一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶制造技术

一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶，包括涵道筒架、至少一组反向无轴风扇或无轴桨叶、传动机构，所述反向无轴风扇或无轴桨叶和传动机构安装在涵道筒架内，所述传动机构与反向无轴风扇或无轴桨叶通过齿轮连接，形成无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。本实用新型专利技术结构简单，且便于安装使用，适用于目前以日渐广泛应用的飞行器使用，尤其适用于需要低噪音和高升力或推力且扭矩自平衡的载人飞行器。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶
本技术涉及飞行器动力
，具体涉及一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。
技术介绍
今天，桨叶或涵道风扇已广泛应用于各类飞行器，为了提升叶片升力或降低噪音等，各种形式的涵道风扇或桨叶等作为飞行器动力的设计方案层出不穷。但因公知的涵道风扇或桨叶都是通过中心轴驱动轮毂带动叶片旋转的方式进行工作，现有的有轴涵道风扇或桨叶存在以下不足：一是，轮毂的存在占据了较大的空气流通空间，阻碍气流的流动，为了保证风机工作时具有足够的流通面积，通常设计采用加大叶片外径的方式，但叶片外径的增大造成叶尖线速度的增加，会导致噪声的增大，而且在气动作用下叶尖处容易变形导致效率降低；二是，传统风扇轮毂与叶片的连接处常常存在边界层分离和二次流，影响了能量的转换效果，同时降低了叶片作功效率；三是，为了防止叶片叶尖与涵道风筒发生剐蹭，两者之间通常会留有间隙，即叶顶间隙，运行时，叶片压力面的高压气体会绕过叶顶间隙流入叶片吸力面，这样不仅产生了流量的泄漏，造成容积损失，而且破坏了流场的稳定性，最终导致整机效率的降低。为了解决上述问题，科学工作者进行了大量的技术创新和改进，尤其在风机的设计上，如申请号为201710914763.0中国专利申请公开了一种齿轮齿条驱动式无轴风机，其技术方案为通过电机带动齿轮齿条，由齿轮齿条从轮缘处驱动滑动摩擦的转子部件旋转，虽然减少了中心轴和轮毂，但该风机的机构设计上需要单独加设复杂且维修困难的润滑装置，而且其电机和风机的相对安装位置不便使用且体积较大，同时其不能为飞行器提供自动平衡的扭矩，该技术方案虽为风机的设计提供了一种新方案，但只是一种无轴风机的技术方案，其结构和特征决定了其不能作为飞行器的涵道风扇或桨叶。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单、便于安装使用，低噪音、高升力或推力且扭矩自平衡的高效率的飞行器用无轴涵道风扇或桨叶。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶，包括涵道筒架、至少一组反向无轴风扇或无轴桨叶、传动机构，所述反向无轴风扇或无轴桨叶和传动机构安装在涵道筒架内，所述传动机构与反向无轴风扇或无轴桨叶通过齿轮连接，形成无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。进一步，所述涵道筒架包括涵道架、涵道内筒和环形端盖，所述涵道架为反向无轴风扇或无轴桨叶和传动机构的安装支架，所述环形端盖与涵道架端部连接，用于固定反向无轴风扇或无轴桨叶，防止其轴向滑动。进一步，所述一组反向无轴风扇或无轴桨叶包括可反向旋转的两个无轴风扇或无轴桨叶，所述无轴风扇或无轴桨叶包括带齿转环和叶片或桨叶，所述叶片或桨叶均布固定于带齿转环内侧，所述无轴风扇的带齿转环通过轴承与涵道架及环形端盖连接，或者通过涵道架上设置的导轨与带齿转环上的容纳轨道的结构滑动连接，或者通过涵道架上设置的两个以上滚轮与带齿转环上设置的滚轮槽滚动连接。进一步，所述传动机构包括传动轴和主锥齿轮，所述传动轴经固定在涵道架上的轴承与主锥齿轮连接，所述主锥齿轮与带齿转环的齿轮啮合，驱动两个带齿转环反向转动，由叶片或桨叶旋转产生持续且沿涵道中心的单向高风压气流，在反作用力的作用下，提高升力，提高效率。所述涵道内筒由反向的两个无轴风扇的带齿转环的环形内侧面通过轴承连接或环形风圈连接或小间隙分离构成，减少风阻，减少扰动紊流，降低风噪且提高效率。进一步，所述带齿转环为筒形或环形或多级环形，所述叶片或桨叶还可为两级以上，均匀固定在带齿转环的内侧面上。进一步，所述传动机构还可设有2～5个过渡锥齿轮，过渡锥齿轮通过连接轴固定在涵道架上，过渡锥齿轮位于两组无轴风扇之间并与带齿转环啮合，可进一步提升本飞行器用无轴涵道风扇或桨叶的结构稳定性。进一步，还设有动力装置，所述动力装置输出端与传动机构的传动轴连接。所述动力装置可采用带变速器的电动机，也可采用燃油或燃气发动机，还可采用液压马达驱动。进一步，还可设有两个同步运行的动力装置，第二动力装置可通过与主锥齿轮对称的过渡锥齿轮为飞行器用无轴涵道风扇或桨叶提供更充足的动力。进一步，所述动力装置还可设有无极调速机构，用以调节飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶转速，以提高或减少飞行器所需升力或推力，以适应飞行器不同飞行速度。进一步，还设有摆动装置，所述摆动装置与涵道架连接或与动力装置连接后共同固定在涵道架上，可通过摆动装置调节飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶的升力方向，实现飞行器方向的控制。