[发明专利]用于直升飞机驱动单元的非旋转万向接头

说明书

技术领域

本发明涉及用于连接直升飞机发动机外壳和减速齿轮外壳的非旋转万向接头(universal joint)。

背景技术

该类万向接头也被称为万向节(gimbal)，并针对发动机限定均衡约束(isostatic constraint)，从而一方面补偿由热膨胀引起的运动，且另一方面补偿由减速齿轮传递到发动机的相对少量的运动，该少量运动由直升飞机的主螺旋桨施加在减速齿轮上的负载引起。

已知的非旋转万向接头的十字头(spider)由一环限定，该环的中央具有用于同心轴(coaxial shaft)的空间，该同心轴旋转从而将动力从发动机传递到减速齿轮。该环连接到相对发动机外壳固定且沿直径相对的第一对臂，并且该环还连接到第二对臂，该第二对臂相对第一对臂偏离90°并相对于减速齿轮外壳固定。

所述环和所述臂的端部通过各自的螺栓(bolt)连接，螺栓相对于环的轴线和旋转传动轴径向延伸，且每个螺栓都包括头部抵靠(rest)在相对臂的外表面上的螺钉(screw)、和旋拧到螺钉的钉杆(screw shank)的端部并抵靠在环的内表面上的螺母。

环通常对螺栓施加剪切应力并对臂施加弯曲应力，这些力难于量化。在所述的已知解决方案中，螺钉的钉杆上的剪切应力和臂上的弯曲应力相对剧烈，这是由于螺钉从臂伸出；且已知的解决方案受到磨蚀(fret)，即由彼此摩擦的相对移动接触表面引起的磨损(wear)，特别是螺钉的钉杆表面与环中的孔的内表面的摩擦所引起的磨损。

磨损和剧烈的剪切和弯曲应力导致螺钉和臂失效，因此螺栓和万向节整体必须在设计阶段就要增强，因此导致重量增加。

为了最小化每个螺钉杆上的剪切应力和臂上的弯曲应力，而不增加重量，臂可设计有被十字头环的带孔的各个部分接合的端叉(end fork)；且四个螺钉中的每个均通过各个叉件装配，即，支撑在间隔开的两点处。通过避免螺钉的伸出，该类组件减小了环对螺钉施加的弯曲应力，且因此减小了剪切应力。该类型的一个解决方案作为现有技术在专利EP1539573中描述，并对应于权利要求1中的前序部分。

因此需要进一步改进上述已知解决方案，从而减小由磨蚀和冲击引起的磨损，并最小化其体积。

发明内容

本发明的目的是提供用于直升飞机驱动单元的非旋转万向接头，其被设计成以直接的、低成本的方式实现上述目的，且其优选地易于安装在直升飞机发动机与减速齿轮之间。

根据本发明，提供了用于直升飞机驱动单元的非旋转万向接头，该非旋转万向接头包括：

-由一环限定的十字头，其绕纵向轴线延伸并包括四个连接部分，该四个连接部分间隔90°且具有相对于所述纵向轴线的各自的径向的第一通孔；

-两个连接构件，其相对于发动机外壳和减速齿轮外壳固定，且包括各自的成对的臂；每个连接构件的臂彼此沿直径相对，并相对于另一连接构件的臂偏离90°，且包括各自的叉件；所述叉件的每一个均包括两个相对指状物，这两个指状物在其间限定由对应的所述连接部分接合的切向狭槽；且每个所述叉件的指状物具有与对应连接部分中的第一孔同轴的第二通孔；

-四个连接螺栓装置，每个连接螺栓装置均用于将相应的所述叉件固定到对应的所述连接部分，且每个连接螺栓装置均包括：

a)带有接合第一孔和第二孔的钉杆(shank)的螺钉；

b)旋拧到所述钉杆的带螺纹端部的螺帽(nut screw)；

所述接头的特征在于所述螺栓装置包括第一阻尼装置，其置于螺钉的钉杆与环的连接部分之间。

附图说明

下面参考附图通过例子说明本发明的优选的、非限制性实施方式，附图中：

图1示出根据本发明的用于直升飞机驱动单元的非旋转万向接头的横截面；

图2示出了图1中的非旋转万向接头的分解示图，为了清晰起见移去了一些部件；

图3示出了图1中的非旋转万向接头的放大细节。

具体实施方式

图1中标号1表示直升飞机驱动单元的整体，其包括涡轮发动机2和通过沿纵向轴线5延伸的旋转传动轴4连接的减速齿轮3(部分且示意地示出)。发动机2和减速齿轮3包括各自的外壳6和7，它们通过非旋转万向接头10彼此连接，该非旋转万向接头也就是所谓的万向节。

轴4穿过接头10同轴地装配，且接头10包括两个连接构件11、12，两个连接构件由固定到各个外壳6和7的额外主体、或由形成各个外壳6和7的一部分的部分限定。