CN111483590A - 一种共轴对转双旋翼减速传动构型 - Google Patents

一种共轴对转双旋翼减速传动构型 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种共轴对转双旋翼减速传动构型，包括上方面齿轮、下方面齿轮、空心外旋翼轴和内旋翼轴，上方面齿轮和下方面齿轮齿面对齿面垂直共轴安装，空心外旋翼轴与上方面齿轮对中紧固联接，内旋翼轴穿过空心外旋翼轴与下方面齿轮对中紧固联接；上方面齿轮和下方面齿轮的上端均安装有推力轴承，且其下端均安装有圆锥滚子轴承；一个或若干个功率输入圆柱齿轮置于上方面齿轮和下方面齿轮之间啮合驱动，且每个功率输入圆柱齿轮都安装有调心滚子轴承。

Description

一种共轴对转双旋翼减速传动构型
技术领域
本发明属于飞行器技术领域，特别涉及一种共轴对转双旋翼减速传动构型。
背景技术
日前，美国直升机制造厂家西科斯基公司首次公布SB-1“无畏”原型机的清晰照片，并发布声明称该型直升机的航速和航程分别达到460公里/小时和424公里/小时，为传统直升机的两倍，特别强调其灵活机动和创新设计。SB-1“无畏”直升机拥有多项技术创新和历史性突破，具有航速和航程倍增、推进式螺旋桨、共轴双旋翼、机身光滑流畅等诸多亮点。以西科斯基的SB-1“无畏”共轴反转双旋翼复合推进高速直升机为代表的飞行器成为当今重点研究和发展的对象。
现有技术中，“海鸥”等无人机上采用了简易的一级传动，但仍采用了锥齿轮减速换向；blockIII“阿帕奇”采用一对面齿，却是用于功率分流；只有西科斯基(专利号US8870538B2)在最后一级换向采用了一对面齿轮输出，但却是背对背(齿轮间采用一个大推力轴承)各自分别被单独功率输入齿轮驱动；SB-1“无畏”共轴反转双旋翼复合推进高速直升机在主减速器构型上基本皆为三级传动：第一级锥齿轮减速换向；第二级圆柱齿轮功率分流减速；第三级圆柱齿轮减速并车，但应当意识到，多级传动对功重比、传动效率、结构强度特别是可靠性都是很大的考验，尤其采用锥齿轮换向，会因要求过高的制造精度及安装精度达不到造成偏载现象，严重威胁其可靠性。
综上，如何克服多级减速器重量大、传动效率低、可靠性差的缺点，已经成为亟需解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述构型包括上方面齿轮1、下方面齿轮7、空心外旋翼轴4和内旋翼轴10，
所述上方面齿轮1和下方面齿轮7齿面对齿面垂直共轴安装，
所述空心外旋翼轴4与上方面齿轮1对中紧固联接，
所述内旋翼轴10穿过空心外旋翼轴4与下方面齿轮7对中紧固联接，
所述上方面齿轮1和下方面齿轮7的上端均安装有推力轴承，下端均安装有圆锥滚子轴承；
功率输入圆柱齿轮设置于所述上方面齿轮1和下方面齿轮7之间并与所述上方面齿轮1和下方面齿轮7啮合驱动。
优选的，所述上方面齿轮1在其上端安装有第一推力轴承3，用以承受旋翼向上极大的升力，下端安装有第一圆锥滚子轴承2，用以承受旋翼极大的径向力的同时，承受相应的单向轴向反冲力。
优选的，所述下方面齿轮7在其上端安装有第二推力轴承8，用以承受旋翼向上极大的升力，下端安装有第二圆锥滚子轴承9，用以承受旋翼极大的径向力的同时，承受相应的单向轴向反冲力。
优选的，所述功率输入圆柱齿轮包括第一功率输入圆柱齿轮6和第二功率输入圆柱齿轮11，其中，所述第一功率输入圆柱齿轮6安装有第一调心滚子轴承5，第二功率输入圆柱齿轮11安装有第二调心滚子轴承12，第一调心滚子轴承5与第二调心滚子轴承12在承载极大的径向力的同时，也承载了由于制造和装配的误差而给第一功率输入圆柱齿轮6和第二功率输入圆柱齿轮11带来的其他方向的力。
优选的，所述功率输入圆柱齿轮包括第一功率输入圆柱齿轮6，所述第一功率输入圆柱齿轮6安装有第一调心滚子轴承5，其在承载极大的径向力的同时，也承载了由于制造和装配的误差而给第一功率输入圆柱齿轮6带来的其他方向的力。
优选的，所述功率输入圆柱齿轮的轴线呈均分夹角。
优选的，所述上方面齿轮1和下方面齿轮7的节面与所述空心外旋翼轴4和内旋翼轴10垂直，所述上方面齿轮1和下方面齿轮7的旋转中心轴与空心外旋翼轴4的轴线和内旋翼轴10的轴线共轴。
优选的，所述上方面齿轮1和下方面齿轮7为齿数及模数均相同的直齿面齿轮。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)通过设置上方面齿轮和下方面齿轮及配带的轴承一级减速，即可简单实现高可靠性的共轴对转、换向和车减速功能；
2)通过设置调心滚子轴承，在承载了极大的径向力的同时，也适当承载了由于制造和装配的误差而给功率输入圆柱齿轮带来的其他方向的力，保证了传动的平稳与可靠；
3)通过使用高强度、高精度的轴承，极大的提高了旋翼运转的可靠性和耐久性。
