一种直升机尾减速器及直升机

文档序号:981148 发布日期:2020-11-06 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种直升机尾减速器及直升机 (Helicopter tail speed reducer and helicopter ) 是由 于伟波 胡强 刘建斌 石前列 吴志广 刘志强 林琴锋 彭幕平 于 2020-07-16 设计创作,主要内容包括:本发明专利公开了一种直升机尾减速器及直升机,该直升机尾减速器包括机匣,以及设置在机匣内部的锥齿轮、助力器操纵杆、尾桨轴以及行星传动组件,其中:输入锥齿轮与输出锥齿轮为第一级减速,具备减速和换向功能。输出锥齿轮、行星传动组件与尾桨轴为第二级减速,具备减速和输出功率功能。该直升机还包括液压油缸、尾桨机构以及变距机构。本专利通过机匣,以及设置在所述机匣内部的输入锥齿轮、输出锥齿轮、以及与输出锥齿轮通过行星传动组件相连接的尾桨轴、以及桨距操纵轴和助力器操纵杆等结构,实现了尾减速器功能完整、结构紧凑,质量轻、强度高且具备较高的减速比的目的。(The invention discloses a helicopter tail speed reducer and a helicopter, wherein the helicopter tail speed reducer comprises a casing, and a bevel gear, a booster operating rod, a tail rotor shaft and a planetary transmission assembly which are arranged in the casing, wherein: the input bevel gear and the output bevel gear are in first-stage speed reduction and have speed reduction and reversing functions. The output bevel gear, the planetary transmission assembly and the tail rotor shaft are in second-stage speed reduction, and have the functions of speed reduction and power output. The helicopter also comprises a hydraulic oil cylinder, a tail rotor mechanism and a variable pitch mechanism. This patent passes through the machine casket, and sets up inside input bevel gear, the output bevel gear of machine casket and with the structure such as propeller shaft that output bevel gear is connected through planetary drive assembly and pitch control shaft and booster control rod, realized that tail reduction gear function is complete, compact structure, the light, the high and higher reduction ratio&#39;s of intensity purpose of quality.)

一种直升机尾减速器及直升机

技术领域

本发明涉及直升机技术领域,具体的说,涉及一种直升机尾减速器及直升机。

背景技术

重型直升机在军事运输上有举足轻重的作用,当有作战任务时要迅速到达指定作战区域,重型直升机可以运载大量武器装备和士兵快速抵达战场,这对于掌握战场主导权是十分关键的;此外,在民用方面,重型直升机在重大自然灾害抢险救援中起着举足轻重的作用,可完成大型设备吊装、输油管道和输电线路的架设、应急性空中吊运、森林防火、医疗急救和疏散难民等任务。如米-26无论是在早期苏联切尔诺贝利核事故处置中,还是近几年的希腊特大森林大火、巴基斯坦抗震救灾、汶川地震救援中,都发挥了不可替代的作用。

基于重型直升机在军民两方面的巨大需求,我国急需开展重型直升机的研制,而尾减速器作为传动系统的核心部件,对其结构进行研究具有重要战略意义。随着直升机技术的发展,对尾减速器的要求也越来越高,既需要其能够适用于特定要求,还需要其满足结构紧凑、承载能力强、重量轻、外形尺寸小、可靠性高、高减速比以及安装调整方便等特点。

因此,能否自主设计一款直升机尾减速器,可以做到尾减速器功能完整、结构紧凑,质量轻、强度高且具备较高的减速比是本专利想要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的以上缺陷,本发明提供了一种直升机尾减速器及直升机,以实现尾减速器结构紧凑,质量轻且具备较高的减速比的目的。

本发明提供的技术方案如下:一种直升机尾减速器,包括:

行星传动组件;用于与直升机尾斜梁机身平台固定连接的机匣,所述机匣包括输入端与输出端;用于与直升机尾传动轴相连接的输入锥齿轮,装设在所述机匣内,位于所述输入端;输出锥齿轮,装设在所述机匣内,与所述输入锥齿轮相互啮合,形成一级变速机构,且所述输出锥齿轮为中空结构,所述输出锥齿轮的中心线与所述输出端的中心线相重合,为第一中心线;尾桨轴,其中心线与所述第一中心线相重合,可旋转安装在所述输出端,所述尾桨轴通过所述行星传动组件与所述输出锥齿轮传动连接,形成二级变速机构,且所述尾桨轴为中空结构,所述尾桨轴表面设置有用于装设直升机尾桨机构的尾桨安装接口;桨距操纵轴,其中心线与所述第一中心线相重合,位于所述尾桨轴远离所述输出锥齿轮的一侧,所述桨距操纵轴装设在所述尾桨轴内部,所述桨距操纵轴相对于所述尾桨轴可轴向滑移、同步旋转;助力器操纵杆,所述助力器操纵杆的中心线与所述第一中心线相重合,依次穿过所述尾桨轴和所述输出锥齿轮,所述助力器操纵杆采用双列调心球轴承和滑套双点支撑的方式,安装在桨距操纵轴内部,并采用苏鲁克螺母锁紧,通过所述助力器操纵杆带动所述桨距操纵轴沿所述第一中心线滑动。

