纯带传动的四旋翼无人机的制作方法

本发明涉及飞行器制造领域，特别涉及一种纯带传动的四旋翼无人机。

背景技术

近年来，四旋翼市场飞速发展，四旋翼的各种用途被不断发掘，如现在植保、巡线等应用十分广泛。然而，对于长距离的飞行要求，目前依靠电力驱动的四旋翼受到电池容量的限制，很难实现。传统燃油发动机高能量密度，以及高续航能力可为四旋翼长时间续航提供保证。现有的油动无人机有的采用多个发动机提供动力，每个发动机驱动一个旋翼，这种无需传动结构，但是发动机个数多使得故障率高，不宜维护，同时增加了机身整体重量。有些发明采用单个发动机但采用全齿轮或者齿轮配合带传动，这样做增加了机身传动系统重量，使得其续航能力减弱，且大量的齿轮传动，提高了其整体成本，推广性差。同时，现有长续航能力发动机都有体积大不便于携带等缺点，运输极为不便，使得其应用范围受到限制。

因此，急需开发一种四旋翼无人机，不仅能减少发动机数量及整体机身重量，增加其续航能力，降低故障率，便于维护及携带，而且能减低制造成本，使其拥有较好的推广性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纯带传动的四旋翼无人机，不仅能减少发动机数量及整体机身重量，增加其续航能力，降低故障率，便于维护及携带，而且能减低制造成本，使其拥有较好的推广性。

本发明的一种纯带传动的四旋翼无人机包括机体、设置于机体上的驱动装置、转动安装于机体的四个旋翼和传动连接驱动装置与旋翼之间的纯带传动系统，纯带传动系统包括四组纯带传动组件，每组纯带传动组件与各旋翼以一一对应的方式传动连接于驱动装置与旋翼之间，所述驱动装置包括沿竖向转动设置于机体上的转动轴ⅰ、固定于机体上且输出轴与转动轴ⅰ的一端传动配合的发动机，固定外套于转动轴ⅰ且用于同时带动四组纯带传动组件运转的四联带轮组。

进一步，所述机体包括四个角均设置有安装凸台的矩形状飞行平台、一端与安装凸台外端铰接的旋翼臂、沿竖向贯穿旋翼臂并转动连接的转轴和设置于转轴顶端的旋翼，所述转动轴ⅰ沿竖向贯穿飞行平台并转动连接，所述所述飞行平台底部设有用于安装发动机的安装架，所述旋翼臂与安装凸台外端的铰接处设置有限位机构。

进一步，所述四联带轮组包括上四联带轮组和下四联带轮组，所述上四联带轮组和所述下四联带轮组沿飞行平台所在平面对称设置于飞行平台的上、下两侧，所述单组纯带传动组件包括上纯带传动组件和下纯带传动组件，所述上纯带传动组件和所述下纯带传动组件沿飞行平台所在平面对称设置于飞行平台的上、下两侧。

进一步，所述上纯带传动组件均包括沿竖向转动安装于安装凸台上的转动轴ⅱ、固定外套于转动轴ⅱ的上二联带轮组和固定外套于转轴的桨带轮ⅰ，所述上二联带轮组包括与所述上四联带轮组传动配合且直径大于桨带轮ⅰ的直径的大带轮ⅰ和与桨带轮ⅰ传动配合且直径等于桨带轮ⅰ直径的的小带轮ⅰ，所述下纯带传动组件均包括沿竖向转动安装于安装凸台上的转动轴ⅲ、固定外套于转动轴ⅲ的下二联带轮组和固定外套于转轴的桨带轮ⅱ，所述下二联带轮组包括与所述下四联带轮组传动配合且直径大于桨带轮ⅱ的直径的大带轮ⅱ和与桨带轮ⅱ传动配合且直径等于桨带轮ⅱ直径的的小带轮ⅱ，所述转动轴ⅱ与所述转动轴ⅲ一体成型。

进一步，所述纯带传动系统包括呈对角设置的两个纯带传动组件ⅰ和呈对角设置的两个纯带传动组件ⅱ，所述纯带传动组件ⅰ中的小带轮ⅰ与桨带轮ⅰ的传动方式及小带轮ⅱ与桨带轮ⅱ的传动方式均为开口同步传动，所述纯带传动系统ⅱ中的小带轮ⅰ与桨带轮ⅰ的传动方式及小带轮ⅱ与桨带轮ⅱ的传动方式均为交叉同步传动。

本发明的有益效果：本发明的纯带传动的四旋翼无人机，通过各部件相互配合，不仅能减少发动机数量及整体机身重量，增加其续航能力，降低故障率，便于维护及携带，而且能减低制造成本，使其拥有较好的推广性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的单组纯带传动组件的传动示意简图；

