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CN108006203A - 一种电控无级大型直升机变转速变速箱 - Google Patents

一种电控无级大型直升机变转速变速箱 Download PDF

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CN108006203A
CN108006203A CN201711472512.8A CN201711472512A CN108006203A CN 108006203 A CN108006203 A CN 108006203A CN 201711472512 A CN201711472512 A CN 201711472512A CN 108006203 A CN108006203 A CN 108006203A
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CN
China
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rotor part
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ring
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CN201711472512.8A
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English (en)
Inventor
刘新
刘一新
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Nanjing ruilanshi Photoelectric Sensor Technology Research Institute Co.,Ltd.
Original Assignee
Jiangsu Fang Wide Aeronautical Technology Co Ltd
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    • F16H—GEARING
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    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
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Abstract

本发明提供一种电控无级大型直升机变转速变速箱，包括主减速机、行星轮减速机、主控调配单元和一级传动机构，所述主减速机包括相互啮合的第一锥齿轮和共轴面齿轮，所述行星轮减速机包括太阳轮和齿圈，所述太阳轮连接所述第一锥齿轮，所述太阳轮与所述齿圈之间设有若干行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮和所述齿圈啮合，所述主控调配单元包括相互连接的环形齿轮和环形齿轮控制器，所述环形齿轮与所述齿圈啮合，所述一级转动机构包括动力输入机构和第二锥齿轮，所述动力输入机构设有齿轮，所述齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与所述太阳轮连接。本发明使大型无人直升机在高速前飞的时候其无级降低转速顺利转变到理想的转速。

