[发明专利]反方向旋转的同轴双旋翼直升机主减速器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种新的直升机主减速器，尤其是高机动性能的军用直升机与重型、超重型直升机的主减速器。

背景技术

目前，公知的直升机主减速器，一般是行星减速器与复合行星减速器，单级速比不大，而且是单旋翼。随着飞机发动机技术的发展，高性能、高转速、大功率的飞机发动机不断出现，与之适应的减速器就要增加级数。这样，既增加了飞机本身的重量，制造成本，而且还降低了机械传动效率。再者，因为是单旋翼旋转，机身就会产生与旋翼转向相反的力矩。那么，要使飞机能正常飞行，就必须用总功率的百分之十二左右的功率给尾桨，在瞬时情况下，尾桨的功率可达总功率的25％，用来产生一种力矩来抵消，平衡旋翼产生的力矩。因为这是一种动态平衡，在飞机的一些工作时(如导弹发射)，就会产生一些不稳定的状态，加大了工作的失误(如导弹射击不到目标的概率增加)。

发明内容

为了克服单旋翼直升机在一些工作中的不稳定状态，减少减速器的构件、重量，提高机械传动效率与速比，本发明提供一种齿差式自由行星反向旋转的同轴双旋翼直升飞机主减速器。与之相配的尾桨是一个在以机身轴线为中心线，在水平面上以夹角为30°—60°，在垂直面向下15°—30°的活动双尾桨，其目的是加大飞机的稳定性、灵活性和速度。特别是在垂直线上，一架飞机吊一架飞机，进行多架飞机的联合作业，用以吊运重型、超重型物体，如在战场上吊运各种坦克和装甲车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：本发明由三个部分构成。其一、能均匀地把动力分成两面路，并使上、下主动锥齿轮均衡受力的天平摇臂机构，该机构由动力输入轴，销轴盘，销轴，天平摇臂，法兰盘，主、从斜齿轮与上、下锥齿轮组成。其中动力输入轴，销轴盘，销轴是一个整体构件。天平摇臂与柴油机气门结构相似，只不过两端等长。主动斜齿轮是套在动力输入轴上的，与轴的配合是高精度的动配合。其工作方式是：当动力经输入轴，销轴盘，使销轴旋转，从而也带动天平摇臂旋转。天平摇臂的一端是上主动锥齿轮与法兰盘，天平摇臂的另一端是主动斜齿轮，从动斜齿轮与主动斜齿轮啮合，又通过轴与下主动锥齿轮刚性相连。而上、下主动锥齿轮同时驱动一个双面从动锥齿轮。一旦因制造误差或其它原因，使上、下主动锥齿轮在双面锥齿轮上受力不均时，非常灵活的天平摇臂就会变化一个角度，使上、下主动锥齿轮在双面从动锥齿轮受力处在一个均衡的状态。另外，双面从动锥齿轮是处在上、下两个主动锥齿轮的中间，也就是说，双面锥齿轮的轴向运动受到约束。那么，与双面从动锥齿轮刚性连结的太阳轮齿轮轴，行星轮齿轮轴的轴向运动同样也受到了约束，这样，减轻了PV值相当大的太阳轮齿轮轴的轴承负荷。本机构虽然增加了一些零件，结构复杂一些，但能使构件受力均衡，减速器整体布局合理，重量减轻。

其二、自由行星减速级，该级由一个双面从动锥齿轮，太阳轮齿轮轴，行星轮齿轮轴，固定内齿圈，内、外旋翼内齿圈，上、下滚动环，内、外旋翼轴等组成。为提高可靠性，减轻重量，减少加工成本，主要受力部件都设计成整体成的结构。本发明中的行星齿轮轴，就是一具由五个齿轮组成的整体结构，两边的斜齿轮就是一拉开一定距离的人字齿结构，与太阳轮齿轮轴的上、下斜齿轮啮合，来约束行星轮齿轮轴的轴向运动，中间有基准齿轮，与固定内齿圈啮合，用以固定各行星轮齿轮轴的相互间的角度不变；顺向齿轮，与外旋翼的内齿圈啮合，其齿数大于基准齿轮；逆向齿轮，与内旋翼内齿圈啮合，其齿数小于基准齿轮。在斜齿轮的外两边，有滚动环槽，用以安放滚动环，来约束行星轮齿轮轴的径向运动。

其传动方式是：当动力使双面动锥齿轮高速旋转时，带动太阳轮齿轮轴同样的高速旋转，通过上、下斜齿轮，使行星轮齿轮轴在固定内齿圈内作行星运转，正如地球绕太阳一样，有公转，也有自转。当外旋翼内齿圈的齿数(也就是顺向齿轮)大于固定内齿圈齿数时，也就是基准齿轮，外旋翼的转速，以齿数差的形式减速运转，方向与行星轮齿轮轴的公转方向相同；同理内旋翼的内齿圈的齿数(也就是逆向行星齿轮)小于固定内齿圈齿数时，内旋翼的转速同样也以齿数差的形式作减速运动，运转方向与行星轮齿轮轴的公转方向相反。经过大减速比后的低速大扭矩的动力，在内、外旋翼轴上端的花键法兰(约束经向力矩)螺丝法兰(约束轴向力矩)联合作用下，传给内、外旋翼，作低速旋转，产生升力，使飞机上升，飞行。