直升机主轴摇摆传动机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种能提高直升机机身平衡性、稳定性和改善操纵性能的直升机主轴摇摆传动机构。它是由主轴、燕尾槽滑动部和转动中心部组成，当人们操纵燕尾槽滑动部中的油压缸使主轴绕转动中心部的转动中心轴前后摇摆时，安装在主轴顶端的自动倾斜器和桨叶盘也同时向前或向后倾转，这样就使直升机向前或向后飞行，但由于机身吊点能随主轴的偏转而自动偏移，则机身向反方向倾转而使机身在空中能保持在较小的倾角内并稳定下来，从而提高了乘员的舒适性和改善了直升机的操纵性能。本实用新型专利技术最适合于无尾梁和无尾桨的直升机，也可应用于一般的直升机。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直升机主轴摇摆传动机构，它尤其是一种可以改善和增 加直升机机身平衡性、稳定性和操纵性的机械传动装置。技术背景目前公知的一般单旋翼直升机向前飞行时，它是靠桨叶盘提升和推动直升机 向前飞行，另外还靠长尾梁和尾桨产生反扭矩来平衡机身的自转。但是直升机的 工况不仅是向前巡航飞行，它还有慢飞、悬停、垂直上下和倒飞等工况。除大速 度前飞，其它工况下，因为直升机前飞速度小或无速度，安装在长尾梁后面的平 尾、垂尾对机身的平衡和稳定所起的作用很小或没有。但当每片桨叶经过长尾梁、 平尾和机头时，下洗气流就压它一下使之下移，而当每片桨叶经过机身二侧时， 气流又踏空，这样，机身就会在前后二头产生激烈的上下抖动。另外直升机在空 中飞行时尾桨产生的横向力始终存在，并使直升机总是要横向运动，增加了操纵 的难度。不仅如此，在这些工况下，若直升机遇见方向多变的阵风，阵风作用在 长尾梁、平尾、垂尾和尾桨上就容易产生力矩使机尾上下左右摆动，即使机身随 之摇晃，因此，在直升机的六个运动方向中(前、后、左、右、上和下)，只在遇 见前来的气流，长尾梁、平尾和垂尾对直升机的平衡和稳定才是起正面作用的， 而遇见其他五个方向的气流，长尾梁、平尾和垂尾对直升机机身的平衡性、稳定 性和操纵性都是起负面作用。针对现有单旋翼直升机的这些缺点目前已公知出现了一种没有长尾梁、平尾和垂尾的圆形直升机，其抗阵风和暴风雨的能力就相对现有一般单旋翼直升机要 好一些，且因无尾桨的横力，直升机的总体稳定性更好，操纵更容易。但是圆形 直升机在大速度前飞时和倒飞W,其机身倾斜却又比一般直升机较厉害，只比旋 翼迎角(一般前飞是5 10度)只少1 2度，这样，人们长时间朝前倾斜坐着也 是不舒服和容易疲劳。这了充分发挥圆形直升机的优点，克服它在向前大速度飞 行时机身向前倾斜过大和空中倒飞时机身向后倾斜过大的缺点，从而引发了本发 明的构思。
技术实现思路
为了克服圆形直升机在向前大速度飞行时机身向前倾斜过大的缺点，本实用 新型采用的技术方案是将一般直升机竖向固定安装的主轴改为在燕尾槽滑动部 的作用下，主轴可绕靠近机身重心位置的一个转动中心部能前后摇摆转动的机构。 水平主轴与竖向主轴的交点即是这个转动中心部的转动中心，它是由二个锥齿轮 和二个锥齿轮盘通过U形提架和转动中心轴有序组合而成(见图12、图13、图14、 图15)。推动竖向主轴在纵向绕转动中心部前后转动的是燕尾槽滑动部，它是由滑 体、滑块、中心有竖向主轴穿过的滑核和油压缸组合而成(见图8、图9、图10)。当穿过燕尾槽滑动部中心的主轴处于垂直状态时，直升机桨叶盘就处于水平 状态，因此圆形直升机就处于悬停状态、或处于垂直上下的飞行状态。当主轴在油压缸的推动下向前倾斜转动时'，桨叶盘随之也向前倾斜，圆形直 升机就处于向前飞行的状态。 一般直升机主轴垂向安装吊点固定，快速前飞时机 身前倾角度可达10度，而本技术由于竖向的主轴不是固定安装的，它可向前 转动，桨叶盘对机身的吊点也随之前移，这时桨叶盘产生力的竖向分力不再通过 机身的重心，机身在重力的作用下会自动向后倾转，从而使机身趋向水平状态。反之，当主轴在油压缸的拉动下向后倾斜转动时，桨叶盘随之也向后倾斜， 圆形直升机就处于向后倒飞的状态。由于主轴的向后转动，桨叶盘对机身的吊点 也后移，桨叶盘产生力的竖向分力也不再通过机身的重心，机身在重力的作用下 又会自动向前倾转，从而也能使机身趋向水平状态。至于还存在的少量不水平，则可操纵传统的自动倾斜器微调即可。