本发明方案,首先通过输入锥齿轮、输出锥齿轮、尾桨轴以及行星传动组件,形成直升机尾减速器的二级变速系统;其次,通过设有变距拉杆安装位的桨距操纵轴,以及可驱动桨距操纵轴沿轴线方向滑动的助力器操纵杆,实现了控制尾桨桨距的技术效果;最后,输出锥齿轮、尾桨轴和桨距操纵轴均为中空结构,且沿同一中心线依次排布,精巧的简化了整体结构的复杂程度,可以有效的减小整体结构的质量,且中空结构较普通实心轴可以承受更大的扭矩,降低挠度。综上所述,一方面,相对传统直升机尾减速器有更高的传动比,更轻的质量,更高的强度;另一方面,各部件排布巧妙紧凑,实现了在直升机尾减速器使用二级变速系统的前提下进行桨距调节的技术效果。

进一步地,所述行星传动组件包括一内齿圈,其中心线与所述第一中心线相重合,所述内齿圈外壁上设置有法兰安装边,且所述法兰安装边上设置有若干第一通孔,可通过螺纹连接件与所述机匣固定连接;和/或;所述内齿圈的辐板厚度小于模数的2.5倍。

本发明方案,通过行星齿轮系中的内齿圈使用薄壁辐板技术,薄壁内齿圈由于刚性比普通内齿圈小,因此受载后变形更大,从而可以补偿各个位置行星轮的不均载情况。

进一步地,所述输入锥齿轮包括输入锥齿轮主体、以及位于所述输入锥齿轮主体大端侧的第一齿轮轴和位于小端侧的第二齿轮轴,所述输入锥齿轮主体上设置若干轮齿,所述第一齿轮轴与所述第二齿轮轴可旋转固定在所述机匣内,且所述第一齿轮轴可通过法兰盘与所述尾传动轴相连接;所述输入锥齿轮主体、所述第一齿轮轴以及所述第二齿轮轴为一体式结构,所述输入锥齿轮采用圆柱滚子轴承、球轴承以及无内圈滚子轴承的简支支撑形式,安装在机匣的轴承孔内。

本发明方案,创造性的设计了一种输入锥齿轮的结构,通过输入锥齿轮主体、第一齿轮轴以及第二齿轮轴的一体式结构,在实际装配中,输入锥齿轮主体不再与齿轮轴使用键连接,轴承采用无内圈滚子轴承,使第二齿轮轴不需要采用锁紧结构对轴承内圈进行约束,很大程度上简化了装配难度,集成度较高。

进一步地,所述输出锥齿轮包括输出锥齿轮主体、以及位于所述输出锥齿轮主体大端侧的第三齿轮轴和位于小端侧的第四齿轮轴,所述输出锥齿轮主体上设置若干轮齿,所述第三齿轮轴与所述第四齿轮轴可旋转固定在所述机匣内,且所述第三齿轮轴表面设置有若干轮齿;所述输出锥齿轮主体、所述第三齿轮轴以及第四齿轮轴为一体式结构。

本发明方案,创造性的设计了一种输出锥齿轮的结构,通过一体式的输出锥齿轮主体、第三齿轮轴和第四齿轮轴,改变了现有锥齿轮的结构,使之不再通过传统的齿轮轴固定,在实际装配中不再使用键连接,很大程度上简化了装配难度。此外,通过在第三齿轮轴表面直接设置轮齿,不再通过装设外齿轮就可以起到行星传动组件中的太阳轮的作用,结构简单一体化程度高。

进一步地,所述尾桨轴进一步包括尾桨轴主体和尾桨轴法兰,所述尾桨轴法兰与所述尾桨轴主***于同一轴线,所述尾桨安装接口设置在所述尾桨轴主体上,且所述尾桨轴法兰设置有若干第二通孔,以装配所述行星传动组件;所述尾桨轴法兰与所述尾桨轴主体为一体式结构;所述尾桨轴采用双列滚子轴承和无内圈滚子轴承双支点支撑方式安装在所述输出端。

本发明方案,进一步设计了一种尾桨轴,包括设置有若干第二通孔的尾桨轴法兰,以及设置有尾桨安装接口的尾桨轴主体,一方面,可以用于固定轴承套筒,与行星传动组件联动;另一方面,尾桨安装接口可以用来装设直升机的尾桨,并使尾桨与尾桨轴同步旋转。

