自由轮轴组件和直升机制造技术

本发明专利技术公开了一种自由轮轴组件和直升机，包括自由轮轴和套设在自由轮轴上用于与发动机的输出轴相连的自由轮，自由轮轴的两端设置有用于连接传动的自由轮轴前花键和自由轮轴后花键，自由轮轴前花键用于与直升机的主减速器相连，自由轮轴后花键用于与直升机的尾浆相连，自由轮用于当发动机正常工作时，处于锁紧状态，将发动机的输出轴输出的扭矩通过自由轮轴传递给直升机的主减速器；当发动机失效时，处于脱离状态，将发动机的输出轴输出的扭矩与直升机的主减速器相脱开。本发明专利技术在发动机失效时，实现直升机传动系统与发动机功率输出的脱离，保证直升机安全自转下滑，可靠性和安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直升机领域，特别地，涉及一种自由轮轴组件。此外，本专利技术还涉及一种包括上述自由轮轴组件的直升机。
技术介绍
自转滑翔是直升机空中遭遇发动机失效或传动装置故障动力不可用时，可以利用自身的高度势能、动能、旋翼旋转动能之间的转换使直升机安全着陆的动作。自转是直升机不同于固定翼飞机的主要特点之一，自转性能也是直升机设计的一个重要指标，尤其对于单发直升机，如果在飞行中出现发动机故障，并且重新起动失效，自转是实现安全着陆的唯一手段，因此自转性能显得尤为重要。据统计，直升机事故中至少27％有某种程度的直升机损伤或人员伤亡，而且紧急自转产生的原因中有72％是由发动机失效引起的，因此，对自转的研究非常重要。直升机在动力飞行时，如果发动机突然失效(停车)，将在旋翼和机身上产生很大的不平衡力矩，这些不平衡力矩导致旋翼转速变化和直升机姿态改变，从而使直升机偏离初始飞行状态。驾驶员最终必要对这些改变做出反应，通过操纵输入使直升机重新置于可控制状态，建立稳定自转下滑，并自行着陆。然而，在直升机的发动机突然失效时，直升机不能自动切换至自转下滑，需要驾驶员手动操作旋翼将直升机由动力飞行切换成自转下滑，这需要驾驶员做出迅速的反应，并具有较高的驾驶水平。因此，现有的直升机在发动机突然失效时不能自动切换至自转下滑，是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种自由轮轴组件和直升机，以解决现有的直升机在发动机突然失效时不能自动切换至自转下滑的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种自由轮轴组件，包括自由轮轴和套设在自由轮轴上用于与发动机的输出轴相连的自由轮，自由轮轴的两端设置有用于连接传动的自由轮轴前花键和自由轮轴后花键，自由轮轴前花键用于与直升机的主减速器相连，自由轮轴后花键用于与直升机的尾浆相连，自由轮用于当发动机正常工作时，处于锁紧状态，将发动机的输出轴输出的扭矩通过自由轮轴传递给直升机的主减速器；当发动机失效时，处于脱离状态，将发动机的输出轴输出的扭矩与直升机的主减速器相脱开。进一步地，自由轮为滚柱式自由轮，包括内圈和外圈，内圈设有内圈滚子，外圈设有外圈滚子，当发动机正常工作时，发动机的输出轴作为主动件，自由轮轴作为从动件，发动机的输出轴输出的扭矩带动外圈滚子逆时针转动，外圈滚子的速度大于内圈滚子的速度，则自由轮处于锁紧状态，发动机的输出轴输出的扭矩从外圈传递至内圈；当发动机失效时，自由轮轴作为主动件，发动机的输出轴作为从动件，内圈滚子的速度大于外圈滚子的速度，则自由轮处于脱开状态，内圈和外圈之间不传递扭矩。进一步地，自由轮轴组件，还包括套设在自由轮上用于与发动机上的联轴节固定相连的自由轮法兰盘。进一步地，自由轮轴组件还包括套设在自由轮轴上且位于自由轮法兰盘内用于辅助支撑定位自由轮法兰盘的前端支撑轴承和套设在自由轮轴上用于辅助支撑定位发动机的减速单元体的输出齿轮的后端支撑轴承。进一步地，自由轮轴组件还包括套设在自由轮轴上且位于自由轮法兰盘内用于密封自由轮法兰盘的自由轮法兰盘端盖。进一步地，自由轮法兰盘包括用于与发动机上的联轴节固定相连的第一连接部、用于与自由轮法兰盘端盖固定相连的第二连接部、以及容纳自由轮和前端支撑轴承的容纳部。进一步地，第一连接部和第二连接部分别设置在自由轮法兰盘的两端，容纳部设置在自由轮法兰盘的腔体内。进一步地，自由轮轴组件还包括设置在自由轮和自由轮法兰盘端盖之间用于密封自由轮的O形密封圈、以及设置在自由轮轴和自由轮法兰盘端盖之间用于密封自由轮的皮碗。进一步地，自由轮轴组件还包括设置在自由轮轴的后部且与发动机的减速器机匣固定连接用于密封发动机的减速器的座圈。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种直升机包括上述的自由轮轴组件。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的种自由轮轴组件和直升机，采用自由轮轴和自由轮，在发动机正常工作时，将发动机的扭矩通过自由轮和自由轮轴传递给直升机的主减速器；当发动机失效时，将发动机的扭矩输出与直升机的主减速器相脱开，以免影响直升机的自转下滑。本专利技术在发动机失效时，实现直升机传动系统与发动机功率输出的脱离，保证直升机安全自转下滑，可靠性和安全性高。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术自由轮轴组件优选实施例的结构示意图；图2是图1中自由轮法兰盘优选实施例的正面示意图；图3是图1中自由轮法兰盘优选实施例的侧面示意图；图4是图1中自由轮法兰盘优选实施例的后面示意图。