直升机桨鼓的传动结构的制作方法

本发明涉及直升机，具体为一种直升机桨鼓的传动结构。

背景技术：

1、如图9和图10所示，跷跷板式旋翼是一种常见的直升机主旋翼构型，其典型特征在于两片对称的桨叶通过一个桨毂壳体2连接，桨毂壳体2穿过旋转的主轴，主轴上固定连接水平通轴21（即跷跷板轴），水平通轴21与桨毂壳体2实现铰接连接。该水平通轴允许两片桨叶作为一个整体进行旋转运动。

2、但是，现有跷跷板式旋翼的桨毂结构存在显著的受力缺陷，具体而言，在主轴高速旋转过程中，主轴通过水平通轴带动桨毂壳体旋转，进而带动桨叶旋转，驱动力完全由水平通轴承担，这导致该轴一旦出现裂纹或腐蚀，就可能发生灾难性的桨毂断裂事故。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直升机桨鼓的传动结构，解决现有跷跷板式旋翼因驱动力完全由水平通轴承担而导致的安全性低、易疲劳断裂的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种直升机桨鼓的传动结构，包括同轴分布且转向相反的第一主轴和第二主轴，所述第二主轴套设于第一主轴内部；

4、均设置在第一主轴和第二主轴上的桨叶组，每组桨叶组包含两个桨叶；

5、均同轴且可拆卸地连接于第一主轴外壁和第二主轴外壁上的球体；

6、每个球体的外壁上沿周向均开设有若干条沟槽，各条沟槽的长度方向沿该球体的外球面弧度分布；

7、分别滚动连接于各条沟槽内的滚珠；

8、连接同一桨叶组中两个桨叶的连接环；

9、可拆卸地连接于所述连接环内部的放置盘，所述放置盘具有容纳对应球体的内腔；

10、套设于每个球体外部的保持架，所述保持架上开设有用于容纳所述滚珠的放置孔；

11、所述放置盘的内壁设置为与对应球体外表面相匹配的球面，该球面上开设有供所述滚珠一端嵌入的嵌入槽。

12、通过采用上述技术方案，当直升机动力系统驱动第一主轴与第二主轴以相反方向旋转时，第一主轴带动其外壁上可拆卸连接的球体同步旋转，第二主轴带动其外壁上的球体同步旋转，且两个球体转向相反；

13、滚珠滚动：球体旋转时，其外壁沟槽内的滚珠一部分嵌于保持架的放置孔中，另一部分嵌入放置盘内壁的嵌入槽内，从而在球体、保持架与放置盘之间形成滚动摩擦副，保持架与放置盘的运动：由于滚珠同时约束于球体的沟槽与放置盘的嵌入槽中，当球体旋转时，滚珠驱动保持架随之运动，并通过保持架将旋转动力传递至放置盘，放置盘与连接环可拆卸固接，连接环又与同组的两个桨叶固定连接；放置盘带动连接环旋转，进而使同一桨叶组中的两个桨叶同步转动；同时，由于第一主轴与第二主轴转向相反，与之对应的两组桨叶也呈现反向旋转，实现共轴双旋翼的扭矩平衡与升力产生；

14、当连接环连同放置盘可相对于球体发生倾斜摆动时，滚珠在弧形沟槽与嵌入槽之间滚动，保持架随之自适应调整位置，从而允许桨叶相对于主轴产生所需的变距角；

15、驱动力不再完全由单一水平通轴承担，而是通过球体、滚珠、保持架、放置盘的多路径传递至桨叶，即使某一球体或保持架出现局部裂纹或腐蚀，其余滚珠与沟槽仍可维持部分传动能力，减少因单点失效导致桨毂解体。

16、优选地，所述第一主轴和第二主轴在对应球体外壁周向均设有若干限位齿，所述球体内壁设有插入相邻两个限位齿之间的卡齿，所述第一主轴和第二主轴上均设有限位件，用于限制球体沿第一主轴或第二主轴轴线滑移。

17、优选地，所述限位件包括套设在第一主轴和第二主轴外壁的下卡盘，所述下卡盘位于球体下方，所述下卡盘内壁设有插入相邻两个限位齿之间的下挡位齿，所述第一主轴和第二主轴外壁设有支撑各个下挡位齿下端的第一台阶面，所述下卡盘上端穿过放置盘支撑在球体的下端，所述第一主轴和第二主轴在球体的上方设有将球体压紧在下卡盘上端面的压紧件。

18、优选地，所述压紧件包括套设在第一主轴和第二主轴外壁的上压盘，所述上压盘内壁设有插入相邻两个限位齿之间的上挡位齿，所述上挡位齿的上端高度高于限位齿上端的高度，所述第一主轴和第二主轴外壁套设有位于上压盘上方的锁紧盘，所述锁紧盘内壁与第一主轴和第二主轴外壁螺纹连接。