进一步地,所述行星传动组件进一步包括,第一轴承与轴承套筒;所述轴承套筒安装在所述第二通孔中,所述第一轴承的内圈与所述轴承套筒过盈配合,且所述第一轴承的外圈表面设置有若干轮齿,所述第一轴承与所述内齿圈、所述第三齿轮轴相配合;其中,所述第三齿轮轴为所述行星传动组件的太阳齿轮;所述第一轴承为所述行星传动组件的行星齿轮;所述内齿圈为所述行星传动组件的外齿环;所述尾桨轴法兰为所述行星传动组件的行星架。

本发明方案,提供了该尾减速器中的行星传动组件的具体组成部件,通过第一轴承、第三齿轮轴、轴承套筒以及第一轴承等结构形成一完整的行星传动机构,并且第一轴承外圈设置有轮齿,通过与内齿圈以及输出锥齿轮相配合,形成行星传动组件的外齿轮。替换了在传统结构中,在轴承装配齿轮的方式,方便实际装配,一体化程度高,具有更高的可靠性。

进一步地,所述机匣包括输入机匣、主机匣以及输出机匣,所述主机匣内部呈L型通道结构,所述输入机匣与所述输出机匣分别安装在所述主机匣两端口,所述主机匣与直升机尾斜梁机身安装平台通过螺纹连接件固定连接;所述输入机匣为圆盘结构,所述输入机匣中心设置有轴承安装孔和唇形油封安装孔,周边设置有若干安装孔,可通过螺纹连接件与所述机匣主体固定连接;所述输出机匣中心线与所述第一中心线相重合,为锥形中空结构,具有一大端面与一小端面,所述大端面向外延伸形成法兰结构,所述法兰上设置有若干安装孔,所述主机匣、法兰安装边以及所述输出机匣之间通过螺纹连接件依次连接。

本发明方案,提供了主机匣的具体组成部件,通过主机匣、输入机匣以及输出机匣组装连接,达到固定其它部件的作用。主机匣结构合理,方便输入锥齿轮、输出锥齿轮等部件的安装拆卸;输入机匣与主机匣螺纹连接,设置有轴承安装孔和唇形油封安装孔,结构简单可靠性高;输出锥齿轮为锥形中空结构,一方面可固定尾桨轴,另一方面可通过大端面的法兰结构与主机匣通过螺纹连接件固定连接,结构简单,风阻小,圆锥形结构受力稳定,可承受更高的载荷。

进一步地,所述直升机尾减速器还包括:滑油齿轮泵,所述滑油齿轮泵固定所述机匣内部;泵齿轮,所述泵齿轮固定在所述输入锥齿轮一端,且与所述滑油齿轮泵齿轮连接。

本发明方案,通过装设滑油齿轮泵增加了该尾减速器的实用性,具备更高的集成度,且通过在输入锥齿轮一端设置泵齿轮,可以有效对输入锥齿轮或者其它部件进行润滑。

进一步地,所述第一齿轮轴具有一轴肩,所述轴肩远离所述输入锥齿轮主体的一端依次设置有所述泵齿轮、第二轴承、轴承调整垫、第三轴承以及法兰盘,其中,所述法兰盘通过锁紧螺母、第一卡圈以及止动环轴向固定在所述第一齿轮轴上;所述法兰盘抵靠所述第三轴承,所述泵齿轮抵靠所述第二轴承,以夹紧所述机匣,固定所述输入锥齿轮;和/或;所述法兰盘与所述机匣之间设置有一输入端唇形油封,且所述输入端唇形油封通过一第二卡圈固定在所述第三轴承的一侧。

本发明方案,进一步提供了输入锥齿轮的具体固定方式,通过设置泵齿轮、第二轴承、轴承调整垫、第三轴承、法兰盘以及锁紧螺母,对输入锥齿轮进行轴向和径向的限位固定,结构合理,牢靠耐用。

一种直升机,包括上述任一所述的一种直升机尾减速器,还包括:尾桨,装设在所述尾桨安装接口上,所述尾桨安装接口位于所述尾桨轴的外花键处;桨叶变距机构,所述桨距操纵轴通过所述桨叶变距机构与所述尾桨的桨叶传动连接;液压油缸,所述液压油缸与所述助力器操纵杆相连接,以驱动所述助力器操纵杆沿所述第一中心线滑移。

本发明方案,进一步公开了一种直升机,通过在该直升机上安装上述直升机尾减速器以及与助力器操纵杆联动的液压油缸等结构,从而实现了该直升机尾桨的二级变速以及可控尾桨桨距的技术效果。

