DE1270411B

DE1270411B - Lagerung von Rotorblaettern fuer Drehfluegler mit starrem Blattanschluss

Info

Publication number: DE1270411B
Application number: DEP1270A
Authority: DE
Inventors: Peter Michael Hawkins
Original assignee: PETER MICHAEL HAWKINS
Current assignee: PETER MICHAEL HAWKINS
Priority date: 1965-09-14
Filing date: 1965-09-14
Publication date: 1968-06-12

Description

Lagerung von Motorblättern für Drehflügler mit starrem Blattanschluß Die Erfindung betrifft eine Lagerung von Rotorblättern für Drehflügler finit starrem Blattanschluß, deren Einstellwinkel sowohl zyklisch als auch kollektiv veränderbar ist.
Es sind bereits Lagerungen von Rotorblättern bekannt, bei denen die Biegekräfte des Blattes durch Wälzlagerpaare, die innerhalb des Flügelfußes angeordnet sind, aufgenommen werden. Zu diesem Zweck ist der Flügelfuß auf einer Welle des Rotorkopfes gelagert, wobei jedoch die Fliehkräfte des Blattes über mindestens eines dieser Wälzlager ebenfalls auf die Welle des Rotorkopfes übertragen werden.
Auch ist es schon bekannt, innerhalb eines Nabenhalses die Fliehkräfte der Blätter auf den Nabenhals zu übertragen und für die Aufnahme der Biegekräfte im Abstand voneinander Wälz- oder Gleitlagerpaare vorzusehen, die jedoch einer Sonderanfertigung bedürfen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit handelsüblichen Lagern eine klare Trennung der Kraftaufnahmen für die Flieh- und die Biegekräfte im Bereich des Rotorkopfes zu schaffen, ohne hierdurch das Gewicht, die Sicherheit bzw. Beanspruchbarkeit der Bauteile oder der Herstellungsmöglichkeiten selbst irgendwie nachteilig zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Vereinigung des bekannten Merkmals, daß für die Biegekraftübertragung innerhalb des Flügelfußes zwei Wälzlagerpaare angeordnet sind, die mit ihren Lagerinnenringen auf Wellenstümpfen eines Nabenkernstückes sitzen, mit dem Merkmal, daß für die Aufnahme der Flügelfliehkräfte zwischen den die Biegekräfte aufnehmenden Wälzlagerpaaren am Flügelfuß je ein Wälzlagerpaar angeordnet ist, das die Fliehkräfte auf zwei Nabenhälften überträgt.
Dabei besteht das äußere Wälzlagerpaar für die Aufnahme der Biegekräfte aus einem doppelten Kugelnadellager, das innere Wälzlagerpaar für die Aufnahme der Biegekräfte dagegen aus einem Doppelschrägrollenlager.DieFliehkräfte des äußeren Biegekraftaufnahme-Wälzlagerpaares werden dabei ausschließlich vom Wellenstumpf, die des inneren Biegekraftaufnahme-Wälzlagerpaares dagegen vom Flügelfuß aufgenommen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Lagerung von Rotorblättern ist es möglich, den Verstellmechanismus von Hubrotoren unabhängig von der Antriebsart wesentlich zu vereinfachen und damit auch die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.
Durch die Vereinigung der genannten Merkmale wird eine Rotornabe geschaffen, die eine bisher für unmöglich gehaltene Sicherheit in bezug auf die auftretenden Beanspruchungen ergibt. Alle Rotorkopfteile sind ohne besondere Schwierigkeiten herstellbar, es können Wälzlager genormter Abmessungen Verwendung finden, ohne daß hierdurch das Gesamtgewicht der Rotornabe erhöht würde. Vielmehr wird sogar überraschenderweise durch die erfindungsgemäße Lagerung noch eine erhebliche Gewichtsverminderung erreicht. Es wird daher nicht nur eine wesentliche Verbesserung des Rotorkopfes erzielt, sondern darüber hinaus auch die Sicherheit der mit solchen Rotorköpfen versehenen Hubschrauber erheblich erhöht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung erläutert. Die Abbildung zeigt die Lagerung in einem Teilschnitt.
Ein um eine Achse 10 drehbarer Rotorkopf ist mittels eines Nabenkernstückes 20 auf einer Welle 11 befestigt, das mit senkrecht zur Welle 11 oder auch unter einem nahezu senkrechten Winkel stehenden Wellenstümpfen 30 versehen ist, die jeweils zwei Lagerstellen mit einem Abstand zur Aufnahme von Lagerinnenringen 33' und 34' von Wälzlagerpaaren 33 und 34 aufweisen. Diese Wälzlagerpaare 33 und 34 sind dazu bestimmt, sämtliche auftretenden Biegekräfte auf den jeweiligen Wellenstumpf 30 zu übertragen und bei dieser Übertragung bei jeder Drehzahl eine von den Fliehkräften unbeeinflußte Verstellung der Flügelsteigung bzw. des Einstellwinkels zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist das äußere Wälzlagerpaar 34 als doppeltes Kugelnadellager ausgebildet, während das der Achse 10 am nächsten liegende innere Wälzlagerpaar 33 als doppeltes Schrägrollenlager beschaffen ist, wobei auch Vorsorge getroffen ist, daß die Fliehkräfte des äußeren Wälzlagerpaares 34 nur von dem jeweiligen Wellenstumpf 30, äuf welchem es an der Lagerstelle befestigt ist, aufgenommen werden, während das innere Wälzlagerpaar 33, das auf dem Wellenstumpf 30 über die Lagerstelle geschoben ist, gegen Fliehkräfte im Inneren des Flügelfußes 40 abgestützt ist. Auf den Wälzlagerpaaren 33 und 34 ist der Flügelfuß 40 eines jeden Blattes in seinem Inneren drehbar um den Wellenstumpf 30 gelagert, wobei aber die Fliehkräfte des Flügelfußes 40 und des an diesem angeschlossenen Rotorblattes mittels eines besonderen Wälzlagerpaares 60 auf zwei Nabenhälften 70 und 71 übertragen werden, das zwischen den beiden Biegekraftaufnahme-Wälzlagerpaaren 33 und 34, aber außen am Flügelfuß 40 angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Lagerung von Rotorblättern für Drehflügler mit starrem Blattanschluß, deren Einstellwinkel sowohl zyklisch als auch kollektiv veränderbar ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung des bekannten Merkmals a) und des Merkmals b): a) für die Biegekraftübertragung sind innerhalb des Flügelfußes (40) zwei Wälzlagerpaare (33 und 34) angeordnet, die mit ihren Lagerinnenringen (33' und 34') auf Wellenstümpfen (30) eines Nabenkernstückes (20) sitzen; b) für die Aufnahme der Flügelfliehkräfte ist zwischen den die Biegekräfte aufnehmenden Wälzlagerpaaren (33, 34) am Flügelfuß (40) je ein Wälzlagerpaar (60) angeordnet, das die Fliehkräfte auf zwei Nabenhälften (70, 71) überträgt.
2. Rotorkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Wälzlagerpaar (34) für die Aufnahme der Biegekräfte aus einem doppelten Kugelnadellager, das innere Wälzlagerpaar (33) für die Aufnahme der Biegekräfte dagegen aus einem Doppelschrägrollenlager besteht.
3. Rotorkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkräfte des äußeren Biegekraftaufnahme-Wälzlagerpaares (34) ausschließlich vom Wellenstumpf (30), die des inneren Biegekraftaufnahme-Wälzlagerpaares (33) dagegen vom Flügelfuß (40) aufgenommen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 475 461; USA.-Patentschrift Nr. 2 534 353.