In der sich rasant entwickelnden Welt der unbemannten Luftfahrzeuge (UAVs) wächst der Bedarf an kompakten, leichten und hocheffizienten Antriebssystemen stetig. Zu den kritischen Komponenten, die diese Hochleistungssysteme ermöglichen, gehören:SpiralverzahnungAufgrund ihres reibungslosen Eingriffs, ihrer hohen Belastbarkeit und ihrer Fähigkeit zur Winkelübertragung sind Spiralkegelräder zu einer bevorzugten Wahl für UAV-Antriebsstranganwendungen geworden, insbesondere bei Senkrechtstart- und -landesystemen (VTOL) und UAV-Antriebseinheiten.

Was sind Spiral-Kegelräder?

Spiralverzahnte KegelräderSie sind eine Art Kegelrad mit gebogenen, schräg angeordneten Zähnen und dienen der Kraftübertragung zwischen sich kreuzenden Wellen, typischerweise im 90-Grad-Winkel.
Im Gegensatz zu geradverzahnten Kegelrädern ermöglicht das spiralförmige Zahnprofil einen stufenweisen Zahneingriff, was zu einem leiseren Betrieb, einer höheren Drehmomentkapazität und reduzierten Vibrationen führt – wesentliche Vorteile für UAVs, die einen geräuschlosen und stabilen Flug erfordern.

Warum Spiral-Kegelräder für UAVs?

UAVs operieren oft unter strengen Gewichts- und Größenbeschränkungen und erfordern gleichzeitig präzise Steuerung und hohe Effizienz. Spiralverzahnte Kegelräder erfüllen diese Herausforderungen auf verschiedene Weise:

1. Kompakt und leicht
   Die kompakte Bauweise von Spiral-Kegelrädern macht sie ideal für UAV-Getriebe, wo jedes Gramm zählt. Ihre Fähigkeit, Kraft unter einem Winkel ohne große Gehäuse zu übertragen, trägt dazu bei, die Gesamtgröße und das Gewicht des Antriebssystems zu reduzieren.

2. Reibungsloser und geräuschloser Betrieb
   Drohnen, insbesondere solche, die für Überwachung und Kartierung eingesetzt werden, benötigen einen leisen Betrieb, um Entdeckung zu vermeiden und Sensorauschen zu minimieren. Spiralverzahnte Kegelräder sorgen für einen gleichmäßigeren Eingriff, was die Geräuschentwicklung reduziert und die operative Tarnung verbessert.

3. Hochdrehmomentgetriebe
   UAV-Rotoren und Propellerwellen erfordern häufig eine hohe Drehmomentübertragung auf engstem Raum. Spiralverzahnte Kegelräder übertragen Drehmomente effizient mit geringerem Zahnflankenspiel und höherem Eingriffsverhältnis, was die Leistung und Reaktionszeit verbessert.

4. Langlebigkeit in rauen Umgebungen
   Unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) operieren häufig unter anspruchsvollen Bedingungen wie Staub, Feuchtigkeit und großen Höhen. Spiralverzahnte Kegelräder können aus gehärteten legierten Stählen mit Oberflächenbehandlungen wie Nitrieren oder DLC-Beschichtungen hergestellt werden, um Verschleiß und Umwelteinflüssen standzuhalten.

Anwendungen in UAV-Systemen

Spiralverzahnte Kegelräderwerden üblicherweise in folgenden UAV-Systemen eingesetzt:

• Propellerantriebseinheiten
  Bei Multikoptern oder Starrflüglern mit schräg oder neigbaren Propellern erleichtern Spiralkegelräder die Richtungsänderung der Drehbewegung.

• VTOL-Getriebe (Senkrechtstart- und -landegetriebe)
  Spiralverzahnte Kegelräder spielen eine entscheidende Rolle in VTOL-Konfigurationen, bei denen Motoren und Rotoren eine präzise Winkelübertragung benötigen, um zwischen vertikalem und horizontalem Flugmodus umzuschalten.

• Kameragimbals und Sensorplattformen
  Einige hochentwickelte Kardanaufhängungen verwenden kleine spiralförmige Kegelradsätze, um sanfte und kontrollierte Winkeleinstellungen mit minimalem Spiel zu ermöglichen.

Kundenspezifische Getriebelösungen für UAV-Hersteller

Angesichts der speziellen Anforderungen von UAV-Systemen entscheiden sich viele Hersteller für kundenspezifische Spiralen.KegelräderDie ihren Konstruktionsvorgaben entsprechen. Diese maßgefertigten Zahnräder werden häufig für folgende Zwecke angepasst:

• Modulgröße und -teilung für kompakte Baugruppen

• Präzisionsklasse bis DIN 6 bis 7 für reibungslose Bewegungssteuerung

• Leichtbaumaterialien wie Titan- oder Aluminiumlegierungen (sofern geeignet)

• Integration mit bürstenlosen Motoren oder Direktantriebssystemen

Belon Gear: Unterstützung von UAV-Innovationen

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