CN113483059A - 一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置 - Google Patents

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陈广艳
张镇宇
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Abstract

本发明属于直升机减速器领域，涉及一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其主动斜齿轮与两个从动斜齿轮同时啮合，实现一次分扭、一级减速；动力分成两部分进行传递；一个从动斜齿轮和两个主动锥齿轮固定于一轴，另一个从动斜齿轮和另外两个主动锥齿轮固定于一轴；这四个主动锥齿轮与另外四个从动锥齿轮啮合，实现两次分扭、一次换向、二级减速；四个从动锥齿轮再分别与四个主动斜齿轮两两固定于一轴；两个主动斜齿轮与一个从动斜齿轮啮合，另两个主动斜齿轮与另一个从动斜齿轮啮合，实现三级减速，两次并车。本发明齿轮齿数较少、体积较小、质量轻、振动噪声小，提高了齿轮的承载能力、疲劳寿命，可以实现大传动比、大功率传动。

Description

一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置
技术领域
本发明属于直升机减速器领域，涉及一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置。
背景技术
直升机主减速器的作用是将发动机的运动和动力按一定比例传递到旋翼、尾减速器和各附件，是发动机动力输出必不可少的传输部件。其传动性能的优劣直接影响着直升机的运行性能、安全性和可靠性。目前直升机正朝着高速重载的方向发展，其内部功率输入大，外部负载高，共轴直升机正是目前其中的发展机型；共轴直升机的主减速器有两根转向和扭矩相反、扭矩大小相等、轴线重合的旋翼输出轴，因此主减速器的结构较为特殊。传统直升机主减速器构型布置很难满足上述工况和主减速器旋翼轴共轴反转的要求。因此有必要开发新的主减速器结构以适应这种变化。
为了减小齿轮的负荷，齿轮分扭结构被广泛应用在直升机主减速器结构中，圆柱齿轮分扭结构、面齿轮分扭结构是较为常用的分扭结构。但现有技术中，圆柱齿轮分扭结构传动存在制造误差、安装误差以及传动中相位角不同等问题，使得传动的稳定性受到影响，而面齿轮传动技术还存在一些问题，比如由于受到根切合齿顶变尖的影响，面齿轮齿宽不能设计过长，因此其承载能力受到了限制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置，通过一级圆柱齿轮和一级锥齿轮的分扭传动减少圆柱齿轮分扭传动结构的使用。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置，包括动力输出轴、与动力输出轴并列布置的第一齿轮轴和第二齿轮轴、与动力输出轴交叉布置的第一旋翼输出轴、与所述第一旋翼输出轴同轴设置的第二旋翼输出轴；与所述第一旋翼输出轴并列布置的第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴、第六齿轮轴；
所述动力输出轴上设有分扭主动齿轮；所述第一旋翼输出轴上设有第二共轴齿轮；所述第二旋翼输出轴上设有第一共轴齿轮；
所述第一齿轮轴上设有第二分扭从动齿轮、第二主动锥齿轮、第三主动锥齿轮；所述第二齿轮轴上设有第一分扭从动齿轮、第一主动锥齿轮、第四主动锥齿轮；所述第三齿轮轴上设有第三从动锥齿轮和第一斜齿轮；所述第四齿轮轴上设有第二从动锥齿轮、第二斜齿轮；所述第五齿轮轴上设有第四从动锥齿轮、第三斜齿轮；所述第六齿轮轴上设有第一从动锥齿轮、第四斜齿轮；
分扭主动齿轮与第一分扭从动齿轮和第二分扭从动齿轮啮合；第二主动锥齿轮和第四从动锥齿轮啮合；第三主动锥齿轮和第三从动锥齿轮啮合；第一共轴齿轮与第三斜齿轮和第一斜齿轮啮合；
第四主动锥齿轮和第一从动锥齿轮、第二从动锥齿轮啮合；第二共轴齿轮与第二斜齿轮和第四斜齿轮啮合。
可选的，所述第二旋翼输出轴穿过所述第一旋翼输出轴设置。
可选的，第二主动锥齿轮和第三主动锥齿轮的端面朝向相同；第一主动锥齿轮和第四主动锥齿轮的端面朝向相同。
可选的，第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮的端面朝向相反。
