CN103661927A - 一种固定翼飞机变距螺旋桨 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种固定翼飞机变距螺旋桨，包括桨叶、桨叶轴套、桨夹、驱动机构及传动机构，桨叶轴套套于桨叶一端、且紧固连接，桨夹包括桨夹上页和桨夹下页，桨叶轴套设于桨夹上页与桨夹下页之间，桨叶轴套外侧设有用于在桨夹上页与桨夹下页之间转动的转动机构，驱动机构通过传动机构与桨叶轴套连接，传动机构包括设于桨叶轴套上的斜齿轮、与驱动机构连接的第一直齿轮、与第一直齿轮相啮合的第二直齿轮及固定在桨夹上的蜗杆，蜗杆一端与第二直齿轮固定连接，蜗杆另一端与斜齿轮相啮合。通过蜗杆和斜齿轮配合使用，由于蜗杆的轮齿是连续不断的螺旋齿，传动平稳，减小了传动机构的振动、冲击及噪声，节省燃油和减少碳排放。

Description

一种固定翼飞机变距螺旋桨

技术领域

本发明涉及飞机螺旋桨领域，尤其涉及一种固定翼飞机变距螺旋桨。

背景技术

固定翼飞机的螺旋桨分为定距和变距两大类，定距螺旋桨桨叶安装角是固定的，适合低速的桨叶安装角难以适应高速，反之，适合高速的安装角难以适应低速，所以定距螺旋桨只能在选定的速度范围内效率较高，而变距螺旋桨能够通过驱动装置来改变螺旋桨桨叶的迎角来改变其浆距的，但是现有技术中是在桨叶的一端设置一个直齿轮，在驱动机构上也同样安装有一个直齿轮，通过驱动机构上的直齿轮直接与桨叶上的直齿轮啮合来实现转动的，这样传动方式冲击、振动、噪声均较大，容易造成传动机构的损伤，并且精度低，容易导致每个桨叶的转动角度不同，会造成螺旋桨旋转不平稳。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种固定翼飞机变距螺旋桨。

本发明提供了一种固定翼飞机变距螺旋桨，包括桨叶、桨叶轴套、桨夹、驱动机构及传动机构，所述桨叶轴套套于所述桨叶一端、且固定连接，所述桨夹包括桨夹上页和桨夹下页，所述桨叶轴套设于所述桨夹上页与所述桨夹下页之间，所述桨叶轴套外侧设有用于在所述桨夹上页与所述桨夹下页之间转动的转动机构，所述驱动机构通过所述传动机构与所述桨叶轴套连接，所述传动机构包括设于所述桨叶轴套上的斜齿轮、与所述驱动机构连接的第一直齿轮、与所述第一直齿轮相啮合的第二直齿轮及固定在所述桨夹上的蜗杆，所述蜗杆一端与所述第二直齿轮固定连接，所述蜗杆另一端与所述斜齿轮相啮合。

作为本发明的进一步改进，所述转动机构包括设于所述桨夹与所述桨叶轴套之间、且套于所述桨叶轴套上的压力轴承及开口环，所述开口环包括第一开口环和第二开口环，所述第一开口环第二开口环分别设于所述压力轴承两侧。

作为本发明的进一步改进，所述驱动机构包括驱动电机及、电机固定座及电机固定盖，所述驱动电机安装在所述电机固定座内，所述电机固定盖盖于所述电机固定座，所述电机固定座安装在所述桨夹上页上。

作为本发明的进一步改进，该固定翼飞机螺旋桨还包括桨叶中心定位柱，所述桨叶中心定位柱穿过所述斜齿轮和所述桨叶轴套与所述桨叶一端相接触。

作为本发明的进一步改进，该固定翼飞机变距螺旋桨还包括整流罩及安装在所述整流罩内的电机定位盖，所述驱动机构及桨夹安装在所述整流罩内，所述电机定位盖中心位置设有安装孔，所述电机固定盖安装在所述安装孔内。

