一种螺旋桨变距机构的制作方法

1.本实用新型涉及航空飞行器动力方案设计技术领域，尤其是涉及一种螺旋桨变距机构。


背景技术：

2.螺旋桨变距机构是螺旋桨变距系统的执行机构，能够将动力传递到桨根，使螺旋桨桨叶能够绕着桨轴在允许的范围内改变桨距角，保证螺旋桨在整个变距范围内，且桨毂和操纵组件等相关零件不发生运动干涉现象，保证一定的变距速度和变距范围，使飞行器在不同的飞行状态下有较高的效率，从而节省能源，提高飞行器的整体功能。
3.目前螺旋桨变距机构最常用到的装置为用液压缸驱动的变距机构和用电机传动的变距机构，其中电机传动的变距机构常采用电机旋转带动丝杠螺母运动，再经过变距滑块实现桨叶的旋转，然而这种传力路径较为复杂，且变距滑块轴向运动需要的空间较大，增加了桨毂的体积和重量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种螺旋桨变距机构，替代现有变距机构的技术方案，能够有效节省空间，降低螺旋桨重量。
5.本实用新型提供一种螺旋桨变距机构，包括桨毂和多个螺旋桨，所述桨毂侧面开设有均布的桨根安装孔，所述螺旋桨的里端转动安装在所述桨根安装孔内，所述桨毂内部转动安装有圆柱凸轮，所述圆柱凸轮内部安装有延伸至所述桨毂上方的传动轴，所述圆柱凸轮上开设有倾斜设置的弧形凹槽，所述弧形凹槽内滑动安装滑块，所述滑块上开设有水平设置的轴槽，所述轴槽内插接有偏心销轴，所述偏心销轴的外端偏心安装在所述螺旋桨的里端面。
6.进一步地，所述传动轴上开设有第一键槽和第二键槽，所述传动轴通过所述第一键槽和平键与位于所述桨毂上方的联轴器连接。
7.进一步地，所述圆柱凸轮的内壁上开设有与所述第二键槽对应的第三键槽，所述传动轴通过平键嵌入到所述第二键槽和所述第三键槽内连接所述圆柱凸轮。
8.进一步地，所述桨毂的顶面开设有第一安装孔，所述第一安装孔的中间位置安装有轴承固定环，所述轴承固定环的中间位置安装有第一轴承。
9.进一步地，所述第一安装孔的内壁设有内螺纹，所述轴承固定环的外壁设有外螺纹，所述第一安装孔和所述轴承固定环螺纹连接。
10.进一步地，所述桨毂的底面开设有第二安装孔，所述第二安装孔的中间位置安装有第二轴承。
11.进一步地，所述第一轴承和所述第二轴承的内圈均套接在所述传动轴的外壁。
12.进一步地，所述轴承固定环的上方设置有与所述桨毂顶面可拆卸连接的端盖，所述端盖的中间位置开设有圆孔，所述传动轴贯穿所述圆孔延伸至所述桨毂外部。
13.进一步地，所述桨毂顶面开设有位于所述第一安装孔边缘外部的螺纹孔，所述端盖上设有与所述螺纹孔对应的通孔，所述螺纹孔与所述通孔通过螺纹连接件连接。
14.进一步地，所述圆孔上安装有密封环。
15.本实用新型结构简单，安装方便，通过传动轴带动圆柱凸轮转动，进而使得滑块在倾斜的弧形凹槽内滑动，不需轴向移动，传力路径简单，仅轴向旋转运动即可实现滑块圆周运动，从而实现桨叶变距；有效替代采用液压缸或电动的现有技术方案，体积和重量很小，故障率极低，调控精度极高，工作性能非常稳定，可以广泛应用于螺旋桨变距机构。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式，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。
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型的传动轴结构示意图；
19.图3为本实用新型的圆柱凸轮结构示意图；
20.图4为本实用新型的滑块结构示意图；
21.图5为本实用新型的桨毂结构示意图；
22.图6为本实用新型的轴承端盖结构示意图；
23.图7为本实用新型的轴承固定环结构示意图；
24.附图标记说明：
25.图中：1-传动轴、11-第一键槽、12-第二键槽、2-圆柱凸轮、21-弧形凹槽、3-偏心销轴、4-桨毂、41-第一安装孔、42-螺纹孔、43-第二安装孔、5-滑块、51-轴槽、6-端盖、61-密封环、62-通孔、7-轴承固定环、71-轴承安装孔、72-外螺纹；
