CN217294903U - 共轴双旋翼直升机的变转速传动系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，包括第一、第二轮系、输入轴、离合器、超越离合器、第一和第二传动齿轮组；输入轴与离合器连接；第一轮系包括第一输入齿轮和两个第一输出齿轮，第一输出齿轮与第一输入齿轮配合，第一输出齿轮上套设有超越离合器，两个第一输出齿轮分别通过第一、第二传动齿轮组与共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴连接；第二轮系包括第二输入齿轮和两个第二输出齿轮，第二输入齿轮套设在离合器的输出端，第二输出齿轮与第二输入齿轮配合，两个第二输出齿轮分别与两个第一输出齿轮中的一个同轴连接；离合器处于分离状态时，超越离合器处于结合状态。

Description

共轴双旋翼直升机的变转速传动系统

技术领域

本申请涉及直升机技术领域，特别涉及一种共轴双旋翼直升机的变转速传动系统。

背景技术

目前，直升机的传动系统基本为定传动比，因此直升机的旋翼则是以固定转速转动实现飞行的，使得直升机的旋翼转速无法满足不同飞行状态下的需要。

基于现有技术存在的问题，亟待开发一种能够调整旋翼转速的传动系统，从而实现根据不同飞行状态调整旋翼转速目的。

实用新型内容

本申请实施例的目的是在于提供一种共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，利用该变转速传动系统能够调整旋翼的转速，从而实现根据不同飞行状态调整旋翼转速的目的。具体技术方案如下：

本申请的实施例提出了一种共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，包括第一轮系、第二轮系、输入轴、离合器、超越离合器、第一传动齿轮组和第二传动齿轮组；所述输入轴穿过所述离合器，并与所述离合器连接，所述输入轴用于输入转速；所述第一轮系包括第一输入齿轮和两个第一输出齿轮，所述第一输入齿轮套设在所述输入轴的一端，两个所述第一输出齿轮与所述第一输入齿轮传动配合，且两个所述第一输出齿轮配置为同步同向输出低转速，两个所述第一输出齿轮上均套设有所述超越离合器，两个所述第一输出齿轮分别通过所述第一传动齿轮组、所述第二传动齿轮组与共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴连接，以使两个所述旋翼轴同步反向转动；所述第二轮系包括第二输入齿轮和两个第二输出齿轮，所述第二输入齿轮套设在所述离合器的输出端，两个所述第二输出齿轮与所述第二输入齿轮传动配合，两个所述第二输出齿轮配置为同步同向输出高转速，两个所述第二输出齿轮分别与两个所述第一输出齿轮中的一个同轴连接；其中，所述离合器处于结合状态时，所述超越离合器处于超越状态；所述离合器处于分离状态时，所述超越离合器处于结合状态。

根据本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，当离合器处于分离状态时，超越离合器处于结合状态，此时，输入轴输入的转速传递至第一轮系的第一输入齿轮，两个第一输出齿轮同步同向输出低转速，并通过第一传动齿轮组和第二传动齿轮组将低转速传递至共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴，使共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴以低转速同步反向转动，进而带动共轴双旋翼直升机中双旋翼以低转速同步反向旋转。当离合器处于结合状态时，超越离合器处于超越状态，此时，输入轴输入的转速通过离合器的输出端传递至第二轮系的第二输入齿轮，第二轮系的两个第二输出齿轮同步同向输出高转速，由于超越离合器处于超越状态，因此超越离合器仅起到支撑旋转的作用，两个第二输出齿轮同步同向输出的高转速分别通过第一传动齿轮组和第二传动齿轮组传递至共轴双旋翼直升机中两个旋翼轴，使得共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴以高转速同步反向转动，进而带动共轴双旋翼直升机中的双旋翼以高转速同步反向旋转。由此，本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统具备两个不同的传动比，可输出两种不同的转速，可满足共轴双旋翼直升机在不同飞行状态下的转速需求。

另外，根据本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施例中，所述第一输入齿轮和第一输出齿轮均为外齿轮，两个所述第一输出齿轮分布在所述第一输入齿轮的两侧，并均与所述第一输入齿轮啮合。

在本申请的一些实施例中，所述第二输入齿轮和第二输出齿轮均为外齿轮，两个所述第二输出齿轮分布在所述第二输入齿轮的两侧，并均与所述第二输入齿轮啮合。

在本申请的一些实施例中，所述第一输出齿轮与所述第一输入齿轮的齿数比为第一传动比，所述第二输出齿轮与所述第一输入齿轮的齿数比为第二传动比，所述第一传动比大于所述第二传动比。

