[發明專利]面齒輪共軸對轉雙旋翼傳動機構

在審

• 申請號: 202010125502.2
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111268116A
• 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;F16H1/22
• 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共軸對轉雙旋翼傳動機構。主要應用于直升機的主減速器上，其包括分級傳入部分和分流輸出部分；首先發動機動力通過動力輸入直齒圓柱齒輪傳入系統，并經過三級三次分流匯入由推力軸承支撐的共軸面齒輪，實現換向與功率傳遞；最后再通過與面齒輪固連的輸出軸及與面齒輪相嚙合的直齒輪實現功率分流輸出。本發明所述傳動機構采用四次功率分流構型，提升了傳動系統的承載力，同時具有結構緊湊，質量輕，可靠性高及傳動比大等特點。

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共軸對轉雙旋翼傳動機構。

背景技術

復合式高速直升機是目前高速直升機的一大發展趨勢，其典型構型為共軸等速對轉雙旋翼帶尾槳的結構，其中雙旋翼作為直升機的升力系統，尾槳作為直升機的前飛推進系統。共軸對轉雙旋翼復合式高速直升機主旋翼系統通過兩副共軸反轉的剛性槳葉構成，以此實現系統動力的雙向輸出。

目前共軸反轉雙輸出的傳動系統構型主要有圓柱齒輪內外嚙合傳動、錐齒輪傳動和復合行星傳動三種。

西科斯基公司于2005年公布的X2新型復合推力驗證機傳動系統采用圓柱齒輪內外嚙合傳動，其特點是所有齒輪均為定軸傳動，受結構限制，承載能力有限。錐齒輪共軸輸出構型，此種方案結構簡單，沒有功率分流，承載能力有限。

復合行星共軸傳動應用于俄羅斯卡莫夫設計局設計的卡-50等直升機傳動系統，通過封閉差動實現旋翼軸共軸反轉輸出，但存在零件數量多，體積大，設計、加工及裝配困難等問題。

西科斯基專利US 8870538B2的直升機用主減速器傳動結構的最后一級通過面齒輪實現共軸反轉雙輸出，具有較大的傳動比，但存在傳遞效率低，系統強度不足等問題。

盡管復合式構型的高速升直升機已被廣泛采用，但其依然存在不足，因此需要從傳動系統這一核心部件著手對其進行改善。

發明內容

有鑒于此，本發明為解決現有技術存在的共軸等速對轉雙旋翼構型直升機承載力小，可靠性低等問題，提供一種面齒輪共軸對轉雙旋翼傳動機構。

為解決現有技術存在的問題，本發明的技術方案是：面齒輪共軸對轉雙旋翼傳動機構，其特征在于：包括分級輸入部分和輸出部分；所述分級輸入部分包括I級齒輪傳動、II級齒輪傳動和III級齒輪傳動組成三級定軸輪系；

所述I級齒輪傳動包括動力輸入齒輪和兩個I級面齒輪，動力輸入齒輪與兩個I級面齒輪相互嚙合，實現一級傳動；

所述II級齒輪傳動包括兩個II級小圓柱齒輪和四個II級大圓柱齒輪；每個II級小圓柱齒輪與一個I級面齒輪共軸，并且同時與兩個II級大圓柱齒輪嚙合，實現二級傳遞；

所述III級齒輪傳動包括四個III級小圓柱齒輪和八個III級大圓柱齒輪，每個III級小圓柱齒輪與一個II級大圓柱齒輪共軸，并且同時與兩個III級大圓柱齒輪嚙合，實現三級傳遞；

所述輸出部分包括背靠背的上下面齒輪；所述上面齒輪與四個III級大圓柱齒輪嚙合，并于上輸出軸固連；所述下面齒輪與剩余四個III級大圓柱齒輪嚙合，并于下輸出軸固連，完成動力輸出。

進一步，上面齒輪還與上尾翼圓柱齒輪嚙合，下面齒輪還與下尾翼圓柱齒輪嚙合。

進一步，上下面齒輪之間設置有推力軸承。

進一步，上下輸出軸為空心軸，下輸出軸從上輸出軸中心穿過，且高于上輸出軸，二者轉向相反且等速。

進一步，分級輸入部分至少設置有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：