結構還包括雙差速器主動調速結構，所述雙差速器主動調速結構包括框架外殼1和雙差速器；所述雙差速器由第一差速器2、第二差速器2』和主分配裝置4組成；所述框架外殼1包括三個平行排列的腔室；主分配裝置4設置在中間腔室內；第一差速器2和第二差速器2』分別對稱布置在兩側腔室中；主分配裝置4與兩側的第一差速器2和第二差速器2』軸連接；主分配裝置4輸入端與主動力軸41連接，輸出端與兩側主半軸（圖中未示出）連接；兩側主半軸的輸出端分別與第一差速器2和第二差速器2』軸連接；所述的多旋翼飛行器還包括一主動調速裝置29；所述主動調速裝置29包括一行星齒輪架31，所述行星齒輪架31內部安裝有兩個對稱的行星錐形齒15，主半軸連接的主半軸錐形齒16和從半軸45連接的從半軸錐形齒17分別在左右兩側嚙合兩個行星錐形齒15；所述行星齒輪架31圓周外側的直齒輪嚙合輔助調節直齒輪32，輔助調節直齒輪32與輔輸出軸44固定連接。螺旋槳10的螺旋槳傳動裝置通過聯軸器24與雙差速器的從半軸45連接；優選的，聯軸器24為花鍵聯軸器。

優選的，所述主分配裝置4包括上端中部與主動力軸41連接的主錐形齒11、中部分別與兩側主半軸連接的從錐形齒12；主錐形齒11嚙合從錐形齒12。

優選的，所述框架外殼1是一體成型結構或是三個獨立腔室配合而成。

優選的，所述主錐形齒11、從錐形齒12、輔錐形齒13、輔從錐形齒14、行星錐形齒15、主半軸錐形齒16、從半軸錐形齒17、花鍵錐形齒18和轉軸錐形齒19的規格不少於一種。

優選的，所述框架外殼1與主動力軸41、主半軸、輔動力軸42、輔輸出軸44與從半軸45連接處均設有軸承61。

優選的，所述行星錐形齒15與行星齒輪架31連接處均設有軸承61。

優選的，所述轉軸座56與螺旋槳轉軸48連接處設有軸承61。

優選的，所述軸端固定支座52與花鍵軸47連接處均設有軸承61。

優選的，所述主動力軸41、輔動力軸42、主半軸、輔輸出軸44、從半軸45與螺旋槳轉軸48的直徑規格不少於一種。

優選的，所述行星齒輪架31圓周外側直齒輪和輔助調節直齒輪32的直徑規格不少於一種。

優選的，所述行星錐形齒15不少於兩個。

該多旋翼飛行器的調控方法，包括以下步驟：

S1：主分配裝置4通過從半軸45驅動滾珠花鍵軸47傳動，輔分配裝置5通過輔輸出軸44驅動滾珠絲杆軸46傳動；

S2：輔分配裝置5在第一差速器2、第二差速器2』 以及主動調速裝置29的配合作用下，輸出從半軸45的轉速反向變化形成轉速差；滾珠絲杆軸46通過螺旋槳傳動裝置帶動螺旋槳10在滾珠花鍵軸47上軸向平行移動反向改變軸距；

S3：輔動力軸42正向轉動時，在主動調速裝置29的配合作用下，第一差速器2和第二差速器2』驅動兩側的從半軸45的轉速反向變化；同時滾珠絲杆軸46通過螺旋槳傳動裝置帶動螺旋槳10在滾珠花鍵軸47上向靠近主分配裝置4的方向運動；

S4：輔動力軸42反向轉動時，在主動調速裝置29的配合作用下，第一差速器2和第二差速器2』驅動兩側的從半軸45的轉速反向變化；滾珠絲杆軸46通過螺旋槳傳動裝置帶動螺旋槳10在滾珠花鍵軸47上向遠離主分配裝置4的方向運動；

S5：通過滾珠絲杆軸46轉動，螺紋套81通過螺紋套固定支座53、固定連接螺紋套固定支座53 以及L型花鍵套固定座55的連接杆54以及L型花鍵套固定座55帶動花鍵套82在滾珠花鍵軸47上軸向運動，滾珠花鍵軸47向花鍵套82提供扭矩，花鍵錐形齒18轉動；

S6：花鍵錐形齒18通過齒輪嚙合使轉軸錐形齒19轉動，轉軸錐形齒19進而帶動螺旋槳轉軸48和螺旋槳10轉動。

本實用新型的工作原理為：左右兩側對稱設置的第一差速器2和第二差速器2』構成雙差速器，輔動力的正反轉變化經過主動調速裝置29帶動雙差速器的兩個行星齒輪架31同向旋轉，調整雙差速器兩側從半軸45的轉速反向變化，使等速輸出的兩側支軸上的螺旋槳10轉速發生反向變化，即一側加速的同時另外一側減速，使飛行器的各螺旋槳10在飛行過程中能夠實現相對轉速差的操作；同時輔動力的正反轉變化帶動兩側滾珠絲杆的旋轉，在滾珠絲槓副的作用下，帶動螺旋槳傳動裝置整體平移，從而實現改變各支軸螺旋槳軸距，在減速的同時達到減小軸距的目的，反之在加速的同時加大軸距；這種調控結構既能達到實時主動調速的效果，又能達到實時改變軸距的效果，通過機械結構連接同時作用在兩側螺旋槳上，經濟實用，耐用性強。

通過多組軸承61的配合使用，不僅能夠使整體結構的穩定性和實用性得到提高，而且能夠避免出現大量的工作噪音，實用性很強。

本實用新型通過合理的結構設計，兩側螺旋槳通過機械結構連接，相互作用，能夠輕鬆方便的同時改變各螺旋槳之間的轉速差和軸距差，通過分別實時地改變各螺旋槳的轉速差和軸距差，很大程度上提高了飛行器的整體功能性，增加了飛行器的姿態調節手段。

本實用新型結構合理，實用性強，通過主動力驅動裝置和輔動力驅動姿態調整裝置相對分離並分別實現的技術手段，為開發各種新型多旋翼飛行器提供了更多的選擇空間，特別適合於各種單一動力分散輸出，且配備大馬力低響應速度動力源的多旋翼，滿足其姿態調整的需要。為使用者提供了很大的便利，具有很強的實用性。

儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。