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CN110683042B - 一种共轴双桨八旋翼飞行器 - Google Patents

一种共轴双桨八旋翼飞行器 Download PDF

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CN110683042B CN201911093200.5A CN201911093200A CN110683042B CN 110683042 B CN110683042 B CN 110683042B CN 201911093200 A CN201911093200 A CN 201911093200A CN 110683042 B CN110683042 B CN 110683042B
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宋裕玲
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岳宗享
党合玉
邹振兴
石丽娟
黄青青
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Abstract

本发明公开了一种共轴双桨八旋翼飞行器，其特征在于驱动电机与一级小齿轮相连，一级小齿轮与一级面齿轮相啮合，一级面齿轮固定在一级传动轴上，一级传动轴两端各有一个二级小齿轮，二级小齿轮与二级面齿轮啮合，二级面齿轮固定在二级传动轴上，二级传动轴两端各有一个三级小齿轮，三级小齿轮与输入面齿轮啮合；有益效果是设计原理新颖，结构巧妙独特，可根据负载大小改变旋翼运动数量来切换动力，具有非常广阔的商业前景，即可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

Description

一种共轴双桨八旋翼飞行器
技术领域
本发明涉及多轴飞行器领域，特别是涉及一种共轴双桨八旋翼飞行器。
背景技术
四轴飞行器具有体积小、质量轻、结构简单、易于控制、成本低、小型化等特点，基于这些特点四轴飞行器在军事和民用领域获得了广泛应用，如雷达定位、地质勘探、森林监测、电力架线以及农业植保和航拍等。
四轴飞行器是一种新兴的飞行器，它是在传统直升机的基础上发展出来的，不仅克服了直升机机械结构复杂以及飞行悬停稳定性差等缺点，而且因为具有体积小、重量轻、结构简单等一系列优点，日益受到国内外的广泛关注。但目前来说，多轴飞行器的耗电量大、载重量低和续航时间短等问题仍然存在。
为了解决目前现有技术四轴飞行器操纵系统复杂、续航能力低以及其中一个旋翼受损就无法工作的缺点，本发明提出了一种共轴双桨八旋翼飞行器，其结构简单，可靠度高，构型独特，原理新奇，能随负载大小调整动力输出，并可在一组旋翼受损情况下，关闭对称组旋翼动力输出继续正常工作；既可以满足四轴飞行器在各领域工作环境的实际需求，填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种共轴双桨八旋翼飞行器，该飞行器操纵原理独特，突破常规操纵技术方案，构思新奇，通过调整下旋翼的转速来实现飞行控制，相对于现有的通过旋翼变螺距的方法具有可靠度高及结构简单的特点，而且当其中一组旋翼受损情况下，可关闭对称组旋翼动力输出从而维持飞行并平稳着陆。
一种共轴双桨八旋翼飞行器，其特征在于在于驱动电机与一级小齿轮相连，一级小齿轮与一级面齿轮相啮合，一级面齿轮固定在一级传动轴上，一级传动轴两端各有一个二级小齿轮，二级小齿轮与二级面齿轮啮合，二级面齿轮固定在二级传动轴上，二级传动轴两端各有一个三级小齿轮，三级小齿轮与输入面齿轮啮合；
更进一步，输入面齿轮通过花键与上旋翼轴相连，上旋翼轴与上面齿轮固接，上旋翼轴与上旋翼通过花键及卡簧连接，上面齿轮与一对对称放置的输入小齿轮相啮合，下面齿轮也与输入小齿轮啮合，输入小齿轮固定在动力转换架上，输入小齿轮与动力转换架之间设置有轴承组件；
更进一步，上旋翼轴与下旋翼轴之间设置有轴承组件，下旋翼轴通过螺钉与下面齿轮相连，下旋翼轴与下旋翼通过花键以及卡簧连接，下旋翼轴上固接有一摩擦片，制动平台固定于下旋翼摩擦片与动力转换架之间，上制动片通过螺钉与下制动片连接，上制动片与制动平台间通过弹簧以及导柱连接，电磁线圈固定在制动平台上；
更进一步，制动平台固定于飞行器外壳上，两根二级传动轴在空间上对称放置，一级小齿轮位于整体结构中心位置，六个制动弹簧围绕上旋翼轴等间距放置，导柱围绕上旋翼轴等间距放置，一级传动轴通过轴承安装在飞行器外壳上，二级传动轴通过轴承安装在外壳上，四个旋翼系统关于一级小齿轮呈空间对称放置，上下旋翼转向相反，相邻的两组旋翼转向相反，相对两组旋翼转向相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：设计原理新颖，结构独特，通过调节下旋翼转速实现改变飞行器飞行状态，当负载大时上下旋翼一同工作，当负载小时仅上旋翼工作，在其中一组旋翼受损情况下仍可飞行并且平稳着陆，具有非常广阔的商业前景，即可以填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。