本发明的技术效果在于:

1、首先,通过输入锥齿轮、输出锥齿轮、尾桨轴以及行星传动组件,形成直升机尾减速器的二级变速系统;其次,通过设有变距拉杆安装位的桨距操纵轴,以及可驱动桨距操纵轴沿轴线方向滑动的助力器操纵杆,实现了改变尾桨桨距的技术效果;最后,输出锥齿轮、尾桨轴和桨距操纵轴均为中空结构,且沿同一中心线依次排布,精巧的简化了整体结构的复杂程度,可以有效的减小整体结构的质量,且中空结构较普通实心轴可以承受更大的扭矩,降低挠度;

2、通过行星齿轮系中的内齿圈使用薄壁辐板技术,薄壁内齿圈由于刚性比普通内齿圈小,因此受载后变形更大,从而可以补偿各个位置行星轮的不均载情况;

3、通过输入锥齿轮主体、第一齿轮轴以及第二齿轮轴的一体式结构,在实际装配中,使输入锥齿轮主体不再与齿轮轴使用键连接,很大程度上简化了装配难度,集成度较高;

4、通过输出锥齿轮主体、第三齿轮轴和第四齿轮轴一体成型,改变了现有锥齿轮的结构,使之不再通过传统的齿轮轴固定,在实际装配中不用使用键连接,很大程度上简化了装配难度。此外,通过在第三齿轮轴表面直接设置轮齿,不再通过装设外齿轮就可以起到行星传动组件中的太阳轮的作用,结构简单一体化程度高;

5、通过第一轴承、第三齿轮轴、轴承套筒以及第一轴承等结构形成一完整的行星传动机构,并且第一轴承外圈设置有轮齿,通过与内齿圈以及输出锥齿轮相配合,形成行星传动组件的外齿轮。替换了在传统结构中,在轴承装配齿轮的方式,方便实际装配,一体化程度高,具有更高的可靠性;

6、该直升机尾减速器各个部件的配合关系稳固,通过使用标准件与非标件相结合的方式,一方面可以方便部件的更换;另一方面优化了整体结构可靠性更高。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作进一步详细说明:

图1是本发明装置整体剖视图;

图2是本发明装置输入端剖视图;

图3是本发明装置输出端剖视图;

图4是本发明操纵杆组件剖视图。

附图标号说明:

100.尾桨轴组件,200.行星传动组件,300.输出齿轮组件,400.机匣,500. 输入齿轮组件,600.滑油齿轮泵,700.操纵杆组件,1.法兰盘,2.第一锁紧螺母,3.第一卡圈,4.第一止动环,5.输入机匣,6.输入端唇形油封,7.第三轴承,8.轴承调整垫,9.第二轴承,10.输入锥齿轮,11.第一无内圈滚子轴承,12.堵盖,13.泵齿轮,14.第二卡圈,15.滚子轴承,16.三点球轴承, 17.输出锥齿轮,18.第二无内圈滚子轴承,19.轴承支撑板,20.内齿圈,21.第一轴承,22.轴承套筒,23.间隔套,24.双列圆锥滚子轴承,25.输出机匣, 26.第三无内圈滚子轴承,27.第三卡圈,28.唇形油封,29.第四卡圈,30.花键滑套,31.第一止动销,32.尾桨轴,33.第五卡圈,34.第二止动环,35.第二锁紧螺母,36.第三锁紧螺母,37.第四锁紧螺母,38.第三止动环,39.第六卡圈,40.滑套,41.支撑板,42.主机匣,43.桨距操纵轴,44.双列调心球轴承,45.第五锁紧螺母,46.第六锁紧螺母,47.第七卡圈,48.第四止动环, 49.第二止动销,50.密封堵头,51.助力器操纵杆。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。

为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和 /或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

在本文中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。

【实施例一】

如图1所示,为一种直升机尾减速器,该直升机尾减速器可装设在直升机尾斜梁机身平台。首先,直升机内部发动机产生的动力,再通过直升机的尾传动轴传递到该直升机尾减速器,经过直升机尾减速器的变速与换向,最终,将动力传递到尾桨。而在尾桨的桨叶上连接有桨叶变距机构,通过桨叶变距机构使桨距操纵轴与尾桨的桨叶传动连接,改变浆叶倾角,从而实现控制桨距。

进一步地,如图2和图3所示,该直升机尾减速器使用相互啮合的输入锥齿轮10与输出锥齿轮17,以及通过行星传动组件200与输出锥齿轮17联动的尾桨轴32,实现了该直升机尾减速器的二级变速,又通过桨距操纵轴43 以及可滑移设置的助力器操纵杆51实现了桨距控制。

