CN111055997A - 一种多齿传动螺旋桨 - Google Patents

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吕毅波
赵晓强
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    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/46—Arrangements of, or constructional features peculiar to, multiple propellers
    • B64C11/48—Units of two or more coaxial propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D35/00—Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions
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    • B64D35/06—Transmitting power from power plants to propellers or rotors; Arrangements of transmissions characterised by the transmission driving a plurality of propellers or rotors the propellers or rotors being counter-rotating

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Abstract

一种多齿传动螺旋桨，包括第一螺旋桨、第二螺旋桨、第一斜齿轮、第一传动轴和传动齿轮组；第一螺旋桨设置在第一传动轴的顶部，第一螺旋桨下方的第一传动轴上通过轴承设置有第一斜齿轮，第二螺旋桨设置在第一斜齿轮上；传动齿轮组连接第一传动轴和第一斜齿轮，第一螺旋桨和第二螺旋桨同轴反转。相较于传统的同轴反转螺旋桨结构，本产品采用人字齿轮与斜齿轮相互搭配的设计可以有效提高螺旋桨在高速运转时的稳定性，提高飞机的动力水平，并且利用人字齿轮速度高，承载性好，传动平稳，噪声低的特点，来进一步提高同轴反转结构的优点，同时也克服了同轴反转螺旋桨噪声较大这一通病。

Description

一种多齿传动螺旋桨
技术领域
本发明属于涡轮螺旋桨技术领域，特别涉及一种多齿传动螺旋桨。
背景技术
同轴反转螺旋桨(Contra-rotating propellers)是一种涡轮螺旋桨引擎所特有的一类螺旋桨。其与普通的螺旋桨最大的不同在于其单个发动机上有两组并列转动的螺旋桨，这两组螺旋桨转动的角速度方向相反，因此被称为同轴反转螺旋桨。
同轴反转螺旋桨的两组螺旋桨通常连接的同一台发动机，并利用一组行星齿轮来实现反向旋转。同轴反转螺旋桨不是反向旋转螺旋桨,后者指的是飞机两侧两个不同的发动机，其螺旋桨转动方向相反。
在低速巡航的状态下，螺旋桨叶片的叶尖会形成切向的空气涡流，这种涡流会造成一定的能量损失。在完美的设计下，同轴反转螺旋桨两组叶片转动时产生的涡流会互相抵消，将涡流造成的能量损失降到最低。
同轴反转螺旋桨较之常规螺旋桨最大的缺点在于运转产生的噪音太大，这种噪音的增加在叶片高速转动时尤为明显。另一个缺点是增加了发动机的设计复杂程度，并且增加了重量。由于噪音大的缺点，同轴反转螺旋桨未能在客机上得以很好的运用，只能在军用飞机上使用。另外同轴反转螺旋桨还有一个缺点是增加了发动机的设计复杂程度，并且增加了重量，所以未能在客机上广泛使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多齿传动螺旋桨，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多齿传动螺旋桨，包括第一螺旋桨、第二螺旋桨、第一斜齿轮、第一传动轴和传动齿轮组；第一螺旋桨设置在第一传动轴的顶部，第一螺旋桨下方的第一传动轴上通过轴承设置有第一斜齿轮，第二螺旋桨设置在第一斜齿轮上；传动齿轮组连接第一传动轴和第一斜齿轮，第一螺旋桨和第二螺旋桨同轴反转。
进一步的，传动齿轮组包括人字齿轮、第二传动轴、第二斜齿轮和第三传动轴；第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴上均固定设置有人字齿轮，三个人字齿轮相互啮合；第二传动轴上设置有第二斜齿轮，第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合。
进一步的，传动齿轮组外侧设置有壳体，第二传动轴和第三传动轴的端部均固定在壳体上。
进一步的，第一斜齿轮和第一螺旋桨之间的第一传动轴上设置有第二螺旋桨安装筒，第二螺旋桨安装在第二螺旋桨安装筒上。
进一步的，第一螺旋桨和第二螺旋桨均为三叶片螺旋桨。
进一步的，第三传动轴连接驱动机构。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
相较于传统的同轴反转螺旋桨结构，本产品采用人字齿轮与斜齿轮相互搭配的设计可以有效提高螺旋桨在高速运转时的稳定性，提高飞机的动力水平，并且利用人字齿轮速度高，承载性好，传动平稳，噪声低的特点，来进一步提高同轴反转结构的优点，同时也克服了同轴反转螺旋桨噪声较大这一通病。
相较于市场上常见的同轴反转螺旋桨，本产品采用不同于它们的多齿传动设计，利用齿轮传动的高效性，提高了产品的运行速度与可靠度，并且可以传递较大转矩。
两个螺旋桨的传动是依赖于人字齿轮自身的转动加上带动斜齿轮上的传动轴来实现的，二者的传动轴采用套筒式设计，有效提高了传动效率，并且可以实现大扭矩输出。
附图说明
图1是本发明整体结构图。
图2是本发明人字齿轮图
图3是本发明斜齿轮图
其中，1-第一螺旋桨，2-第一斜齿轮，3-人字齿轮，4-第一传动轴，5-第二传动轴,6-第三传动轴，7-第二螺旋桨，8-第二斜齿轮，9-第二螺旋桨安装筒。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明:
请参阅图1至图3，一种多齿传动螺旋桨，包括第一螺旋桨1、第二螺旋桨7、第一斜齿轮2、第一传动轴4和传动齿轮组；第一螺旋桨1设置在第一传动轴4的顶部，第一螺旋桨1下方的第一传动轴4上通过轴承设置有第一斜齿轮2，第二螺旋桨7设置在第一斜齿轮2上；传动齿轮组连接第一传动轴4和第一斜齿轮2，第一螺旋桨1和第二螺旋桨7同轴反转。
传动齿轮组包括人字齿轮3、第二传动轴5、第二斜齿轮8和第三传动轴6；第一传动轴4、第二传动轴5和第三传动轴6上均固定设置有人字齿轮3，三个人字齿轮3相互啮合；第二传动轴5上设置有第二斜齿轮8，第二斜齿轮8与第一斜齿轮2啮合。
传动齿轮组外侧设置有壳体，第二传动轴5和第三传动轴6的端部均固定在壳体上。
第一斜齿轮2和第一螺旋桨1之间的第一传动轴4上设置有第二螺旋桨安装筒9，第二螺旋桨7安装在第二螺旋桨安装筒9上。
第一螺旋桨1和第二螺旋桨7均为三叶片螺旋桨。
第三传动轴6连接驱动机构。
同轴反转螺旋浆与常规螺旋桨在外观上的不同就是单个发动机轴上有两组并列相反转动的螺旋桨，在性能上同轴反转螺旋浆较之常规螺旋桨两个桨叶相互消除了叶尖的空气涡流，能增加约6％-16％的效率，且没有了常规螺旋桨带来的扭矩也就是随着螺旋桨的旋转方向而带来的无用扭力的问题。
本文设计的同轴反转螺旋桨主要是应用在飞机涡轮引擎上面，提高飞机的升力，并且通过同轴反转这一结构设计来提高螺旋桨在转动过程中的效率，并且采用人字齿轮来提高传动的平稳性和传动速度，降低同轴反转传动的噪声。本产品具有结构简易、运动可靠，噪声低等优点。
1.本产品主要是由三个人字齿轮，两个斜齿轮，三个传动轴以及六个螺旋桨叶片组成。
2.三个人字齿轮分别通过相互啮合来使各自传动轴运动，从而控制上方螺旋桨叶片的旋转。结构紧凑，简单，易于实现运动动作。
3.外力通过传动轴输入，带动人字齿轮转动，将动力传输到另外两个传动轴上，带动上方叶片旋转，采用人字齿轮可以提高传动效率，降低噪声，同时可传递较大扭矩。
本发明包括2-斜齿轮，3-人字齿轮以及6-第三传动轴，动力通过6-第三传动轴输入，带动其上人字齿轮转动，人字齿轮通过与其他两个3-人字齿轮相互啮合，带动4-第一传动轴以及5-第二传动轴转动，4-第一传动轴带动上1-第一螺旋桨，5-第二传动轴转动带动两个斜齿轮啮合，从而带动下叶片转动，两个个叶片旋转产生升力，并且相互抵消产生的扭矩，从而带动飞机迅速起飞。

