两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置，包括基础装置和至少一个子装置，通过同轴面齿轮功率分流传动，同时实现换向和功率分流；其次是通过圆柱齿轮功率分流传动，实现功率的再次分流，降低轮齿承受的载荷和线速度，减小了齿轮的体积和重量，提高了传动系统的功重比、传动效率和可靠性。此种装置都采用定轴轮系传动，技术较成熟，可靠性好；同时，最后一级的传动比较大，有利于降低传动系统的重量，这对大功率高速传动系统有非常重要的意义。

Coaxial twin-rotor transmission with two power splitting

The invention discloses a coaxial twin-rotor transmission device with two power dividers, including a basic device and at least one sub-device, which realizes both commutation and power dividing by power dividing transmission of coaxial gear; secondly, power dividing is realized by power dividing transmission of cylindrical gear, which reduces the load and linear speed borne by gear teeth, and reduces the volume and weight of gear. It improves the power-weight ratio, transmission efficiency and reliability of the transmission system. This kind of device adopts fixed-axle gear train transmission, which has mature technology and good reliability. At the same time, the last stage of transmission is relatively large, which is conducive to reducing the weight of the transmission system, which has a very important significance for high-power and high-speed transmission system.

【技术实现步骤摘要】
两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置
本专利技术属于机械传动
，涉及直升机传动构型的研究领域，特别涉及一种具有面齿轮-圆柱齿轮两次功率分流的共轴式双旋翼输出、转速相等且转向相反的动力传动装置。
技术介绍
共轴式双旋翼直升机主减速器传动系统的典型构型是“锥齿轮换向-并车-行星传动输出”。从发动机输入到主旋翼输出，一般由3～5级齿轮传动组成，大多数情况下由行星传动作为最后一级，也有采用两级行星传动或复合行星传动。对含有行星齿轮传动的多级传动系统来说，行星齿轮传动的传动比许用范围受结构和强度两方面的制约；同时，过大的传动比使行星减速器的传动效率下降，且不利于减轻整个传动系统的重量。因此，为满足直升机传动系统的功重比、传动效率和可靠性要求，尽可能减轻传动系统的重量和体积，现役直升机传动系统中的行星齿轮传动的传动比较小，一般在3～5左右。对于共轴式双旋翼传动系统而言，为实现绕同一轴线的一正一反旋转的上下两副旋翼的要求，其采用了星型齿轮传动和差动轮系相结合的传动方式。尽管其也采用了功率分流的形式，但由于行星齿轮传动的结构强度、效率等问题，其传动比较小；同时，行星轮既有公转又有自转，因此结构复杂，且其支撑轴承的使役工况复杂，轴承容易损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置，都采用定轴轮系传动，技术较成熟，可靠性好；同时，最后一级的传动比较大，有利于降低传动系统的重量，这对大功率高速传动系统有非常重要的意义。