具体地,该直升机尾减速器具有六个核心部件:

部件一:机匣400,由主机匣42、输入机匣5以及输出机匣25通过螺纹连接件装配而成。机匣400的输入端与一输出端,分别与输入机匣5与输出机匣25相对应。主机匣42可与所述直升机尾斜梁机身平台固定连接。通过该输入端可装设输入锥齿轮10等零件,间接与直升机尾传动轴对接,进行动力输入;通过输出端可装设输出锥齿轮17、尾桨轴32等零部件,间接与直升机尾桨连接,进行动力输出。

需要说明的是,由于输入机匣5与输出机匣25分别具有一中心线,且输入端与输出端均具有一形状对称与输入机匣5或输出机匣25相配合的开口。因此,分别将它们开口形状的法线,或输入机匣5与输出机匣25的中心线,称为输入端的中心线与输出端的中心线。并定义输出端的中心线为第一中心线,输入端的中心线为第二中心线。在本实施例附图中,第一中心线与第二中心线相垂直,此外,也允许第一中心线与第二中心线存在一定的角度,且均属于本发明的保护范围。

部件二:输入锥齿轮10,装设在机匣400内,输入锥齿轮10的中心线与第二中心线相重合,位于所述输入端,两端分别通过输入机匣5与主机匣42 固定。输入锥齿轮10的一端固定有法兰盘1,通过法兰盘1可与尾传动轴相连接。

部件三:输出锥齿轮17,装设在机匣400内,输出锥齿轮17的中心线与第一中心线相重合,输出锥齿轮17与输入锥齿轮10相互啮合,形成一级变速机构,且输出锥齿轮17中空结构。且输出锥齿轮17远离输入锥齿轮10的一端即图中输出锥齿轮17的大端具有第三齿轮轴,第三齿轮轴表面设置有轮齿,可与后文中第一轴承21的轮齿相配合,形成行星传动组件200的太阳齿轮。

部件四:尾桨轴32,其中心线与所述第一中心线相重合,采用双列滚子轴承和无内圈滚子轴承双支点支撑方式,可旋转固定在所述输出端,按功能可分为尾桨轴主体和尾桨轴法兰,所述尾桨轴法兰与所述尾桨轴主***于同一轴线,为一体式中空结构。尾桨轴主体上设置有尾桨安装接口,以安装直升机尾桨,而尾桨轴法兰上设置有若干第二通孔,以安装后文中的轴承套筒 22,形成行星传动组件200的行星架。换言之,尾桨轴32通过行星传动组件200与输出锥齿轮17传动连接,形成二级变速机构。

部件五:桨距操纵轴43,其中心线与所述第一中心线相重合,位于尾桨轴32远离输出锥齿轮17的一侧。桨距操纵轴43可按是否套设在尾桨轴32 内,分为两段。一段通过花键滑套30装设在尾桨轴32内部,而另一段位于尾桨轴32外部,且表面设置有变距拉杆安装位,可直接或间接安装变距拉杆。

需要说明的是,花键滑套30又称为花键滑管,一方面,可通过滑套上的花键保证尾桨轴32与桨距操纵轴43同步转动,另一方面,桨距操纵轴43可沿尾桨轴32轴线方向发生相对滑移。因此,在尾桨轴32高速旋转状态下,桨距操纵轴43以同样的转速在旋转,两者保持相互静止。而桨距操纵轴43 沿其轴线方向的滑移不会影响尾桨轴32,从而为旋转状态下桨距操纵轴43通过变距拉杆改变桨距提供可能,因此,桨距操纵轴43与尾桨轴32可以实现轴向滑移、同步旋转。

部件六:助力器操纵杆51,其中心线与所述第一中心线相重合,依次穿过尾桨轴32、输出锥齿轮17以及机匣400,助力器操纵杆51与尾桨轴32之间形成间隙以装设桨距操纵轴43,且助力器操纵杆51可以带动桨距操纵轴 43沿所述第一中心线滑动,以通过所述变距拉杆改变所述尾桨的桨叶倾角。

需要说明的是,如图4所示,助力器操纵杆51远离输出锥齿轮17的一端设置有一轴肩,桨距操纵轴43对应的位置也设置有一台阶。助力器操纵杆 51端头固定安装有第六锁紧螺母46、第七卡圈47以及第四止动环48,其中双列调心球轴承44的内圈与助力器操纵杆51采用过盈配合,并通过第六锁紧螺母46锁紧,第四止动环48防止锁紧螺母松动,第七卡圈47对第四止动环48进行轴向约束。桨距操纵轴43内表面与双列调心球轴承44的外圈采用过盈配合,并通过第五锁紧螺母45锁紧,使用开口销49防止锁紧螺母松动。从而实现了桨距操纵轴43可沿轴线方向与助力器操纵杆51一起移动。

