DE69019335T2

DE69019335T2 - Blattverstelllageranordnung.

Info

Publication number: DE69019335T2
Application number: DE69019335T
Authority: DE
Inventors: Madison Robinson
Original assignee: Bell Helicopter Textron Inc
Current assignee: Bell Helicopter Textron Inc
Priority date: 1989-10-13
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2010-06-26
Also published as: WO1991005701A1; EP0448654A1; AU6161290A; DE69019335D1; US4986735A; EP0448654B1; JP2696430B2; EP0448654A4; IL94680A0

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung und insbesondere auf eine Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung für eine Helikopternabe.

Hintergrund der Erfindung

Bei einer Helikopternabenanordnung ist es notwendig, das Joch mit der Nabe zu verbinden. Eine solche Verbindung wird dadurch vorgenommen, daß man eine Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung verwendet, um Anstellwinkeländerungsbewegungen, eine Schubreaktion des Blattes und Kippbewegungen zwischen dem nicht nachgebenden Teil der Nabe, dem Joch und dem nachgebenden Teil der Nabe, dem Griff, aufzunehmen. Ein kritischer Faktor bei der konstruktiven Gestaltung von Anstelländerungs-Lageranordnungen ist die Größe der Baueinheit. Wenn es erforderlich ist, große Anstellwinkeländerungen aufzunehmen, dann sind große Lager erforderlich, um die Schubkräfte zu übernehmen, was zu höheren Größenanforderungen bei dem Joch und dem Griff führt. Es ist deshalb wünschenswert, daß die Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung eine verhältnismäßig kleine Hüllkurve hat, um die Größe des Jochs und des Griffs zu minimieren.
Es ist folglich ein Bedürfnis nach einer Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung für eine Helikopternabe entstanden, um für Anstellwinkeländerungsbewegungen, Blatt-Schubreaktionen und Kippbewegungen im Raum einer minimalen Hüllkurve zu sorgen.
US-A-4,543,040 (auf welchem die Oberbegriffe von Anspruch 1 und 4 basieren), offenbart ein Rotornabensystem für einen Helikopter, welches im geschlossenen Regelkreis arbeitende Spannbügel hat, die generell gegenüberliegende Ansatzösen des Klappengelenks definieren und wobei das Anstellwinkelgehäuse ein Paar im geschlossenen Regelkreis arbeitende Spannbügel hat, die die Ansatzösen eines Voreil-Nacheil-Gelenks und eine Ansatzöse des Klappengelenks definieren. Verbundwerkstoffe werden bei der Rotornabe und dem Anstellwinkelgehäuse verwendet.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung gemäß Anspruch 1.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum Zweck eines vollständigeren Verstehens der vorliegenden Erfindung und weiterer Vorteile derselben wird jetzt auf die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Bezug genommen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt, bei welchen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils einer Helikopternabe ist, die die vorliegende Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung veranschaulicht; und
Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten vorliegenden Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils einer Helikopternabe veranschaulicht, welche generell durch die Zahl 10 gekennzeichnet ist. Die Nabe 10 besteht aus einem Griff 12 und einem Joch 14. Die vorliegende Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung ist zwischen Griff 12 und Joch 14 angeordnet und ist durch die Zahl 18 gekennzeichnet. Die Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung 18 sorgt für Anstellwinkel-Änderungsbewegungen, Blattschubreaktionen und Kippbewegungen in einer Hüllkurve mit minimalem Raum, gezeigt als eine Öffnung 20 innerhalb von Joch 14.
Die Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung 18 besitzt eine Welle 24, an welcher eine Vielzahl elastomerer Lagerelemente montiert ist, die anschließend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben werden sollen. Welle 24 ist zwischen einem oberen Gehäuseelement 28 und einem unteren Gehäuseelement 30 angeordnet. Das obere Gehäuseelement 28 hat eine Montageplatte 34 für ein Ineinandergreifen mit einem oberen Teil 12a von Griff 12. Der obere Gehäuseteil 28 ist am oberen Teil 12a von Griff 12 unter Verwendung von Schrauben 38 befestigt. Das untere Gehäuseelement 30 hat eine Montageplatte 42 für ein Ineinandergreifen mit einem unteren Teil 12b von Griff 12 und ist an dem unteren Teil 12b unter Verwendung von Schrauben 44 befestigt. Als Alternative können die Gehäuseelemente 28 und 30 an dem Joch 14 montiert sein.
