[发明专利]一种高速直升机传动系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于航天航空领域，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。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明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。

本发明的优点在于：

1、本发明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。