倾转旋翼机动力传动机构的制作方法

1.本发明涉及一种动力传动机构，具体讲是一种倾转旋翼机动力传动机构，属于动力传动系统结构设计领域。


背景技术：

2.倾转旋翼机是一种将固定翼飞机和直升机融为一体的新型飞行器，有人形象地称其为空中“混血儿”。倾转旋翼机既有直升机垂直起降和悬停功能，又有固定翼高速飞行能力的复合飞行器，未来将具有广阔的应用空间。由于倾转旋翼机具有长航时、大速度以及良好的燃油经济性受到了越来越多的青睐。
3.目前，现有的倾转旋翼机大多为倾转部分是发动机与齿轮箱一起倾转，转动惯量较大、转动不灵活，影响飞行的可靠性；少有的电动倾转旋翼机型，但其缺点是航时短、载重量小和可靠性差。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种旋翼倾转惯量小、旋转灵活，且航时长、载重量大、可靠性好的倾转旋翼机动力传动机构。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供的倾转旋翼机动力传动机构，包括两个动力输入组件，所述两个动力输入组件分别连接功率分流组件，所述功率分流组件分别连接动力输出组件；
6.所述两个动力输入组件之间连接传动组件，传动组件用于将两个动力输入组件的输出功率相连通；
7.所述动力输出组件均连接倾转驱动组件，倾转驱动组件用于控制动力输出组件的旋转。
8.本发明中，所述接功率分流组件包括功率联通齿轮和功率分流齿轮，所述功率分流齿轮与功率联通齿轮相啮合；
9.所述功率联通齿轮连接动力输入组件；
10.所述动力输入组件经功率联通齿轮连接传动组件；
11.所述功率联通齿轮连接动力输出组件。
12.本发明中，所述功率联通齿轮与动力输入组件通过柔性轴相连接。
13.本发明中，所述功率分流组件包括附件齿轮，所述附件齿轮与功率分流齿轮相啮合。
14.本发明中，所述动力输出组件包括输入齿轮、减速换向齿轮和行星减速机构；
15.所述输入齿轮连接功率分流组件，输入齿轮与减速换向齿轮相啮合；
16.所述减速换向齿轮连接行星减速机构。
17.本发明中，所述动力输出组件连接旋翼，所述两个动力输出组件上的旋翼旋转方向相反。
18.本发明中，所述倾转驱动组件包括电机、蜗杆和蜗轮；
19.所述电机连接蜗杆，所述蜗轮与动力输出组件固联；
20.所述蜗杆和蜗轮相啮合。
21.本发明中，所述动力输入组件包括动力供应机构、第一换向锥齿轮轴和第二换向锥齿轮轴；
22.所述动力供应机构连接第一换向锥齿轮轴；
23.所述第一换向锥齿轮轴与第二换向锥齿轮轴相啮合，用于实现动力供应机构输出功率的换向和减速。
24.本发明中，所述动力供应机构与第一换向锥齿轮轴之间连接单向离合器。
25.本发明中，所述动力供应机构与第一换向锥齿轮轴之间连接膜盘联轴器。
26.本发明的益效果在于：(1)由于动力输出组件没有与发动机直接相连，倾转时只需动力输出组件旋转，动力输入组件和功率分流组件可保持固定，从而减小倾转时的转动惯量，且降低旋转所需空间，保证了转动灵活，更有利于机身的流线型设计；(2)传动组件连通两台动力输入组件输出功率，具有安全双裕度，确保飞机的长航时、大载重量和高可靠性；(3)通过蜗轮蜗杆组件实现旋翼的倾转，旋转灵活且所需空间小；蜗轮蜗杆反带具有自锁能力，能够保证旋翼在任何位置锁止，从而可在任意位置保证动力输出组件固定；(4)两个动力输出组件上的旋翼旋转方向相反，可抵消旋转时的反扭矩，提高飞机飞行时的稳定性；(5)单向离合器可以防止旋翼反带发动机，提高飞机的安全系数；膜盘联轴器和柔性轴对零部件加工误差和安装误差有较大的补偿能力，从而降低各部件的装配要求；(6)附件齿轮中有内花键，可连接滑油泵或发电机等其他功能附件，拓展飞机的功能。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本发明倾转旋翼机传动机构；
29.图2是整个传动系统功率传递结构示意图；
30.图3是一个分支的传动结构图；
31.图4是柔性轴的结构图；
32.图5是一个分支的功率传递路线图；
33.图6是一个分支的旋翼倾转机构。