作为本发明的进一步改进，该固定翼飞机变距螺旋桨还包括螺旋桨固定座，所述桨夹下页固定安装在所述螺旋桨固定座上。

作为本发明的进一步改进，该固定翼飞机变距螺旋桨还包括中心定位螺杆，所述中心定位螺杆一端固定在所述螺旋桨固定座中心位置，所述中心定位螺杆另一端穿于所述桨夹下页、且置于所述桨夹内，所述桨夹内的中心定位螺杆一端套有圆锥定位套，所述圆锥定位套与所述桨叶中心定位柱相互垂直。

作为本发明的进一步改进，该固定翼飞机变距螺旋桨还包括电路控制开关接触环，所述电路控制开关接触环套于所述桨叶轴套上、且设置于所述桨夹外侧，所述电路控制开关接触环表面设有一凹槽。

作为本发明的进一步改进，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮均安装在所述桨夹上页上表面、且所述第一直齿轮与所述第二直齿轮为平行设置，所述桨叶为三片，所述每片桨叶对应一个所述斜齿轮、一个所述蜗杆及一个所述第二直齿轮。

作为本发明的进一步改进，该固定翼飞机变距螺旋桨还包括用于控制驱动电机转动的控制装置，所述控制装置与所述驱动电机电连接。

本发明的有益效果是：通过蜗杆和斜齿轮配合使用，由于蜗杆的轮齿是连续不断的螺旋齿，传动平稳，减小了传动机构的振动、冲击及噪声，从而使电机转动时能精确保证各桨叶转动的一致性，提高了桨叶的变距精度，可以更好的使螺旋桨从飞机的起飞速度到最大飞行速度都具有较高的工作效率，适中保持发动机具有较大的输出功率，节省燃油和减少碳排放 。

附图说明

图1是本发明一种固定翼飞机变距螺旋桨的分解结构示意图；

图2是本发明一种固定翼飞机变距螺旋桨的另一分解结构示意图；

图3是本发明一种固定翼飞机变距螺旋桨的桨叶的安装示意图；

图4是本发明一种固定翼飞机变距螺旋桨安装后的整体结构示意图；

图5是图4另一角度的结构示意图；

图6是本发明一种固定翼飞机变距螺旋桨的局部剖视图。

具体实施方式

附图标记：1-桨叶 2-桨夹 3-整流罩 4-螺旋桨固定座 5-驱动机构 7-转动机构 8-电机定位盖 9-电路控制开关接触环 21-桨夹上页 22-桨夹下页 51-驱动电机 52-电机固定盖 53电机固定座 61-第一直齿轮 62-第二直齿轮 71-桨叶轴套 72-压力轴承 73-蜗杆 74-斜齿轮 75-第一开口环 76-第二开口环 77-中心定位螺杆 78-圆锥定位套 79-桨叶中心定位柱。

如图1至图6所示，本发明公开了一种固定翼飞机变距螺旋桨，包括桨叶1、桨叶轴套71、桨夹2、驱动机构5及传动机构，所述桨叶轴套71套在桨叶1一端，桨叶与桨叶轴套之间通过胶水粘接在一起并且通过螺栓固定连接在一起，桨夹2包括桨夹上页21和桨夹下页22，桨叶轴套71安装在桨夹上页21与桨夹下页22之间，桨夹上页21和桨夹下页22夹于桨叶轴套71对其进行固定，桨夹上页21和桨夹下页22通过螺栓固定连接在一起，所述桨夹2与所述桨叶轴套71之间还设有转动机构7，所述传动机构与桨叶轴套71连接，驱动机构5通过传动机构与桨叶轴套71连接来驱动桨叶轴套71通过所述转动机构7在桨夹2内转动，从而带动桨叶1转动。

传动机构包括斜齿轮74、蜗杆73及直齿轮，所述斜齿轮74通过螺栓固定安装在桨叶轴套71上，蜗杆73固定在所述桨夹2上，蜗杆73一端与斜齿轮74相啮合，所述直齿轮包括第一直齿轮61和第二直齿轮62，第一直齿轮61与所述驱动机构5连接，第一直齿轮61与第二直齿轮62相啮合，第二直齿轮62与蜗杆73另一端固定连接。

