[實用新型]一種錐齒輪共軸對轉復合式雙旋翼直升機傳動機構

有效

• 申請號: 202020222745.3
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN211943725U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 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;F16H1/20
• 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

本實用新型公開了一種錐齒輪共軸對轉復合式雙旋翼直升機傳動機構。其包括三級分扭單元和錐齒輪共軸輸出單元。該機構原動力通過輸入軸齒輪傳入系統，經由面齒輪?直齒輪?錐齒輪構成的三級齒輪傳遞裝置完成三次分流，最終匯入由推力軸承支撐的共軸錐齒輪，實現功率換向與功率輸入；最后再通過與錐齒輪固連的輸出軸及和錐齒輪相嚙合的直齒輪實現功率三路分流輸出。本實用新型所述傳動機構均為定軸傳動，結構緊湊且可靠性高，可應用于復合式高速直升機等其他設備的傳動系統中。

技術領域

本實用新型涉及一種直升機的動力傳動系統，具體涉及一種錐齒輪共軸對轉復合式雙旋翼直升機傳動機構。

背景技術

共軸對轉雙旋翼直升機作為復合式高速直升機的一種典型結構，與單旋翼直升機的主要區別在于，它在相互同心的軸上安裝兩副轉速相等且轉向相反的旋翼。由于旋翼轉速相等、轉向相反，兩副旋翼產生的反作用力矩可以相互平衡，不需要用尾槳來平衡旋翼產生的反作用力矩。

共軸對轉雙旋翼直升機都采用帶尾槳的結構，主要是將尾槳作為直升機的前飛推進系統，來提升直升機的飛行速度。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，但沒有功率分流，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。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型為解決現有技術存在的復合式高速直升機承載力小，可靠性低等問題題，提供一種錐齒輪共軸對轉復合式雙旋翼直升機傳動機構。

為解決現有技術存在的問題，本實用新型的技術方案是：一種錐齒輪共軸對轉復合式雙旋翼直升機傳動機構，其特征在于：包括三級分扭單元和共軸輸出單元；所述三級分扭單元包括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級圓柱齒輪和八個III級錐齒輪，每個III級圓柱齒輪與一個II級大圓柱齒輪共軸，并且同時與兩個III級錐齒輪嚙合，實現三級傳遞；

所述共軸輸出部分包括背靠背的上下錐齒輪；所述上錐齒輪與四個III級圓柱齒輪嚙合，并于上輸出軸固連；所述下錐齒輪與剩余四個III級圓柱齒輪嚙合，并于下輸出軸固連，完成動力輸出。

進一步，上錐齒輪還與上尾翼圓柱齒輪嚙合，下錐齒輪還與下尾翼圓柱齒輪嚙合。

進一步，上下錐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，轉向相反且等速。

進一步，三級分扭單元至少設置有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，本實用新型的優點如下：