[发明专利]具有衬垫轴承的旋翼飞行器扭矩耦合件

说明书

技术领域

本发明总体涉及扭矩耦合件，尤其涉及在旋翼飞行器的旋翼头部中使用的扭矩耦合件。

背景技术

诸如直升飞机和斜旋翼飞机的旋翼飞行器的旋翼头部使用旋翼主轴进行旋转。该旋翼头部一般包括轭架(yoke)，用于将扭矩从旋翼主轴传递至轭架的扭矩耦合装置，以及多个附接于轭架的叶片。叶片通常采用可变间距(pitch)叶片，与旋翼头部共同旋转的各种构造的控制机构用于控制叶片间距。

在采用许多类型的控制机构的情况下，旋转控制件需要尽可能多的空间来实现最有利的控制-系统耦合。因为旋转控制系统和扭矩耦合装置在一定的体积内争夺空间，所以工程师必须在减小耦合装置的尺寸这一要求与对于强度的需求之间作出平衡，因为强度大时一般就意味着部件的体积增加。

虽然在旋翼头部的技术中已经出现很大进展，但是仍然存在明显的缺点。

发明内容

需要一种改善的扭矩耦合件，尺寸减小并且强度增加，以传递高扭矩。

因此，本发明的目的是提供用于传递高扭矩的减小尺寸和增加强度。

一种用于旋翼飞行器的旋翼头部的扭矩耦合件构造成随着主轴进行旋转并且使得所连接的轭架旋转。该耦合件具有随着主轴进行旋转并且大体径向延伸的多个耳轴。多个衬垫轴承组件的每个具有以层叠球形轴承连接至所述耳轴其中之一的中心部件以及固定至中心部件的相对侧的多个层叠衬垫轴承。所述层叠轴承具有交替的刚性层和弹性层。轴承支座固定至每个衬垫轴承并且连接至一轭架以随着主轴旋转该轭架。该衬垫轴承组件允许通过衬垫轴承的弹性层的弹性剪切变形而实现每个中心部件与相关轴承支座之间的以及每个中心部件与轴承支座之间相对移动，这允许所连接的轭架相对于主轴旋转。

本发明带来若干优势，包括：(1)尺寸减小；(2)重量减小；以及(3)传递高扭矩的能力。

附图说明

为了更完整地理解本发明，包括其特征和优势，参照本发明的详细说明并且结合附图，其中：

图1是安装有根据本发明优选实施例的扭矩耦合件的旋翼头部的倾斜视图；

图2是图1的旋翼头部的局部分解倾斜视图；

图3是图1的旋翼头部的局部分解倾斜视图；

图4是本发明的衬垫轴承的侧视图；

图5是图4的衬垫轴承沿着剖面线V-V所作的俯视剖面图；

图6是安装有本发明的扭矩耦合件的备选实施例的旋翼头部的倾斜视图；以及

图7是图6的旋翼头部的局部分解倾斜视图。

具体实施方式

本发明提供一种适合用于旋翼飞行器的旋翼头部中的高扭矩耦合件，能够以直升飞机模式竖直飞行，以及以飞机模式向前飞行。本发明的耦合件能够将较高的扭矩从旋转主轴传递至旋翼轭架，同时以所需角度实现轭架的相对移动。本发明的耦合件比现有设计更加紧凑，允许有利的叶片控制系统耦合并且允许由于稳定性增加而加快飞机模式下的飞行速度。

在优选实施例中，本发明的扭矩耦合件使用层叠衬垫轴承和层叠球形轴承以允许轭架相对于主轴进行所需的旋转运动。该衬垫轴承在扑翼中心具有焦点并且优选地具有人字形横截面以改善衬垫轴承的稳定性，但是也可使用其他横截面形状。将衬垫轴承的刚性层聚焦在扑翼轴线会大大地减小球形轴承中的竖起(cocking)移动。所改善的设计也会将球形竖起重新导向为与驱动耳轴同心。这些改善使得这一耦合在减小弹性部件中剪切应力的同时传递所需的扭矩。

参照附图，图1至3示出用于斜旋翼飞行器的旋翼头部11，该旋翼头部11安装有根据本发明的扭矩耦合件13。旋翼头部11包括耦合件13和安装至耦合件13以随着耦合件13进行旋转的轭架15。轭架15构造成允许旋翼叶片(未示出)附接至轭架15的外部分17。旋翼头部11如图所示组装至旋翼主轴19上，使得当主轴19围绕轴线20旋转时，该旋翼头部11也进行旋转。