可选的，第二主动锥齿轮、第三主动锥齿轮的大端端面都朝向动力输入端。
可选的，第一主动锥齿轮、第四主动锥齿轮的小端端面都朝向动力输入端。
可选的，发动机输出轴与动力输入轴通过离合器连接。
可选的，动力输出轴与第一旋翼输出轴垂直布置。
本发明的有益效果在于：
本发明采用一级圆柱齿轮分扭传动和一级锥齿轮分扭传动，减少了圆柱齿轮分扭传动结构的使用，在工程上更具可行性，并且锥齿轮分扭位置错开，使结构布置更急灵活。功率经过多支路分流，各支路中齿轮所传递的扭矩降低，使得采用的齿轮齿数较少、体积较小、质量轻、振动噪声小，提高了齿轮的承载能力、疲劳寿命，可以实现大传动比、大功率传动。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明的整体结构示意图。
附图标记：1.发动机输出轴，2.离合器，3.动力输入轴，4.分扭主动齿轮，5.第一分扭从动齿轮，6.第二分扭从动齿轮，7.第一从动锥齿轮，8.第一主动锥齿轮，9.第二主动锥齿轮，10.第一齿轮轴，11.第三主动锥齿轮，12.第二齿轮轴，13.第四主动锥齿轮，14.第二从动锥齿轮，15.第三从动锥齿轮，16.第四从动锥齿轮，17.第一斜齿轮，18.第三齿轮轴，19.第二斜齿轮，20.第四齿轮轴，21.第三斜齿轮，22.第五齿轮轴，23.第一共轴齿轮，24.第六齿轮轴，25.第二共轴齿轮，26.第四斜齿轮，27.第一旋翼输出轴，28.第二旋翼输出轴
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1，为一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置，发动机输出轴1与动力输入轴3通过离合器2连接，分扭主动齿轮4固定在动力输入轴3上，且与第一分扭从动齿轮5和第二分扭从动齿轮6同时啮合，实现一次分扭、一级减速；第二分扭从动齿轮6和第二主动锥齿轮9、第三主动锥齿轮11均固定在第一齿轮轴10，并且第二主动锥齿轮9、第三主动锥齿轮11的大端端面都朝向动力输入端；第二主动锥齿轮9、第三主动锥齿轮11分别和第四从动锥齿轮16、第三从动锥齿轮15啮合，由于第二主动锥齿轮9、第三主动锥齿轮11在同一根轴上，故实现一次分扭、一次换向、二级减速；第四从动锥齿轮16和第三斜齿轮21均固定在第五齿轮轴22；第三从动锥齿轮15和第一斜齿轮17均固定在第三齿轮轴18；第三斜齿轮21和第一斜齿轮17均与第一共轴齿轮23啮合，实现一次并车、三级减速；第一共轴齿轮23固定在第二旋翼输出轴28，第二旋翼输出轴28穿过第一旋翼输出轴27。
同理，第一分扭从动齿轮5和第一主动锥齿轮8、第四主动锥齿轮13均固定在第二齿轮轴12，并且第一主动锥齿轮8、第四主动锥齿轮13的小端端面都朝向动力输入端；第一主动锥齿轮8、第四主动锥齿轮13分别和第一从动锥齿轮7、第二从动锥齿轮14啮合，由于第一主动锥齿轮8、第四主动锥齿轮13在同一根轴上，故实现一次分扭、一次换向、二级减速；第一从动锥齿轮7和第四斜齿轮26均固定在第六齿轮轴24；第二从动锥齿轮14和第二斜齿轮19均固定在第四齿轮轴20；第二斜齿轮19和第四斜齿轮26均与第二共轴齿轮25啮合，实现一次并车、三级减速；第二共轴齿轮25固定在第一旋翼输出轴27。
本发明提出的一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置，发动机输出轴1通过超越离合器2与动力输入轴3相连接，动力输入轴3上主动斜齿轮(分扭主动齿轮4)与两个从动斜齿轮(第一分扭从动齿轮5和第二分扭从动齿轮6)同时啮合，实现一次分扭、一级减速；动力此时被分成两部分进行传递，分流后的动力传动结构是一致的；其中一个从动斜齿轮和两个主动锥齿轮固定于同一轴，且锥齿轮小端端面朝向动力输入端，另一个从动斜齿轮和另外两个主动锥齿轮固定于同一轴，且锥齿轮大端端面朝向动力输入端；这四个主动锥齿轮与另外四个从动锥齿轮啮合，实现两次分扭、一次换向、二级减速，此处结构为创新之处一；四个从动锥齿轮再分别与四个主动斜齿轮，两两固定于一根轴；这四个主动斜齿轮中的两个同时与一个从动斜齿轮啮合，剩余两个主动斜齿轮再与另一个从动斜齿轮啮合，实现三级减速，两次并车，这两个从动斜齿轮分别固定于两个旋翼输出轴。此外。由于主动锥齿轮的端面方向的布置，使得两个旋翼输出轴的转向相反，此为创新之处二。
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 (8)

