[实用新型]一种用于高速前飞的实时变转速旋翼

权利要求书

1.一种用于高速前飞的实时变转速旋翼，其特征在于，所述旋翼包括第一传动链路、第二传动链路和控制器；

所述第一传动链路上依次设置有第一桨叶、第一旋翼轴、第一齿轮、第二齿轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮和第一电机；

所述第二传动链路上依次设置有第二桨叶、第二旋翼轴、第三齿轮、第四齿轮、第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮和第二电机；

所述第一桨叶垂直固定于所述第一旋翼轴的一端；所述第一齿轮垂直固定于所述第一旋翼轴的另一端；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合；所述第一圆锥齿轮与所述第二齿轮固结在一起；所述第二圆锥齿轮与所述第一圆锥齿轮啮合；所述第一电机与所述第二圆锥齿轮连接；所述第一电机带动所述第二圆锥齿轮转动，所述第二圆锥齿轮与所述第一圆锥齿轮配合实现转向和一级减速，所述第二齿轮与所述第一圆锥齿轮具有相同的旋转轴和旋转速度；所述第二齿轮带动所述第一齿轮实现二级减速；所述第一齿轮带动所述第一旋翼轴转动；所述第一旋翼轴带动所述第一桨叶转动；

所述第二旋翼轴为中空轴，所述第二旋翼轴套设于所述第一旋翼轴的中部；所述第二桨叶垂直固定于所述第二旋翼轴的一端；所述第三齿轮垂直固定于所述第二旋翼轴的另一端；所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合；所述第三圆锥齿轮与所述第四齿轮固结在一起；所述第四圆锥齿轮与所述第三圆锥齿轮啮合；所述第二电机与所述第四圆锥齿轮连接；所述第二电机带动所述第四圆锥齿轮转动，所述第四圆锥齿轮与所述第三圆锥齿轮配合实现转向和一级减速，所述第四齿轮与所述第三圆锥齿轮具有相同的旋转轴和旋转速度；所述第四齿轮带动所述第三齿轮实现二级减速；所述第三齿轮带动所述第二旋翼轴转动；所述第二旋翼轴带动所述第二桨叶转动；

所述第一旋翼轴上设置有第一角度传感器；所述第一角度传感器用于获取第一桨叶旋转的总角度和圈数，并将所述第一桨叶旋转的总角度和圈数发送给所述控制器；所述第二旋翼轴上设置有第二角度传感器；所述第二角度传感器用于获取第二桨叶旋转的总角度和圈数，并将所述第二桨叶旋转的总角度和圈数发送给所述控制器；所述控制器根据所述第一桨叶旋转的总角度和圈数确定第一桨叶的转速，并根据所述第二桨叶旋转的总角度和圈数确定第二桨叶的转速；所述控制器分别与所述第一电机和所述第二电机连接；所述第一电机根据所述第一桨叶的转速带动所述第一桨叶转动；所述第二电机根据所述第二桨叶的转速带动所述第二桨叶转动。

2.根据权利要求1所述的用于高速前飞的实时变转速旋翼，其特征在于，所述第二圆锥齿轮与所述第一圆锥齿轮具有不同的齿数比；所述第四圆锥齿轮与所述第三圆锥齿轮具有不同的齿数比。

3.根据权利要求1所述的用于高速前飞的实时变转速旋翼，其特征在于，所述第二齿轮与所述第一齿轮具有不同的齿数比；所述第四齿轮与所述第三齿轮具有不同的齿数比。

4.根据权利要求1所述的用于高速前飞的实时变转速旋翼，其特征在于，所述旋翼还包括第一质量块和第二质量块；

所述第一质量块与所述第一旋翼轴连接；所述第一质量块与所述第一桨叶的质量相等；所述第一质量块用于平衡所述第一桨叶旋转时对所述第一旋翼轴的离心力；

所述第二质量块与所述第二旋翼轴连接；所述第二质量块与所述第二桨叶的质量相等；所述第二质量块用于平衡所述第二桨叶旋转时对所述第二旋翼轴的离心力。

5.根据权利要求1所述的用于高速前飞的实时变转速旋翼，其特征在于，所述旋翼还包括第一止推轴承和第二止推轴承；

所述第一止推轴承和所述第二止推轴承均设置于所述第一旋翼轴和所述第二旋翼轴之间，所述第一止推轴承和所述第二止推轴承用于使所述第一旋翼轴和所述第二旋翼轴同轴。

6.根据权利要求1所述的用于高速前飞的实时变转速旋翼，其特征在于，所述控制器根据公式φ＝α_z-360°×n计算第一桨叶所处的方位角或第二桨叶所处的方位角；式中，φ表示第一桨叶所处的方位角或第二桨叶所处的方位角，α_z表示所述第一桨叶旋转的总角度或所述第二桨叶旋转的总角度，n表示所述第一桨叶旋转的圈数或所述第二桨叶旋转的圈数。

7.根据权利要求1所述的用于高速前飞的实时变转速旋翼，其特征在于，所述控制器根据公式Ω'＝Ω-Asin(φ)计算所述第一桨叶的转速和所述第二桨叶的转速；式中，Ω'表示第一桨叶或第二桨叶的转速，Ω表示旋翼的设计转速，Ω为常数值，A表示旋翼转速变化的幅值，A＝(0.5-0.8)μΩR，μ表示前进比，R表示旋翼半径，φ表示第一桨叶所处的方位角或第二桨叶所处的方位角。