34.图中标号：1-发动机，2-法兰，3-膜盘联轴器，4-超越离合器，5-功率换向齿轮箱，6-功率分流齿轮箱，7-柔性轴，8-传动轴，9-动力输出组件，10-第一安装座，11-第二安装座，12-驱动电机，13-蜗杆，14-蜗轮，15-第一换向锥齿轮轴，16-第二换向锥齿轮轴，17-功率联通齿轮，18-功率分流齿轮，19-附件齿轮轴，20-输入齿轮，21-减速换向齿轮，22-行星减速机构。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
40.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.如图1至3、5所示，本实施例中的倾转旋翼机动力传动机构为一款双发安全双裕度的传动机构。包括发动机1，发动机1通过依次法兰2、膜盘联轴器3以及单向离合器4与第一换向锥齿轮轴15相连接。第一换向锥齿轮轴15与第二换向锥齿轮轴16为一对相啮合的弧齿锥齿轮，第一换向锥齿轮轴15与第二换向锥齿轮轴16安装在功率换向齿轮箱5内，用于实现发动机1输出功率的换向同时进行减速。发动机1、法兰2、膜盘联轴器3、单向离合器4、第一换向锥齿轮轴15和第二换向锥齿轮轴16组成动力输入机构。
43.本实施例中，在发动机1与第一换向锥齿轮轴15之间设置膜盘联轴器3的作用是为了补偿相连轴的位移和角度偏差。
44.本实施例中，单向离合器4设置的作用为了防止旋翼反带发动机1，造成发动机1的损坏。
45.如图5所示，功率分流组件包括功率联通齿轮17、功率分流齿轮18以及附件齿轮轴19，功率联通齿轮17、功率分流齿轮18和附件齿轮轴19安装在功率分流齿轮箱6内。其中，功
率联通齿轮17依次通过膜盘联轴器3、法兰2连接第二换向锥齿轮轴16。
46.功率分流齿轮18位于功率联通齿轮17与附件齿轮轴19之间，分别与功率联通齿轮17、附件齿轮轴19相啮合。附件齿轮轴19中有内花键，可连接滑油泵或发电机，从而实现飞机功能的进一步拓展。
47.如图3和5所示，功率分流齿轮箱6与第一安装座10固定连接，功率分流齿轮18与输入齿轮20均有内花键，二者之间通过柔性轴7进行功率传递。
48.如图4所示，柔性轴7两端为外花键，柔性轴7属于动力传动轴，由于其具有较小的刚度因此可对零件加工误差和安装误差提供补偿，降低装配要求。该轴可从功率分流齿轮18左侧抽出，方便检修和更换。
49.如图5所示，输入齿轮20与减速换向齿轮21啮合，减速换向齿轮21连接行星减速机构22，行星减速机构22连接飞机旋翼，组成动力输出组件9。采用减速换向齿轮21与行星减速机构22的结合，保证动力输出组件9具有较大的减速比。本实施例中，输入齿轮20与减速换向齿轮21为一对弧齿锥齿轮。
50.如图3和5所示，动力输出组件9设置于第一安装座10与第二安装座11之间，可绕第一安装座10和第二安装座11旋转。
51.如图6所示，本实施例中，旋转的动力来自倾转驱动组件，倾转驱动组件包括驱动电机12、蜗杆13和蜗轮14。其中，驱动电机12安装在第二安装座11上，驱动电机12与蜗杆13固联，蜗轮14与动力输出组件9固定连接。通过控制驱动电机12的正反转来带动动力输出组件9，进而实现飞机旋翼的倾转。由于动力输出组件9转动惯量小，因此旋转比较灵活，且蜗轮14和蜗杆13组件反带具有自锁性，能够及时锁止动力输出组件9位置。
52.如图1和2所示，本实施例中，动力输出组件9、功率分流组件、倾转驱动组件和动力输入机构均为两套，呈左右分布。两套功率分流组件中的功率联通齿轮17之间通过传动轴8连接起来。传动轴8作用为连接两台发动机1输出功率，提供安全双裕度，这样可以保证在一台发动机1失去功率时，另一台发动机1依然可以保证整个系统的工作，提高整个飞行系统的安全可靠性。
53.本实施例中，左右飞机旋翼的最终输出转速方向相反，以相互抵消反扭矩，保证传动系统的飞行稳定性。
54.本实施例的倾转旋翼传动机构，该可传递大功率，具有大减速比，同时具有安全双裕度，倾转时只需动力输出组件9旋转，动力输入组件和功率分流组件可保持固定，从而减小倾转时的转动惯量，且降低旋转所需空间。膜盘联轴器3和柔性轴7对零部件加工误差和安装误差有较大的补偿能力，降低各部件的安装标准。
55.本发明提供了一种倾转旋翼机动力传动机构的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

