阅读说明：本技术 直升机共轴正反旋翼并联驱动装置 (coaxial forward and reverse rotor wing parallel driving device of helicopter ) 是由 路懿 路扬 叶妮佳 常泽锋 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及直升机共轴正反旋翼并联驱动装置,属于直升机技术领域的技术领域,其包括机座、动台、三个驱动杆、旋翼机构、倾翼机构。旋翼机构包括正、反旋翼组,内、外套,正、反伞齿轮,锥齿轮驱动组；内、外套与动台相互共轴转动联接；内、外套上端分别与正、反旋翼组垂直转动联接,下端分别与正、反伞齿轮共轴固连。锥齿轮驱动组同时与正、反伞齿轮啮合,驱动正、反旋翼组相互反转；驱动杆驱动旋翼机构摆动,辅电机通过丝母和心轴驱动正、反旋翼组倾转,改变直升机速度与方向。本发明具有提高主旋翼摆转灵活性、减缓旋翼举升力对各驱动分支作用力和冲击力、提高使用寿命和安全可靠性、避免使用尾翼传动机构、简化结构、提高寿命的效果。(The invention relates to a coaxial forward and reverse rotor wing parallel driving device of a helicopter, belonging to the technical field of helicopters. The rotor wing mechanism comprises a forward rotor wing group, a reverse rotor wing group, an inner sleeve, an outer sleeve, a forward bevel gear, a reverse bevel gear and a bevel gear driving group; the inner sleeve and the outer sleeve are mutually coaxially and rotatably connected with the movable platform; the upper ends of the inner sleeve and the outer sleeve are respectively and vertically and rotationally connected with the forward rotary wing set and the reverse rotary wing set, and the lower ends of the inner sleeve and the outer sleeve are respectively and coaxially and fixedly connected with the forward bevel gear and the reverse bevel gear. The bevel gear driving group is meshed with the forward bevel gear and the backward bevel gear at the same time to drive the forward rotary wing group and the backward rotary wing group to rotate reversely; the driving rod drives the rotor wing mechanism to swing, and the auxiliary motor drives the forward and reverse rotor wing sets to tilt through the screw and the mandrel, so that the speed and the direction of the helicopter are changed. The invention has the effects of improving the swinging flexibility of the main rotor, slowing down the acting force and the impact force of the lifting force of the rotor on each driving branch, prolonging the service life, improving the safety and the reliability, avoiding using a tail wing transmission mechanism, simplifying the structure and prolonging the service life.)

直升机共轴正反旋翼并联驱动装置

技术领域

本发明涉及直升机共轴正反旋翼并联驱动装置，属于直升机技术领域。

背景技术

直升机旋翼运动驱动装置是直升机运动的关键部件。通常旋翼由桨毂和数片桨叶构成。桨毂安装在单旋翼主轴上，形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上。为了避免直升机空中自转，需要增设一个尾翼，通常尾翼传动链长，结构复杂。为此，出现了直升机共轴正反旋翼驱动装置。但现有共轴正反旋翼驱动装置结构十分复杂，许多管线和连杆在舱外旋转，既容易腐蚀，又容易损坏，结果大大增加直升机事故率。如何保持直升机共轴正反旋翼驱动优势的前提下，简化驱动装置结构，提高直升机的寿命与安全性成为直升机研究人员与制造部门不断探索的方向。近年来，公开号为[CN101961559B]的专利公开一种航模直升机旋翼支撑装置，利用V型支架吸收直升机产生的震动被，以期减少直升机机体的震颤，增加机动性的同时减少对驱动轴传动系统的破坏。公开号为[CN101204992B]的专利公开一种直升机共轴双旋翼转速差动装置，以期实现共轴双旋翼直升机偏航控制。公开号为[CN101376433B]的专利公开一种直升机旋翼操纵方法及系统，利用位于各桨毂支臂的作动器驱动位于桨叶后缘的襟翼，以期实现对旋翼系统的操纵。公开号为[CN103600840B]的专利公开一种共轴直升机旋翼机构，利用上下两组混连机构实现直升机旋翼机构整体对称性，以期提高高速旋转时稳定性高。公开号为[CN103407571B]的专利公开一种可主动摆振的直升机旋翼系统，利用该机构使前行桨叶角速度大幅降低、后行桨叶角速度大幅增加，以期降低桨叶在前行后行状态交变中受到的疲劳载荷，主动适应直升机各种不同的飞行状态，提高飞行极速。公开号为[CN102030105B]的专利公开一种直接倾斜操纵旋翼直升机，以期直接倾斜操纵直升机旋翼，简化直升机结构。上述专利的结构各具特色，但现有旋翼回转驱动装置存在以下不足：