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
28.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“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实用新型中的具体含义。
29.实施例1
30.如图1-图7所示：
31.一种螺旋桨变距机构，包括桨毂4和三个螺旋桨，桨毂4侧面开设有均布的三个桨根安装孔，螺旋桨的里端转动安装在桨根安装孔内。
32.桨毂4内部转动安装有圆柱凸轮2，圆柱凸轮2内部安装有延伸至桨毂4上方的传动轴1，圆柱凸轮2上开设有倾斜设置的弧形凹槽21，弧形凹槽21内滑动安装滑块5，滑块5上开设有水平设置的轴槽51，轴槽51内插接有偏心销轴3，偏心销轴3的外端偏心安装在螺旋桨的里端面。
33.本装置中的螺旋桨与桨根安装孔的数量要一致，并且桨根安装孔的设置必须保证是在同一高度且为均匀分布，滑块5和偏心销轴3的数量同样与螺旋桨数量一致。
34.如图1和图2所示，传动轴1上开设有第一键槽11和第二键槽12，传动轴1通过第一键槽11和平键与位于桨毂4上方的联轴器连接，传动轴1通过联轴器连接电机等驱动装置。
35.平键和键槽的使用基础是联轴器靠近平键的内壁表面上开设有与平键配合的平键槽，此处不做过多阐述。
36.如图1-图4所示，圆柱凸轮2的内壁上开设有与第二键槽12对应的第三键槽，传动轴1通过平键嵌入到第二键槽12和第三键槽内连接圆柱凸轮2。
37.滑块5的外表面设有轴槽51，滑块5在圆柱凸轮2上的弧形凹槽21内做倾斜上下滑移运动，而偏心销轴3可以在轴槽51内左右移动，避免运动干涉，实现桨距角变化。
38.如图1和图5-7所示，桨毂4的顶面开设有第一安装孔41，第一安装孔41的中间位置安装有轴承固定环7，轴承固定环7的中间位置开设有轴承安装孔71，轴承安装孔71内安装有第一轴承。
39.第一安装孔41的内壁设有内螺纹，轴承固定环7的外壁设有外螺纹72，第一安装孔41和轴承固定环7螺纹连接。
40.传动轴1上还套接有套筒，套筒安装在圆柱凸轮2与第一轴承之间，套筒起到轴向定位的作用，限制圆柱凸轮2只进行轴向旋转运动。
41.桨毂4的底面开设有第二安装孔43，第二安装孔43的中间位置安装有第二轴承，第二轴承与圆柱凸轮2底面之间设置有导向套，限制第二轴承和圆柱凸轮2的轴向移动。
42.第一轴承和第二轴承的内圈均套接在传动轴1的外壁，与传动轴1外壁固定连接。
43.本实施例中的第一轴承和第二轴承均为深沟球轴承，第一轴承和第二轴承上涂抹有润滑脂；设置润滑脂的效果在于能够减少轴承在运动时的摩擦，提高该变距装置的寿命和精度。
44.轴承固定环7的上方设置有与桨毂4顶面可拆卸连接的端盖6，端盖6的中间位置开设有圆孔，传动轴1贯穿圆孔孔延伸至桨毂4外部，圆孔上安装有密封环61。
45.桨毂4顶面开设有位于第一安装孔41边缘外部的12个螺纹孔42，端盖6上设有与螺纹孔42对应的12个通孔62，螺纹孔42与通孔62通过螺钉连接。
46.本技术的工作过程是与驱动装置连接的传动轴1进行转动，与传动轴1键连接的圆
柱凸轮2随之转动，二者转动角度保证在0-120度之间；圆柱凸轮2转动，弧形凹槽21内的滑块5会随之进行滑移，滑块5上的偏心销轴3带动螺旋桨以桨根安装孔的中心轴线为旋转轴线进行转动，螺旋桨转动实现桨距角的改变。
47.本实用新型结构简单，安装方便，通过传动轴带动圆柱凸轮转动，进而使得滑块在倾斜的弧形凹槽内滑动，不需轴向移动，传力路径简单，仅轴向旋转运动即可实现滑块圆周运动，从而实现桨叶变距；有效替代采用液压缸或电动的现有技术方案，体积和重量很小，故障率极低，调控精度极高，工作性能非常稳定，可以广泛应用于螺旋桨变距机构；第一轴承和第二轴承上涂抹有润滑脂，能够减少轴承在运动时的摩擦，提高该变距装置的寿命和精度；套筒和导向套保证只进行以轴线为旋转轴线的转动。