若观察一 下高速公路上行驶的小轿车，高速公路的上坡和下坡都可达3度，则小轿车也不 是都处于绝对水平状态，即小轿车也可以处在正负3度的状态。据此，只要圆形 直升机在空中要能保持在正负3度范围内，人们就不会感到不舒服。本技术的有益效果是可以增强圆形直升机向前、悬停、和向后飞行时 机身的平衡性和稳定性，还可以改善圆形直升机的操纵性。附图说明-以下结合附图和实施例来对本技术作进一步的说明。 图1是圆形直升机在空中悬停和垂直上下时的飞行状态图。 图2是圆形直升机机舱内座位和设备的平面布置图。图3是圆形直升机在空中巡航飞行时的飞行状态图。 图4是圆形直升机在空中倒飞时的飞行状态图。图5是直升机主轴摇摆传达机构在直升机空中悬停和垂直上下时的装配组合。 图6是直升机主轴摇摆传动机构在直升机空中向前巡航飞行时的装配组合。 图7是直升机主轴摇摆传动机构在直升机空中向后倒飞时的装配组合。 图8 10是直升机主轴摇摆传动机构上端的燕尾槽滑动部的结构图。 图ll是机身圆顶防雨水装置。图12、 13是直升机主轴摇摆传动机构下端的转动中心部的结构图。 图14、15是直升机主轴摇摆传动机构下端的转动中心部的俯视图和正立面图。图中1、桨叶盘16、滑核转轴31、机身圆顶2、自动倾斜器17、中心腔架32、条形孔3、机身18、u形提架33、提耳4、环向喷嘴19、螺母34、油压缸座5、环形气罐20、转动中心轴35、键6、油箱21、锥齿轮36、垫圈7、主减速器22、支座37、橡胶圆雨罩8、起落架23、水平轴38、卡环9、发动机24、调厚垫圈39、锥齿轮盘10、转动中心部25、止推轴承40、滑核11、主轴26、活塞12、燕尾槽滑动部27、油压缸13、螺栓28、销钉14、燕尾槽滑体29、轴瓦15、滑块30、滑动挡雨板具体实施方式图1表示直升机在空中悬停或垂直上下飞行时，本直升机主轴摇摆转动机构的主轴处于垂直状态，且通过直升机的重心，F=G，机身处于不倾斜的平衡和稳 定状态。图2表示圆形直升机机舱内座位和设备的平面布置。图3表示直升机在空中向前飞行时，直升机主轴摇摆转动机构的主轴处于向 前倾斜-a角的状态，安装在主轴顶端的桨叶盘也向前倾斜一a角，此时自动倾斜 器没动作，本来机身也应向前倾斜-a角。但由于本技术主轴顶端的吊点已向 前偏移Ll，桨叶盘产生的力可分成垂直分力Fl和水平分力F2,其中Fl不通过直 升机的重心0，产生力矩F1XL1却使机身朝后转动，从而减少了机身向前的倾斜 度，即此时机身基本是水平的，既使机身还有前倾，其向前倾斜度也不大。此时图中F1=G F2=Fz 各种力对重心0求矩得F1XL1=F2XL2各种力对吊点求矩得GXLl=FzXL2 图4表示直升机在空中向后倒飞时，直升机主轴摇摆转动机构的主轴处于向后倾斜+e角的状态，虽然自动倾斜器没动作，本来机身应跟随向后倾斜+e角。但随着主轴顶端的吊点已向后偏移L1，因F1不通过直升机重心O，产生的力矩F1 XL1却使机身朝前转动，从而减少了机身向后的倾斜度，使机身也基本是水平的。 此时图中F1=G F2=Fz 各种力对重心O求矩也得F1XL1=F2XL2各种力对吊点求矩得GXLl=FzXL2 图5是直升机主轴摇摆传动机构在直升机空中悬停和垂直上下时的装配组合。 发动机9通过水平轴23和主减速器7减速带动锥齿轮21和锥齿轮盘39，再带动 主轴11和桨叶盘1转动。此时，主轴11处于垂直状态，主轴11通过U形提架18 和转动中心轴20提起直升机全部的重量。图6是直升机主轴摇摆传动机构在直升机空中向前巡航飞行时的装配结构。 当油压缸27内的活塞26向前移动，推动滑块15在燕尾槽滑体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机主轴摇摆传动机构，由安放在直升机中心机架（１７）内的主轴（１１）、燕尾槽滑动部（１２）和转动中心部（１０）组成，其特征是：与自动倾斜器（２）和浆叶盘（１）相连的主轴（１１）穿过燕尾槽滑动部（１２）后和转动中心部（１０）直连，而转动中心部（１０）又通过主减速器（７）水平轴（２３）与发动机（９）顺序连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世英，
申请(专利权)人：刘世英，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]