一种高速直升机传动系统技术方案

本发明专利技术的一种高速直升机传动系统，属于航天航空领域，包括主旋翼传动子系统和螺旋桨传动子系统，其结构采用纯锥齿轮轮系，由螺旋桨水平换向锥齿轮副、主旋翼垂直换向锥齿轮副、两翼水平换向锥齿轮副组成。动力由直升机主减轴输入，通过两条路径传递动力分别驱动主旋翼和两翼螺旋桨，一条路径为从主减轴传递至螺旋桨水平换向锥齿轮副和两翼螺旋桨锥齿轮副，再经过两翼螺旋桨锥齿轮副水平换向从而驱动螺旋桨，另一条路径为从主减轴传递至主旋翼垂直换向锥齿轮副，而后驱动主旋翼实现动力输出。本发明专利技术在实现动力垂直换向驱动主旋翼和水平换向驱动螺旋桨两个功能的同时，其结构紧凑、重量小、传递效率高且稳定性好，并拥有稳定的驱动能力，实现中高速传递。

A high speed helicopter transmission system

【技术实现步骤摘要】
一种高速直升机传动系统
本专利技术属于航天航空领域，涉及一种用于将发动机动力传递并分配到主旋翼与螺旋桨的传动系统。
技术介绍
传动系统是高速直升机的三大关键动部件之一，其主要作用是带动发动机附件及飞机附件工作，将发动机的功率和转速按一定的传动比传递到高速直升机的主旋翼、螺旋桨和其他附件，是直升机发动机动力输出不可缺少的动力传输部件。传动系统的性能很大程度上决定了整个直升机工作性能和可靠性。因为直升机的特殊工作要求，所以对其传动系统拥有更加严格的要求，在实现高速直升机传动的功能要求的前提下，直升机传动系统必须拥有更紧凑的结构、更轻的重量、更可靠的传动、更高的传动效率以及更平稳的输出功率。目前的高速直升机传动系统，无论是锥齿轮系+一级或两级行星轮系结构还是平行轮系+锥齿轮系+一级或两级行星轮系结构在实现直升机的功能要求下，其传动效率偏低、径向尺寸较大、重量偏大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高速直升机的动力传动系统，以解决传动系统在满足主旋翼垂直动力输出和螺旋桨水平动力输出的功能要求下，其径向尺寸较大、重量过重、强度低、寿命低等问题，以保证结构紧凑、传动效率高以及可靠度高。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术拟公开一种高速直升机传动系统，包括：主旋翼传动子系统，由设于主减轴上的主旋翼垂直换向入锥齿轮和螺旋桨水平换向入锥齿轮、设于主旋翼垂直换向输出轴上并与主旋翼垂直换向入锥齿轮啮合的主旋翼垂直换向出锥齿轮组成；螺旋桨传动子系统，在主旋翼传动子系统两侧对称布置，由设于两翼螺旋桨水平换向输出轴上并与螺旋桨水平换向入锥齿轮啮合的两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮、设于两翼螺旋桨输入轴上的两翼螺旋桨入锥齿轮、桥接于两翼螺旋桨水平换向输出轴和两翼螺旋桨输入轴的长轴、设于两翼螺旋桨输出轴上并与两翼螺旋桨入锥齿轮啮合的两翼螺旋桨出锥齿轮组成。进一步，所述主减轴分别与螺旋桨水平换向入锥齿轮和主旋翼垂直换向入锥齿轮之间采用过盈连接或者花键连接，并由面对面安装式角接触球轴承支撑。进一步，所述两翼螺旋桨水平换向输出轴与两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮之间、所述主旋翼垂直换向输出轴与主旋翼垂直换向出锥齿轮之间、所述两翼螺旋桨输入轴与两翼螺旋桨入锥齿轮之间、所述两翼螺旋桨输出轴与两翼螺旋桨出锥齿轮之间为一体式结构，并各自由两个背对背安装式圆锥滚子轴承支撑。进一步，所述长轴的两端通过联轴器分别与两翼螺旋桨水平换向输出轴和两翼螺旋桨输入轴连接，并由两个深沟球轴承支撑。进一步，两侧的两翼螺旋桨水平换向输出轴之间的夹角为140°至160°。进一步，所述主减轴、螺旋桨水平换向输入轴、两翼螺旋桨水平换向输出轴、主旋翼垂直换向输入轴、主旋翼垂直换向输出轴、长轴、两翼螺旋桨输入轴和两翼螺旋桨输出轴均采用空心轴结构。本专利技术的优点在于：1、本专利技术所公开的高速直升机传动系统，主减轴左、右采用面对面安装式角接触球轴承支撑、两翼螺旋桨水平换向输出轴采用背对背安装式圆锥滚子轴承支撑、两翼螺旋桨输入轴与两翼螺旋桨输出轴均采用背对背安装式圆锥滚子轴承支撑、主旋翼垂直换向轴采用背对背安装式圆锥滚子轴承支撑，有助于抵消传动系统锥齿轮啮合产生的轴向力，有利于提高传动的稳定性，传动更加平稳。2、本专利技术所公开的高速直升机传动系统，两翼螺旋桨水平换向输出轴、两翼螺旋桨输入轴与两翼螺旋桨输出轴、主旋翼垂直换向轴和长轴均采用两个轴承支撑，有利于减小齿轮啮合的错位量，使得传动系统的传动平稳可靠，能输出稳定扭矩与转速。3、本专利技术所公开的高速直升机传动系统，螺旋桨水平换向入锥齿轮、两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮、主旋翼垂直换向入锥齿轮、主旋翼垂直换向出锥齿轮、两翼螺旋桨入锥齿轮、两翼螺旋桨出锥齿轮均采用高精度制锥齿轮，有利于提高齿轮啮合的重合度，使得传动更加平稳可靠。