一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱，它包括：变速箱前固定碳板，变速箱后固定碳板，位于变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板中间处的固定销钉、齿轮转动轴承、输出传动轴和齿轮，所述的变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板的上方通过固定销钉紧固，变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板的下方通过底部固定件连接在一起，该离合器在保证大传动比的同时还具有体积小、重量轻以及散热性能良好的特点。及散热性能良好的特点。及散热性能良好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱


[0001]本技术涉及飞行器领域，具体是一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱。

技术介绍

[0002]人类很早就有在空中像鸟类一样飞行的理想，古希腊的阿尔希塔斯所制造的机械鸽、远至澳大利亚的飞去来器、中国的孔明灯和风筝都有关系。现代飞行器的发展，得益于19世纪工业革命带来的科学和技术的巨大飞跃。人类的飞行梦就是从扑翼飞行器开始的，从固定翼初步实现的。目前固定翼飞行器已经可以将人类送上蓝天，但扑翼梦还在进行中。
[0003]扑翼飞行器是指像鸟一样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器，用于在扑翼飞行器上的变速箱是扑翼飞行器的主要动力输出装置，被誉为扑翼飞行器的心脏，减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，然而，在现有技术中，市场上可以购得的用于扑翼飞行器上的变速器主要有以下缺陷:
[0004]1、变速箱整体体积较大或者重量较重，在设计飞行器时往往要给变速箱留出来大量的空间和载重量；
[0005]2、变速箱设计不合理，在缩小其体积和重量的同时往往会造成传动比的下降；
[0006]3、变速箱在使用过程中散热性能较差或发热严重。
[0007]根据上述缺陷可知，这就迫切的需要一种可以在保证大传动比的同时还具有体积小、重量轻以及散热性能良好的散热器应用在扑翼飞行器上，以圆人类的扑翼梦。

