CN103185108B - 用于能悬停的飞行器的周转齿轮系及相关飞行器 - Google Patents

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Abstract

一种用于能悬停的飞行器（1）的周转齿轮系及相关飞行器，该周转齿轮系具有中心恒星齿轮（7），其绕第一轴线（A）旋转；固定的齿圈（9），其与第一轴线（A）同轴布置并相对于恒星齿轮（7）径向向外；多个行星齿轮（11），其介于恒星齿轮（7）和齿圈（9）之间且与之啮合，并且绕相应的第二轴线（B）旋转，进而绕第一轴线（A）绕转；以及润滑剂供给装置（16）；该供给装置（16）具有多个喷嘴（17），喷嘴绕第一轴线（A）和恒星齿轮（7）布置，以产生润滑剂的环形流（F）。

Description

用于能悬停的飞行器的周转齿轮系及相关飞行器
技术领域
本发明涉及用于能悬停的飞行器的周转齿轮系，如推力换向式飞行器(convertiplane)或直升机，以下描述的仅以示例的形式涉及这种推力换向式飞行器或直升机。
背景技术
如公知的，直升机通常装配有多个传动装置，以用于将动力从一个或多个涡轮传递至主旋翼和/或尾旋翼，和/或从涡轮传递至辅助装置，即，用于供应例如操作机载设备所需的能量。
涡轮和主旋翼驱动轴之间通常设置一个传动装置。
该传动装置的最终减速级(finalreductionstage)通常是周转减速齿轮，其用于将带有足够扭矩和速度的动力传递至旋翼轴。
周转减速齿轮基本包括：
-第一或恒星齿轮，其绕固定的第一轴线旋转；
-固定的第二或齿圈，与第一轴线同轴；以及
-多个行星齿轮，其与恒星齿轮和齿圈啮合，并绕相应的平行于第一轴线的可移动第二轴线旋转。
以上周转减速齿轮也包括行星架，其绕第一轴线旋转且连接至行星齿轮。
以此种方式，行星齿轮除了绕它们相应的第二轴线旋转，也绕恒星齿轮的第一轴线绕转。
更具体地，恒星齿轮连接至输入轴，并且行星架作为连接至旋翼轴的输出轴。
换句话说，机械动力通过恒星齿轮进入周转减速齿轮，并且通过行星架以恰当的扭矩和速度传递至旋翼轴。
恒星齿轮、齿圈、以及行星齿轮都安装在环形底部支撑板上，并且通过喷嘴进行油润滑，所述喷嘴装配至固定于板的两根杆，所述杆相对于第一轴线径向地且从恒星齿轮的外周边延伸。
由于喷嘴的位置在关于恒星齿轮的两个预定位置中、以及行星齿轮的尺寸，用于来自喷嘴的油流动的空间非常有限，因而限制了啮合恒星齿轮齿和行星齿轮齿的持续润滑，从而导致润滑不良，尤其是恒星齿轮的润滑不良，所述恒星齿轮通常在每次周转中进行多个啮合周期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于能悬停的飞行器的周转齿轮系，该周转齿轮系设计为用于便宜且简单地消除以上缺点。
根据本发明，提供一种用于能悬停的飞行器的周转齿轮系，该周转齿轮系包括：
-恒星齿轮，其绕第一轴线旋转且具有外齿；
-固定的齿圈，具有内齿且与所述第一轴线同轴布置且相对于所述恒星齿轮径向向外；
-多个行星齿轮，具有相应的外齿，所述行星齿轮介于所述恒星齿轮的齿与所述齿圈的齿之间并与这些齿啮合，并且绕相应的第二轴线旋转，进而绕所述第一轴线旋转；以及
-润滑剂进料装置，包括绕所述第一轴线和所述中心轮齿布置以产生所述润滑剂流的多个喷嘴；
该齿轮系的特征在于所述流是环形流。
附图说明
将参考附图以实例的方式说明本发明优选的非限制性实施方式，附图中：
图1示出悬停飞行器的透视图，特别是直升机，包括根据本发明的周转齿轮系；
图2示出包含于图1飞行器中的周转齿轮系的分解透视图；
图3示出图2的周转齿轮系在使用中的较大比例的透视图；
图4和图5示出图3周转齿轮系的较大比例的透视图，为简洁移除了某些部件；
图6示出图5中的细部的较大比例的透视图；
图7示出图6的细部的水平截面。
具体实施方式
图1中标号1表示能悬停的飞行器整体，在示出的实例中是直升机。
直升机1基本包括：机身2；主旋翼3，所述主旋翼安装于机身2上，以在第一平面旋转并从整体上支持直升机为；以及尾旋翼4，所述尾旋翼安装在机身2的后端，并且所述尾旋翼在与第一平面交叉的第二平面中旋转，以通过旋翼3阻止机身2的旋转。