1.一种用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：
包括动力输出轴、与动力输出轴并列布置的第一齿轮轴和第二齿轮轴、与动力输出轴交叉布置的第一旋翼输出轴、与所述第一旋翼输出轴同轴设置的第二旋翼输出轴；与所述第一旋翼输出轴并列布置的第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴、第六齿轮轴；
所述动力输出轴上设有分扭主动齿轮；所述第一旋翼输出轴上设有第二共轴齿轮；所述第二旋翼输出轴上设有第一共轴齿轮；
所述第一齿轮轴上设有第二分扭从动齿轮、第二主动锥齿轮、第三主动锥齿轮；所述第二齿轮轴上设有第一分扭从动齿轮、第一主动锥齿轮、第四主动锥齿轮；所述第三齿轮轴上设有第三从动锥齿轮和第一斜齿轮；所述第四齿轮轴上设有第二从动锥齿轮、第二斜齿轮；所述第五齿轮轴上设有第四从动锥齿轮、第三斜齿轮；所述第六齿轮轴上设有第一从动锥齿轮、第四斜齿轮；
分扭主动齿轮与第一分扭从动齿轮和第二分扭从动齿轮啮合；第二主动锥齿轮和第四从动锥齿轮啮合；第三主动锥齿轮和第三从动锥齿轮啮合；第一共轴齿轮与第三斜齿轮和第一斜齿轮啮合；
第四主动锥齿轮和第一从动锥齿轮、第二从动锥齿轮啮合；第二共轴齿轮与第二斜齿轮和第四斜齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：所述第二旋翼输出轴穿过所述第一旋翼输出轴设置。
3.根据权利要求1所述的用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：第二主动锥齿轮和第三主动锥齿轮的端面朝向相同；第一主动锥齿轮和第四主动锥齿轮的端面朝向相同。
4.根据权利要求3所述的用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮的端面朝向相反。
5.根据权利要求3所述的用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：第二主动锥齿轮、第三主动锥齿轮的大端端面都朝向动力输入端。
6.根据权利要求3所述的用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：第一主动锥齿轮、第四主动锥齿轮的小端端面都朝向动力输入端。
7.根据权利要求1所述的用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：发动机输出轴与动力输入轴通过离合器连接。
8.根据权利要求1所述的用于共轴直升机的分扭传动减速装置，其特征在于：动力输出轴与第一旋翼输出轴垂直布置。
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