Über den Umfang von Welle 24 herum ist weiterhin ein oberer Lagerkäfig 48 angeordnet, welcher mit einem unteren Lagerkäfig 50 ineinandergreift. Der obere Lagerkäfig 48 und der untere Lagerkäfig 50 sind innerhalb von Öffnung 20 von Joch 14 in einer Vertiefung 54 angeordnet. Der obere Lagerkäfig 48 und der untere Lagerkäfig 50 werden, wenn sie einmal innerhalb von Öffnung 20 angeordnet sind, unter Verwendung von Schrauben 56 miteinander verbunden. Die Öffnung 20 kann einen Durchmesser von beispielsweise vier Zoll haben. Als Alternative können die Käfige 48 und 50 an Griff 12 montiert sein.
Unter Bezugnahme gleichzeitig auf Fig 1 und 2, bei denen gleiche Zahlen für gleiche und entsprechende Bauelemente bezogen auf Fig. 2 gekennzeichnet sind, hat die Welle 24 die Enden 24a und 24b. Konzentrisch um das Ende 24a von Welle 24 herum ist ein radiales elastomeres Lagerelement 60 montiert. Das radiale elastomere Lagerelement 60 steht mit dem oberen Lagerkäfig 48 und dem unteren Lagerkäfig 50 in Eingriff. An Welle 24 und am Ende 24b von Welle 24 ist konzentrisch ein zweites radiales elastomeres Lagerelement 62 angeordnet, welches parallel zu dem radialen elastomeren Lagerelement 60 angeordnet ist. Das radiale elastomere Lagerelement 62 steht ebenfalls in Eingriff mit dem oberen Lagerkäfig 48 und dem unteren Lagerkäfig 50.
Zentral an Welle 24 und ein einem gewissen Abstand von den radialen elastomeren Lagerelementen 60 und 62 ist ein drittes radiales elastomeres Lagerelement 66 angeordnet. Die radialen elastomeren Lagerelemente 60, 62 und 66 sind alle parallel und rechtwinklig gegenseitig angeordnet. Konzentrisch um das radiale elastomere Lagerelement 66 herum ist ein sphärisches elastomeres Lagerelement 68 angeordnet, welches mit dem oberen Gehäuseelement 28 und dem unteren Gehäuseelement 30 in Eingriff steht. Die elastomeren Lagerelemente 60, 62, 66 und 68 bestehen aus einer Gummikomponente mit verteilten metallischen Übergangslaschen, wie sie für jene, die mit der Technik vertraut sind, allgemein bekannt sind.
Beim Betreiben der vorliegenden Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung 18 werden Anstellwinkeländerungen und Blatt-Schubreaktionen zwischen den radialen elastomeren Lagerelementen 60, 62 und 66 und dem sphärischen elastomeren Lagerelement 68 aufgeteilt. Die radialen elastomeren Lagerelemente 60, 62 und 66 und das sphärische elastomere Lagerelement 68 übernehmen die Torsionskräfte, die durch Griff 12 eingeleitet werden und machen es deshalb möglich, die Größe der Hüllkurve der Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung 18 zu reduzieren. Die Torsionskräfte an der Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung werden durch Pfeil 70 veranschaulicht. Die Kippbewegung, die durch Pfeil 72 veranschaulicht wird, wird in erster Linie durch das sphärische elastomere Lagerelement 68 aufgenommen. Die radialen elastomeren Lagerelemente 60 und 62 setzen die Torsionsbewegung und einen kleinen Betrag der durch Pfeil 74 veranschaulichten Axialbewegung zwischen Griff 12 und Joch 14 um. Die radialen elastomeren Lagerelemente 60 und 62 reagieren auf durch Pfeile 76 angezeigte große Radialkräfte und sind in der Torsionsrichtung und der Axialrichtung weich. Das sphärische elastomere Lagerelement 68 ist in der Kipprichtung weich und weich in der Torsionsrichtung, während es in der Radialebene steif ist. Das radiale elastomere Lagerelement 66 ist weich in der Axialrichtung, während sowohl das sphärische elastomere Lagerelement 68, als auch das radiale elastomere Lagerelement 66 in der Radialrichtung steif ist. Eine Drehbewegung von Griff 12 wird auf Welle 24 durch das sphärische elastomere Lagerelement 68 und das radiale elastomere Lagerelement 66 übertragen.
Man kann deshalb erkennen, daß die vorliegende Erfindung für eine Anstellwinkeländerungs-Lagereinrichtung sorgt, welche eine verhältnismäßig kleine Hüllkurve für die Aufnahme von Anstellwinkel-Änderungsbewegungen, Blatt-Schubreaktionen und Kippbewegungen zwischen Griff und Joch eines Helikopters hat.
Während nun die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen für jemanden naheliegen, der mit der Technik vertraut ist, und es ist beabsichtigt, daß solche Änderungen und Abwandlungen mit eingeschlossen sind, wie sie in den Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung für eine Helikopterrotornabe (10) mit einem Joch (14) und einem Griff (12); mit einer Welle (24) die erste und zweite Enden (24a, 24b) hat; mit einem ersten radialen Elastomerlagerelement (60), das an dem ersten Ende (24a) der Welle (24) angeordnet ist; einem zweiten radialen Elastomerlagerelement (62), das an dem zweiten Ende (24b) der Welle (24) angeordnet ist; einem dritten radialen Elastomerlagerelement (66), das auf der Welle (24) zwischen dem ersten (60) und zweiten (62) radialen Elastomerlagerelement angeordnet und von diesen beabstandet ist; und mit Mitteln (48, 50) zum Anbringen der ersten (60) und zweiten (62) radialen Elastomerlagerelemente an einem Joch (14); gekennzeichnet durch:

ein sphärisches Elastomerlagerelement (68), das konzentrisch um das dritte Elastomerlagerelement (66) angeordnet ist; und durch

Mittel (28, 30) zum Anbringen des sphärischen Elastomerlagerelements (68) an einem Griff (12).

2. Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung nach Anspruch 1, bei dem das erste (60), das zweite (62) und das dritte (66) radiale Elastomerlagerelement parallel zueinander angeordnet sind.

3. Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei das dritte radiale Elastomerlagerelement (66) im wesentlichen zweimal so lang wie das erste (60) und das zweite (62) radiale Elastomerlagerelement ist und wobei das erste (60) und zweite (62) radiale Elastomerlagerelement im wesentlichen gleiche Länge haben.

4. Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung für eine Helikopterrotornabe (10) mit einem Joch (14) und einem Griff (12); mit einer Welle (24) die erste und zweite Enden (24a, 24b) hat; mit einem ersten radialen Elastomerlagerelement (60), das an dem ersten Ende (24a) der Welle (24) angeordnet ist; einem zweiten radialen Elastomerlagerelement (62), das an dem zweiten Ende (24b) der Welle (24) angeordnet ist; einem dritten radialen Elastomerlagerelement (66), das auf der Welle (24) zwischen dem ersten (60) und zweiten (62) radialen Elastomerlagerelement angeordnet und von diesen beabstandet ist; und mit Mitteln (48, 50) zum Anbringen der ersten (60) und zweiten (62) radialen Elastomerlagerelemente an einem Griff (12); gekennzeichnet durch:

Mittel (28, 30) zum Anbringen des sphärischen Elastomerlagerelements (68) an einem Joch (14).

5. Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung nach Anspruch 4, bei dem das erste (60), das zweite (62) und das dritte (66) radiale Elastomerlagerelement parallel zueinander angeordnet sind.

6. Anstellwinkeländerungs-Lageranordnung nach Anspruch 4, wobei das dritte radiale Elastomerlagerelement (66) im wesentlichen zweimal so lang wie das erste (60) und das zweite (62) radiale Elastomerlagerelement ist und wobei das erste (60) und zweite (62) radiale Elastomerlagerelement im wesentlichen gleiche Länge haben.