19、优选地，所述下卡盘外壁设为锥形且外壁尺寸较小的一端进入放置盘内，所述放置盘与下卡盘外壁抵触的内壁设为与锥形配合的圆锥面。

20、优选地，所述锁紧盘和上压盘抵触后，所述锁紧盘和上压盘之间通过若干锁紧螺钉连接。

21、优选地，所述放置盘的上端设有延伸至连接环上端面的连接盘，所述连接盘和连接环之间通过若干紧固螺钉连接。

22、优选地，所述连接盘的内壁与放置盘内壁一体成型制造，均为与球体配合的球面，所述连接盘的高度位置高于球体的中心，所述保持架被限位在连接盘的内壁内，所述嵌入槽的上端延伸出连接盘的上端面。

23、优选地，每个球体上的沟槽数量为4～12条，每条沟槽内对应设置一颗滚珠。

24、优选地，所述球体下端外壁设有环形分布的第三台阶面，所述放置盘下端内壁设有与第三台阶面接触的第四台阶面，所述第三台阶面、第四台阶面均与保持架下端存在间隙，所述第三台阶面和第四台阶面的宽度之和为保持架的厚度大小。

25、本发明的有益效果在于：

26、驱动力不再完全由单一水平通轴承担，而是通过球体、滚珠、保持架、放置盘的多路径传递至桨叶，即使某一球体或保持架出现局部裂纹或腐蚀，其余滚珠与沟槽仍可维持部分传动能力，减少因单点失效导致桨毂解体；

27、滚珠与弧形沟槽的滚动接触方式，将主轴传递的扭矩、离心力分散至多个滚珠与嵌入槽之间，降低了球体与主轴的连接界面所承受的复合应力，延长了疲劳寿命；

28、多个滚珠独立工作，即使个别滚珠失效，其余滚珠仍能维持传动与定位功能，为飞行员提供迫降处置时间，提高了飞行安全性；

29、滚珠在弧形沟槽内作纯滚动运动，相比于滑动摩擦或机械铰链，显著降低了摩擦损耗，减少了发热与磨损，使传动平顺、高效。

1.一种直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，包括同轴分布且转向相反的第一主轴（1）和第二主轴（11），所述第二主轴（11）套设于第一主轴（1）内部；

2.如权利要求1所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述第一主轴（1）和第二主轴（11）在对应球体（13）外壁周向均设有若干限位齿（18），所述球体（13）内壁设有插入相邻两个限位齿（18）之间的卡齿（181），所述第一主轴（1）和第二主轴（11）上均设有限位件，用于限制球体（13）沿第一主轴（1）或第二主轴（11）轴线滑移。

3.如权利要求2所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述限位件包括套设在第一主轴（1）和第二主轴（11）外壁的下卡盘（182），所述下卡盘（182）位于球体（13）下方，所述下卡盘（182）内壁设有插入相邻两个限位齿（18）之间的下挡位齿（183），所述第一主轴（1）和第二主轴（11）外壁设有支撑各个下挡位齿（183）下端的第一台阶面（184），所述下卡盘（182）上端穿过放置盘（15）支撑在球体（13）的下端，所述第一主轴（1）和第二主轴（11）在球体（13）的上方设有将球体（13）压紧在下卡盘（182）上端面的压紧件。

4.如权利要求3所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述压紧件包括套设在第一主轴（1）和第二主轴（11）外壁的上压盘（185），所述上压盘（185）内壁设有插入相邻两个限位齿（18）之间的上挡位齿，所述上挡位齿的上端高度高于限位齿（18）上端的高度，所述第一主轴（1）和第二主轴（11）外壁套设有位于上压盘（185）上方的锁紧盘（186），所述锁紧盘（186）内壁与第一主轴（1）和第二主轴（11）外壁螺纹连接。

5.如权利要求4所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述下卡盘（182）外壁设为锥形且外壁尺寸较小的一端进入放置盘（15）内，所述放置盘（15）与下卡盘（182）外壁抵触的内壁设为与锥形配合的圆锥面（187）。

6.如权利要求5所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述锁紧盘（186）和上压盘（185）抵触后，所述锁紧盘（186）和上压盘（185）之间通过若干锁紧螺钉连接。

7.如权利要求1所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述放置盘（15）的上端设有延伸至连接环（14）上端面的连接盘（188），所述连接盘（188）和连接环（14）之间通过若干紧固螺钉连接。

8.如权利要求7所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述连接盘（188）的内壁与放置盘（15）内壁一体成型制造，均为与球体（13）配合的球面（151），所述连接盘（188）的高度位置高于球体（13）的中心，所述保持架（16）被限位在连接盘（188）的内壁内，所述嵌入槽（152）的上端延伸出连接盘（188）的上端面。

9.如权利要求1所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，每个球体（13）上的沟槽（131）数量为4～12条，每条沟槽（131）内对应设置一颗滚珠（132）。

10.如权利要求1所述的直升机桨鼓的传动结构，其特征在于，所述球体（13）下端外壁设有环形分布的第三台阶面（133），所述放置盘（15）下端内壁设有与第三台阶面（133）接触的第四台阶面（19），所述第三台阶面（133）、第四台阶面（19）均与保持架（16）下端存在间隙，所述第三台阶面（133）和第四台阶面（19）的宽度之和为保持架（16）的厚度大小。