技术实现思路

[0008]技术目的：本技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供的一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱，在保证大传动比的同时还具有体积小、重量轻以及散热性能良好的特点。
[0009]技术方案：为了实现以上目的，本技术所述的一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱，它包括：变速箱前固定碳板，变速箱后固定碳板，位于变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板中间处的固定销钉、齿轮转动轴承、输出传动轴和齿轮，所述的变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板的上方通过固定销钉紧固，变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板的下方通过底部固定件连接在一起，有效防止变速箱前后固定碳板在齿轮和齿轮输出轴带动下的转动和错位。
[0010]作为本技术的进一步优选，所述的齿轮包括：与驱动电机的输出端相连的齿轮J，与齿轮J啮合传动的齿轮H、齿轮I、齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮F、齿轮G、齿轮E和齿轮D，所述的齿轮E和齿轮D分别套设在输出传动轴上，从而将减速后的驱动力从离合器中输出，
[0011]齿轮A为60齿的齿轮、齿轮B为70齿的齿轮、齿轮C为28齿的齿轮、齿轮D为80齿的齿轮、齿轮E为80齿的齿轮、齿轮F为70齿的齿轮、齿轮G为 28齿的齿轮、齿轮H为70齿的齿轮、
齿轮I为28齿的齿轮、齿轮J为20齿的齿轮。齿轮B和齿轮C、齿轮F和齿轮G、齿轮H和齿轮I分别绕着同一根轴做定轴转动，并且通过销钉固定的方式实现同步转动，其中，齿轮J为减速箱中的主动齿轮，其通过联轴器与驱动电机相连，然后与齿轮H啮合在一起，齿轮H 和齿轮I在销钉的作用下实现同步转动，然后齿轮I分别与齿轮A和齿轮B啮合在一起，齿轮A又与齿轮F啮合在一起，齿轮F通过销钉带动齿轮G同步转动，然后齿轮G又和齿轮E啮合在一起，带动齿轮E转动，同时齿轮E又可以通过键槽带动其上面连接的输出轴同步转动。齿轮C在齿轮B的作用下同步转动，然后齿轮C与齿轮D啮合在一起，带动齿轮D转动，齿轮D通过键槽固定的方式带动另一个输出轴，实现同步转动,该变速箱通过齿轮的巧妙搭配和布局，将总共 10个齿轮安放在一起，可实现25：1的减速比，但占用的空间却很小，前后固定板面积为59.44cm2，前后固定板间距为2.6cm，整个齿轮箱，包含固定的螺栓螺母等零碎部件的总重为200.51克。相比于其他同样减速比的变速箱，该款变速箱真正的做到了体积小、传动比大、散热性好的优点。
[0012]在减速箱中所使用的齿轮均为经过计算得到的，首先通过几何计算得到齿轮的合理搭配和合理布局来减少减速箱的面积，然后根据变速箱要输出的扭矩和齿轮所用材料的屈服强度来求出每个齿轮中齿的受力面积，进而求出每个齿轮的厚度。我们还通过计算，在保证变速箱前后固定碳板足够受力强度的前提下尽可能的挖空变速箱前后固定碳板，从而进一步减少整个减速箱的重量。
[0013]作为本技术的进一步优选，所述的齿轮上设有齿轮叶片，齿轮叶片为倾斜设置，齿轮叶片的倾斜角度为40
°
～45
°
，齿轮可以在承载较大的剪切力的同时，起到风扇的作用，由于变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板为镂空状，齿轮叶片在转动后经过镂空状变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板后及时带走变速箱和驱动电机等部件在工作过程中所产生的热量，增加了齿轮啮合传动的工作稳定性，延长了齿轮的使用寿命。
[0014]作为本技术的进一步优选，所述的齿轮的材料为7075
‑
T6(SN)型号的铝合金，变速箱前固定碳板和变速箱后固定碳板的材料为碳纤维，通过利用材料本身质量轻且强度高的特点，确保变速器工作强度的前提下，减轻了整体的质量。
[0015]作为本技术的进一步优选，所述的固定销钉的表面包覆有由ABS塑料做成的轴套，该材料具有密度轻，屈服强度大的特点，该轴套位于前后固定碳板之间，既起到限制前后固定碳板的距离的作用，又能够承受前后固定碳板一定的压力，同时还不至于为齿轮箱增添过多的负担。
[0016]有益效果：本技术所述的一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱，与现有技术相比，具有以下优点：
[0017]1、结构合理，工作稳定可靠，在保证减速比为25：1的前提下，齿轮的最大面积控制在15420.73mm2以内，前后固定板的净面积小于5945mm2，前后两固定板的间距为26mm以内，使整个减速器体积小，从而使整个减速器占用的空间减小；
[0018]2、通过使用10个材料为7075
‑
T6(SN)型号的铝合金齿轮，且前后固定板的材料采用碳纤维，总重量约为200克，在保证工作稳定性和可靠性的情况下，减轻了离合器整体的重量；
[0019]3、锁定舵机臂和电机锁定舵机连接在一起，当变速箱需要立刻停止工作时，锁定舵机臂通过电机锁定舵机在飞控的控制下向下转动和电机锁定键相互接触，从而阻止驱动
电机的输出转动，该制动机构工作稳定可靠，当电机锁定键和锁定舵机臂磨损需要更换时，只需分别将其从驱动电机和电机锁定舵机上卸下重新更换即可；
[0020]4、通过将齿轮叶片倾斜设置，使齿轮在旋转的同时起到风扇的作用，可以及时带走变速箱和驱动电机等部件在工作过程中所产生的热量，增加了齿轮啮合传动的工作稳定性，延长了齿轮的使用寿命。
附图说明
[0021]图1为变速箱前固定碳板的结构示意图；
[0022]图2为本技术的结构示意图；
[0023]图3为齿轮啮合传动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱，其特征在于：它包括：变速箱前固定碳板(1)，变速箱后固定碳板(11)，位于变速箱前固定碳板(1)和变速箱后固定碳板(11)中间处的固定销钉(2)、齿轮转动轴承(3)、输出传动轴(4)和齿轮(6)，所述的变速箱前固定碳板(1)和变速箱后固定碳板(11)的上方通过固定销钉(2)紧固，变速箱前固定碳板(1)和变速箱后固定碳板(11)的下方通过底部固定件(5)连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种小体积大传动比的自散热双输出轴变速箱，其特征在于：所述的齿轮(6)包括：与驱动电机的输出端相连的齿轮J(610)，与齿轮J(610)啮合传动的齿轮H(68)、齿轮I(69)、齿轮A(61)、齿轮B(62)、齿轮C(63)、齿轮F(66)、齿轮G(67)、齿轮E(65)和齿轮D(64)，所述的齿轮E(65)和齿轮D(64)分...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦苏洋，向阳，
申请(专利权)人：博尔德航空航天科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：