[发明专利]传动机构和多旋翼飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及传动领域，并且更为具体地，涉及一种传动机构和多旋翼飞行器。

背景技术

多旋翼飞行器以其良好的稳定性和操纵性得到市场的认可和推广，目前，世界上的多旋翼飞行器多为电动多旋翼飞行器，最常见的是电动四旋翼和电动六旋翼飞行器，此类飞行器的重要特征是使用电池作为能源，电机作为动力，电机与旋翼直接连接。

由于受到电池容量的限制，电动多旋翼飞行器的航时（飞行时间）短，一般不超过1小时。同样地，由于受到电池容量的限制，电动多旋翼飞行器能够承受的载荷也相对较小，其总重一般要求小于30kg。载荷和航时的上述限制导致多旋翼飞行器的应用场景受限。

目前，一种可能的解决方式是采用油动发动机代替电机作为动力源。由于油为液体，重量较轻且能提供充足的动力能源，可以大大增加多旋翼飞行器的航时和有效载荷。

但是，与电机相比，油动发动机反应速度慢，反应过程高度非线性。如果专门为每个旋翼配置一个与其直接相连的油动发动机，不但会使多旋翼飞行器成本高，而且会面临多旋翼飞行器协调控制难的问题。上述问题的一种可行的解决方案是在油动发动机和各个旋翼之间利用传动轴进行传动，使得油动发送机统一为各个旋翼提供动力。

上述解决方案中，油动发动机和旋翼分别位于支撑该传动轴的支撑架的两端。支撑架在外力（如旋翼产生的拉力、旋翼部分的重力或被支撑部件产生的重力等）形成的弯矩的作用下不可避免地会发生弯曲。该支撑架的弯曲引起的弯曲应力会通过支撑架内部的支撑轴承传递至该传动轴，从而导致传动轴发生变形，引起传动轴的损坏。

发明内容

本发明实施例提供一种传动机构和多旋翼飞行器，以避免传动轴在弯曲应力作用下的变形问题。

第一方面，提供一种传动机构，包括：支撑架，一端与动力部分相连，另一端与从动部分相连，在所述传动机构的工作状态，所述支撑架的合外力产生的弯矩大于0；安装在所述支撑架上的传动轴，通过所述传动轴将所述动力部分产生的动力传递至所述从动部分；装配在所述传动轴上的轴承组件，包括柔性轴承和支撑轴承，所述柔性轴承包括外环和内环，所述外环的内表面为球面，所述内环沿所述球面的球心可旋转地安装在所述外环中，所述外环固定在所述支撑架的内壁上，所述内环安装在所述支撑轴承上，所述支撑轴承装配在所述传动轴上。

结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述传动轴包括：与所述动力部分相连的输入端；与所述从动部分相连的输出端；位于所述输入端和所述输出端之间的轴单元，所述轴单元包括轴段和安装在所述轴段上的所述轴承组件；其中，所述输入端、所述轴单元和所述输出端之间通过联轴器依次相连。

结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述输入端和所述输出端之间包括N段所述轴单元，N段所述轴单元之间通过联轴器依次相连，其中，N由所述支撑架在弯矩作用下的弯曲程度和所述传动轴上的联轴器的角度补偿量决定。

结合第一方面或其上述实现方式的任一种，在第一方面的另一种实现方式中，所述动力部分包括油动发动机，所述油动发动机的转轴与所述传动轴的一端相连；所述从动部分包括旋翼，所述旋翼的转轴与所述传动轴的另一端相连。

第二方面，提供一种多旋翼飞行器，包括：机体，安装有油动发动机；沿以所述机体中心为圆心的圆周分布的至少三个旋翼部分，所述旋翼部分和所述机体分别安装在支撑架的两端，所述油动发动机通过安装在所述支撑架上的传动轴将动力传动至所述旋翼部分；装配在所述传动轴上的轴承组件，包括柔性轴承和支撑轴承，所述柔性轴承包括外环和内环，所述外环的内表面为球面，所述内环沿所述球面的球心可旋转地安装在所述外环中，所述外环固定在所述支撑架的内壁上，所述内环安装在所述支撑轴承上，所述支撑轴承装配在所述传动轴上。

结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，所述传动轴包括：与所述油动发动机相连的输入端；与位于该传动轴另一端的旋翼部分相连的输出端；位于所述输入端和所述输出端之间的轴单元，所述轴单元包括轴段和安装在所述轴段上的所述轴承组件；其中，所述输入端、所述轴单元和所述输出端之间通过联轴器依次相连。

结合第二方面或其上述实现方式的任一种，在第二方面的另一种实现方式中，所述输入端和所述输出端之间包括N段所述轴单元，N段所述轴单元之间通过联轴器依次相连，其中，N由所述支撑架在弯矩作用下的弯曲程度和所述传动轴上的联轴器的角度补偿量决定。