CN105114172B - 用于飞行器的集成式发动机总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于飞行器的集成式发动机总成，包括发动机和动力输出机构，动力输出机构包括壳体、动力输出轴和动力输入轴，动力输出轴转动配合被支撑于壳体且其动力输出端竖直伸出壳体，动力输入轴用于接受发动机的曲轴输出动力，本发明输出机构采用通过壳体直接支撑动力输出轴的结构，使得动力输出轴与壳体之间的配合关系为转动配合并形成支撑，增加机构整体的稳定性，从而具有稳定的动力输出；输出机构结构简单紧凑，重量较轻，占用空间较小，与发动机共同构成发动机总成后适用于小型飞行器使用。

Description

用于飞行器的集成式发动机总成

技术领域

本发明涉及动力输出机构，特别涉及一种用于飞行器的集成式发动机总成。

背景技术

发动机的动力输出根据不同的使用环境具有不同的输出方向，比如采用螺旋桨作为动力的飞行器，则需要动力输出方向向上并用于驱动螺旋桨形成举升等驱动力。对于小型飞行器来说，需要发动机及输出机构整体具有紧凑和轻量化的特点，而现有的结构设计则较为复杂，且由于是垂直输出而受力情况不够理想；不但占有较大的空间，还影响输出机构整体的稳定性，增加使用和维修成本。

因此，需要对现有的用于发动机总成结构进行改进，输出结构与发动机组合后结构简单紧凑，重量较轻，占用空间较小，且具有稳定的动力输出，适用于小型飞行器使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于飞行器的集成式发动机总成，输出结构与发动机组合后结构简单紧凑，重量较轻，占用空间较小，且具有稳定的动力输出，适用于小型飞行器使用。

本发明的用于飞行器的集成式发动机总成，包括发动机本体、曲轴箱和动力输出机构，所述动力输出机构与曲轴箱集成于一体，动力输出机构具有竖直输出的动力输出轴；发动机本体安装于曲轴箱，而动力输出机构集成于曲轴箱，形成一体结构，整体性较强且紧凑，适合于小型飞行器使用。

进一步，动力输出机构包括壳体、动力输出轴和动力输入轴，所述壳体包括集成为一体的曲轴安装部和输出机构安装部，所述动力输出轴转动配合被支撑于壳体且其动力输出端竖直伸出壳体，所述动力输入轴用于接受发动机的曲轴输出动力；动力输入轴转动配合安装于壳体并进行传动，可采用现有的配合方式，在此不再赘述，动力输出轴与壳体之间的配合关系为转动配合并形成支撑，增加机构整体的稳定性；动力输入轴则是用于接受发动机动力，通过齿轮等传动方式均可，在此不再赘述。

进一步，所述壳体由左箱体和右箱体合箱形成；左箱体和右箱体一般采用分列曲轴两端的布局，形成完整的箱体结构，利于增加整体强度。

进一步，所述动力输入轴平行于发动机曲轴设置并用于输入发动机曲轴动力，所述动力输出轴空间上垂直于动力输入轴；本结构可方便发动机布置，即采用普通机动车(摩托车)发动机即可形成垂直轴输出，整体动力结构成本较低，且运行稳定。

进一步，所述动力输入轴传动配合设有主动锥齿轮，动力输出轴传动配合设有用于与主动锥齿轮啮合传动的从动锥齿轮；所述动力输入轴设有用于与发动机的曲轴上设有的动力输出齿轮啮合传动的动力输入齿轮，通过锥齿轮啮合副实现输出方向的转换，结构简单且输出稳定；整体通过齿轮副实现传动，使得整个动力系统结构简单紧凑，占用较小空间，且传动稳定。

进一步，所述动力输出轴通过圆锥滚子轴承与壳体转动配合，通过圆锥滚子轴承形成转动配合，更适合于竖直轴的支撑和转动，部分抵消轴向力引起的窜动等传动不稳的问题。

进一步，所述壳体可拆卸设置有用于安装所述圆锥滚子轴承的轴承座，所述动力输出轴轴向固定于轴承座且与轴承座通过圆锥滚子轴承转动配合；采用单独的轴承座形成配合，可在安装和使用时方便调整轴承座与动力输出轴之间的同轴度，避免由壳体整体的制造导致的形位误差，从而利于动力输出轴的安装以及利于稳定的动力输出；并且，由于轴承座为独立结构，可方便轴承以及总成的更换和维护。

