CN113483060A - 一种用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置 - Google Patents

一种用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置 Download PDF

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胡明辉
曾利
陈广艳
张镇宇
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Abstract

本发明属于直升机主减速器传动领域，涉及一种用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置；本发明的发动机输出轴通过超越离合器与动力输入轴相连接，动力输入轴上固定有两个主动锥齿轮，分别与两个从动锥齿轮啮合，从而实现换向，分扭，并且两个从动锥齿轮的小端端面相对布置，从而使得两个旋翼轴的转向相反，本发明用于共轴直升机的分扭传动减速装置，在第一级减速采用锥齿轮分扭，在第二级减速采用圆柱齿轮分扭传动，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。

Description

一种用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置
技术领域
本发明属于直升机主减速器传动领域，涉及一种用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置。
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。作为直升机三大动部件之一，其传动性能的优劣直接影响着直升机的运行性能、安全性能和可靠性能。目前共轴直升机是未来直升机的一个发展热点；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，其主减速器的结构较为特殊、复杂。因此有必要专门对共轴直升机的主减速器进行设计。
为了减小齿轮的负荷，齿轮分流结构被广泛应用在直升机主减速器结构中，行星轮系、面齿轮分扭结构是较为常用的分流结构。
卡莫夫设计局设计的Ka28直升机主减速器采用封闭差动轮系进行动力输出，其封闭差动行星轮系——以差动轮系为基础，采用星形定轴轮系来封闭差动轮系，形成自由度为1的轮系，以星形定轴轮系的太阳齿轮为输入，通过差动轮系的行星架和内齿圈实现两路输出。但此输出结构配出困难，结构较为复杂，对制造精度和安装有很高的要求。
另有现有技术在第一级齿轮传动中采用了面齿轮分扭传动，使得动力改变的同时减小了下一级齿轮的载荷，并且该级一根轴就采用了两组面齿轮，使得动力进一步分流。但目前国内的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主减速器的分扭齿轮传动减速装置，通过一级锥齿轮分扭和二级圆柱齿轮分扭传动实现换向。
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主减速器的分扭齿轮传动减速装置，包括平行布置的第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴、第六齿轮轴、第一旋翼输出轴、第二旋翼输出轴以及与第一齿轮轴交叉布置的动力输入轴；
所述第一齿轮轴上设有第一从动锥齿轮和第一分扭主动齿轮；所述第二齿轮轴上设有第二分扭从动齿轮和第一共轴主动齿轮；所述第三齿轮轴上设有第一分扭从动齿轮和第二共轴主动齿轮；所述第四齿轮轴上设有第二分扭主动齿轮和第二从动锥齿轮；所述第五齿轮轴上设有第四分扭从动齿轮和第四共轴主动齿轮；所述第六齿轮轴上设有第三分扭从动齿轮和第三共轴主动齿轮；所述动力输入轴上设有第一主动锥齿轮与第二主动锥齿轮；
所述第一旋翼输出轴上设有第二共轴从动齿轮；所述第二旋翼输出轴上设有第一共轴从动齿轮；所述第一旋翼输出轴与第二旋翼输出轴共轴布置；
第一主动锥齿轮与第一从动锥齿轮啮合；第二主动锥齿轮与第二从动锥齿轮啮合；第一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；第二共轴从动齿轮与第一共轴主动齿轮和第二共轴主动齿轮啮合；第二分扭主动齿轮与第三分扭从动齿轮和第四分扭从动齿轮啮合；第一共轴从动齿轮与第三共轴主动齿轮和第四共轴主动齿轮啮合。
可选的，所述第二旋翼输出轴穿过所述第一旋翼输出轴布置。
可选的，所述第一齿轮轴垂直于所述动力输入轴。
可选的，发动机输出轴通过离合器与动力输入轴相连接。
可选的，第一从动锥齿轮的小端端面与第二从动锥齿轮的小端端面相对布置。
本发明的有益效果在于：
本发明用于共轴直升机的分扭传动减速装置，在第一级减速采用锥齿轮分扭，在第二级减速采用圆柱齿轮分扭传动，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.第一主动锥齿轮，5.第一从动锥齿轮，6.第一齿轮轴，7.第一分扭主动齿轮，8.第一分扭从动齿轮，9.第二分扭从动齿轮，10.第一共轴主动齿轮，11.第二齿轮轴，12.第二共轴主动齿轮，13.第三齿轮轴，14.第二主动锥齿轮，15.第二从动锥齿轮，16.第四齿轮轴，17.第三分扭从动齿轮，18.第二分扭主动齿轮，19.第四分扭从动齿轮，20.第三共轴主动齿轮，21.第四共轴主动齿轮，22.第五齿轮轴，23.第六齿轮轴，24.第一共轴从动齿轮，25.第二共轴从动齿轮，26.第一旋翼输出轴，27.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，为一种用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置，本发明的发动机输出轴1与动力输入轴3通过离合器2连接，第一主动锥齿轮4和第二主动锥齿轮14固定在动力输入轴3上，第一主动锥齿轮4与第一从动锥齿轮5啮合，第二主动锥齿轮14与第二从动锥齿轮15啮合，实现一次分流，一次换向，一级减速；第一从动锥齿轮5和第一分扭主动齿轮7固定在第一齿轮轴6上，第一分扭主动齿轮7同时与第一分扭从动齿轮8、第二分扭从动齿轮9啮合，实现一次分流、二级减速；第一分扭从动齿轮8与第二共轴主动齿轮12固定在第三齿轮轴13上、第二分扭从动齿轮9与第一共轴主动齿轮10固定在第二齿轮轴11上；第一共轴主动齿轮10和第二共轴主动齿轮12均与第二共轴从动齿轮25啮合，实现一次并车，三级减速，第二共轴从动齿轮25固定在第一旋翼输出轴26上；同样地，第二分扭主动齿轮18和第二从动锥齿轮15固定在第四齿轮轴16上，第二分扭主动齿轮18同时与第三分扭从动齿轮17、第四分扭从动齿轮19啮合，实现一次分流，二级减速；第三分扭从动齿轮17与第三共轴主动齿轮20固定在第六齿轮轴23上，第四分扭从动齿轮19与第四共轴主动齿轮21固定在第五齿轮轴22上，第三共轴主动齿轮20和第四共轴主动齿轮21均与第一共轴从动齿轮24啮合，实现一次并车，三级减速，第二共轴从动齿轮24固定在第二旋翼输出轴27上。
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上固定有两个主动锥齿轮(第一主动锥齿轮4和第二主动锥齿轮14)，分别与两个从动锥齿轮(第一从动锥齿轮5、第二从动锥齿轮15)啮合，从而实现换向，分扭，并且两个从动锥齿轮(第一从动锥齿轮5、第二从动锥齿轮15)的小端端面相对布置，从而使得两个旋翼轴的转向相反。
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 (5)

