[發明專利]面齒輪構型共軸雙旋翼變速傳動機構

在審

• 申請號: 202010125499.4
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111268115A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 董皓;張建文;王理邦;張灝秦;趙曉龍;劉錫堯;李博;王亞娟
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: B64C27/12
• 分類號: B64C27/12;B64C27/10;B64D35/06;B64D35/08;F16H1/28
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本發明公開了一種面齒輪構型共軸雙旋翼變速傳動機構。其包括和變速輸出單元；分扭傳動單元包括發動機動力通過輸入軸圓柱齒輪傳入系統，并經過三級分流匯入由推力軸承支撐的共軸面齒輪，實現換向與功率匯流；變速輸出單元包括上面齒輪通過與第一輸出軸將功率傳入下旋翼；下面齒輪功率通過第二輸出軸傳遞給行星變速機構的太陽輪，再通過與行星架固連且穿過第一、第二輸出軸的第三輸出軸傳遞給上旋翼作變速旋轉。本發明所述傳動機構技術上易于實現，具有結構緊湊、可靠性高、傳動比大及傳遞效率高等特點。

技術領域

本發明涉及一種直升機的動力傳動系統，具體涉及一種面齒輪構型共軸雙旋翼變速傳動機構。

背景技術

高速直升機的飛行速度可達400km/h以上，其主要構型通常為共軸主旋翼帶尾槳構型。直升機在高速前飛時為避免前行槳葉激波，需降低旋翼轉速。降低旋翼轉速可以通過發動機變速和傳動系統變速來實現，發動機的正常工作的轉速范圍較小，通過降發動機轉速來降低旋翼轉速的幅度很有限，因此傳動系統變速十分必要。目前，航空用傳動變速裝置可分為兩類：一類為離合器變速裝置，主要利用超越離合器的差速超越性能來實現兩種不同轉速的輸出。另一類為差動行星變速裝置，主要通過控制齒圈的速度來實現不同轉速的輸出。變傳動比的傳動方案雖然能從原理上實現，但還存在一些技術難點。若采用離合器變速裝置方案，需攻克多盤離合器控制、過渡過程中離合器的摩擦、沖擊及功率丟失等技術難點；而采用差動行星傳動方案，則需要另外一個可變速的驅動單元。同時，變速過程的發動機控制和飛行控制也需要探索驗證。此外，可變速比的傳動系統會導致零部件數量增加，傳動系統的質量增加，使傳動系統的可靠性和效率降低。因此，在研制高速直升機時，對傳動系統進行重點攻關，充分發揮前行槳葉的升力潛力，突破常規構型直升機前飛速度的限制，是高速直升機的關鍵技術所在。

發明內容

有鑒于此，本發明為解決現有技術存在的高速直升機飛行速度受限，可靠性差與效率低等問題，提供一種面齒輪構型共軸雙旋翼變速傳動機構。

為解決現有技術存在的問題，本發明的技術方案是：一種面齒輪構型共軸雙旋翼變速傳動機構，其特征在于：包括分扭傳動單元和變速輸出單元；所述分扭傳動單元包括I級分扭傳動、II級分扭傳動和III級分扭傳動；

所述I級分扭傳動包括動力輸入齒輪和兩個分扭面齒輪，動力輸入齒輪同時與兩個分扭面齒輪嚙合，實現一級傳動；

所述II級分扭傳動包括兩個二級分扭小齒輪和四個二級分扭大齒輪，每個二級分扭小齒輪與一個分扭面齒輪共軸，并且同時與兩個二級分扭大齒輪嚙合實現二級傳遞；

所述III級分扭傳動包括四個三級分扭小齒輪和八個三級分扭大齒輪，每個三級分扭小齒輪與一個二級分扭大齒輪共軸，并且同時與兩個三級分扭大齒輪嚙合，實現三級傳遞；

所述變速輸出單元包括背靠背的上下面齒輪；所述上面齒輪與四個三級分扭大齒輪嚙合，并與第一輸出軸固連；所述下面齒輪與另外四個三級分扭大齒輪嚙合，并通過第二輸出軸與太陽輪固連，帶動行星架，所述行星架與第三輸出軸固連，完成動力的變速雙向輸出。

進一步，上面齒輪還與上尾翼齒輪嚙合，下面齒輪還與下尾翼齒輪嚙合。

進一步，上下面齒輪之間設置有推力軸承。

進一步，第一輸出軸、第二輸出軸和第三輸出軸為空心軸，且第三輸出軸兩端帶有花鍵；第一輸出軸孔徑和第二輸出軸孔徑均大于第三輸出軸軸徑，第三輸出軸從第一輸出軸和第二輸出軸中心穿過且高于第一輸出軸。

進一步，分扭傳動單元所有齒輪軸線與上下面齒輪軸線垂直；所述第一輸出軸和第三輸出軸的轉速不等且轉向相反。

進一步，分扭傳動單元至少設置有1個，采用多路輸入時，每路構型相同且并沿圓周均勻布置。

與現有技術相比，本發明的優點如下：