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置，包括基础装置和至少一个子装置，基础装置包括第一输出轴、第二输出轴、第八一圆柱齿轮和第八二圆柱齿轮，第八一圆柱齿轮固定于第一输出轴上，第八二圆柱齿轮固定于第二输出轴上；子装置包括第一一圆柱齿轮、第二一面齿轮、第三一面齿轮、第二二圆柱齿轮、第四一圆柱齿轮、第六一圆柱齿轮、第四二圆柱齿轮、第六二圆柱齿轮、第三二圆柱齿轮、第五一圆柱齿轮、第七一圆柱齿轮、第五二圆柱齿轮和第七二圆柱齿轮；第二一面齿轮与第三一面齿轮的轴线相同，且上下面对面布置；第二一面齿轮与第二二圆柱齿轮均固定于第二传动轴；第四一圆柱齿轮与第四二圆柱齿轮均固定于第四传动轴；第六一圆柱齿轮与第六二圆柱齿轮均固定于第六传动轴；第三一面齿轮与第三二圆柱齿轮均固定于第三传动轴；第五一圆柱齿轮与第五二圆柱齿轮均固定于第五传动轴；第七一圆柱齿轮与第七二圆柱齿轮均固定于第七传动轴；第一一圆柱齿轮同时与第二一、第三一面齿轮相啮合，第二二圆柱齿轮同时与第四一圆柱齿轮、第六一圆柱齿轮相啮合，第四二圆柱齿轮和第六二圆柱齿轮同时与第八一圆柱齿轮相啮合；第三二圆柱齿轮同时与第五一圆柱齿轮、第七一圆柱齿轮相啮合，第五二圆柱齿轮和第七二圆柱齿轮同时与第八二圆柱齿轮相啮合。上述子装置的数目为最多3个。上述面齿轮采用直齿面齿轮、斜齿面齿轮、偏置面齿轮或螺旋面齿轮。采用上述方案后，本专利技术具有以下改进：(1)本专利技术提出的同轴面齿轮-圆柱齿轮两次功率分流传动构型，与普通共轴式双旋翼直升机传动构型相比，轮系都为定轴轮系传动，面齿轮传动对误差不敏感，可以简化支撑结构，提高传动系统的可靠性；经过面齿轮功率分流以后，通过圆柱齿轮传动再一次进行功率分流，降低传动分支的载荷，进而再次减小齿轮的体积和重量；同时，最后一级传动为定轴传动，因此传动比可以较大，能够有效降低整个传动系统的体积和重量；(2)本专利技术与现有传动构型相比，经过同轴式面齿轮功率分流传动，可以同时实现传动方向的改变和功率的分流，使得分支传动系统的载荷减小，因此受承载能力限制的齿轮结构减小，降低了重量；(3)整个传动系统为纵向布置，因此整个齿轮箱成圆桶状，有利于模块化结构设计，减小系统的重量；(4)从整个传动系统来看，由于采用了两次功率分流传动，且传动系统全部采用简单定轴轮系传动，技术上容易实现。本专利技术提供的传动构型，可以在中、重型直升机传动系统、舰船传动系统等领域得到广泛的应用，可作为两次功率分流的共轴式双旋翼直升机新型主减速器传动构型。附图说明图1是单发动力输入的面齿轮-圆柱齿轮两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置结构示意图；图2是双发动力输入的面齿轮-圆柱齿轮两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置结构示意图；图3是三发动力输入的面齿轮-圆柱齿轮两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置结构示意图；其中，(a)是正等侧图，(b)是俯视图。具体实施方式本专利技术提供一种两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置，包括基础装置和至少一个子装置，当设有一个子装置时，为图1所示的单发动力输入结构；当设有两个子装置时，为图2所示的双发动力输入结构；当设有三个子装置时，为图3所示的三发动力输入结构；理论上，本专利技术可以包含更多个子装置，但受到空间限制，通常最多设置3个子装置。以下将以图1所示的实施结构为例，对本专利技术的技术方案及有益效果进行详细说明。图1所示的单发输入结构中，基础装置包括输出轴1、输出轴2、圆柱齿轮Z8和圆柱齿轮Z8′，其中，圆柱齿轮Z8固定于输出轴1上，圆柱齿轮Z8′固定于输出轴2上；子装置包括圆柱齿轮Z1、面齿轮Z2、面齿轮Z3、圆柱齿轮Z2′、圆柱齿轮Z4、圆柱齿轮Z6、圆柱齿轮Z4′、圆柱齿轮Z6′、圆柱齿轮Z3′、圆柱齿轮Z5、圆柱齿轮Z7、圆柱齿轮Z5′和圆柱齿轮Z7′；二者相配合的传动过程为：输入圆柱齿轮Z1同时和面齿轮Z2、面齿轮Z3相啮合，实现传动方向的改变和功率的分流；其中，面齿轮Z2和面齿轮Z3的轴线相同，上下面对面布置。