所述驱动机构5包括驱动电机51、电机固定座53及电机固定盖52，驱动电机51安装在电机固定座53内，电机固定座53通过螺栓固定在桨夹2上页表面上，电机固定座53与桨夹上页21连接端设有一容纳腔，第一直齿轮61与第二直齿62轮均安装在所述容纳腔内，第一直齿轮61与第二直齿轮62平行设置、且相啮合，第一直齿轮61安装在驱动电机51的转轴上，所述蜗杆73穿于桨夹上页21与第二直齿轮62固定连接在一起。

本实施例中桨叶1为三片，每片桨叶1均与一个斜齿轮74固定连接，每个斜齿轮74均与一个蜗杆73连接，每个蜗杆73均对应固定连接一个第二直齿轮62，所述第一直齿轮61设有一个，第二直齿轮62分布在第一直齿轮61周围、且每个第二直齿轮62均与第一直齿轮61相啮合，第一直齿轮61较小于第二直齿轮62，能够达到减速增扭效果，第一直齿轮61和第二直齿轮62设置在桨夹上页21上表面，不仅不占用桨夹2的内部空间，而且维护起来更加方便快捷。

所述电机固定盖52盖在电机固定座53上、并通过螺栓固定连接，对其驱动电机51进行固定，该固定翼飞机变距螺旋桨还包括罩于所述驱动机构5及桨夹2的用于减小空气阻力的整流罩3和用于固定整流罩3的整流罩固定座，，所述整流罩固定座安装在桨夹下页22下表面的边缘处、并通过螺栓固定连接，整流罩3通过胶水粘接在整流罩固定座上，整流罩3内安装有电机定位盖8，电机定位盖8与整流罩3内部相适配，电机定位盖8中心位置处设有安装孔，电机固定盖52能够安装在安装孔内使其驱动电机51上下均为固定状态，固定效果更好，减小驱动电机51产生的晃动，并且驱动电机51安装在桨夹上页21上方，设置在整流罩3内的空间内，不占用多余的空间，从而相对减小了变距螺旋桨的整体体积。

该固定翼飞机变距螺旋桨还包括螺旋桨固定座4，螺旋桨固定座4一侧固定安装在桨夹下页22表面，通过螺栓连接，另一侧与飞机的发动机连接，使其带动螺旋桨旋转，本实施例中，所述螺旋桨固定座4为法兰盘，

所述转动机构包括压力轴承72及开口环，所述压力轴承72与开口环均安装在桨夹2与桨叶轴套71之间，用于使桨叶轴套71能够在桨夹2内进行转动，所述开口环包括第一开口环75和第二开口环76，第一开口环75与第二开口环76分别设置在压力轴承72两侧，第一开口环75与第二开口环76在桨叶轴套71的轴向方向上顶住压力轴承72使其不会沿轴向移动。

该固定翼飞机变距螺旋桨还包括桨叶中心定位柱79，桨叶中心定位柱79从斜齿轮74上插入并穿过桨叶轴套71后与桨叶1相接触，用于对桨叶1进行定位，由于桨叶轴套71是固定在桨夹上的，桨叶中心定位柱79可以使桨叶1插入到桨叶轴套71内的深度相同，从而保证其桨叶1到螺旋桨中心位置的距离相等。

该固定翼飞机变距螺旋桨还包括中心定位螺杆77，中心定位螺杆77一端固定在所述螺旋桨固定座4的中心位置，另一端穿于桨夹下页22置于桨夹2内部，桨夹2内的中心定位螺杆一端还套有一圆锥定位套78，圆锥定位套78与桨叶中心定位柱79相互垂直，在安装时桨叶中心定位柱79顶于圆锥定位套78上，以保证桨叶1不会向螺旋桨中心移动，从而使其三片桨叶1到螺旋桨中心的距离相同。

该固定翼飞机变距螺旋桨还包括电路控制开关接触环9，所述电路控制开关接触环9套于桨叶轴套71上、且设置在桨夹的外侧，电路控制开关接触环9的表面上设有一个用于限位的凹槽，电路控制开关接触环9是用来控制调节桨叶1转动角度的，当桨叶1在某一转动方向转动角度达到极限值时，必须让电路断开，电机停止转动，否则会毁坏齿轮等零件，电路控制开关接触环9是与常开的开关接触，当触点开关的触点处于电路控制开关接触环9的凹槽位置时，开关是断开的，只有当开关的触点与电路接触环9的外圆接触时才是闭合的，此时电路才接通，桨叶才能转动。