Claims (6)

1.一种多齿传动螺旋桨，其特征在于，包括第一螺旋桨(1)、第二螺旋桨(7)、第一斜齿轮(2)、第一传动轴(4)和传动齿轮组；第一螺旋桨(1)设置在第一传动轴(4)的顶部，第一螺旋桨(1)下方的第一传动轴(4)上通过轴承设置有第一斜齿轮(2)，第二螺旋桨(7)设置在第一斜齿轮(2)上；传动齿轮组连接第一传动轴(4)和第一斜齿轮(2)，第一螺旋桨(1)和第二螺旋桨(7)同轴反转。
2.根据权利要求1所述的一种多齿传动螺旋桨，其特征在于，传动齿轮组包括人字齿轮(3)、第二传动轴(5)、第二斜齿轮(8)和第三传动轴(6)；第一传动轴(4)、第二传动轴(5)和第三传动轴(6)上均固定设置有人字齿轮(3)，三个人字齿轮(3)相互啮合；第二传动轴(5)上设置有第二斜齿轮(8)，第二斜齿轮(8)与第一斜齿轮(2)啮合。
3.根据权利要求2所述的一种多齿传动螺旋桨，其特征在于，传动齿轮组外侧设置有壳体，第二传动轴(5)和第三传动轴(6)的端部均固定在壳体上。
4.根据权利要求1所述的一种多齿传动螺旋桨，其特征在于，第一斜齿轮(2)和第一螺旋桨(1)之间的第一传动轴(4)上设置有第二螺旋桨安装筒(9)，第二螺旋桨(7)安装在第二螺旋桨安装筒(9)上。
5.根据权利要求1所述的一种多齿传动螺旋桨，其特征在于，第一螺旋桨(1)和第二螺旋桨(7)均为三叶片螺旋桨。
6.根据权利要求2所述的一种多齿传动螺旋桨，其特征在于，第三传动轴(6)连接驱动机构。
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