面齿轮Z2与圆柱齿轮Z2′固定于同一个传动轴上；圆柱齿轮Z2′同时与圆柱齿轮Z4与圆柱齿轮Z6相啮合，实现功率的再次分流；圆柱齿轮Z4与圆柱齿轮Z4′固定于同一个传动轴上；圆柱齿轮Z6与圆柱齿轮Z6′固定于同一个传动轴上；圆柱齿轮Z4′和圆柱齿轮Z6′同时与圆柱齿轮Z8相啮合，实现功率的汇流，将动力与转速传递给输出轴1。面齿轮Z3与圆柱齿轮Z3′固定于同一个传动轴上；圆柱齿轮Z3′同时与圆柱齿轮Z5与圆柱齿轮Z7相啮合，实现功率的再次分流；圆柱齿轮Z5与圆柱齿轮Z5′固定于同一个传动轴上；圆柱齿轮Z7与圆柱齿轮Z7′固定于同一个传动轴上；圆柱齿轮Z5′和圆柱齿轮Z7′同时与圆柱齿轮Z8′相啮合，实现功率的汇流，将动力与转速传递给输出轴2。通过以上的功率传递，最终实现输出轴的共轴旋转，且转向相反。综合上述，本专利技术一种两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置，通过同轴面齿轮功率分流传动，同时实现换向和功率分流；其次是通过圆柱齿轮功率分流传动，实现功率的再次分流，降低轮齿承受的载荷和线速度，减小了齿轮的体积和重量，提高了传动系统的功重比、传动效率和可靠性。在面齿轮功率分流中，圆柱齿轮同时和两个轴线相同的面齿轮啮合，实现两路传动，其中的面齿轮可以是直齿面齿轮、斜齿面齿轮、偏置面齿轮和螺旋面齿轮，需要说明的是，在一个实施结构中，面齿轮Z2、面齿轮Z3的种类可以不同，本领域技术人员可以依据公知常识确定其配合结构；圆柱齿轮功率分流传动中，其中圆柱齿轮同时和两个圆柱齿轮啮合。通过圆柱齿轮功率分流之后，再分别通过两个小圆柱齿轮与大圆柱齿轮啮合实现功率汇流，实现动力输出。其中，两个输出轴的转向相反。以上实施例仅为说明本专利技术的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置，其特征在于：包括基础装置和至少一个子装置，基础装置包括第一输出轴、第二输出轴、第八一圆柱齿轮和第八二圆柱齿轮，第八一圆柱齿轮固定于第一输出轴上，第八二圆柱齿轮固定于第二输出轴上；子装置包括第一一圆柱齿轮、第二一面齿轮、第三一面齿轮、第二二圆柱齿轮、第四一圆柱齿轮、第六一圆柱齿轮、第四二圆柱齿轮、第六二圆柱齿轮、第三二圆柱齿轮、第五一圆柱齿轮、第七一圆柱齿轮、第五二圆柱齿轮和第七二圆柱齿轮；第二一面齿轮与第三一面齿轮的轴线相同，且上下面对面布置；第二一面齿轮与第二二圆柱齿轮均固定于第二传动轴；第四一圆柱齿轮与第四二圆柱齿轮均固定于第四传动轴；第六一圆柱齿轮与第六二圆柱齿轮均固定于第六传动轴；第三一面齿轮与第三二圆柱齿轮均固定于第三传动轴；第五一圆柱齿轮与第五二圆柱齿轮均固定于第五传动轴；第七一圆柱齿轮与第七二圆柱齿轮均固定于第七传动轴；第一一圆柱齿轮同时与第二一、第三一面齿轮相啮合，第二二圆柱齿轮同时与第四一圆柱齿轮、第六一圆柱齿轮相啮合，第四二圆柱齿轮和第六二圆柱齿轮同时与第八一圆柱齿轮相啮合；第三二圆柱齿轮同时与第五一圆柱齿轮、第七一圆柱齿轮相啮合，第五二圆柱齿轮和第七二圆柱齿轮同时与第八二圆柱齿轮相啮合。...

【技术特征摘要】
1.一种两次功率分流的共轴式双旋翼传动装置，其特征在于：包括基础装置和至少一个子装置，基础装置包括第一输出轴、第二输出轴、第八一圆柱齿轮和第八二圆柱齿轮，第八一圆柱齿轮固定于第一输出轴上，第八二圆柱齿轮固定于第二输出轴上；子装置包括第一一圆柱齿轮、第二一面齿轮、第三一面齿轮、第二二圆柱齿轮、第四一圆柱齿轮、第六一圆柱齿轮、第四二圆柱齿轮、第六二圆柱齿轮、第三二圆柱齿轮、第五一圆柱齿轮、第七一圆柱齿轮、第五二圆柱齿轮和第七二圆柱齿轮；第二一面齿轮与第三一面齿轮的轴线相同，且上下面对面布置；第二一面齿轮与第二二圆柱齿轮均固定于第二传动轴；第四一圆柱齿轮与第四二圆柱齿轮均固定于第四传动轴；第六一圆柱齿轮与第六二圆柱齿轮均固定于第六传动轴；第三一面齿轮与第三二圆柱齿轮均固定于第三传动轴；第五一圆柱齿轮与第五二圆柱齿轮均固定于第五传动轴；第七一圆柱齿轮与第七二圆柱齿轮均固定于第七传动轴；第一一圆柱齿轮同时与第二一、第三一面齿轮相啮合...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳广虎，杜状状，陆凤霞，鲍和云，冯正玖，丁景伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32