附图标号说明：10、自由轮轴；20、自由轮；11、自由轮轴前花键；12、自由轮轴后花键；30、自由轮法兰盘；40、前端支撑轴承；50、后端支撑轴承；60、自由轮法兰盘端盖；70、O形密封圈；80、皮碗；90、座圈；31、第一连接部；32、第二连接部；33、容纳部；100、联轴节；110、输出齿轮；120、减速器机匣。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。参照图1，本专利技术的优选实施例提供了一种自由轮轴组件，包括自由轮轴10和套设在自由轮轴10上用于与发动机的输出轴相连的自由轮20，自由轮轴10的两端设置有用于连接传动的自由轮轴前花键11和自由轮轴后花键12，自由轮轴前花键11用于与直升机的主减速器相连，自由轮轴后花键12用于与直升机的尾浆相连，自由轮20用于当发动机正常工作时，处于锁紧状态，将发动机的输出轴输出的扭矩通过自由轮轴10传递给直升机的主减速器；当发动机失效时，处于脱离状态，将发动机的输出轴输出的扭矩与直升机的主减速器相脱开。其中，自由轮20也叫单向离合器或超越离合器，自由轮20可以为滚柱式自由轮、楔块式自由轮或非接触式自由轮，在此不做限定。自由轮轴前花键11与直升机的主减速器采用花键连接，自由轮轴前花键11上设置有与主减速器的内花键相配合的第一外花键。自由轮轴后花键12与直升机的尾浆采用花键连接，自由轮轴后花键12上设置有与尾浆的内花键相配合的第二外花键。自由轮轴10为一根长轴，前部设置有自由轮轴前花键11、前端支撑轴承滚道和自由轮滚道，中部设置有空心管，后部设置有自由轮轴后花键12、后端支撑轴承滚道。本实施例提供的自由轮轴组件，采用自由轮轴和自由轮，在发动机正常工作时，将发动机的扭矩通过自由轮和自由轮轴传递给直升机的主减速器；当发动机失效时，将发动机的扭矩输出与直升机的主减速器相脱开，以免影响直升机的自转下滑。本实施例在发动机失效时，实现直升机传动系统与发动机功率输出的脱离，保证直升机安全自转下滑，可靠性和安全性高。优选地，如图1所示，本实施例提供的自由轮轴组件，自由轮20采用滚柱式自由轮，滚柱式自由轮包括内圈和外圈，其中，内圈设有内圈滚子，外圈设有外圈滚子。当发动机正常工作时，发动机的输出轴作为主动件，自由轮轴10作为从动件，发动机的输出轴输出的扭矩带动外圈滚子逆时针转动，外圈滚子的速度大于内圈滚子的速度，则自由轮20处于锁紧状态，发动机的输出轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由轮轴组件，其特征在于，包括自由轮轴(10)和套设在所述自由轮轴(10)上用于与发动机的输出轴相连的自由轮(20)，所述自由轮轴(10)的两端设置有用于连接传动的自由轮轴前花键(11)和自由轮轴后花键(12)，所述自由轮轴前花键(11)用于与直升机的主减速器相连，所述自由轮轴后花键(12)用于与所述直升机的尾浆相连，所述自由轮(20)用于当所述发动机正常工作时，处于锁紧状态，将所述发动机的输出轴输出的扭矩通过所述自由轮轴(10)传递给所述直升机的主减速器；当所述发动机失效时，处于脱离状态，将所述发动机的输出轴输出的扭矩与所述直升机的主减速器相脱开。

【技术特征摘要】
1.一种自由轮轴组件，其特征在于，包括自由轮轴(10)和套设在所述自由轮轴(10)上用于与发动机的输出轴相连的自由轮(20)，所述自由轮轴(10)的两端设置有用于连接传动的自由轮轴前花键(11)和自由轮轴后花键(12)，所述自由轮轴前花键(11)用于与直升机的主减速器相连，所述自由轮轴后花键(12)用于与所述直升机的尾浆相连，所述自由轮(20)用于当所述发动机正常工作时，处于锁紧状态，将所述发动机的输出轴输出的扭矩通过所述自由轮轴(10)传递给所述直升机的主减速器；当所述发动机失效时，处于脱离状态，将所述发动机的输出轴输出的扭矩与所述直升机的主减速器相脱开。2.根据权利要求1所述的自由轮轴组件，其特征在于，所述自由轮(20)为滚柱式自由轮，包括内圈和外圈，所述内圈设有内圈滚子，所述外圈设有外圈滚子，当所述发动机正常工作时，所述发动机的输出轴作为主动件，所述自由轮轴(10)作为从动件，所述发动机的输出轴输出的扭矩带动所述外圈滚子逆时针转动，所述外圈滚子的速度大于所述内圈滚子的速度，则所述自由轮(20)处于锁紧状态，所述发动机的输出轴输出的扭矩从所述外圈传递至所述内圈；当所述发动机失效时，所述自由轮轴(10)作为主动件，所述发动机的输出轴作为从动件，所述内圈滚子的速度大于所述外圈滚子的速度，则所述自由轮(20)处于脱开状态，所述内圈和所述外圈之间不传递扭矩。3.根据权利要求2所述的自由轮轴组件，其特征在于，还包括套设在所述自由轮(20)上用于与所述发动机上的联轴节固定相连的自由轮法兰盘(30)。4.根据权利要求3所述的自由轮轴组件，其特征在于，还包括套...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文平，陈蔚兴，席莉娅，马洪亮，张丽秀，李芝强，张伟，
申请(专利权)人：中国南方航空工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43