图3为本发明折叠后的结构示意图(俯视图)；

图4为本发明折叠后的结构示意图(仰视图)。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的单组纯带传动组件的传动示意简图，图3为本发明折叠后的结构示意图(俯视图)，图4为本发明折叠后的结构示意图(仰视图)，如图所示：本实施例的一种纯带传动的四旋翼无人机包括机体、设置于机体上的驱动装置、转动安装于机体的四个旋翼1和传动连接驱动装置与旋翼1之间的纯带传动系统，纯带传动系统包括四组纯带传动组件，每组纯带传动组件与各旋翼1以一一对应的方式传动连接于驱动装置与旋翼1之间，所述驱动装置包括沿竖向转动设置于机体上的转动轴ⅰ2、固定于机体上且输出轴与转动轴ⅰ2的一端传动配合的发动机，固定外套于转动轴ⅰ2且用于同时带动四组纯带传动组件运转的四联带轮组3，现有的无人机有的采用多个发动机提供动力，每个发动机驱动一个旋翼1，这种无需传动结构，但是发动机个数多使得故障率高，不宜维护，同时增加了机身整体重量。有些发明采用单个发动机但采用全齿轮或者齿轮配合带传动，这样做增加了机身传动系统重量，使得其续航能力减弱，且大量的齿轮传动，提高了其整体成本，推广性差。同时，现有长续航能力发动机都有体积大不便于携带等缺点，运输极为不便，使得其应用范围受到限制，而在本实施例中，所述驱动系统可通过多个纯带传动系统同时驱动多个旋翼1转动，不仅减少了发动机数量及自身重量，提高了续航能力，降低了故障率，便于维护，增加了无人机的使用寿命，而且本实施例采用了纯带传动方式进行动力输出，所述发动机通过联轴器或其他带传动方式与转动轴ⅰ2传动配合，用以驱动所述四联带轮组3转动，所述四联带轮组3从而驱动四组纯带传动组件运转带动四个旋翼1旋转，由此可见，本发明从一级传动至旋翼1转动均采用带传动方式进行传动，避免了传统无人机设计中齿轮传动或齿轮与带轮配合传动所带来的自重增加、续航能力减弱、整体制造成本提高及推广性差等弊端，而且纯带传动系统相对于传统齿轮传动噪音更小，利于环保及推广。

本发明的有益效果：本发明的纯带传动的四旋翼无人机，通过各部件相互配合，不仅能减少发动机数量及整体机身重量，增加其续航能力，降低故障率，便于维护及携带，而且能减低制造成本，使其拥有较好的推广性。

本实施例中，所述机体包括四个角均设置有安装凸台4-1的矩形状飞行平台4、一端与安装凸台4-1外端铰接的旋翼臂5、沿竖向贯穿旋翼臂5并转动连接的转轴6和设置于转轴6顶端的旋翼1，所述转动轴ⅰ2沿竖向贯穿飞行平台4并转动连接，所述飞行平台4底部设有用于安装发动机的安装架7，所述旋翼臂5与安装凸台4-1外端的铰接处设置有限位机构，所述限位机构采用现有限位机构，例如棘轮-棘齿限位机构等，所述旋翼臂5可绕铰链处，按顺时针或逆时针方向顺次折叠到达限位处，实现折叠同时保证无人机机械传动路径完整，适用于不同携带环境，在本实施例中，操作人员可手动扳旋翼臂5顺时针或逆时针通过中间铰链旋转，最大折叠位置可到达限位机构处，以保证机身折叠形状。四个旋翼臂5折叠完成后折叠度数可达90°，折叠面积比原面积小1/2，从而操作人员方便携带。

本实施例中，所述四联带轮组3包括上四联带轮组3-1和下四联带轮组3-2，所述上四联带轮组3-1和所述下四联带轮组3-2沿飞行平台4所在平面对称设置于飞行平台4的上、下两侧，所述单组纯带传动组件包括上纯带传动组件和下纯带传动组件，所述上纯带传动组件和所述下纯带传动组件沿飞行平台4所在平面对称设置于飞行平台4的上、下两侧，这样设计不仅使动力传输更加稳定，而且还可实现动力传递保护，即当四旋翼1四个方向上层或下层一边带出现失效时，由另一边维持传动，保证四旋翼1的安全运行，提高系统可靠性。

本实施例中，所述上纯带传动组件均包括沿竖向转动安装于安装凸台4-1上的转动轴ⅱ8、固定外套于转动轴ⅱ8的上二联带轮组9和固定外套于转轴6的桨带轮ⅰ10，所述上二联带轮组9包括与所述上四联带轮组3-1传动配合且直径大于桨带轮ⅰ10的直径的大带轮ⅰ9-1和与桨带轮ⅰ10传动配合且直径等于桨带轮ⅰ10直径的的小带轮ⅰ9-2，所述下纯带传动组件均包括沿竖向转动安装于安装凸台4-1上的转动轴ⅲ11、固定外套于转动轴ⅲ11的下二联带轮组12和固定外套于转轴6的桨带轮ⅱ13，所述下二联带轮组12包括与所述下四联带轮组3-2传动配合且直径大于桨带轮ⅱ13的直径的大带轮ⅱ12-1和与桨带轮ⅱ13传动配合且直径等于桨带轮ⅱ13直径的的小带轮ⅱ12-2，所述转动轴ⅱ8与所述转动轴ⅲ11一体成型，所述四联带轮组3与大带轮之间的传动为v形带减速传动，主要用于将发动机高速输出轴减速传至大带轮，所述小带轮与桨带轮为同步带同速传动。

本实施例中，所述纯带传动系统包括呈对角设置的两个纯带传动组件ⅰ和呈对角设置的两个纯带传动组件ⅱ，所述纯带传动组件ⅰ中的小带轮ⅰ9-2与桨带轮ⅰ10的传动方式及小带轮ⅱ12-2与桨带轮ⅱ13的传动方式均为开口同步传动，所述纯带传动系统ⅱ中的小带轮ⅰ9-2与桨带轮ⅰ10的传动方式及小带轮ⅱ12-2与桨带轮ⅱ13的传动方式均为交叉同步传动，从而实现旋翼1旋转及换向，使得相邻旋翼1旋转方向相反，使得飞行器能正常上升飞行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。