进一步，所述轴承座为T形套结构，所述壳体设有轴承座孔，轴承座穿入轴承座孔且T形套结构的翼缘被可拆卸式安装于壳体上与轴承座孔对应的外侧端部；如图所示，T形套结构的翼缘与壳体上与轴承座孔对应的外侧端部之间还设有钢垫，在形成密封的同时还利于调整安装形位，利于保证安装同轴度且具有一定的适应能力。

进一步，所述圆锥滚子轴承包括上圆锥滚子轴承和下圆锥滚子轴承，分别对应安装于轴承座内孔的上下两端用于转动支撑动力输出轴，所述轴承座内孔上下两端分别加工有用于对应安装上圆锥滚子轴承和下圆锥滚子轴承的上沉台和下沉台；两个圆锥滚子轴承可同时承受轴向力，增加稳定性；且沉台结构更利于形成稳定的承力基础，形成轴向的和径向的约束，利于安装定位的同时保证长期的同轴度。

进一步，所述轴承座孔内圆与轴承座外圆之间通过至少两个沿上下并列设置的弹性圈配合；弹性圈一般采用O型密封圈，具有密封作用的同时还具有较好的变形能力，从而使轴承座具有较好的同轴度适应能力，保证动力输出的稳定性，避免转动副之间形成偏磨。

进一步，轴承座可拆卸式设有与轴承座共同构成与外界密封的轴承安装腔的轴承端盖，所述动力输出轴的动力输出端密封穿出轴承端盖，通过轴承端盖的设置，可方便轴承腔内部的清理、检查和维护；并且，轴承安装腔的存在可使轴承散热良好，并具有充裕的润滑空间。

进一步，所述上圆锥滚子轴承承受动力输出轴向下的轴向力，下圆锥滚子轴承承受动力输出轴向上的轴向力；针对输入和输出方向的不同合理设置具有承受轴向力能力的圆锥滚子轴承，不但使动力输出避免轴向力的干扰，还具有针对性直接的消除，提高输出精度。

本发明的有益效果：本发明的用于飞行器的集成式发动机总成，输出机构采用通过壳体直接支撑动力输出轴的结构，使得动力输出轴与壳体之间的配合关系为转动配合并形成支撑，增加机构整体的稳定性，从而具有稳定的动力输出；输出机构结构简单紧凑，重量较轻，占用空间较小，与发动机共同构成发动机总成后适用于小型飞行器使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明安装使用示意图；

图3为壳体结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明结构示意图，图2为本发明安装使用示意图，图3为壳体结构示意图，如图所示：本实施例的用于飞行器的集成式发动机总成，包括发动机本体16、曲轴箱和动力输出机构，所述动力输出机构与曲轴箱集成于一体，动力输出机构具有竖直输出的动力输出轴；发动机本体安装于曲轴箱，而动力输出机构集成于曲轴箱，形成一体结构，整体性较强且紧凑，适合于小型飞行器使用。

本实施例中，动力输出机构包括壳体1、动力输出轴5和动力输入轴13，所述壳体1包括集成为一体的曲轴安装部a和输出机构安装部b，所述动力输出轴5转动配合被支撑于壳体1且其动力输出端竖直伸出壳体1，所述动力输入轴13用于接受发动机16的曲轴输出动力；动力输入轴13转动配合安装于壳体并进行传动，可采用现有的配合方式，在此不再赘述，动力输出轴5与壳体1之间的配合关系为转动配合并形成支撑，增加机构整体的稳定性；动力输入轴则是用于接受发动机动力，通过齿轮等传动方式均可，在此不再赘述。

