油电混动多旋翼无人飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多旋翼无人飞行器，属于无人机技术领域。
【背景技术】
[0002]传统的多旋翼无人机有两种:一、旋翼与电机共轴，通过电调控制电流的大小来改变旋翼的转速，从而进行姿态变换，这种姿态变换很不灵活，而且电调调节每个电机的转速，由于电子信号的偏差往往会导致飞行的不稳定性，而且每个旋翼都要耗费很多电能去控制飞行的运动状态，那么想要长时间的续航就要增加电池的容量，而电池容量越大电池的质量就越大，这增加成本和飞行器自身的重量，同时也很难满足长时间续航飞行；二、通过变桨距来实现姿态变换，一般都采用了皮带传输动能，使得动能损耗比较大，这对于本身就续航不足的多旋翼无人飞行器来说，是一个比较致命的弱点；这些缺点制约了其在航空无人机领域的应用。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的技术缺陷，本发明了提供一种油电混动多旋翼无人飞行器，通过油电混合动力方式，极大的延长了飞行器的续航时间。
[0004]本发明采用的技术方案是:一种油电混动多旋翼无人飞行器，包括动力系统、锥齿轮传动系统、机架、旋翼转动输出轴、旋翼、其特征在于:锥齿轮传动系统包括斜齿轮、4个轴，每个轴的均设有输入锥齿轮和输出锥齿轮，动力系统和4个轴安装在机架上，轴的输出锥齿轮驱动旋翼转动输出轴，旋翼转动输出轴驱动旋翼，斜齿轮与各轴的输入锥齿轮啮合，所述动力系统包括发动机、电机、输出轴、直齿轮，输出轴上安装直齿轮和锥齿轮传动系统的斜齿轮，发动机的输出端安装单向轴承并在单向轴承上安装发动机输出齿轮，电机的输出端安装单向轴承并在单向轴承上安装电机输出齿轮，发动机输出齿轮与直齿轮啮合，电机输出齿轮也与直齿轮啮合。
[0005]进一步优选，其中2个轴上的输出锥齿轮为正向输出，另2个轴上的输出锥齿轮为反向输出，这样实现旋翼的正转和反转。
[0006]进一步优选，斜齿轮与轴的输入锥齿轮的之间90°旋转输出。
[0007]具体地，旋翼转动输出轴的输入端锥齿轮与轴的输出锥齿轮啮合。
[0008]为了调节旋翼桨距，调节飞行状态，在上述方案的基础上设置桨距调节系统，所述旋翼转动输出轴上套装摇桨臂、推动盘与夹基座，旋翼安装夹对称安装在夹基座上，旋翼固定在旋翼安装夹上，所述推动盘与摇桨臂相接，推动盘还与L型连杆相接，由伺服舵机控制L型连杆的运动，从而改变桨距总程来控制飞行姿态。由4个伺服舵机、L型连杆、夹基座和推动盘构成了桨距调节系统。
[0009]为控制飞行器的飞行状态，需在机架内安装飞行控制系统，飞行控制系统控制伺服舵机、发动机、电机。
[0010]本发明的油电混动多旋翼无人飞行器，通过油电混合动力方式，极大的延长了飞行器的续航时间；通过油电混合驱动方式，降低了发动机熄火的危险；通过齿轮轴传动系统，最大的发挥了油电混动的有效效率；通过变桨距的方式，使得多旋翼更加灵活。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的主体结构示意图。
[0012]图2为本发明的动力系统示意图。
[0013]图3为本发明的锥齿轮传动系统示意图。
[0014]图4为本发明的桨距调节示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、2和3所示，一种油电混动多旋翼无人飞行器，包括机架、动力系统(1)、锥齿轮传动系统(2 )、桨距调节系统(3 )、旋翼转动输出轴(3-3 )、旋翼(3-4)，锥齿轮传动系统(2 )包括斜齿轮(2-1)、4个轴(2-3 )，每个轴(2-3 )两端的输入锥齿轮(2-2 )和输出锥齿轮(2-4，2-5 )，还包括旋翼转动输出轴(3-3 )的输入端锥齿轮(2-6 )，动力系统(I)和4个轴(2-3)安装在机架上，轴(2-3)的输出锥齿轮(2-4，2-5)与旋翼转动输出轴(3_3)的输入端锥齿轮(2-6 )啮合，斜齿轮(2-1)与各轴(2-3 )的输入锥齿轮(2-2 )啮合，所述动力系统(I)包括发动机(1-1)、电机(1-2)、输出轴(1-7)、直齿轮(1-5)，输出轴(1-7)上同轴安装直齿轮(1-5)和锥齿轮传动系统(2)的斜齿轮(2-1 )，发动机(1-1)的输出端安装单向轴承(1-4)并在单向轴承(1-4)上安装发动机输出齿轮(1-3)，电机(1-2)的输出端安装单向轴承并在单向轴承上安装电机输出齿轮(1-6)，发动机输出齿轮(1-3)与直齿轮(1-5)啮合，电机输出齿轮(1-6)也与直齿轮(1-5)啮合。