直升机1还包括主传动装置5，用于将动力从涡轮(未示出)传递至旋翼3的驱动轴(未示出)；以及辅助传动装置，由传动装置5提供动力，进而给旋翼4提供动力。
传动装置5包括末级(finalstage)，所述末级基本上由周转齿轮系6限定(图2和图3)，所述周转齿轮系将带有恰当扭矩和角速度的动力传递至旋翼3的驱动轴。
在示出的实例中，周转齿轮系6是减速齿轮。
特别是参考图2-图5，周转齿轮系6基本包括：
-恒星齿轮7，其具有外齿8，所述恒星齿轮绕轴线A旋转且功能性地连接至部分由齿轮系6形成的级的输入轴(未示出)；
-固定的齿圈9，具有内齿10并与轴线A同轴地绕恒星齿轮7延伸；
-多个(在示出的实例中为五个)行星齿轮11，这多个行星齿轮具有相应的外齿12，并且绕平行于轴线A的相应轴线B旋转，并啮合恒星齿轮7和齿圈9；以及
-行星架13，其绕轴线A旋转，所述行星架直接连接至旋翼3的驱动轴(未示出)，并且连接至行星齿轮11。
齿圈9的直径大于中心齿轮7的直径，并且行星齿轮11介于齿圈9和恒星齿轮7之间。
每个行星齿轮11绕其自身的轴线B旋转，并且绕轴线A绕转，即，轴线B可绕轴线A移动。
机械动力通过恒星齿轮7进入周转齿轮系6，并通过行星架13以恰当的扭矩和速度朝向旋翼3的轴离开。
更具体地，由于每个行星齿轮11绕相应的轴线B旋转并绕轴线A周转，行星齿轮11的外齿12周期性地啮合恒星齿轮7的外齿8以及齿圈9的内齿10。
如图2-图5示出，齿圈9固定至位于齿圈9、恒星齿轮7、行星齿轮11和行星架13下方的、轴线A的环形板15。
如图2、图5、图6、和图7中示出的，齿轮系6也包括固定至板15的润滑剂(典型的，油)供给装置16，。
本发明的一个重要特征在于装置16包括绕轴线A和恒星齿轮7布置的多个喷嘴17，以产生润滑剂的环形流F(图5和图6)。
更具体地，喷嘴17形成于绕轴线A延伸的分配器18上。
在本发明优选实施方式中，分配器18包括基本为C形的导管19，所述导管位于轴线A的沿直径相对的侧面上，并且它们相应的凹部面对。
更具体地，导管19形成分配器18的两个半部，并且每个半部均形成为具有锯齿状(jagged)的轮廓的一体件。
如图2、图5、图6和图7示出，每根导管19包括多个直部分20，所述直部分中的每一个与相邻的直部分20所形成的角度均小于180°，并且每个直部分20均具有纵向孔21，该纵向孔连接至相邻的直部分20的纵向孔21，以允许润滑剂流过。
如图5、图6和图7中示出，每个直部分20均具有连接至相邻的直部分20的纵向孔21的一个端部22；以及相对的向外开口的端部23，该向外开口的端部可从外部接近且在使用中由相应的塞子24密封。
因此，每根导管19可以由实心体形成，所述实心体沿着每个直部20从可从外侧进入的端部23被钻孔；然后用相应的塞子24密封所形成的孔21。
喷嘴17由形成在导管19的直部分20中的横向孔限定且与纵向孔21连通。
对于每根导管19，分配器18包括一分支25，该分支从导管19突出，且与另一根导管19的方向相反，并且具有润滑剂供给入口26。分支25也设置有喷嘴17。
导管19和分配器18的分支25具有用于组装至下方的板15的横向凸缘27。
在实际使用中，动力通过恒星齿轮7进入周转齿轮系6，所述恒星齿轮绕轴线A旋转。
当恒星齿轮7旋转时，行星齿轮11绕相应的轴线B旋转且绕轴线A绕转，并且行星齿轮11的齿12与固定的齿圈9的齿10啮合。
行星架13因而绕轴线A旋转，以便以恰当的速度将动力传递至旋翼3的轴。
在操作期间，来自喷嘴17的润滑剂完全润滑任何啮合情况下的恒星齿轮7的外齿8和行星齿轮11的外齿12。
根据本发明的周转齿轮系6的优点将从以上描述中变得显而易见。
特别是喷嘴17绕恒星齿轮7的环形布置允许了恒星齿轮7和行星齿轮11的外齿8和12的持续润滑。
分配器18的构造方式使得纵向孔21周围的材料厚度最小化(例如，与通过铸造所获得的解决方案相比)，从而最小化齿轮系6的总体质量并避免通常与包含焊接管状构件的解决方案相关的密封问题。
显而易见，在不违背本发明要求限定的保护范围的情况下，可对此处描述和说明的周转齿轮系6进行更改。
特别地，周转齿轮系6可用在推力换向式飞行器上。