进一步优选的,行星传动组件200进一步包括一内齿圈20、第一轴承21 以及轴承套筒22;内齿圈20与机匣400固定连接,形成所述行星传动组件 200的外齿环;输出锥齿轮17的第三齿轮轴与内齿圈20位于同一中心线,以形成所述行星传动组件200的太阳齿轮。优选地,轴承套筒22与尾桨轴32 固定连接,第一轴承21外圈设置有轮齿,且与内齿圈20和输出锥齿轮17相配合,以形成所述行星传动组件200的行星齿轮。具体地,第一轴承21套设在轴承套筒22外表面,且轴承套筒22一端设置有台阶,另一端设置有间隔套23以及第三锁紧螺母36,通过第三锁紧螺母36与轴承套筒22螺纹连接以固定第一轴承21。

具体地,内齿圈20呈管状结构,内齿圈20内壁一端设置有若干轮齿,内齿圈20远离轮齿的一端的外壁上设置有法兰安装边,且法兰安装边上设置有若干通孔,可与机匣400相配合;优选的,内齿圈20的辐板厚度小于模数的2.5倍,以形成薄壁辐板结构,需要说明的是,普通齿圈辐板厚度约为2.5-5 倍的模数,因此在行星轮工作状态下,输出齿轮传递给尾桨轴32的力,均载特性不稳定,而薄壁内齿圈20由于刚性比普通内齿圈小,因此受载后变形更大,从而可以补偿各个位置行星轮的不均载情况。

在实际应用中,一方面,直升机发动机与尾传动轴连接,尾传动轴通过法兰盘1将动力传递到输入锥齿轮10;输入锥齿轮10与输出锥齿轮17相互啮合,将动力传递到输出锥齿轮17;输出锥齿轮17又作为行星传动组件200 的太阳齿轮,将动力传输到第一轴承21;第一轴承21又作为行星传动组件200的行星齿轮,将动力传输到轴承套筒22以及尾桨轴32;尾桨轴32上设置有尾桨安装接口,最终将动力传递到尾桨。

另一方面,直升机的液压油缸与助力器操纵杆51相连接,液压油缸直接或间接驱动助力器操纵杆51沿其轴线方向移动;助力器操纵杆51与桨距操纵轴43轴承连接,助力器操纵杆51带动桨距操纵轴43沿其轴线方向移动;桨距操纵轴43直接或间接与变距拉杆或其它桨叶变距机构连接,以带动变距拉杆或其它桨叶变距机构推拉直升机尾桨桨叶,改变桨叶倾桨,实现桨距控制。

【实施例二】

如图1所示,为一种直升机尾减速器,主要包括有五个组成部分,包括机匣400以及设置在机匣400内部的输入齿轮组件500、输出齿轮组件300、尾桨轴组件100以及行星传动组件200,需要说明的是机匣400并非完全将其它组件容纳到其内部,例如尾桨轴组件100部分设置在机匣400内部,机匣 400其实起到连接、固定以及保护其它组件的作用。

具体地,输入齿轮组件500包括一输入锥齿轮10以及用于固定该输入锥齿轮10的零部件,例如第一锁紧螺母2、法兰盘1、第一卡圈3、第二卡圈 14、圆柱滚子轴承、轴承调整垫8、第二轴承9、第一止动环4、堵盖12以及第一无内圈滚子轴承11等。同样的,输出齿轮组件300包括输出锥齿轮17 以及用于固定该输入锥齿轮10的零部件,例如,第二无内圈滚子轴承18、三点球轴承16、滚子轴承、第四锁紧螺母37、第三止动环38以及第五卡圈33 等。

进一步地,输入锥齿轮10与输出锥齿轮17可转动固定在机匣400内部,且相互啮合,优选的,输入锥齿轮10与输出锥齿轮17的轴线相互垂直;尾桨轴组件100设置在输出锥齿轮17远离输入锥齿轮10的一端,且通过行星传动组件200与输出锥齿轮17传动连接,尾桨轴组件100上设置有尾桨安装接口,所述尾桨安装接口位于尾桨轴32的外花键处,可以在尾桨安装接口安装直升机的尾桨。

