CN101708774A - 直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构 - Google Patents

直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构 Download PDF

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鲍和云
朱如鹏
靳广虎
李政民卿
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Abstract

本发明公开了一种重量轻、可靠性高、寿命长、噪声低的直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构。该组合分流机构包括动力输入轴，所述动力输入轴通过超越离合器与第一直齿圆柱齿轮相互连接；所述第一直齿圆柱齿轮与第一面齿轮和第二面齿轮相互啮合；上述第一面齿轮通过第一传动轴与第一人字齿圆柱齿轮相互连接；上述第二面齿轮通过第二传动轴与第二人字齿圆柱齿轮相互连接；所述第一人字齿圆柱齿轮和第二人字齿圆柱齿轮均与第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；第四人字齿圆柱齿轮与第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；上述第四人字齿圆柱齿轮通过第三传动轴与第二直齿圆柱齿轮相互连接；上述第二直齿圆柱齿轮与第三面齿轮相互啮合。

Description

直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构
技术领域
本发明涉及直升机的传动机构，尤其涉及直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构。
背景技术
传动系统作为直升机关键零部件，其性能的优劣性直接影响直升机的性能，甚至影响直升机研制的成败。因此，国外直升机公司认为“直升机性能在很大程度上取决于传动装置的性能”。其研究与发展得到了充分的重视与支持。航空发达国家及知名直升机公司投入了巨大的财力与物力；展开了大量的传动系统基础研究和新技术预研。
上世纪末继续开展了先进旋翼机传动系统计划(ART-2)；如面齿轮传动、新型分扭装置等新型传动技术的进一步研究；X-53、M50NiL及CBS600及高强度齿轮钢的基础研究等就是该计划项目下的产物。目前又开展了21世纪旋翼机传动系统计划(RDS-21)。各计划目标对减重、降噪、提高寿命、降低全寿命周期成本提出了明确而愈来愈高的要求。这些计划取得了丰富的科研成果，促进了第三代、第四代及新一代直升机传动系统的发展和传动技术的进步。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种重量轻、可靠性高、寿命长、噪声低的直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构。
本发明包括动力输入轴，所述动力输入轴通过超越离合器与第一直齿圆柱齿轮相互连接；所述第一直齿圆柱齿轮与第一面齿轮和第二面齿轮相互啮合；上述第一面齿轮通过第一传动轴与第一人字齿圆柱齿轮相互连接；上述第二面齿轮通过第二传动轴与第二人字齿圆柱齿轮相互连接；所述第一人字齿圆柱齿轮和第二人字齿圆柱齿轮均与第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；第四人字齿圆柱齿轮与第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；上述第四人字齿圆柱齿轮通过第三传动轴与第二直齿圆柱齿轮相互连接；上述第二直齿圆柱齿轮与第三面齿轮相互啮合。
动力输入轴通过超越离合器和第一直齿圆柱齿轮将动力传递给第一面齿轮和第二面齿轮，由两个面齿轮将动力分流，完成分扭、减速和换向的功能；两股动力分别通过第一人字齿圆柱齿轮和第二人字齿圆柱齿轮，在第三人字齿圆柱齿轮上汇流，完成并车和减速的功能。第三人字齿圆柱齿轮上连接旋翼轴，以将动力输出。同时，第三面齿轮连接在尾传输入轴上，以将另一部分动力通过尾传输入轴输出。本发明中的组合分流机构具有以下优点：(1)两级定轴齿轮传动和两次分扭的布局，可提高可靠性，减小尺寸，减轻重量；(2)输入为直齿圆柱齿轮与面齿轮啮合，输入处能够采用浮动支撑，输出为人字齿轮，无轴向力，可简化结构，减轻重量；(3)低速级采用人字齿轮传动，重合度大，可提高强度，降低噪声；(4)超越离合器安置在高速级，传递的力矩小，可使零件数目少，得到较小的结构。作为本发明的改进，还包括第五人字齿圆柱齿轮、第六人字齿圆柱齿轮、第七人字齿圆柱齿轮和第八人字齿圆柱齿轮；上述第五人字齿圆柱齿轮和第六人字齿圆柱齿轮之间通过第四传动轴相互连接，第七人字齿圆柱齿轮和第八人字齿圆柱齿轮之间通过第五传动轴相互连接；所述第五人字齿圆柱齿轮、所述第六人字齿圆柱齿轮和所述第四传动轴组成的组合件，布置在所述第一人字齿圆柱齿轮和所述第三人字齿圆柱齿轮之间，所述第五人字齿圆柱齿轮与所述第一人字齿圆柱齿轮相互啮合，所述第六人字齿圆柱齿轮与所述第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；所述第七人字齿圆柱齿轮、所述第八人字齿圆柱齿轮和所述第五传动轴组成的组合件，布置在所述第二人字齿圆柱齿轮和所述第三人字齿圆柱齿轮之间，所述第七人字齿圆柱齿轮与所述第二人字齿圆柱齿轮相互啮合，所述第八人字齿圆柱齿轮与所述第三人字齿圆柱齿轮相互啮合。
基本构型与人字齿轮传动组合机构，为三级传动，相比于本发明的基本构型的机构能够实现更大的传动比。
作为本发明的改进，还包括人字齿太阳轮、人字齿行星轮、人字齿内齿轮和行星架；所述人字齿太阳轮通过第六传动轴与所述第三人字齿圆柱齿轮相互连接，所述人字齿行星轮与所述人字齿太阳轮和所述人字齿内齿轮相互啮合；所述行星架连接在人字齿行星轮上。
基本构型与行星齿轮传动组合机构，为三级传动。相比于本发明基本构型的机构能够实现更大的传动比；由于采用行星齿轮传动，再一次实行了扭矩分流与汇流，相比于基本构型与人字齿轮传动组合机构，具有结构紧凑、承载能力强、传动比大等优点。
说明书附图
图1是组合分流机构的基本构型的结构示意图；
图2是基本构型与人字齿轮传动组合机构的连接结构示意图；
图3是基本构型与行星齿轮传动组合机构的连接结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例中的组合分流机构包括动力输入轴1，所述动力输入轴1通过超越离合器2与第一直齿圆柱齿轮3相互连接。所述第一直齿圆柱齿轮3与第一面齿轮4和第二面齿轮5相互啮合。上述第一面齿轮4通过第一传动轴6与第一人字齿圆柱齿轮7相互连接；上述第二面齿轮5通过第二传动轴8与第二人字齿圆柱齿轮9相互连接。所述第一人字齿圆柱齿轮7和第二人字齿圆柱齿轮9均与第三人字齿圆柱齿轮10相互啮合。第四人字齿圆柱齿轮11也与第三人字齿圆柱齿轮10相互啮合。上述第四人字齿圆柱齿轮11通过第三传动轴12与第二直齿圆柱齿轮13相互连接。上述第二直齿圆柱齿轮13与第三面齿轮14相互啮合。上述第三人字齿圆柱齿轮10连接在旋翼轴15上，上述第三面齿轮14连接在尾传输入轴16上。
实施例2
本实施例中的组合分流机构在实施例1中的组合分流机构的基础上增加了第五人字齿圆柱齿轮17、第六人字齿圆柱齿轮18、第七人字齿圆柱齿轮19和第八人字齿圆柱齿轮20。上述第五人字齿圆柱齿轮17和第六人字齿圆柱齿轮18之间通过第四传动轴21相互连接，第七人字齿圆柱齿轮19和第八人字齿圆柱齿轮20之间通过第五传动轴22相互连接。
所述第五人字齿圆柱齿轮17、所述第六人字齿圆柱齿轮18和所述第四传动轴21组成的组合件，布置在所述第一人字齿圆柱齿轮7和所述第三人字齿圆柱齿轮10之间。所述第五人字齿圆柱齿轮17与所述第一人字齿圆柱齿轮7相互啮合，所述第六人字齿圆柱齿轮18与所述第三人字齿圆柱齿轮10相互啮合。
所述第七人字齿圆柱齿轮19、所述第八人字齿圆柱齿轮20和所述第五传动轴22组成的组合件，布置在所述第二人字齿圆柱齿轮9和所述第三人字齿圆柱齿轮10之间。所述第七人字齿圆柱齿轮19与所述第二人字齿圆柱齿轮9相互啮合，所述第八人字齿圆柱齿轮20与所述第三人字齿圆柱齿轮10相互啮合。
实施例3
本实施例中的组合分流机构在实施例1中的组合分流机构的基础上增加了人字齿太阳轮23、人字齿行星轮24、人字齿内齿轮25和行星架26。所述人字齿太阳轮23通过第六传动轴27与所述第三人字齿圆柱齿轮10相互连接，所述人字齿行星轮24与所述人字齿太阳轮23和所述人字齿内齿轮25相互啮合。所述行星架26连接在人字齿行星轮24上。所述行星架26与旋翼轴15相互连接。