Claims (10)

1.一种用于能悬停的飞行器(1)的周转齿轮系(6)，所述周转齿轮系包括：
-恒星齿轮(7)，所述恒星齿轮绕第一轴线(A)旋转且具有外齿(8)；
-固定的齿圈(9)，所述齿圈具有内齿(10)且与所述第一轴线(A)同轴地布置且相对于所述恒星齿轮(7)径向向外；
-多个行星齿轮(11)，所述多个行星齿轮具有相应的外齿(12)，介于所述恒星齿轮(7)的外齿(8)和所述齿圈(9)的内齿(10)之间并与所述内齿和外齿啮合，并且所述多个行星齿轮绕相应的第二轴线(B)旋转，进而绕所述第一轴线(A)绕转；以及
-润滑剂供给装置(16)，所述润滑剂供给装置包括多个喷嘴(17)，所述多个喷嘴绕所述第一轴线(A)和所述恒星齿轮(7)布置，以产生所述润滑剂的流(F)；
所述齿轮系的特征在于，所述流是环形流，
其中，所述供给装置(16)包括分配器(18)，所述分配器绕所述第一轴线(A)延伸且具有所述喷嘴(17)，
其中，所述分配器(18)包括两个基本C形的导管(19)，所述导管位于所述第一轴线(A)沿直径相对的侧面上，并且所述导管的相应凹部相面对。
2.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述导管(19)形成所述分配器(18)的两个半部。
3.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，每个所述导管(19)均具有锯齿状轮廓并形成为一体件。
4.根据权利要求3所述的齿轮系，其中，每个所述导管(19)均包括多个直部分(20)，每个直部分与相邻的直部分(20)所形成的角度小于180°。
5.根据权利要求4所述的齿轮系，其中，每个所述直部分(20)均具有纵向孔(21)，所述纵向孔与相邻的直部分(20)的纵向孔(21)连通，以允许所述润滑剂流过。
6.根据权利要求5所述的齿轮系，其中，每个所述直部分(20)均具有连接至相邻直部分(20)的纵向孔(21)的一个端部(22)；以及相对的向外开口的端部(23)，该向外开口的端部能从外部接近且在使用中通过相应的塞子(24)密封。
7.根据权利要求5所述的齿轮系，其中，所述喷嘴(17)由形成在所述导管(19)的所述直部分(20)中且与所述纵向孔(21)连通的横向孔限定。
8.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，对于每个所述导管(19)，所述分配器(18)包括一分支(25)，所述分支从所述导管(19)突出，且与另一个所述导管(19)方向相反，并且具有用于所述润滑剂的供给入口(26)。
9.根据权利要求1所述的齿轮系，其中，所述齿圈(9)固定于支撑所述供给装置(16)的支撑板(15)。
10.一种能悬停的飞行器(1)，包括：
-旋翼(3)；
-驱动构件；以及
-传动装置(5)，介于所述旋翼(3)与所述驱动构件之间，并且包括根据权利要求1所述的周转齿轮系(6)；
所述周转齿轮系(6)包括连接至所述行星齿轮(11)的行星架(13)；
所述恒星齿轮(7)和所述行星架(13)中的一个接收来自所述驱动构件的扭矩；
并且所述恒星齿轮(7)和所述行星架(13)中的另一个连接至所述旋翼(3)的驱动轴。
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