在一个优选的实施例中,输出锥齿轮17、尾桨轴32以及助力器操纵杆 51均为中空结构,且位于同一轴线上。直升机尾减速器还包括操纵杆组件700;操纵杆组件700进一步包括桨距操纵轴43和助力器操纵杆51等部件,桨距操纵轴43表面与尾桨轴32内表面可滑动连接,且桨距操纵轴43上设置有桨叶变距机构连接位;助力器操纵杆51一端与桨距操纵轴43可旋转连接,另一端依次穿过尾桨轴32和输出锥齿轮17,与机匣400连接,且操纵杆组件700可在其轴线方向移动。优选地,桨距操纵轴43表面与尾桨轴32内表面通过花键滑套30连接,且花键滑套30通过第一止动销31固定在尾桨轴32内表面,在花键滑套30的作用下,操纵杆组件700可沿尾桨轴32的轴线方向移动,操纵杆组件700中的桨距操纵轴43可随尾桨轴32同步旋转,进一步地,尾桨的桨叶变距机构与桨距操纵杆相连,通过操纵杆组件700轴线方向的移动,从而达到调整尾桨桨距的目的。

具体地,助力器操纵杆51与桨距操纵轴43之间,依次设置有第七卡圈 47、第四止动环48、第二止动销49、第五锁紧螺母45、第六锁紧螺母46、双列调心球轴承44以及密封堵头50等;助力器操纵杆51远离桨距操纵轴43 的一端与机匣400之间设置有滑套40,滑套40固定在支撑板41的通孔中,且支撑板41为一锥形结构。

进一步优选地,输入锥齿轮10包括输入锥齿轮主体、位于大端侧的第一齿轮轴和位于小端侧的第二齿轮轴,输入锥齿轮主体上设置若干轮齿,且输入锥齿轮10为一体式中空结构。需要说明的是,在传统的减速器结构中锥齿轮是通过键固定在齿轮轴上的,但在本发明中,经过模拟分析将锥齿轮与齿轮轴设计为一体式结构,以获得更高的结构强度与更轻的质量。

进而,第一齿轮轴与第二齿轮轴可转动固定在机匣400内部,且第一齿轮轴远离第二齿轮轴的一端固定有一法兰盘1,法兰盘1上设置有若干输入端连接位,优选的输入端连接位为通孔,可以通过螺纹连接件与外部输入轴固定连接。

类似的,输出锥齿轮17包括输出锥齿轮主体、位于大端侧的第三齿轮轴和位于小端侧的第四齿轮轴,输出锥齿轮主体上设置若干轮齿,为一体式中空结构。其结构与输入锥齿轮10类似为一体式结构,需要说明的是,输出锥齿轮17上设置的轮齿应该与输入锥齿轮10的轮齿相配合,且齿数存在差异以达到变速的目的。

进而,所述第三齿轮轴与所述第四齿轮轴可转动固定在机匣400内部,且所述第三齿轮轴远离所述第四齿轮轴的一端设置有若干轮齿,可与所述行星传动组件200相配合。需要说明的是,第三齿轮轴与所述第四齿轮轴的支撑方式是使用第二无内圈滚子轴承18、三点球轴承16以及滚子轴承15双支点支撑固定,第二无内圈滚子轴承18通过轴承支撑板19进行固定,由于轴承的结构特点可以使输出锥齿轮17在机匣400内转动,其中三点球轴承16和滚子轴承15是通过第四锁紧螺母37进行锁紧,第二止动环38防止锁紧螺母松动,第六卡圈39对第二止动环38进行轴向约束。

进一步优选的,行星传动组件200进一步包括一内齿圈20、第一轴承21 以及轴承套筒22;内齿圈20与机匣400固定连接,形成行星传动组件200的内齿圈;所述第三齿轮轴与内齿圈20位于同一中心线,以形成行星传动组件 200的太阳齿轮。优选地,轴承套筒22与尾桨轴组件100固定连接,第一轴承21外圈设置有轮齿,且与内齿圈20和输出锥齿轮17相配合,以形成行星传动组件200的外齿轮。具体地,第一轴承21套设在轴承套筒22外表面,且轴承套筒22一端设置有台阶,另一端设置有间隔套23以及第三锁紧螺母 36,通过第三锁紧螺母36与轴承套筒22螺纹连接以固定第一轴承21。

具体地,内齿圈20呈管状结构,内齿圈20内壁一端设置有若干轮齿,内齿圈20远离轮齿的一端的外壁上设置有法兰安装边,且法兰安装边上设置有若干通孔,可与机匣400相配合;优选的,内齿圈20的辐板厚度小于模数的2.5倍,以形成薄壁辐板结构,需要说明的是,普通齿圈辐板厚度约为2.5-5 倍的模数,因此在行星轮工作状态下,输出齿轮传递给尾桨轴32的力,均载特性不稳定,而薄壁内齿圈20由于刚性比普通内齿圈小,因此受载后变形更大,从而可以补偿各个位置行星轮的不均载情况。