附图说明
图1是一种共轴双桨八旋翼飞行器内部结构(单组)。
图2是一种共轴双桨八旋翼飞行器(单组)。
图3是一种共轴双桨八旋翼飞行器(单组)三维剖视图。
图4是一种共轴双桨八旋翼飞行器。
图1中：
1、上旋翼； 2、轴间轴承卡簧； 3、下旋翼；
4、摩擦片； 5、制动平台； 6、制动弹簧；
7、下制动片； 8、转换架轴承； 9、下面齿轮
10、小齿轮卡簧； 11、圆柱滚子轴承； 12、输入小齿轮；
13、输入面齿轮； 14、输入面齿轮卡簧； 15、上旋翼轴；
16、上面齿轮； 17、动力转换架； 18、圆柱滚子轴承卡簧；
19、螺钉孔； 20、转换架轴承卡簧； 21、沉头螺钉孔；
22、导柱； 23、电磁线圈； 24、上制动片；
25、下旋翼轴； 26、下旋翼卡簧； 27、轴间轴承；
28、上旋翼卡簧； 29、一级小齿轮； 30、一级传动轴；
31、二级面齿轮； 32、离合器； 33、驱动电机；
34、一级面齿轮； 35、三级小齿轮； 36、二级面齿轮卡簧；
37、二级小齿轮； 38、二级小齿轮卡簧； 39、二级传动轴。
图2中：
I、旋翼系统。
具体实施方式
参考附图描述本发明的实施方式，下面结合图1-图2对本发明进行具体说明。
一种共轴双桨八旋翼飞行器，包括上旋翼1、轴间轴承卡簧2、下旋翼3、摩擦片4、制动平台5、制动弹簧6、下制动片7、转换架轴承8、下面齿轮9、小齿轮卡簧10、圆柱滚子轴承11、输入小齿轮12、输入面齿轮13、输入面齿轮卡簧14、上旋翼轴15、上面齿轮16、动力转换架17、圆柱滚子轴承卡簧18、螺钉孔19、转换架轴承卡簧20、沉头螺钉孔21、导柱22、电磁线圈23、上制动片24、下旋翼轴25、下旋翼卡簧26、轴间轴承27、上旋翼卡簧28、一级小齿轮29、一级传动轴30、二级面齿轮31、离合器32、驱动电机33、一级面齿轮34、三级小齿轮35、二级面齿轮卡簧36、二级小齿轮37、二级小齿轮卡簧38、二级传动轴39。
驱动电机33与一级小齿轮29相连，一级小齿轮29与一级面齿轮34相啮合，一级面齿轮34固定在一级传动轴30上，一级传动轴30两端各有一个二级小齿轮37，二级小齿轮37与二级面齿轮31啮合。
二级面齿轮31固定在二级传动轴39上，二级传动轴39分为两段，中间用离合器32连接，二级传动轴39两端各有一个三级小齿轮35，三级小齿轮35与输入面齿轮13啮合，输入面齿轮13通过花键与上旋翼轴15相连。
上旋翼轴15与上面齿轮16固接，上旋翼轴15与上旋翼1通过花键及上旋翼卡簧28连接，上面齿轮16与一对对称放置的输入小齿轮12相啮合，下面齿轮9也与输入小齿轮12啮合，输入小齿轮12固定在动力转换架17上，输入小齿轮12与动力转换架17之间设置有圆柱滚子轴承11，圆柱滚子轴承用小齿轮卡簧10和圆柱滚子轴承18进行轴向定位。
上旋翼轴15与下旋翼轴25之间设置有轴间轴承27，轴间轴承27通过轴间轴承卡簧2进行轴向定位，下旋翼轴25通过螺钉孔19用螺钉与下面齿轮9相连，下旋翼轴25与下旋翼3通过花键以及下旋翼卡簧26连接，下旋翼轴25上固接有一摩擦片4，制动平台5固定于下旋翼摩擦片4与动力转换架17之间，上制动片24通过沉头螺钉孔21用螺钉与下制动片7连接，上制动片24与制动平台5间通过制动弹簧6以及导柱22连接，电磁线圈23固定在制动平台5上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种共轴双桨八旋翼飞行器，其特征在于驱动电机与一级小齿轮相连，一级小齿轮与一级面齿轮相啮合，一级面齿轮固定在一级传动轴上，一级传动轴两端各有一个二级小齿轮，二级小齿轮与二级面齿轮啮合，二级面齿轮固定在二级传动轴上，二级传动轴两端各有一个三级小齿轮，三级小齿轮与输入面齿轮啮合；
输入面齿轮通过花键与上旋翼轴相连，上旋翼轴与上面齿轮固接，上旋翼轴与上旋翼通过花键及卡簧连接，上面齿轮与一对对称放置的输入小齿轮相啮合，下面齿轮也与输入小齿轮啮合，输入小齿轮固定在动力转换架上，输入小齿轮与动力转换架之间设置有圆柱滚子轴承，圆柱滚子轴承用小齿轮卡簧和圆柱滚子轴承进行轴向定位；
上旋翼轴与下旋翼轴之间设置有轴间轴承，轴间轴承通过轴间轴承卡簧进行轴向定位，下旋翼轴通过螺钉与下面齿轮相连，下旋翼轴与下旋翼通过花键以及卡簧连接，下旋翼轴上固接有一摩擦片，制动平台固定于下旋翼摩擦片与动力转换架之间，上制动片通过螺钉与下制动片连接，上制动片与制动平台间通过弹簧以及导柱连接，电磁线圈固定在制动平台上；
制动平台固定于飞行器外壳上，两根二级传动轴在空间上对称放置，一级小齿轮位于整体结构中心位置，六个制动弹簧围绕上旋翼轴等间距放置，导柱围绕上旋翼轴等间距放置，一级传动轴通过轴承安装在飞行器外壳上，二级传动轴通过轴承安装在外壳上，四个旋翼系统关于一级小齿轮呈空间对称放置，上下旋翼转向相反，相邻的两组旋翼转向相反，相对两组旋翼转向相同。
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