在本申请的一些实施例中，所述第一传动齿轮组和所述第二传动齿轮组的传动比相同，传动方向相反。

在本申请的一些实施例中，所述第一传动齿轮组包括第一换向齿轮组、第二换向齿轮组和第三减速齿轮组，所述第一换向齿轮组的一端与对应的超越离合器配合，所述第一换向齿轮组的另一端与所述第二换向齿轮组的一端配合，所述第二换向齿轮组的另一端与所述第三减速齿轮组的一端配合，所述第三减速齿轮组的另一端与所述共轴双旋翼直升机上的两个旋翼轴中的一个旋翼轴配合；所述第二传动齿轮组包括第三换向齿轮组和第四减速齿轮组，所述第三换向齿轮组的一端与对应的超越离合器配合，所述第三换向齿轮组的另一端与所述第四减速齿轮组的一端配合，所述第四减速齿轮组的另一端与所述共轴双旋翼直升机上的两个旋翼轴中的另一个旋翼轴配合。

在本申请的一些实施例中，所述第一换向齿轮组和所述第三换向齿轮组相同，所述第三减速齿轮组和所述第四减速齿轮组相同，所述第二换向齿轮组的传动比为1。

在本申请的一些实施例中，所述第一换向齿轮组和所述第三换向齿轮组均包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的齿数大于所述第一锥齿轮的齿数。

在本申请的一些实施例中，所述第三减速齿轮组和所述第四减速齿轮组均包括相互啮合的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮，所述第二圆柱齿轮的齿数大于所述第一圆柱齿轮的齿数。

在本申请的一些实施例中，还包括动力源，所述输入轴的另一端套设在所述动力源的输出端。

在本申请的一些实施例中，还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述离合器处于结合状态或分离状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统输出低转速状态的示意图；

图3为本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统输出高转速状态的示意图；

图4为本申请实施例的两个超越离合器分别通过第一传动齿轮组和第二传动齿轮组与共轴双旋翼直升机上的两个旋翼轴连接的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1至图3所示，本申请的实施例提出一种共轴双旋翼直升机的变转速传动系统100，包括第一轮系110、第二轮系120、输入轴130、离合器140、超越离合器150、第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170。输入轴130穿过离合器140，并与离合器140连接，输入轴130用于输入转速；第一轮系110包括第一输入齿轮1101和两个第一输出齿轮1102，第一输入齿轮1101套设在输入轴130的一端，两个第一输出齿轮1102与第一输入齿轮1101传动配合，且两个第一输出齿轮1102配置为同步同向输出低转速，两个第一输出齿轮1102上均套设有超越离合器150，两个第一输出齿轮1102分别通过第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170与共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴连接，以使两个旋翼轴同步反向转动；第二轮系120包括第二输入齿轮1201和两个第二输出齿轮1202，第二输入齿轮1201套设在离合器140的输出端，两个第二输出齿轮1202与第二输入齿轮1201传动配合，两个第二输出齿轮1202配置为同步同向输出高转速，两个第二输出齿轮1202分别与两个第一输出齿轮1102中的一个同轴连接。

其中，离合器140处于结合状态时，超越离合器150处于超越状态，离合器140处于分离状态时，超越离合器150处于结合状态。

需要理解的是，“两个第一输出齿轮1102配置为同步同向输出低转速”是指：在传动系统100的输入轴130输入的转速相同的情况下，第一轮系110的两个第一输出齿轮1102同步输出比第二轮系120的第二输出齿轮1202输出的转速更低的转速，且两个第一输出齿轮1102输出的转速方向相同。

“两个第二输出齿轮1202配置为同步同向输出高转速”是指：在传动系统100的输入轴130输入的转速相同的情况下，第二轮系120的两个第二输出齿轮1202同步输出比第一轮系110的第一输出齿轮1102输出的转速更高的转速，且两个第二输出齿轮1202输出的转速方向相同。