现有直升机旋翼运动驱动装置十分复杂，部分驱动器机构、供电线、供油管位于机舱外。需要增设一个尾翼传动机构，其尾翼传动链长，结构复杂。

现有直升机共轴正反旋翼驱动装置存在以下不足：结构十分复杂，许多管线和连杆在舱外旋转，既容易腐蚀，又容易损坏。

发明内容

本发明的目的是提供直升机共轴正反旋翼并联驱动装置，具有提高主旋翼摆转灵活性、减缓旋翼举升力对各驱动分支作用力和冲击力、提高使用寿命和安全可靠性、避免使用尾翼传动机构、简化结构、提高寿命的效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

直升机共轴正反旋翼并联驱动装置，包括机座、动台、三个用于驱动旋翼机构摆动的驱动杆、旋翼机构、用于驱动旋翼机构倾转的倾翼机构、弹簧；所述机座是圆盘形状，所述机座上设有中心球面通孔和三个下表面圆周均布的径向直线导轨；所述动台是回转体，其上端、上部、中部、下部和下端分别设有同轴球面体、圆柱套、大圆柱空腔、圆盘、小圆柱空腔，其大圆柱空腔设有三个圆周均布的径向通孔，其圆盘上设有三个圆周均布的铰支座，从球面体到大圆柱空腔设有第一同轴通孔，从大圆柱空腔到小圆柱空腔设有第二同轴通孔和偏心通孔；所述动台的球面体与机座的球面通孔球副联接；

所述驱动杆包括移动驱动器和连杆；所述移动驱动器与所述机座固连，所述移动驱动器的伸缩块与所述机座的径向直线导轨移动副连接，又与所述连杆一端球副连接；所述连杆另一端与所述动台的铰支座球副连接；

所述旋翼机构还包括内套、外套、正伞齿轮、反伞齿轮，三个相同的锥齿轮驱动组；所述内套上端设有与机座同轴的圆柱形第一箱体，所述第一箱体的侧壁设有四个圆周均布的相切圆周的开孔，所述第一箱体的底面设有同轴通孔和四个圆周均布的轴向通孔；所述外套上端设有与机座同轴的圆柱形第二箱体，所述第二箱体的侧壁设有四个圆周均布的相切圆周的开孔，所述第二箱体的顶面设有同轴开孔，所述外套外圆与动台的第一同轴通孔转动副连接，所述内套外圆与所述动台的第二同轴通孔转动副连接；所述内套的外圆与外套的内孔转动连接；

所述正旋翼组包括四个正旋翼，所述反旋翼组包括四个反旋翼；所述正旋翼和反旋翼一端设有同轴齿轮和轴，另一端设有倾斜桨叶；

所述内套上端的第一箱体的圆周切向开孔与正旋翼的轴转动副连接，所述内套下端与正伞齿轮同轴固连；所述外套上端第二箱体的圆周切向开孔与反旋翼的轴转动连接，所述外套下端与所述反伞齿轮同轴固连；

所述锥齿轮驱动组包括电机和锥齿轮，所述电机与动台固连，所述电机的驱动轴穿过动台大圆柱空腔的径向通孔与锥齿轮内孔同轴键连接，所述锥齿轮同时与正伞齿轮、反伞齿轮啮合；

所述倾翼机构包括辅电机、心轴、丝母、拉杆组、圆环、齿轮套；所述心轴上端、下端和中部分别设有同轴凸圆齿轴、凸圆盘和光轴；所述圆环的内孔与内套外圆圆柱副连接，所述圆环的外圆与齿轮套的内孔转动副连接；所述拉杆组穿过所述内套上端第一箱体底面的轴向通孔，所述拉杆组的上端与心轴的凸圆齿轴下端面轴向固连，所述拉杆组的下端与圆环端面轴向固连；所述心轴的凸圆齿轴和齿轮套分别与所述正、反旋翼的齿轮啮合；所述丝母轴向设有中心通孔和偏心螺纹通孔，中心通孔与心轴下端的凸圆盘转动副连接，所述辅电机与动台下端轴向固连，其螺纹驱动轴穿过所述动台下端偏心通孔与丝母的螺纹通孔螺旋连接，所述机座与动台两者之间固定安装弹簧，所述弹簧两端分别抵在机座和动台上。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：

本发明提供一种直升机共轴正反旋翼并联驱动装置，包括机座、动台、三个驱动杆、旋翼机构、倾翼机构。驱动杆两端与机座和动台铰接，动台与机座中心球副联接。旋翼机构包括正、反旋翼组，内、外套，正、反伞齿轮，三个相同的锥齿轮驱动组。内、外套与动台相互共轴转动联接。内、外套上端分别与正、反旋翼组垂直转动联接，下端分别与正、反伞齿轮共轴固连。倾翼机构包括辅电机、心轴、丝母、拉杆组，心轴上端齿轴与圆套用拉杆组同轴固连，圆套与齿套转动联接，齿轴和齿套分别与正、反旋翼组的齿轮啮合，心轴下端与丝母转动联接。三个电机锥齿轮组同时与正、反伞齿轮啮合，驱动正、反旋翼组相互反转。驱动杆驱动旋翼机构摆动，辅电机通过丝母和心轴驱动正、反旋翼组倾转，改变直升机速度与方向。