本实施例中，所述壳体由左箱体11和右箱体12合箱形成；左箱体11和右箱体12一般采用分列曲轴两端的布局，形成完整的箱体结构，利于增加整体强度。

本实施例中，所述动力输入轴13平行于发动机16曲轴设置并用于输入发动机16曲轴动力，所述动力输出轴5空间上垂直于动力输入轴13，空间垂直指的是在与二者轴线均平行的平面上的投影垂直；如图所示，壳体1上的曲轴安装位19和动力输入轴13的安装位20轴线平行；本结构可方便发动机布置，即采用普通机动车(包括摩托车)发动机即可形成垂直轴输出，整体动力结构成本较低，且运行稳定。

本实施例中，所述动力输入轴13传动配合设有主动锥齿轮15，动力输出轴5传动配合设有用于与主动锥齿轮15啮合传动的从动锥齿轮12；所述动力输入轴13设有动力输入齿轮14；发动机16的曲轴将动力传输至动力输入齿轮14，可通过中间减速机构的方式(比如，中间轴上设有中间传动齿轮的结构)等，可根据需要进行设定，在此不再赘；本实施例中，发动机16的曲轴与动力输入轴13之间通过齿轮啮合直接传动，且发动机曲轴箱与壳体一体成型，结构紧凑轻便；通过锥齿轮啮合副实现输出方向的转换，结构简单且输出稳定；整体通过齿轮副实现传动，使得整个动力系统结构简单紧凑，占用较小空间，且传动稳定。

本实施例中，所述动力输出轴5通过圆锥滚子轴承与壳体1转动配合，通过圆锥滚子轴承形成转动配合，更适合于竖直轴的支撑和转动，部分抵消轴向力引起的窜动等传动不稳的问题。

本实施例中，所述壳体1可拆卸设置有用于安装所述圆锥滚子轴承的轴承座8，所述动力输出轴5轴向固定于轴承座8且与轴承座8通过圆锥滚子轴承转动配合；采用单独的轴承座形成配合，可在安装和使用时方便调整轴承座与动力输出轴之间的同轴度，避免由壳体1整体的制造的形位误差导致的传动误差，从而利于动力输出轴的安装以及利于稳定的动力输出；并且，由于轴承座8为独立结构并与动力输出轴轴向固定，可方便轴承以及总成的更换和维护，且方便调整齿轮的啮合。

本实施例中，所述轴承座8为T形套结构，所述壳体1设有轴承座孔，轴承座8穿入轴承座孔且T形套结构的翼缘被可拆卸式安装于壳体1上与轴承座孔对应的外侧端部；如图所示，T形套结构的翼缘与壳体1上与轴承座孔对应的外侧端部之间还设有钢垫10，在形成密封的同时还可利用钢垫10的厚度调整安装形位，利于保证安装同轴度且具有一定的适应能力。

本实施例中，所述圆锥滚子轴承包括上圆锥滚子轴承4和下圆锥滚子轴承2，分别对应安装于轴承座内孔的上下两端用于转动支撑动力输出轴5，所述轴承座内孔上下两端分别加工有用于对应安装上圆锥滚子轴承4和下圆锥滚子轴承2的上沉台7和下沉台11；同时，动力输出轴上也形成对上圆锥滚子轴承4和下圆锥滚子轴承2轴向限位的结构，如图所示，从动锥齿轮与动力输出轴一体成型，方便安装；两个圆锥滚子轴承可同时承受轴向力，增加稳定性；如图所示，下圆锥滚子轴承2外圈向上靠于下沉台11，内圈下端靠于动力输出轴上的轴肩；上圆锥滚子轴承4外圈向下靠于上沉台7，内圈上端由动力输出轴上的锁紧环17(螺纹)向下锁紧，该结构使得动力输出轴与轴承座形成轴向的一体结构，在调整钢垫10的厚度时，可调整从动锥齿轮的轴向位置；如图所示，所述主动锥齿轮15也可调整轴向位置，用于与从动锥齿轮相配合，达到较好啮合，防止非正常磨损和点蚀，调整件为环状垫片21，所述动力输入轴13两端分别通过径向滚动轴承转动配合支撑于箱体1，所述主动锥齿轮15前端顶住动力输入轴13上设置的环形台阶(本实施例为一体成型)，其中一环状垫片21位于主动锥齿轮3背部与对应的径向滚动轴承内圈之间，另一环状垫片位于动力输入轴13上设置的轴肩和对应的径向滚动轴承的内圈之间，改变两个主动锥齿轮环状垫片的厚度即可调整轴向位置，结构简单，易于实现；上述结构能够调整锥齿轮啮合副的啮合状况，更利于形成稳定的承力基础，形成轴向的和径向的约束，利于安装定位的同时保证长期的同轴度。