应当意识到，本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明的一种共轴对转双旋翼减速传动构型的优选实施例1的结构示意图；
图2为本发明的一种共轴对转双旋翼减速传动构型的优选实施例2的结构示意图。
图中附图标记为：
1—上方面齿轮，2—第一圆锥滚子轴承，3—第一推力轴承，4—空心外旋翼轴，5—第一调心滚子轴承，6—第一功率输入圆柱齿轮，7—下方面齿轮，8—第二推力轴承，9—第二圆锥滚子轴承，10—内旋翼轴，11—第二功率输入圆柱齿轮，12—第二调心滚子轴承。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的一个宽泛实施例中，参照图1-2，一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述构型包括上方面齿轮1、下方面齿轮7、空心外旋翼轴4和内旋翼轴10，
所述上方面齿轮1和下方面齿轮7齿面对齿面垂直共轴安装，
所述空心外旋翼轴4与上方面齿轮1对中紧固联接，
所述内旋翼轴10穿过空心外旋翼轴4与下方面齿轮7对中紧固联接，
所述上方面齿轮1和下方面齿轮7的上端均安装有推力轴承，下端均安装有圆锥滚子轴承；
功率输入圆柱齿轮设置于所述上方面齿轮1和下方面齿轮7之间并与所述上方面齿轮1和下方面齿轮7啮合驱动。
优选的，所述功率输入圆柱齿轮的轴线呈均分夹角。
优选的，所述上方面齿轮1和下方面齿轮7的节面与所述空心外旋翼轴4和内旋翼轴10垂直，所述上方面齿轮1和下方面齿轮7的旋转中心轴与空心外旋翼轴4的轴线和内旋翼轴10的轴线共轴。
优选的，所述上方面齿轮1和下方面齿轮7为齿数及模数均相同的直齿面齿轮。
下面结合附图，列举本发明的优选实施例，对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，在水平方向对称布置有第一功率输入圆柱齿轮6和第二功率输入圆柱齿轮11，分别设置于齿面对齿面的上方面齿轮1和下方面齿轮7之间，并各自分别与上方面齿轮1和下方面齿轮7同时啮合，以驱动上方面齿轮1和下方面齿轮7绕垂直中心轴对转，在实现功率输入换向减速的同时，每个功率输入圆柱齿轮平均将功率分流到了两个面齿轮上。
在本实施例中，上方面齿轮1与空心外旋翼轴4对中紧固联接，共同旋转；下方面齿轮7与内旋翼轴10对中紧固联接，共同旋转；内旋翼轴10穿过空心外旋翼轴4，实现了空心外旋翼轴4与内旋翼轴10的共轴对转。
在本实施例中，上方面齿轮1在其上端安装有第一推力轴承3，用以承受旋翼向上极大的升力；下端安装有第一圆锥滚子轴承2，用以承受旋翼极大的径向力的同时，承受相应的单向轴向反冲力。同样的方式，下方面齿轮7在其上端安装有第二推力轴承8，用以承受旋翼向上极大的升力；下端安装有第二圆锥滚子轴承9，用以承受旋翼极大的径向力的同时，承受相应的单向轴向反冲力。高强度、高精度轴承的使用极大的提高了旋翼运转的可靠性和耐久性。
在本实施例中，第一功率输入圆柱齿轮6安装有第一调心滚子轴承5，第二功率输入圆柱齿轮11安装有第二调心滚子轴承12。第一调心滚子轴承5与第二调心滚子轴承12在承载了极大的径向力的同时，也适当承载了由于制造和装配的误差而给第一功率输入圆柱齿轮6和第二功率输入圆柱齿轮11带来的其他方向的力，保证了传动的平稳与可靠。
实施例2
本实施例提供的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，如图2所示，在实施例1的基础上，只在水平方向上设置了一个功率输入圆柱齿轮6，第一功率输入圆柱齿轮6置于上方面齿轮1和下方面齿轮7之间，并分别与上方面齿轮1和下方面齿轮7同时啮合。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述构型包括上方面齿轮(1)、下方面齿轮(7)、空心外旋翼轴(4)和内旋翼轴(10)，
所述上方面齿轮(1)和下方面齿轮(7)齿面对齿面垂直共轴安装，
所述空心外旋翼轴(4)与上方面齿轮(1)对中紧固联接，
所述内旋翼轴(10)穿过空心外旋翼轴(4)与下方面齿轮(7)对中紧固联接，
所述上方面齿轮(1)和下方面齿轮(7)的上端均安装有推力轴承，下端均安装有圆锥滚子轴承；
功率输入圆柱齿轮设置于所述上方面齿轮(1)和下方面齿轮(7)之间并与所述上方面齿轮(1)和下方面齿轮(7)啮合驱动。
2.根据权利要求1所述的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述上方面齿轮(1)在其上端安装有第一推力轴承(3)，用以承受旋翼向上极大的升力，下端安装有第一圆锥滚子轴承(2)，用以承受旋翼极大的径向力的同时，承受相应的单向轴向反冲力。
