一種適用于海空兩棲的動力推進裝置及多軸飛行器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無人機動力裝置，尤其涉及一種適用于海空兩棲的動力推進裝置及多軸飛行器。
【背景技術】
[0002]四軸飛行器，是一種具有四個螺旋槳旋轉軸且旋轉軸呈十字形交叉分布的飛行器，它是一種微型飛行器，也是一種智能機器人，最初由航空模型愛好者自制成功，后來很多自動化廠商發現它可以用于多種用途而積極參于研制四軸飛行器利用作為飛行引擎進行空中飛行，它的尺寸較小，重量較輕，適合攜帶，并能夠攜帶一定的任務載荷，同時，四軸飛行器具備自主導航飛行能力，能夠在復雜危險的環境下完成特定的飛行任務，此外，四軸飛行器也可以用于娛樂。
[0003]隨著四軸飛行器用途越來越餓廣泛，飛行器對適應各種環境的能力的要求也越來越高，因此能夠在水下工作的兩棲飛行器也逐漸成為研究熱點。但目前的兩棲飛行器大多采用兩套獨立的動力系統，分別適用于空中和水下兩種工作環境，這樣的飛行器由于電機數量多、結構復雜，導致機身重量大，機動性較差，難以滿足實際工作的要求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于:為了拓展飛行器在不同作業環境下(水體環境、空氣環境)的適應性，增加飛行器的機動性，本實用新型提供了一種適用于海空兩棲的動力推進裝置及多軸飛行器。采用電機提供動力，通過改變電機旋轉方向，使單向軸承鎖死或自由轉動，從而改變動力傳遞路線，實現空中與水下兩種工作模式的轉換。
[0005]本實用新型通過下述技術方案實現:
[0006]—種適用于海空兩棲的動力推進裝置，包括框式保持架、傾轉電機、固定設置在保持架中部的動力電機、相隔一定距離同軸轉動設置的空用螺旋槳和水用螺旋槳，所述空用螺旋槳通過單向轉動機構與動力電機驅動連接，所述水用螺旋槳與動力電機驅動連接，所述傾轉電機的轉軸通過連接板固定在所述保持架的外側，且所述傾轉電機的旋轉軸心與空用螺旋槳和水用螺旋槳的旋轉軸線垂直。
[0007]進一步地，所述動力電機為雙軸電機，兩輸出軸穿過保持架，所述空用螺旋槳通過單向轉動機構與其中一個輸出軸相連接，所述水用螺旋槳與另一個輸出軸相連接。
[0008]進一步地，還包括轉動地貫穿安裝在保持架上的螺旋槳軸、將動力電機的動力傳輸至螺旋槳軸的傳動齒輪組，所述螺旋槳軸一端通過單向轉動機構連接有空用螺旋槳，另一端固定設置有水用螺旋槳。
[0009]進一步地，所述的單向轉動機構為單向軸承，所述單向軸承的軸承內圈與螺旋槳軸固定連接，所述單向軸承的軸承外圈與空用螺旋槳固定連接。
[0010]進一步地，所述傳動齒輪組包括相嚙合的主動齒輪和從動齒輪，所述從動齒輪固定設置在螺旋槳軸上且位于保持架外側，所述動力電機的輸出軸穿過保持架固定連接主動齒輪。
[0011]進一步地，所述螺旋槳軸通過深溝球軸承安裝在保持架上，所述動力電機的輸出軸與保持架之間設置有深溝球軸承。
[0012]進一步地，所述動力電機的輸出軸與保持架之間設置有深溝球軸承。
[0013]進一步地，所述水用螺旋槳通過第二定位環和第三定位環進行軸向固定，所述空用螺旋槳通過第一定位環進行軸向固定，所述第一定位環、第二定位環、第三定位環結構相同，包括設置有徑向螺紋孔的環形體、與徑向螺紋孔螺紋配合的緊定螺釘。
[00?4]進一步地，所述動力電機為雙向轉動的無刷無感電機。
[0015]—種設置有如權所述動力推進裝置的多軸飛行器，包括機身，所述機身為防水的圓筒結構，所述機身的兩側分別對稱地設置有兩根平行的連接桿，還包括四個適用于海空兩棲的動力推進裝置，所述連接桿的自由端與所述適用于海空兩棲的動力推進裝置的傾轉電機殼體固定連接。