根据本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统100，在其输入轴130输入的转速不变的情况下，当离合器140处于分离状态时，超越离合器150处于结合状态，此时，输入轴130输入的转速传递至第一轮系110的第一输入齿轮1101，两个第一输出齿轮1102同步同向输出低转速，并通过第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170将低转速传递至共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴，使共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴以低转速同步反向转动，进而带动共轴双旋翼直升机中双旋翼以低转速同步反向旋转；当离合器140处于结合状态时，超越离合器150处于超越状态，此时，输入轴130输入的转速通过离合器140的输出端传递至第二轮系120的第二输入齿轮1201，第二轮系120的两个第二输出齿轮1202同步同向输出高转速，由于超越离合器150处于超越状态，因此超越离合器150仅起到支撑旋转的作用，两个第二输出齿轮1202同步同向输出的高转速分别通过第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170传递至共轴双旋翼直升机中两个旋翼轴，使得共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴以高转速同步反向转动，进而带动共轴双旋翼直升机中的双旋翼以高转速同步反向旋转。由此可见，本申请实施例的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统100具备两个不同的传动比，可输出两种不同的转速，可满足共轴双旋翼直升机在不同飞行状态下的转速需求。

在本申请的一些实施例中，如图2所示，第一输入齿轮1101和第一输出齿轮1102均为外齿轮，第一输入齿轮1101套设在输入轴130的一端上，两个第一输出齿轮1102分布在第一输入齿轮1101的两侧，并均与第一输入齿轮1101啮合。由此，在输入轴130输入的转速不变的情况下，当离合器140处于分离状态时，超越离合器150处于结合状态，输入轴130输入的转速传递至第一输入齿轮1101，第一输入齿轮1101将转速传递至两个第一输出齿轮1102，且两个第一输出齿轮1102输出的转速数值相等、方向相同，也就是实现两个第一输出齿轮1102同步同向输出转速。

在本申请的一些实施例中，如图3所示，第二输入齿轮1201和第二输出齿轮1202均为外齿轮，两个第二输出齿轮1202分布在第二输入齿轮1201的两侧，并均与第二输入齿轮1201啮合。由此，输入轴130输入的转速不变的情况下，当离合器140处于结合状态时，超越离合器150处于超越状态，输入轴130输入的转速通过离合器140的输出端传递至第二输入齿轮1201，第二输入齿轮1201将转速传递至两个第二输出齿轮1202，且两个第二输出齿轮1202输出的转速数值相等、方向相同，也就是实现两个第二输出齿轮1202同步同向输出高转速。

进一步地，第一输出齿轮与第一输入齿轮的齿数比为第一传动比，第二输出齿轮与第二输入齿轮的齿数比为第二传动比，第一传动比大于第二传动比，以此保证在输入轴130输入的转速相同的情况下，传动系统100的第二轮系120在第二传动比下输出的转速大于其第一轮系110在第一传动比下输出的转速。

在本申请的一些实施例中，如图4所示，第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170的传动比相同，传动方向相反。举例来说，在输入轴130输入的转速不变的情况下，当离合器140处于分离状态时，超越离合器150处于结合状态，此时，两个第一输出齿轮1102同步同向输出低转速，进一步地，两个第一输出齿轮1102输出的低转速分别通过第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170传递至共轴双旋翼直升机上的两个旋翼轴，由于第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170的传动比相同，传动方向相反，即实现共轴双旋翼直升机上的两个旋翼轴的同步反向降速，从而使得共轴双旋翼直升机上的双旋翼以低转速旋转。相应地，在输入轴130输入的转速不变的情况下，当离合器140处于结合状态时，超越离合器150处于超越状态，此时，两个第二输出齿轮1202同步同向输出高转速，进一步地，两个第二输出齿轮1202输出的高转速分别通过第一传动齿轮组160和第二传动齿轮组170传递至共轴双旋翼直升机上的双旋翼轴，即实现共轴双旋翼直升机上的双旋翼轴的同步反向提速，从而使得共轴双旋翼直升机上的双旋翼以高转速旋转。

在本申请的一些实施例中，如图4所示，第一传动齿轮组160包括第一换向齿轮组161、第二换向齿轮组162和第三减速齿轮组163，第一换向齿轮组161的一端与对应的超越离合器150配合，第一换向齿轮组161的另一端与第二换向齿轮组162的一端配合，第二换向齿轮组162的另一端与第三减速齿轮组163的一端配合，第三减速齿轮组163的另一端与共轴双旋翼直升机上的双旋翼轴中的一个旋翼轴配合；第二传动齿轮组170包括第三换向齿轮组171和第四减速齿轮组172，第三换向齿轮组171的一端与对应的超越离合器150配合，第三换向齿轮组171的另一端与第四减速齿轮组172的一端配合，第四减速齿轮组172的另一端与共轴双旋翼直升机上的双旋翼轴中的另一个旋翼轴配合。

进一步地，第一换向齿轮组161和第三换向齿轮组171相同，第三减速齿轮组163和第四减速齿轮组172相同，第二换向齿轮组162的传动比为1。

进一步地，第一换向齿轮组161和第三换向齿轮组171均包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，第二锥齿轮的齿数大于第一锥齿轮的齿数。

