در دنیای به سرعت در حال پیشرفت وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)، تقاضا برای سیستم‌های انتقال قدرت جمع و جور، سبک و بسیار کارآمد همچنان رو به افزایش است. از جمله اجزای حیاتی که این سیستم‌های با کارایی بالا را ممکن می‌سازند، عبارتند از:چرخ دنده های مخروطی مارپیچیچرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی که به دلیل درگیری نرم، ظرفیت بار بالا و قابلیت‌های انتقال زاویه‌ای شناخته می‌شوند، به انتخابی ترجیحی برای کاربردهای سیستم انتقال قدرت پهپادها، به ویژه در سیستم‌های برخاستن و فرود عمودی (VTOL) و واحدهای پیشران پهپاد تبدیل شده‌اند.

چرخ دنده های مخروطی مارپیچی چیست؟

چرخ دنده های مخروطی مارپیچینوعی چرخ‌دنده مخروطی با دندانه‌های خمیده هستند که با زاویه قرار گرفته‌اند و برای انتقال قدرت بین شفت‌های متقاطع که معمولاً با زاویه ۹۰ درجه قرار دارند، طراحی شده‌اند.
برخلاف چرخ‌دنده‌های مخروطی مستقیم، پروفیل دندانه مارپیچی امکان درگیری تدریجی دندانه را فراهم می‌کند که منجر به عملکرد بی‌صداتر، ظرفیت گشتاور بالاتر و کاهش ارتعاش می‌شود که از مزایای ضروری برای پهپادهایی است که به پرواز بی‌صدا و پایدار نیاز دارند.

چرا چرخ دنده های مخروطی مارپیچی برای پهپادها؟

پهپادها اغلب تحت محدودیت‌های وزن و اندازه سختگیرانه‌ای عمل می‌کنند و در عین حال به کنترل دقیق و راندمان بالا نیاز دارند. چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی از چندین طریق با این چالش‌ها روبرو می‌شوند:

1. جمع و جور و سبک
   ماهیت جمع و جور چرخ دنده های مخروطی مارپیچی، آنها را برای گیربکس های پهپادها، که در آنها هر گرم اهمیت دارد، ایده آل می کند. توانایی آنها در انتقال نیرو در یک زاویه بدون محفظه های بزرگ، به کاهش اندازه و وزن کلی سیستم انتقال قدرت کمک می کند.

2. عملکرد روان و بی‌صدا
   پهپادها، به ویژه آن‌هایی که در نظارت و نقشه‌برداری استفاده می‌شوند، برای جلوگیری از شناسایی و کاهش نویز حسگرها، به عملکرد بی‌صدا نیاز دارند. چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی، درگیری نرم‌تری را فراهم می‌کنند که باعث کاهش نویز و افزایش پنهان‌کاری عملیاتی می‌شود.

3. انتقال گشتاور بالا
   روتورها و شفت‌های پروانه پهپادها اغلب به انتقال گشتاور بالا در فضای محدود نیاز دارند. چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی به طور مؤثر گشتاور را با لقی کمتر و نسبت تماس دندانه بالاتر منتقل می‌کنند و عملکرد و زمان پاسخ را بهبود می‌بخشند.

4. دوام در محیط‌های سخت
   پهپادها اغلب در شرایط چالش‌برانگیزی از جمله گرد و غبار، رطوبت و ارتفاعات بالا فعالیت می‌کنند. چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی را می‌توان از فولادهای آلیاژی سخت‌کاری‌شده با عملیات سطحی مانند نیتریده کردن یا پوشش‌های DLC ساخت تا در برابر سایش و تنش‌های محیطی مقاومت کنند.

کاربردها در سیستم‌های پهپاد

چرخ دنده های مخروطی مارپیچیمعمولاً در سیستم‌های پهپاد زیر استفاده می‌شوند:

• واحدهای انتقال پروانه
  در پهپادهای چند ملخه یا بال ثابت با پروانه‌های زاویه‌دار یا کج‌شونده، چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی تغییر جهت حرکت چرخشی را تسهیل می‌کنند.

• گیربکس‌های VTOL (پرواز و فرود عمودی)
  چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی نقش مهمی در پیکربندی‌های VTOL ایفا می‌کنند که در آن‌ها موتورها و روتورها برای تغییر حالت پرواز عمودی و افقی به انتقال زاویه‌ای دقیق نیاز دارند.

• گیمبال دوربین و پلتفرم‌های حسگر
  برخی از گیمبال‌های پیشرفته از مجموعه چرخ‌دنده‌های مخروطی مارپیچی کوچک استفاده می‌کنند تا تنظیمات زاویه‌ای روان و کنترل‌شده با حداقل لقی را امکان‌پذیر سازند.

راهکارهای تجهیزات سفارشی برای تولیدکنندگان پهپاد

با توجه به الزامات تخصصی سیستم‌های پهپاد، بسیاری از تولیدکنندگان، مارپیچ سفارشی را انتخاب می‌کنند.چرخ دنده های مخروطیکه با مشخصات طراحی آنها مطابقت دارد. این چرخ دنده های سفارشی اغلب برای موارد زیر طراحی می شوند:

• اندازه و گام ماژول برای تناسب با مجموعه‌های فشرده

• کلاس دقت تا DIN 6 تا 7 برای کنترل حرکت روان

• مواد سبک مانند تیتانیوم یا آلیاژهای آلومینیوم (در صورت لزوم)

• ادغام با موتورهای بدون جاروبک یا سیستم‌های درایو مستقیم

Belon Gear: حمایت از نوآوری در حوزه پهپاد

در Belon Gear، ما در طراحی و ساخت مارپیچ‌های با دقت بالا تخصص داریم.چرخ دنده های مخروطیبرای کاربردهای پهپاد. تخصص ما شامل مهندسی معکوس سفارشی، نمونه‌سازی اولیه و تولید سریالی با کنترل کیفیت دقیق است. با فرزکاری پیشرفته چرخ‌دنده CNC و سیستم‌های اندازه‌گیری چرخ‌دنده Klingelnberg، ما تضمین می‌کنیم که هر چرخ‌دنده مطابق با استانداردهای سختگیرانه پهپادهای هوافضا و دفاعی باشد.

چه در حال توسعه نسل بعدی پهپادها برای لجستیک، کشاورزی یا دفاع باشید، Belon Gear راهکارهای دنده‌ای مبتنی بر عملکرد ارائه می‌دهد که قابلیت اطمینان، کارایی و بی‌صدا بودن پرواز را افزایش می‌دهد.