技术特征：
1.一种倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：包括两个动力输入组件，所述两个动力输入组件分别连接功率分流组件，所述功率分流组件连接动力输出组件；所述两个动力输入组件之间连接传动组件，传动组件用于将两个动力输入组件的输出功率相连通；所述动力输出组件均连接倾转驱动组件，倾转驱动组件用于控制动力输出组件的旋转。2.根据权利要求1所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述接功率分流组件包括功率联通齿轮和功率分流齿轮，所述功率分流齿轮与功率联通齿轮相啮合；所述功率联通齿轮连接动力输入组件；所述动力输入组件经功率联通齿轮连接传动组件；所述功率联通齿轮连接动力输出组件。3.根据权利要求2所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述功率联通齿轮与动力输入组件通过柔性轴相连接。4.根据权利要求2所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述功率分流组件包括附件齿轮，所述附件齿轮与功率分流齿轮相啮合。5.根据权利要求1至3任一项所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述动力输出组件包括输入齿轮、减速换向齿轮和行星减速机构；所述输入齿轮连接功率分流组件，输入齿轮与减速换向齿轮相啮合；所述减速换向齿轮连接行星减速机构。6.根据权利要求1至3任一项所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述动力输出组件连接旋翼，所述两个动力输出组件上的旋翼旋转方向相反。7.根据权利要求1至3任一项所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述倾转驱动组件包括电机、蜗杆和蜗轮；所述电机连接蜗杆，所述蜗轮与动力输出组件固联；所述蜗杆和蜗轮相啮合。8.根据权利要求1至3任一项所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述动力输入组件包括动力供应机构、第一换向锥齿轮轴和第二换向锥齿轮轴；所述动力供应机构连接第一换向锥齿轮轴；所述第一换向锥齿轮轴与第二换向锥齿轮轴相啮合，用于实现动力供应机构输出功率的换向和减速。9.根据权利要求8所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述动力供应机构与第一换向锥齿轮轴之间连接单向离合器。10.根据权利要求9所述的倾转旋翼机动力传动机构，其特征在于：所述动力供应机构与第一换向锥齿轮轴之间连接膜盘联轴器。

技术总结
本发明公开了一种倾转旋翼机动力传动机构，属于动力传动系统结构设计领域。包括两个动力输入组件，两个动力输入组件分别连接功率分流组件，功率分流组件连接动力输出组件；两个动力输入组件之间连接传动组件，传动组件用于将两个动力输入组件的输出功率相连通；动力输出组件均连接倾转驱动组件，倾转驱动组件用于控制动力输出组件的旋转。由于动力输出组件没有与发动机直接相连，倾转时只需动力输出组件旋转，动力输入组件和功率分流组件可保持固定，从而减小倾转时的转动惯量，且降低旋转所需空间，保证了转动灵活，更有利于机身的流线型设计；传动组件连通两台动力输入组件输出功率，具有安全双裕度，确保飞机的长航时、大载重量和高可靠性。量和高可靠性。量和高可靠性。


技术研发人员：高鹏 王永辉 杨长盛 闫卫平
受保护的技术使用者：中国人民解放军总参谋部第六十研究所
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/4/5