在一个优选的实施例中,尾桨轴组件100包括尾桨轴32以及其它固定尾桨轴32的零部件,例如,双列滚子轴承24、第二锁紧螺母35、止动环34、第五卡圈33、第三无内圈滚子轴承26、第三卡圈27、唇形油封28、第四卡圈29以及设置在尾桨轴32内部远离输出锥齿轮17一端的花键滑套30和用于轴向固定花键滑套30的第一止动销31。优选的,尾桨轴32通过双列圆锥滚子轴承24与机匣400可旋转连接。

尾桨轴32进一步包括尾桨轴主体和尾桨轴法兰,尾桨轴法兰与尾桨轴主***于同一轴线,尾桨轴法兰设置有若干与所述轴线平行的轴承套筒固定位,且尾桨轴主体远离所述尾桨轴法兰的一端设置有操纵杆组件700固定位,即用于设置花键滑套30。优选地,轴承套筒固定位为若干通孔,轴承套筒22可穿入该通孔,再使用第四锁紧螺母37进行固定。

优选地,机匣400包括主机匣42、输入机匣5以及输出机匣25,主机匣 42内部呈L型通道结构,输入机匣5与输出机匣25分别固定在主机匣42两端口,以安装固定输入齿轮组件500以及尾桨轴组件100。进一步优选地,输出机匣25为锥形中空结构,输出机匣25的大端面与小端面分别设置有相对应的尾桨轴限位孔与尾桨轴定位孔,大端面向外延伸形成法兰结构,法兰上设置有若干通孔,可与主机匣42通过螺纹连接件固定连接。具体地,输入机匣5为圆盘结构,输入机匣5中心设置有轴承安装孔和唇形油封安装孔,周边设置有若干通孔,可与主机匣42通过螺纹连接件固定连接。主机匣42与直升机尾斜梁机身安装平台通过螺钉螺母固定连接。

在一个优选的实施例中,所述直升机尾减速器还包括一滑油齿轮泵600,滑油齿轮泵600固定机匣400内部。优选地,输入齿轮组件500进一步包括一泵齿轮13,泵齿轮13固定在输入锥齿轮10一端,即上述第一齿轮轴外表面,且与所述滑油齿轮泵600齿轮连接。

具体地,输入锥齿轮10的大端侧设置有一轴肩,轴肩远离输出锥齿轮17 的一端依次设置有泵齿轮13、第二轴承9、轴承调整垫8、第三轴承7、输入端唇形油封6、法兰盘1、第一卡圈3、止动环4以及第一锁紧螺母2。优选地,第三轴承7为圆柱滚子轴承,第二轴承9为球轴承。进一步地,第二轴承9的外圈设置有法兰,与机匣400相配合,第二轴承9与所述轴肩之间形成间隙以固定泵齿轮13。进而,第一锁紧螺母2与第二轴承9之间设置有间隙以固定轴承调整垫8、第三轴承7以及法兰盘1。

在实际应用中,一方面,直升机发动机与尾传动轴连接,尾传动轴通过法兰盘1将动力传递到输入锥齿轮10;输入锥齿轮10与输出锥齿轮17相互啮合,将动力传递到输出锥齿轮17;输出锥齿轮17又作为行星传动组件200 的太阳齿轮,将动力传输到第一轴承21;第一轴承21又作为行星传动组件 200的行星齿轮,将动力传输到轴承套筒22以及尾桨轴32;尾桨轴32上设置有尾桨安装接口,最终将动力传递到尾桨。

另一方面,直升机的液压油缸与助力器操纵杆51相连接,液压油缸直接或间接驱动助力器操纵杆51沿其轴线方向移动;助力器操纵杆51与桨距操纵轴43轴承连接,助力器操纵杆51带动桨距操纵轴43沿其轴线方向移动;桨距操纵轴43直接或间接与变距拉杆或其它桨叶变距机构连接,以带动变距拉杆或其它桨叶变距机构推拉直升机尾桨桨叶,改变桨叶倾桨,实现桨距控制。

【实施例三】

一种直升机,安装有实施例1或实施例2中的直升机尾减速器,还装设有尾桨、桨叶变距机构以及液压油缸,所述液压油缸与助力器操纵杆51相连接,以驱动助力器操纵杆51沿其轴线方向滑移,再通过桨叶变距机构与尾桨的桨叶联动,改变尾桨的桨叶的叶倾角。

在实际应用中,一方面,直升机内部发动机产生的动力,通过尾传动轴传递到直升机尾减速器,最终通过直升机尾减速器的变速与换向,将动力传递到直升机尾桨;另一方面,通过控制液压油缸伸缩,驱动助力器操纵杆51 沿其轴线方向滑移,桨距操纵轴43随助力器操纵杆51轴向同步运动,最终带动桨叶变距机构运动,以调整直升机尾桨的桨叶倾角,实现改变桨距。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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