进一步，所述无轴风扇的固定还可采用磁悬浮轴承或磁悬浮导轨等安装，减小机械阻力，提高效率。进一步，所述涵道筒架的进出口还可设有导风机构，所述导风机构固定在涵道筒架上且两端喇叭形逐渐扩大，加大进风面积和散风面积，进一步提高升力，提高飞行器用无轴涵道风扇或桨叶效能。本技术之飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶，以动力装置通过传动机构的传动轴及主锥齿轮，驱动布置在主锥齿轮两侧的带齿筒形或环形转环旋转，带动固接在带齿转环上的两个以上叶片或桨叶以相反方向旋转，同时通过带齿筒形或环形转环及环形风圈构成平滑涵道内筒，减少扰动和风阻，进而提供一种风流喷射式的高升力或推力且扭矩自平衡的飞行器用无轴涵道风扇，且结构简单、噪音低。本技术的有益效果：1、采用动力装置驱动主锥齿轮，推动与涵道架通过轴承相连的平滑涵道内筒上的以相反方向旋转的无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶，反向旋转的无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶不仅可抵消单个无轴风扇单向旋转的反作用力实现扭矩自平衡，还可提供沿涵道中心方向喷射式的风流提高升力或推力。2、减少传统的轮毂并设置平滑的涵道内筒，可极大的提升流体可作功面积，同时减少流体流动阻力，使流体更加均匀的流动，在抑制噪音源的同时以涵道隔音，可极大的降低飞行器的噪声等级。3、采用以边缘动力驱动的无轴叶片或桨叶，可极大的降低叶片叶尖转速，可大幅降低气动噪音，并减少叶尖形变提高效率。4、结构简单，且便于安装使用，适用于目前以日渐广泛应用的飞行器使用，尤其适用于需要低噪音和高升力或推力且扭矩自平衡的载人飞行器。附图说明图1为本技术实施例1的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本技术实施例2的结构示意图；图4为本技术实施例3的结构示意图；图5为本技术实施例4的结构示意图；图6为本技术实施例5的结构示意图。图中，1-涵道筒架，101-涵道架，102-涵道内筒，103-环形端盖，104-连接螺栓，105-环形风圈，106-导风机构，107-导轨，2-反向无轴风扇，21-无轴风扇，211-带齿筒形转环，212-叶片，212’-二级叶片，221-带齿环形转环，221’-二级带齿环形转环，3-传动机构，301-传动轴，302-主锥齿轮，303-过渡锥齿轮，4-动力装置，4’-第二动力装置，5-摆动装置。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。实施例1参照图1和图2，一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇，包括涵道筒架1、一组反向无轴风扇2和传动机构3，所述反向无轴风扇2和传动机构3安装在涵道筒架1内，所述传动机构3与反向无轴风扇2通过齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶，其特征在于：包括涵道筒架、至少一组反向无轴风扇或无轴桨叶、传动机构，所述反向无轴风扇或无轴桨叶和传动机构安装在涵道筒架内，所述传动机构与反向无轴风扇或无轴桨叶通过齿轮连接，形成无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶，其特征在于：包括涵道筒架、至少一组反向无轴风扇或无轴桨叶、传动机构，所述反向无轴风扇或无轴桨叶和传动机构安装在涵道筒架内，所述传动机构与反向无轴风扇或无轴桨叶通过齿轮连接，形成无轴涵道风扇或无轴涵道桨叶。2.根据权利要求1所述的飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶，其特征在于：所述涵道筒架包括涵道架、涵道内筒和环形端盖，所述涵道架为反向无轴风扇或无轴桨叶和传动机构的安装支架，所述环形端盖与涵道架端部连接。3.根据权利要求1所述的飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶，其特征在于：所述一组反向无轴风扇或无轴桨叶包括可反向旋转的两个无轴风扇或无轴桨叶，所述无轴风扇或无轴桨叶包括带齿转环和叶片或桨叶，所述叶片或桨叶均布固定于带齿转环内侧，所述无轴风扇的带齿转环通过轴承与涵道架及环形端盖连接，或者通过涵道架上设置的导轨与带齿转环上的容纳轨道的结构滑动连接，或者通过涵道架上设置的两个以上滚轮与带齿转环上设置的滚轮槽滚动连接。4.根据权利要求3所述的飞行器用锥齿传动扭矩自平衡无轴涵道风扇或桨叶，其特征在于：所述传动机构包括传动轴和主锥齿轮，所述传动轴经固定在涵道架上的轴承与主锥齿轮连接，所述主锥齿轮与带齿转环的齿轮啮合，驱动两个带齿转环反向转动，由叶片或桨叶旋转产生持续且沿涵道中心的单向高风压气流，在反作用力的作用下，提高升力，提高效率。5.根据权利要求3所述的飞行器用...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，赵海洋，
申请(专利权)人：长沙紫宸科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43