进一步地，第三减速齿轮组163和第四减速齿轮组172均包括相互啮合的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮，第二圆柱齿轮的齿数大于第一圆柱齿轮的齿数。

在本申请的一些实施例中，该共轴双旋翼直升机的变转速传动系统100还包括动力源(图中未示出)，输入轴130的另一端套设在动力源的输出端，动力源可为输入轴130提供变转速，动力源可为发动机，也可为电机，本申请对此不做限制。

在本申请的一些实施例中，该共轴双旋翼直升机的变转速传动系统100还包括控制系统，控制系统用于控制离合器140处于结合状态或分离状态。以此，根据实际飞行状况，可以通过控制系统调整共轴双旋翼直升机的变转速传动系统的传动形式，从而满足共轴双旋翼直升机在不同飞行状态下的转速需求。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。

Claims (11)

1.一种共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，包括第一轮系、第二轮系、输入轴、离合器、超越离合器、第一传动齿轮组和第二传动齿轮组；

所述输入轴穿过所述离合器，并与所述离合器连接，所述输入轴用于输入转速；所述第一轮系包括第一输入齿轮和两个第一输出齿轮，所述第一输入齿轮套设在所述输入轴的一端，两个所述第一输出齿轮与所述第一输入齿轮传动配合，且两个所述第一输出齿轮配置为同步同向输出低转速，两个所述第一输出齿轮上均套设有所述超越离合器，两个所述第一输出齿轮分别通过所述第一传动齿轮组、所述第二传动齿轮组与共轴双旋翼直升机中的两个旋翼轴连接，以使两个所述旋翼轴同步反向转动；所述第二轮系包括第二输入齿轮和两个第二输出齿轮，所述第二输入齿轮套设在所述离合器的输出端，两个所述第二输出齿轮与所述第二输入齿轮传动配合，两个所述第二输出齿轮配置为同步同向输出高转速，两个所述第二输出齿轮分别与两个所述第一输出齿轮中的一个同轴连接；

其中，所述离合器处于结合状态时，所述超越离合器处于超越状态；所述离合器处于分离状态时，所述超越离合器处于结合状态。

2.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第一输入齿轮和第一输出齿轮均为外齿轮，两个所述第一输出齿轮分布在所述第一输入齿轮的两侧，并均与所述第一输入齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第二输入齿轮和第二输出齿轮均为外齿轮，两个所述第二输出齿轮分布在所述第二输入齿轮的两侧，并均与所述第二输入齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第一输出齿轮与所述第一输入齿轮的齿数比为第一传动比，所述第二输出齿轮与所述第二输入齿轮的齿数比为第二传动比，所述第一传动比大于所述第二传动比。

5.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第一传动齿轮组和所述第二传动齿轮组的传动比相同，传动方向相反。

6.根据权利要求5所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第一传动齿轮组包括第一换向齿轮组、第二换向齿轮组和第三减速齿轮组，所述第一换向齿轮组的一端与对应的超越离合器配合，所述第一换向齿轮组的另一端与所述第二换向齿轮组的一端配合，所述第二换向齿轮组的另一端与所述第三减速齿轮组的一端配合，所述第三减速齿轮组的另一端与所述共轴双旋翼直升机上的两个旋翼轴中的一个旋翼轴配合；所述第二传动齿轮组包括第三换向齿轮组和第四减速齿轮组，所述第三换向齿轮组的一端与对应的超越离合器配合，所述第三换向齿轮组的另一端与所述第四减速齿轮组的一端配合，所述第四减速齿轮组的另一端与所述共轴双旋翼直升机上的两个旋翼轴中的另一个旋翼轴配合。

7.根据权利要求6所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第一换向齿轮组和所述第三换向齿轮组相同，所述第三减速齿轮组和所述第四减速齿轮组相同，所述第二换向齿轮组的传动比为1。

8.根据权利要求7所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第一换向齿轮组和所述第三换向齿轮组均包括相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的齿数大于所述第一锥齿轮的齿数。

9.根据权利要求7所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于，所述第三减速齿轮组和所述第四减速齿轮组均包括相互啮合的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮，所述第二圆柱齿轮的齿数大于所述第一圆柱齿轮的齿数。

10.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于：还包括动力源，所述输入轴的另一端套设在所述动力源的输出端。

11.根据权利要求1所述的共轴双旋翼直升机的变转速传动系统，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述离合器处于结合状态或分离状态。

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