本发明的所有驱动器机构、供电线、供油管均位于机舱内，提高主旋翼摆转灵活性，减缓旋翼举升力对各驱动分支作用力和冲击力，提高使用寿命和安全可靠性，避免使用尾翼传动机构，简化结构，提高寿命。

附图说明

图1是本发明直升机共轴正反翼并联驱动装置主剖视图；

图2是本发明旋翼与轴套和心轴连接视图。

其中，1-机座，2-动台，3-移动驱动器，4-连杆，5-外套，6-内套，7-正旋翼，8-反旋翼，9-心轴，10-圆环,11-齿轮套，12-拉杆组，13-正伞齿轮，14-反伞齿轮，15-电机，16-锥齿轮，17-丝母，18-辅电机，19-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明公开了直升机共轴正反旋翼并联驱动装置，包括机座1、动台2、三个驱动杆、旋翼机构、倾翼机构；机座1是圆盘形状，其上设有中心球面通孔和三个圆周均布的径向直线导轨；动台2是回转体，其上端、上部、中部、下部和下端分别设有与机座1同轴的球面体、圆柱套、大圆柱空腔、圆盘、小圆柱空腔，大圆柱空腔的圆套上设有三个圆周均布的径向通孔，圆盘上设有三个圆周均布的铰支座，球面体与大圆柱空腔设有第一同轴通孔，其大圆柱空腔与小圆柱空腔设有第二同轴通孔和偏心通孔；其中动台2的球面体与机座1的球面通孔球副联接。

驱动杆包括移动驱动器3和连杆4；移动驱动器3与机座1固连，移动驱动器3的伸缩滑块与机座1的导轨移动副联接，又与连杆4一端球副联接，连杆4另一端与动台2的铰支座球副联接。

旋翼机构包括正旋翼组、反旋翼组、内套6、外套5、正伞齿轮13、反伞齿轮14，三个相同的锥齿轮驱动组；内套6上端设有同轴的圆柱形第一箱体，第一箱体侧壁设有四个圆周均布的相切圆周的开孔，第一箱体底面设有同轴通孔和四个圆周均布的靠近内套外圆的轴向通孔；外套5上端设有同轴的圆柱形第二箱体，第二箱体侧壁设有四个圆周均布的相切圆周的开孔，第二箱体顶面设有同轴开孔；外套5外圆与动台2的第一同轴通孔转动副联接，内套6外圆与动台2的第二同轴通孔转动副联接，外套的内孔与内套的外圆转动副联接。

正旋翼组包括4个正旋翼7，反旋翼组包括4个反旋翼8；正旋翼7和反旋翼8一端设有同轴齿轮和轴，另一端设有倾斜桨叶。

内套6上端第一箱体的圆周切向开孔与正旋翼7的轴转动副联接，内套6下端与正伞齿轮13同轴固连；外套5上端第二箱体的圆周切向开孔与反旋翼8的轴转动副联接，外套5下端与反伞齿轮14同轴固连。

锥齿轮驱动组包括锥齿轮16和电机15，电机15与动台2中部固连，电机15的驱动轴穿过动台2大圆柱空腔的径向通孔与锥齿轮16内孔同轴键连接，锥齿轮16同时与正伞齿轮13、反伞齿轮14啮合。

倾翼机构包括辅电机18、心轴9、丝母17、拉杆组12、圆环10、齿轮套11；心轴9上端、中部和下端分别设有同轴凸圆齿轴、光轴和凸圆盘；圆环10内孔与内套6外圆圆柱副联接，圆环10外圆与齿轮套11内孔转动副联接；拉杆组12穿过内套6上端箱体底面的轴向通孔，其上端与心轴的凸圆齿轴下端面轴向固连，其下端与圆环10端面轴向固连；心轴9的凸圆齿轴和齿轮套11分别与正旋翼7、反旋翼8的齿轮啮合；丝母17轴向设有中心通孔和偏心螺纹通孔，其中心通孔与心轴9下端的凸圆盘外圆柱转动副联接，辅电机18与动台2下端轴向固连，其螺纹驱动轴穿过动台2下端偏心通孔与丝母17的螺纹通孔螺旋联接。弹簧19两端抵在机座1和动台2上。

锥齿轮驱动组同时与正伞齿轮13、反伞齿轮14啮合，驱动正旋翼组、反旋翼组相互反转。驱动杆驱动旋翼机构摆动，倾翼机构中的辅电机18通过丝母17和心轴9驱动正旋翼组、反旋翼组进行倾转，改变直升机速度与方向。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理等所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。