48.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种螺旋桨变距机构，其特征在于：包括桨毂和多个螺旋桨，所述桨毂侧面开设有均布的桨根安装孔，所述螺旋桨的里端转动安装在所述桨根安装孔内，所述桨毂内部转动安装有圆柱凸轮，所述圆柱凸轮内部安装有延伸至所述桨毂上方的传动轴，所述圆柱凸轮上开设有倾斜设置的弧形凹槽，所述弧形凹槽内滑动安装滑块，所述滑块上开设有水平设置的轴槽，所述轴槽内插接有偏心销轴，所述偏心销轴的外端偏心安装在所述螺旋桨的里端面。2.根据权利要求1所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述传动轴上开设有第一键槽和第二键槽，所述传动轴通过所述第一键槽和平键与位于所述桨毂上方的联轴器连接。3.根据权利要求2所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述圆柱凸轮的内壁上开设有与所述第二键槽对应的第三键槽，所述传动轴通过平键嵌入到所述第二键槽和所述第三键槽内连接所述圆柱凸轮。4.根据权利要求1所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述桨毂的顶面开设有第一安装孔，所述第一安装孔的中间位置安装有轴承固定环，所述轴承固定环的中间位置安装有第一轴承。5.根据权利要求4所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述第一安装孔的内壁设有内螺纹，所述轴承固定环的外壁设有外螺纹，所述第一安装孔和所述轴承固定环螺纹连接。6.根据权利要求5所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述桨毂的底面开设有第二安装孔，所述第二安装孔的中间位置安装有第二轴承。7.根据权利要求6所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述第一轴承和所述第二轴承的内圈均套接在所述传动轴的外壁。8.根据权利要求5所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述轴承固定环的上方设置有与所述桨毂顶面可拆卸连接的端盖，所述端盖的中间位置开设有圆孔，所述传动轴贯穿所述圆孔延伸至所述桨毂外部。9.根据权利要求8所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述桨毂顶面开设有位于所述第一安装孔边缘外部的螺纹孔，所述端盖上设有与所述螺纹孔对应的通孔，所述螺纹孔与所述通孔通过螺纹连接件连接。10.根据权利要求8所述的一种螺旋桨变距机构，其特征在于：所述圆孔上安装有密封环。

技术总结
本实用新型提供了一种螺旋桨变距机构，包括桨毂和多个螺旋桨，桨毂侧面开设有均布的桨根安装孔，螺旋桨的里端转动安装在桨根安装孔内，桨毂内部转动安装有圆柱凸轮，圆柱凸轮内部安装有延伸至桨毂上方的传动轴，圆柱凸轮上开设有倾斜设置的弧形凹槽，弧形凹槽内滑动安装滑块，滑块上开设有水平设置的轴槽，轴槽内插接有偏心销轴，偏心销轴的外端偏心安装在螺旋桨的里端面。本实用新型结构简单，通过传动轴带动圆柱凸轮转动，进而使得滑块在倾斜的弧形凹槽内滑动，不需轴向移动，传力路径简单，仅轴向旋转运动即可实现滑块圆周运动，从而实现桨叶变距；有效替代采用液压缸或电动的现有技术方案，体积和重量小，工作性能稳定。工作性能稳定。工作性能稳定。


技术研发人员：夏冉 刘兵兵 于靖波 张子俊 杨子盟 康国剑 刘培元
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/3/28