[0016]如图4所示，所述旋翼转动输出轴(3-3)上套装摇桨臂(3-6)、推动盘(3-2)与夹基座(3-1)，旋翼安装夹(3-1)对称安装在夹基座(3-7)上，旋翼(3-4)固定在旋翼安装夹(3-1)上，所述推动盘(3-2)与摇桨臂(3-6)相接，推动盘(3-2)还与L型连杆(3_5)相接，由伺服舵机控制L型连杆(3-5)的运动，从而改变桨距总程来控制飞行姿态。由4个伺服舵机、L型连杆(3-5)、夹基座(3-7)和推动盘(3-2)构成了桨距调节系统(3)。
[0017]更具体地，机架内安装飞行控制系统，飞行控制系统控制伺服舵机、发动机(1-1)、电机(1-2)。
[0018]作为较佳实施方式，如图3所示，其中2个轴(2-3)上的输出锥齿轮(2-5)为正向输出，另2个轴(2-3 )上的输出锥齿轮(2-4)为反向输出，这样实现旋翼(3-4)的正转和反转。斜齿轮(2-1)与轴(2-3)的输入锥齿轮(2-2)的之间90°旋转输出。
[0019]因为发动机输出齿轮(1-3)和电机输出齿轮(1-6)都装有单向轴承，可在发动机d-U与电机d-2)之间的切换动力方式，当发动机(1-1)到达所定转数时，定速运转，当发动机油量不足时，发出信号，由飞行控制系统接收信号，切换至电机(1-2)运转，电机(1-2)运转至相同转数时，发动机(1-1)熄火，由输出轴(1-7)上的直齿轮(1-5)带动同轴的斜齿轮(2-1)转动，再由斜齿轮(2-1)带动绕斜齿轮(2-1)圆周交错分布的轴(2-3)的输入锥齿轮(2-2 )转动，与四个小输入锥齿轮(2-2 )同轴的分别是两个正向输出锥齿轮(2-5 )和两个反向输出锥齿轮(2-4)，正向输出锥齿轮(2-5)或两个反向输出锥齿轮(2-4)可带动旋翼转动输出轴(3-3)旋转，从而使旋翼(3-4)旋转，由伺服舵机控制L型连杆(3-5)的运动，从而改变桨距总程来控制飞行姿态。
【主权项】
1.一种油电混动多旋翼无人飞行器，包括动力系统、锥齿轮传动系统、机架、旋翼转动输出轴、旋翼、其特征在于:锥齿轮传动系统包括斜齿轮、4个轴，每个轴的均设有输入锥齿轮和输出锥齿轮，动力系统和4个轴安装在机架上，轴的输出锥齿轮驱动旋翼转动输出轴，旋翼转动输出轴驱动旋翼，斜齿轮与各轴的输入锥齿轮啮合，所述动力系统包括发动机、电机、输出轴、直齿轮，输出轴上安装直齿轮和锥齿轮传动系统的斜齿轮，发动机的输出端安装单向轴承并在单向轴承上安装发动机输出齿轮，电机的输出端安装单向轴承并在单向轴承上安装电机输出齿轮，发动机输出齿轮与直齿轮啮合，电机输出齿轮也与直齿轮啮合。2.根据权利要求1所述的油电混动多旋翼无人飞行器，其特征在于:所述旋翼转动输出轴上套装摇桨臂、推动盘与夹基座，旋翼安装夹对称安装在夹基座上，旋翼固定在旋翼安装夹上，所述推动盘与摇桨臂相接，推动盘还与L型连杆相接，由伺服舵机控制L型连杆的运动。3.根据权利要求1所述的油电混动多旋翼无人飞行器，其特征在于:其中2个轴上的输出锥齿轮为正向输出，另2个轴上的输出锥齿轮为反向输出，这样实现旋翼的正转和反转。4.根据权利要求1所述的油电混动多旋翼无人飞行器，其特征在于:斜齿轮与轴的输入锥齿轮的之间90°旋转输出。5.根据权利要求1所述的油电混动多旋翼无人飞行器，其特征在于:旋翼转动输出轴的输入端锥齿轮与轴的输出锥齿轮啮合。6.根据权利要求2所述的油电混动多旋翼无人飞行器，其特征在于:机架内安装飞行控制系统，飞行控制系统控制伺服舵机、发动机、电机。
【专利摘要】本发明是一种油电混动多旋翼无人飞行器，包括动力系统、锥齿轮传动系统、机架、旋翼转动输出轴、旋翼、其特征在于：所述动力系统包括发动机、电机、输出轴、直齿轮，输出轴上安装直齿轮和锥齿轮传动系统的斜齿轮，通过斜齿轮向锥齿轮传动系统输出动力，发动机的输出端安装单向轴承并在单向轴承上安装发动机输出齿轮，电机的输出端安装单向轴承并在单向轴承上安装电机输出齿轮，发动机输出齿轮与直齿轮啮合，电机输出齿轮也与直齿轮啮合。本发明可在油电两种动力方式中切换，延长了飞行器的续航时间。
【IPC分类】B64C27/08, B64C27/12
【公开号】CN105197232
【申请号】CN201510653050
【发明人】王海峰, 田忠
【申请人】南昌华梦达航空科技发展有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月10日