本实施例中，所述轴承座孔内圆与轴承座8外圆之间通过至少两个沿上下并列设置的弹性圈9配合；弹性圈9一般采用O型密封圈，具有密封作用的同时还具有较好的变形能力，从而使轴承座8在被约束的情况下具有一定的摆动自由度，从而具有较好的同轴度适应能力，保证动力输出的稳定性，避免转动副之间形成偏磨。

本实施例中，轴承座8可拆卸式设有与轴承座8共同构成与外界密封的轴承安装腔3的轴承端盖6，如图所示，轴承端盖6通过螺钉可拆卸式设置于轴承座8，并设有定位销，方便安装定位；所述动力输出轴5的动力输出端密封穿出轴承端盖6，如图所示，轴承端盖6用于穿过动力输出轴5的动力输出端端盖孔设有油封18，形成密封；轴承端盖的设置，可方便轴承腔内部的清理、检查和维护；并且，轴承安装腔的存在可使轴承散热良好，并具有充裕的润滑空间。

本实施例中，所述上圆锥滚子轴承4承受动力输出轴向下的轴向力，下圆锥滚子轴承2承受动力输出轴向上的轴向力；针对输入和输出方向的不同合理设置具有承受轴向力能力的圆锥滚子轴承，不但使动力输出避免轴向力的干扰，还具有针对性直接的消除，提高输出精度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种用于飞行器的集成式发动机总成，其特征在于：包括发动机本体、曲轴箱和动力输出机构，所述动力输出机构与曲轴箱集成于一体，动力输出机构具有竖直输出的动力输出轴，动力输出机构包括壳体、动力输出轴和动力输入轴，所述壳体包括集成为一体的曲轴安装部和输出机构安装部，所述动力输出轴转动配合被支撑于壳体且其动力输出端竖直伸出壳体，所述动力输入轴用于接受发动机的曲轴输出动力，所述动力输出轴通过圆锥滚子轴承与壳体转动配合；所述壳体可拆卸设置有用于安装所述圆锥滚子轴承的轴承座，所述动力输出轴轴向固定于轴承座且与轴承座通过圆锥滚子轴承转动配合；所述轴承座为T形套结构，所述壳体设有轴承座孔，轴承座穿入轴承座孔且T形套结构的翼缘被可拆卸式安装于壳体上与轴承座孔对应的外侧端部；所述圆锥滚子轴承包括上圆锥滚子轴承和下圆锥滚子轴承，分别对应安装于轴承座内孔的上下两端用于转动支撑动力输出轴，所述轴承座内孔上下两端分别加工有用于对应安装上圆锥滚子轴承和下圆锥滚子轴承的上沉台和下沉台；所述轴承座孔内圆与轴承座外圆之间通过至少两个沿上下并列设置的弹性圈配合；轴承座可拆卸式设有与轴承座共同构成与外界密封的轴承安装腔的轴承端盖，所述动力输出轴的动力输出端密封穿出轴承端盖。

2.根据权利要求1所述的用于飞行器的集成式发动机总成，其特征在于：所述壳体由左箱体和右箱体合箱形成。

3.根据权利要求1所述的用于飞行器的集成式发动机总成，其特征在于：所述动力输入轴平行于发动机曲轴设置并用于输入发动机曲轴动力，所述动力输出轴空间上垂直于动力输入轴；所述动力输入轴传动配合设有主动锥齿轮，动力输出轴传动配合设有用于与主动锥齿轮啮合传动的从动锥齿轮；所述动力输入轴设有用于与发动机的曲轴上设有的动力输出齿轮啮合传动的动力输入齿轮。

4.根据权利要求1所述的用于飞行器的集成式发动机总成，其特征在于：所述上圆锥滚子轴承承受动力输出轴向下的轴向力，下圆锥滚子轴承承受动力输出轴向上的轴向力。