Description

一种电控无级大型直升机变转速变速箱
技术领域
本发明属于直升机变速技术领域，具体涉及一种电控无级大型直升机变转速变速箱。
背景技术
传统的变速箱在变转速的时候会现间断问题，会影响到直升机的控制等问题。专利一种无人直升机或航模直升机变速箱(公开号：CN203421149U)公开了一种上壳为锥形，下壳为圆柱形，主轴从上壳顶部向下穿过并在下壳中通过主齿与输入齿轮轴啮合，输入齿轮轴在下壳侧壁外侧通过单向轴承配合同步轮，且输入齿轮轴的末端通过连轴器连接机尾的变速箱。该实用新型传向机尾的动力不再通过变速箱，省去了专门的尾传动轴，大大减少了结构部件，使轴易于制造，节约成本，但是容易在变速上由高向低转速转换时扭力不能时的补充上来，会给整个传动系统带来较大的冲击和其他问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电控无级大型直升机变转速变速箱，解决大型无人直升机在高速前飞状态前行桨叶失速问题，使大型无人直升机在高速前飞的时候其无级降低转速顺利转变到理想的转速。
本发明提供了如下的技术方案：
一种电控无级大型直升机变转速变速箱，包括主减速机、行星轮减速机、主控调配单元和一级传动机构，所述主减速机包括相互啮合的第一锥齿轮和共轴面齿轮，所述行星轮减速机包括太阳轮和齿圈，所述太阳轮连接所述第一锥齿轮，所述太阳轮与所述齿圈之间设有若干行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮和所述齿圈啮合，所述主控调配单元包括相互连接的环形齿轮和环形齿轮控制器，所述环形齿轮与所述齿圈啮合，所述一级转动机构包括动力输入机构和第二锥齿轮，所述动力输入机构设有齿轮，所述齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与所述太阳轮连接。
优选的，所述共轴面齿轮包括上转子和下转子，所述第一锥齿轮设在所述上转子和所述下转子之间并分别与所述上转子和所述下转子相互啮合。
优选的，所述上转子和所述下转子之间还设有惰轮，所述惰轮分别与所述上转子和所述下转子相互啮合。
优选的，所述上转子和所述下转子之间的共轴上设有下转子输出轴，所述上转子轴心上设有上转子输出轴。
优选的，所述行星轮减速机还包括机架，所述行星轮设在所述机架上，所述机架与所述齿圈和所述第一锥齿轮同轴设置。
优选的，所述动力输入机构包括第一动力输入机构和第二动力输入机构，所述第一动力输入机构和所述第二动力输入机构分别设有所述齿轮，所述第二锥齿轮与所述太阳轮同轴设置。
本发明的有益效果是：变速箱整体结构简单，通过齿轮间的啮合实现直升机在高速前飞的时候其无级降低转速顺利转变到理想的转速；相比传统的直升机变速箱，采用行星轮减速机，换挡时无需滑移齿轮，因此摩擦磨损小，寿命较长且结构简单、紧凑；由于是电控行星轮减速机，传动比变化连续，变化过程平稳基本无冲击，则变速箱具有效率高、线性好、可控性好等优点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明侧视结构示意图；
图3是本发明俯视结构示意图；
图4是本发明原理结构示意图；
图中标记为：1.主减速机；11.上转子；111.上转子输出轴；12.下转子；121.下转子输出轴；13.惰轮；14.第一锥齿轮；2.行星轮减速机；21.齿圈；22.行星轮；23.太阳轮；24.机架；3.主控调配单元；31.环形齿轮控制器；32.环形齿轮；4.一级传动机构；41.第二锥齿轮；42.第一动力输入机构；43.第二动力输入机构。
具体实施方式
如图1-图4所示，一种电控无级大型直升机变转速变速箱，包括主减速机1、行星轮减速机2、主控调配单元3和一级传动机构4，主减速机1包括相互啮合的第一锥齿轮14和共轴面齿轮，共轴面齿轮包括上转子11和下转子12，第一锥齿轮14设在上转子11和下转子12之间并分别与上转子11和下转子12相互啮合。上转子11和下转子 12之间还设有惰轮13，惰轮13分别与上转子11和下转子12相互啮合。上转子11和下转子12之间的共轴上设有下转子输出轴121，上转子11轴心上设有上转子输出轴111。行星轮减速机2包括太阳轮23和齿圈21，太阳轮23连接第一锥齿轮14，太阳轮23与齿圈21之间设有若干行星轮22，行星轮22分别与太阳轮23和齿圈21啮合，主控调配单元3包括相互连接的环形齿轮32和环形齿轮控制器31，环形齿轮32与齿圈21啮合，行星轮减速机2还包括机架24，行星轮22设在机架24上，机架24与齿圈21和第一锥齿轮14同轴设置。一级转动机构4包括动力输入机构和第二锥齿轮41，动力输入机构设有齿轮，齿轮与第二锥齿轮41啮合，第二锥齿轮41与太阳轮23连接。动力输入机构包括第一动力输入机构42和第二动力输入机构43，第一动力输入机构42和第二动力输入机构43分别设有齿轮，第二锥齿轮41与太阳轮23同轴设置，进行传动。
如图1-图4所示，一种电控无级大型直升机变转速变速箱中：一级传动机构4，飞机动力由第一动力输入机构42和第二动力输入机构43处输入，通过两对锥齿轮啮合实现动力汇总到同一个锥齿轮上，即汇总到第二锥齿轮41上；行星轮减速机2，一级传动机构4的输出从第二锥齿轮41传到行星轮减速机2的输入太阳轮23，太阳轮23周围的四只均布的行星轮22的整体转动是整个行星轮减速机2的输出，当输入转速一定的时候，齿圈21的转速控制了行星轮22的输出；主控调配单元3，环形齿轮控制器3通过电机控制环形齿轮32，从而带动齿圈21旋转的方式来控制行星轮减速机的输出，所以，当环形齿轮控制器31转速增大时，齿圈21转速增大，行星轮减速机2输出转速减少，控制精度取决于环形齿轮控制器31的灵敏度；主减速机1，行星轮减速机2通过行星轮 22输出到第一锥齿轮14上，第一锥齿轮14和同轴的上转子11与下转子12锥齿轮啮合，这样第一锥齿轮14的速度可以分流到两个同轴锥齿轮上，并且速度相反，这时就可以实现直升机同轴桨叶的动力传递，解决大型无人直升机在高速前飞状态前行桨叶失速问题，使大型无人直升机在高速前飞的时候其无级降低转速顺利转变到理想的转速。进一步的，主减速机1设置一个惰轮13来增加结构平衡强度。
进一步的，由于是行星轮减速机2，所有齿轮始终相互啮合，换挡时无需滑移齿轮，因此摩擦磨损小，寿命较长，结构简单、紧凑。
进一步的，由于有四个均布行星轮22，其载荷被分配到数量众多的齿上，强度大因公转而产生的离心惯性力和齿廓间反作用力的径向分力可互相平衡，故主轴受力小，传递功率大；且由于是电控行星轮减速机2，传动比变化连续，变化过程平稳基本无冲击。另外由于它采用内啮合齿轮，充分利用了传动的空间，且输入输出轴在一条直线上，所以整个轮系的空间尺寸要比相同条件下的普通定轴齿轮系小得多。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电控无级大型直升机变转速变速箱，其特征在于，包括主减速机、行星轮减速机、主控调配单元和一级传动机构，所述主减速机包括相互啮合的第一锥齿轮和共轴面齿轮，所述行星轮减速机包括太阳轮和齿圈，所述太阳轮连接所述第一锥齿轮，所述太阳轮与所述齿圈之间设有若干行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮和所述齿圈啮合，所述主控调配单元包括相互连接的环形齿轮和环形齿轮控制器，所述环形齿轮与所述齿圈啮合，所述一级转动机构包括动力输入机构和第二锥齿轮，所述动力输入机构设有齿轮，所述齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与所述太阳轮连接。
2.根据权利要求1所述的一种电控无级大型直升机变转速变速箱，其特征在于，所述共轴面齿轮包括上转子和下转子，所述第一锥齿轮设在所述上转子和所述下转子之间并分别与所述上转子和所述下转子相互啮合。
3.根据权利要求2所述的一种电控无级大型直升机变转速变速箱，其特征在于，所述上转子和所述下转子之间还设有惰轮，所述惰轮分别与所述上转子和所述下转子相互啮合。
4.根据权利要求2所述的一种电控无级大型直升机变转速变速箱，其特征在于，所述上转子和所述下转子之间的共轴上设有下转子输出轴，所述上转子轴心上设有上转子输出轴。
5.根据权利要求1所述的一种电控无级大型直升机变转速变速箱，其特征在于，所述行星轮减速机还包括机架，所述行星轮设在所述机架上，所述机架与所述齿圈和所述第一锥齿轮同轴设置。
6.根据权利要求1所述的一种电控无级大型直升机变转速变速箱，其特征在于，所述动力输入机构包括第一动力输入机构和第二动力输入机构，所述第一动力输入机构和所述第二动力输入机构分别设有所述齿轮，所述第二锥齿轮与所述太阳轮同轴设置。
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