[0016]本實用新型相對于現有技術，具有如下的優點及效果:
[0017]面積和尺寸較大的空用螺旋槳直接在水中轉動時，由于水的粘性及密度遠遠大于空氣，會產生很大的轉動阻力，從而燒壞電機，因此兩棲飛行器在水下航行時空用螺旋槳必須停止轉動。目前的海空兩棲飛行器一般是使用兩套獨立控制的電機分別驅動空用螺旋槳和水用螺旋槳，這樣的兩棲飛行器結構復雜，重量大;本實用新型的優點在于:使用同一個動力電機作為動力源，當動力電機正向轉動時，此時單向軸承鎖死，適合在空氣中使用的空用螺旋槳轉動，用于在空中飛行；當動力電機反向轉動時，適合在水中工作的水用螺旋槳轉動，用于在水下航行，此時由于單向軸承處于自由轉動狀態，空用螺旋槳不轉動，同時滿足飛行器在空中與水下兩種不同的工作環境，大大降低了兩棲飛行器的重量，增加兩棲飛行器的機動性能；同時，配合傾轉電機來控制動力輸出的方向，增加了飛行器的空間運動的自由度，使兩棲飛行器能夠完成多種復雜的任務。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例一的動力推進裝置結構示意圖。
[0019]圖2為本實用新型實施例一的動力推進裝置的爆炸示意圖。
[0020]圖3是本實用新型實施例二的動力推進裝置結構示意圖。
[0021 ]圖4為本實用新型實施例三在水中航行時的結構及狀態示意圖。
[0022]圖5為本實用新型實施例三在空中飛行時的結構及狀態示意圖。
[0023]圖中所示為:1_空用螺旋槳;2-第一定位環;3-單向軸承;4-傳動齒輪組;4-1-主動齒輪;4-2-從動齒輪；5-保持架;6-動力電機;7-螺旋槳軸;8-第二定位環;9-水用螺旋槳；I O-第三定位環;11-連接板;12-傾轉電機;13-深溝球軸承;14-連接桿;15-機身。
【具體實施方式】
[0024]下面通過具體實施例對本實用新型的目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0025]實施例一
[0026]如圖1和圖2所示，一種適用于海空兩棲的動力推進裝置，包括框式保持架5、固定設置在保持架5中部的動力電機6、轉動地貫穿安裝在保持架5上的螺旋槳軸7、將動力電機6的動力傳輸至螺旋槳軸7的傳動齒輪組4、傾轉電機12，所述螺旋槳軸7—端通過單向軸承連接有空用螺旋槳I，另一端固定設置有水用螺旋槳9，所述的單向轉動機構為單向軸承，所述單向軸承3的軸承內圈與螺旋槳軸7固定連接，所述單向軸承3的軸承外圈與空用螺旋槳I固定連接，其中，空用螺旋槳I為尼龍制作的螺旋槳，半徑為11英寸，槳角為45度;水用螺旋槳9為尼龍制作的全浸槳，直徑為30cm，螺距為25cm;單向軸承3的內徑為3mm;所述動力電機6為2212無刷無感電機，可根據控制雙向轉動;傳動齒輪組4包括主動齒輪4-1與從動齒輪4-2，兩個齒輪的齒數相等，模數相等，齒輪齒數為34，模數為0.5。
[0027]所述傾轉電機12的轉軸通過連接板11固定在所述保持架5的外側，且所述傾轉電機12的旋轉軸心與螺旋槳軸7垂直，用于控制保持架5的傾轉或固定在一定角度，使得動力推進裝置在海空兩棲環境中進行切換和調整。
[0028]所述傳動齒輪組4包括相嚙合的主動齒輪4-1和從動齒輪4-2，所述從動齒輪4-2固定設置在螺旋槳軸7上且位于保持架5外側，所述動力電機6的輸出軸穿過保持架5固定連接主動齒輪4-1，本實施例的兩個齒輪的齒數相等，模數相等，齒輪齒數為34，模數為0.5。
[0029]所述螺旋槳軸7通過深溝球軸承13