Claims (3)

1.直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构，其特征在于：包括动力输入轴，所述动力输入轴通过超越离合器与第一直齿圆柱齿轮相互连接；所述第一直齿圆柱齿轮与第一面齿轮和第二面齿轮相互啮合；上述第一面齿轮通过第一传动轴与第一人字齿圆柱齿轮相互连接；上述第二面齿轮通过第二传动轴与第二人字齿圆柱齿轮相互连接；所述第一人字齿圆柱齿轮和第二人字齿圆柱齿轮均与第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；第四人字齿圆柱齿轮与第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；上述第四人字齿圆柱齿轮通过第三传动轴与第二直齿圆柱齿轮相互连接；上述第二直齿圆柱齿轮与第三面齿轮相互啮合。
2.根据权利要求1所述的直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构，其特征在于：还包括第五人字齿圆柱齿轮、第六人字齿圆柱齿轮、第七人字齿圆柱齿轮和第八人字齿圆柱齿轮；上述第五人字齿圆柱齿轮和第六人字齿圆柱齿轮之间通过第四传动轴相互连接，第七人字齿圆柱齿轮和第八人字齿圆柱齿轮之间通过第五传动轴相互连接；所述第五人字齿圆柱齿轮、所述第六人字齿圆柱齿轮和所述第四传动轴组成的组合件，布置在所述第一人字齿圆柱齿轮和所述第三人字齿圆柱齿轮之间，所述第五人字齿圆柱齿轮与所述第一人字齿圆柱齿轮相互啮合，所述第六人字齿圆柱齿轮与所述第三人字齿圆柱齿轮相互啮合；所述第七人字齿圆柱齿轮、所述第八人字齿圆柱齿轮和所述第五传动轴组成的组合件，布置在所述第二人字齿圆柱齿轮和所述第三人字齿圆柱齿轮之间，所述第七人字齿圆柱齿轮与所述第二人字齿圆柱齿轮相互啮合，所述第八人字齿圆柱齿轮与所述第三人字齿圆柱齿轮相互啮合。
3.根据权利要求1所述的直升机主传动系用面齿轮与人字齿轮传动组合分流机构，其特征在于：还包括人字齿太阳轮、人字齿行星轮、人字齿内齿轮和行星架；所述人字齿太阳轮通过第六传动轴与所述第三人字齿圆柱齿轮相互连接，所述人字齿行星轮与所述人字齿太阳轮相互啮合，所述人字齿行星轮与所述人字齿内齿轮相互啮合；所述行星架连接在人字齿行星轮上。
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