3.根据权利要求1或2所述的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述下方面齿轮(7)在其上端安装有第二推力轴承(8)，用以承受旋翼向上极大的升力，下端安装有第二圆锥滚子轴承(9)，用以承受旋翼极大的径向力的同时，承受相应的单向轴向反冲力。
4.根据权利要求1所述的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述功率输入圆柱齿轮包括第一功率输入圆柱齿轮(6)和第二功率输入圆柱齿轮(11)，其中，所述第一功率输入圆柱齿轮(6)安装有第一调心滚子轴承(5)，第二功率输入圆柱齿轮(11)安装有第二调心滚子轴承(12)，第一调心滚子轴承(5)与第二调心滚子轴承(12)在承载极大的径向力的同时，也承载了由于制造和装配的误差而给第一功率输入圆柱齿轮(6)和第二功率输入圆柱齿轮(11)带来的其他方向的力。
5.根据权利要求1所述的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述功率输入圆柱齿轮包括第一功率输入圆柱齿轮(6)，所述第一功率输入圆柱齿轮(6)安装有第一调心滚子轴承(5)，其在承载极大的径向力的同时，也承载了由于制造和装配的误差而给第一功率输入圆柱齿轮(6)带来的其他方向的力。
6.根据权利要求1、4或5所述的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述功率输入圆柱齿轮的轴线呈均分夹角。
7.根据权利要求1所述的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述上方面齿轮(1)和下方面齿轮(7)的节面与所述空心外旋翼轴(4)和内旋翼轴(10)垂直，所述上方面齿轮(1)和下方面齿轮(7)的旋转中心轴与空心外旋翼轴(4)的轴线和内旋翼轴(10)的轴线共轴。
8.根据权利要求1所述的一种共轴对转双旋翼减速传动构型，其特征在于，所述上方面齿轮(1)和下方面齿轮(7)为齿数及模数均相同的直齿面齿轮。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112357076A (zh) * 2020-08-24 2021-02-12 南京航空航天大学 一种圆柱齿轮分路的共轴双旋翼直升机传动装置
CN112810811A (zh) * 2021-01-19 2021-05-18 清华大学 一种双旋翼无人机
CN112937881A (zh) * 2021-02-09 2021-06-11 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 一种面齿轮传动的共轴反转装置
CN113532859A (zh) * 2021-08-27 2021-10-22 中浙高铁轴承有限公司 一种发动机输入端轴系轴承试验机及试验方法
CN115352643A (zh) * 2022-08-08 2022-11-18 北京科技大学 基于单级面齿轮副的多发并车共轴双旋翼直升机动力总成
CN113532859B (zh) * 2021-08-27 2024-06-07 中浙高铁轴承有限公司 一种发动机输入端轴系轴承试验机及试验方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112357076A (zh) * 2020-08-24 2021-02-12 南京航空航天大学 一种圆柱齿轮分路的共轴双旋翼直升机传动装置
CN112810811A (zh) * 2021-01-19 2021-05-18 清华大学 一种双旋翼无人机
CN112810811B (zh) * 2021-01-19 2023-10-03 清华大学 一种双旋翼无人机
CN112937881A (zh) * 2021-02-09 2021-06-11 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 一种面齿轮传动的共轴反转装置
CN113532859A (zh) * 2021-08-27 2021-10-22 中浙高铁轴承有限公司 一种发动机输入端轴系轴承试验机及试验方法
CN113532859B (zh) * 2021-08-27 2024-06-07 中浙高铁轴承有限公司 一种发动机输入端轴系轴承试验机及试验方法
CN115352643A (zh) * 2022-08-08 2022-11-18 北京科技大学 基于单级面齿轮副的多发并车共轴双旋翼直升机动力总成

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