1.一种用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置，其特征在于：
包括平行布置的第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴、第六齿轮轴、第一旋翼输出轴、第二旋翼输出轴以及与第一齿轮轴交叉布置的动力输入轴；
所述第一齿轮轴上设有第一从动锥齿轮和第一分扭主动齿轮；所述第二齿轮轴上设有第二分扭从动齿轮和第一共轴主动齿轮；所述第三齿轮轴上设有第一分扭从动齿轮和第二共轴主动齿轮；所述第四齿轮轴上设有第二分扭主动齿轮和第二从动锥齿轮；所述第五齿轮轴上设有第四分扭从动齿轮和第四共轴主动齿轮；所述第六齿轮轴上设有第三分扭从动齿轮和第三共轴主动齿轮；所述动力输入轴上设有第一主动锥齿轮与第二主动锥齿轮；
所述第一旋翼输出轴上设有第二共轴从动齿轮；所述第二旋翼输出轴上设有第一共轴从动齿轮；所述第一旋翼输出轴与第二旋翼输出轴共轴布置；
第一主动锥齿轮与第一从动锥齿轮啮合；第二主动锥齿轮与第二从动锥齿轮啮合；第一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；第二共轴从动齿轮与第一共轴主动齿轮和第二共轴主动齿轮啮合；第二分扭主动齿轮与第三分扭从动齿轮和第四分扭从动齿轮啮合；第一共轴从动齿轮与第三共轴主动齿轮和第四共轴主动齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置，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布置。
3.根据权利要求1所述的用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置，其特征在于：所述第一齿轮轴垂直于所述动力输入轴。
4.根据权利要求1所述的用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置，其特征在于：发动机输出轴通过离合器与动力输入轴相连接。
5.根据权利要求1所述的用于共轴直升机主减速器的分扭齿轮传动减速装置，其特征在于：第一从动锥齿轮的小端端面与第二从动锥齿轮的小端端面相对布置。
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