4、本专利技术所公开的高速直升机传动系统，整体采用纯锥齿轮轮系，极大的减小了传动系统的传动级数，使得传动能够达到更高的效率、更高的可靠度、更小的空间与重量。5、本专利技术所公开的高速直升机传动系统，两侧两翼螺旋桨水平换向输出轴之间的夹角为140°至160°，且两轴对称布置，使得主旋翼垂直换向出锥齿轮与两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮不会互相干涉啮合，使得传动系统径向空间更小，结构更加紧凑。6、本专利技术所公开的高速直升机传动系统，两翼螺旋桨水平换向输出轴与两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮之间、主旋翼垂直换向输出轴与主旋翼垂直换向出锥齿轮之间、两翼螺旋桨输入轴与两翼螺旋桨入锥齿轮之间、两翼螺旋桨输出轴与两翼螺旋桨出锥齿轮之间为一体式结构，很大程度上减少了整个传动机构的连接环节，减小了安装误差，保证传动的平稳性，同时一定程度上减轻传动系统重量。7、本专利技术所公开的高速直升机传动系统，主减轴、螺旋桨水平换向输入轴、两翼螺旋桨水平换向输出轴、主旋翼垂直换向输入轴、主旋翼垂直换向输出轴、长轴、两翼螺旋桨输入轴和两翼螺旋桨输出轴均采用空心轴结构，进一步减轻传动系统重量。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术的高速直升机传动系统三维图；附图标记：1主减轴，17螺旋桨水平换向入锥齿轮，4两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮，7两翼螺旋桨水平换向输出轴，11、15联轴器，3主旋翼垂直换向入锥齿轮，21主旋翼垂直换向出锥齿轮，18主旋翼垂直换向输出轴，14长轴，10两翼螺旋桨输入轴，8两翼螺旋桨入锥齿轮，23两翼螺旋桨出锥齿轮，26两翼螺旋桨输出轴，2、16角接触球轴承，5、6、9、19、20、22、24、25圆锥滚子轴承，12、13深沟球轴承；图2为本专利技术的高速直升机传动系统传动原理图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。由图1可见，本实施例中的高速直升机传动系统，包括：主旋翼传动子系统，由设于主减轴1上的主旋翼垂直换向入锥齿轮3和螺旋桨水平换向入锥齿轮17、设于主旋翼垂直换向输出轴18上并与主旋翼垂直换向入锥齿轮3啮合的主旋翼垂直换向出锥齿轮21组成；螺旋桨传动子系统，在主旋翼传动子系统两侧对称布置，二者两翼螺旋桨水平换向输出轴之间的夹角为150°，由设于两翼螺旋桨水平换向输出轴7上并与螺旋桨水平换向入锥齿轮17啮合的两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮4、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速直升机传动系统，其特征在于，包括：/n主旋翼传动子系统，由设于主减轴(1)上的主旋翼垂直换向入锥齿轮(3)和螺旋桨水平换向入锥齿轮(17)、设于主旋翼垂直换向输出轴(18)上并与主旋翼垂直换向入锥齿轮啮合的主旋翼垂直换向出锥齿轮(21)组成；/n螺旋桨传动子系统，在主旋翼传动子系统两侧对称布置，由设于两翼螺旋桨水平换向输出轴(7)上并与螺旋桨水平换向入锥齿轮啮合的两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮(4)、设于两翼螺旋桨输入轴(10)上的两翼螺旋桨入锥齿轮(8)、桥接于两翼螺旋桨水平换向输出轴和两翼螺旋桨输入轴的长轴(14)、设于两翼螺旋桨输出轴(26)上并与两翼螺旋桨入锥齿轮啮合的两翼螺旋桨出锥齿轮(23)组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速直升机传动系统，其特征在于，包括：
主旋翼传动子系统，由设于主减轴(1)上的主旋翼垂直换向入锥齿轮(3)和螺旋桨水平换向入锥齿轮(17)、设于主旋翼垂直换向输出轴(18)上并与主旋翼垂直换向入锥齿轮啮合的主旋翼垂直换向出锥齿轮(21)组成；
螺旋桨传动子系统，在主旋翼传动子系统两侧对称布置，由设于两翼螺旋桨水平换向输出轴(7)上并与螺旋桨水平换向入锥齿轮啮合的两翼螺旋桨水平换向出锥齿轮(4)、设于两翼螺旋桨输入轴(10)上的两翼螺旋桨入锥齿轮(8)、桥接于两翼螺旋桨水平换向输出轴和两翼螺旋桨输入轴的长轴(14)、设于两翼螺旋桨输出轴(26)上并与两翼螺旋桨入锥齿轮啮合的两翼螺旋桨出锥齿轮(23)组成。


2.根据权利要求1所述的高速直升机传动系统，其特征在于，所述主减轴分别与螺旋桨水平换向入锥齿轮和主旋翼垂直换向入锥齿轮之间采用过盈连接或者花键连接，并由面对面安装式角接触球轴承(16、2)支撑。


3.根据权利要求1所述的高速直升机传动系...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋朝省，闫国帅，李帅，朱才朝，汪言，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50