该固定翼飞机变距螺旋桨还包括用于控制驱动电机转动的控制装置，所述控制装置与所述驱动电机电51连接，该控制装置是变距桨叶的电路控制系统，电路控制开关接触环控制桨叶1的转动角度，反馈信号可以传给飞机驾驶仓的仪表，飞机上的驾驶控制系统（发动机功率输出）可以自动确定合适的桨距，然后把信号发送给控制装置来控制桨叶1的旋转，从而达到变距的效果。

通过蜗杆和斜齿轮配合使用，由于蜗杆的轮齿是连续不断的螺旋齿，传动平稳，减小了传动机构的振动、冲击及噪声，从而使电机转动时能精确保证各桨叶转动的一致性，提高了桨叶的变距精度，可以更好的使螺旋桨从飞机的起飞速度到最大飞行速度都具有较高的工作效率，适中保持发动机具有较大的输出功率，节省燃油和减少碳排放 。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：包括桨叶、桨叶轴套、桨夹、驱动机构及传动机构，所述桨叶轴套套于所述桨叶一端、且固定连接，所述桨夹包括桨夹上页和桨夹下页，所述桨叶轴套设于所述桨夹上页与所述桨夹下页之间，所述桨叶轴套外侧设有用于在所述桨夹上页与所述桨夹下页之间转动的转动机构，所述驱动机构通过所述传动机构与所述桨叶轴套连接，所述传动机构包括设于所述桨叶轴套上的斜齿轮、与所述驱动机构连接的第一直齿轮、与所述第一直齿轮相啮合的第二直齿轮及固定在所述桨夹上的蜗杆，所述蜗杆一端与所述第二直齿轮固定连接，所述蜗杆另一端与所述斜齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：所述转动机构包括设于所述桨夹与所述桨叶轴套之间、且套于所述桨叶轴套上的压力轴承及开口环，所述开口环包括第一开口环和第二开口环，所述第一开口环第二开口环分别设于所述压力轴承两侧。

3.根据权利要求2所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机及、电机固定座及电机固定盖，所述驱动电机安装在所述电机固定座内，所述电机固定盖盖于所述电机固定座，所述电机固定座安装在所述桨夹上页上。

4.根据权利要求3所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：该固定翼飞机螺旋桨还包括桨叶中心定位柱，所述桨叶中心定位柱穿过所述斜齿轮和所述桨叶轴套与所述桨叶一端相接触。

5.根据权利要求4所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：该固定翼飞机变距螺旋桨还包括整流罩及安装在所述整流罩内的电机定位盖，所述驱动机构及桨夹安装在所述整流罩内，所述电机定位盖中心位置设有安装孔，所述电机固定盖安装在所述安装孔内。

6.根据权利要求5所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：该固定翼飞机变距螺旋桨还包括螺旋桨固定座，所述桨夹下页固定安装在所述螺旋桨固定座上。

7.根据权利要求6所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：该固定翼飞机变距螺旋桨还包括中心定位螺杆，所述中心定位螺杆一端固定在所述螺旋桨固定座中心位置，所述中心定位螺杆另一端穿于所述桨夹下页、且置于所述桨夹内，所述桨夹内的中心定位螺杆一端套有圆锥定位套，所述圆锥定位套与所述桨叶中心定位柱相互垂直。

8.根据权利要求7所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：该固定翼飞机变距螺旋桨还包括电路控制开关接触环，所述电路控制开关接触环套于所述桨叶轴套上、且设置于所述桨夹外侧，所述电路控制开关接触环表面设有一凹槽。

9.根据权利要求1所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：所述第一直齿轮与所述第二直齿轮均安装在所述桨夹上页上表面、且所述第一直齿轮与所述第二直齿轮为平行设置，所述桨叶为三片，所述每片桨叶对应一个所述斜齿轮、一个所述蜗杆及一个所述第二直齿轮。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的固定翼飞机变距螺旋桨，其特征在于：该固定翼飞机变距螺旋桨还包括用于控制驱动电机转动的控制装置，所述控制装置与所述驱动电机电连接。

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