一种双发输入单轴输出的主减速器结构的制作方法

本发明属于飞机制造技术领域，具体而言，涉及一种双发输入单轴输出的主减速器结构。

背景技术：

直升机的发动机所提供的动力要经过传动系统才能到达旋翼，从而驱动旋翼旋转。对于一般的直升机来说，其作用是将发动机的功率和转速按一定比例传递到旋翼、尾桨和各附件，因此，直升机性能在很大程度上取决于传动系统的性能，传动系统性能好坏将直接影响直升机的性能和可靠性。

其中，主减速器是传动系统的核心，其工作特点是减速、转向及并车。它将高转速小扭距的发动机功率变成低转速大扭距传递给旋翼轴，并按转速、扭矩需要将功率传递给尾桨、附件等；同时，它在直升机中还起到中枢受力构件的作用，直接承受旋翼产生的全部作用力和力矩并传递给机体。

现有的无人直升机普遍使用单台发动机，基本没有使用双发的，并且其所有的结构都是固化在一起的，因此，存在以下不足：

(1)在对单个部件的更换往往需要将机体完全拆解，不仅既耗时费力，而且增加了无人机的使用维护成本；同时，复杂的维护程序和机械结构也会增大日程检修过程中的差错风险；

(2)采用单个动力系统，动力系统在飞行状态出现问题，会造成安全隐患及造成经济损失。

技术实现要素：

针对于上述问题，本发明的目的在于提供一种双发输入单轴输出的主减速器结构，以使其具有输出扭矩大、结构简单易实现、维修拆卸方便、制造成本低、使用可靠等特点；同时，以提高无人直升机的载荷及安全性，解决动力输出部分与动力源部分不同步的问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种双发输入单轴输出的主减速器结构，其包括第一超越单向离合器、第二超越单向离合器、第一柔性联轴器、第二柔性联轴器、第一发动机、、第二发动机、主减速器壳体、主旋翼轴、第一动力输入轴、第二动力输入轴以及传动机构；所述第一动力输入轴的动力输出端、所述第二动力输入轴的动力输出端、所述传动机构和所述主旋翼轴的动力输入端均设置于所述主减速器壳体内；所述第一动力输入轴和所述第二动力输入轴并置、平行设置于同一侧，且所述第一动力输入轴的动力输出端和所述第二动力输入轴的动力输出端通过所述传动机构与所述主旋翼轴的动力输入端传动连接；所述第一超越单向离合器的内圈套设于所述第一动力输入轴的动力输入端，所述第一柔性联轴器的动力输出端套设于所述第一超越单向离合器的外圈，所述第一柔性联轴器的动力输入端与所述第一发动机连接；所述第二超越单向离合器的内圈套设于所述第二动力输入轴的动力输入端，所述第二柔性联轴器的动力输出端套设于所述第二超越单向离合器的外圈，所述第二柔性联轴器的动力输入端与所述第二发动机连接。

进一步，所述第一动力输入轴的动力输出端和所述第二动力输入轴的动力输出端分别设置有第一弧齿锥齿轮；所述主旋翼轴的动力输入端设置有第四弧齿锥齿轮；所述第一弧齿锥齿轮分别通过所述传动机构与所述第四弧齿锥齿轮传动连接；

所述传动机构包括第二弧齿锥齿轮、传动轴和第三弧齿锥齿轮；所述第二弧齿锥齿轮和所述第三弧齿锥齿轮均设置于所述传动轴上，所述第二弧齿锥齿轮与所述第一弧齿锥齿轮啮合连接，所述第三弧齿锥齿轮与所述第四弧齿锥齿轮啮合连接。

进一步，所述主减速器壳体的底部设置有用于安装固定所述传动轴的第三弧齿锥齿轮固定座；所述第三弧齿锥齿轮固定座设置有固定槽和固定夹；所述固定夹位于所述固定槽的槽口处，且所述固定夹与所述第三弧齿锥齿轮固定座可拆卸连接。

进一步，所述第三弧齿锥齿轮固定座设置有与所述传动轴相匹配的第二深沟球轴承，且所述第二深沟球轴承位于所述固定槽处；所述三弧齿锥齿轮和所述第二弧齿锥齿轮分别位于所述第三弧齿锥齿轮固定座的两侧。

进一步，所述主减速器壳体包括底板、侧围板以及设置有注油口的上盖；所述底板和所述上盖分别设置于所述侧围板的底端和顶端，并围成方形的主减速器壳体。

进一步，所述底板设置有用于安装所述主旋翼轴的第三孔位，所述上盖设置有供所述主旋翼轴穿出的通孔；所述第三孔位和所述通孔内分别设置有与所述主旋翼轴匹配的第五深沟球轴承和第四深沟球轴承，且所述第三孔位和所述通孔与所述主旋翼轴的配合端处分别设置有第三油封和第二油封。

进一步，所述侧围板的左侧板和右侧板分别设置有用于安装所述传动轴的第二孔位；所述第二孔位的外侧孔口处设置有侧边端盖，且所述侧边端盖与所述侧围板可拆卸连接；所述侧边端盖的内侧面设置有第三深沟球轴承，且所述传动轴远离所述第三弧齿锥齿轮的一端与所述第三深沟球轴承配合连接；所述传动轴上还套设有第二弧齿锥齿轮固定套，且所述第二弧齿锥齿轮固定套位于所述第二弧齿锥齿轮与所述第三深沟球轴承间。

进一步，所述侧围板的前侧板设置有两个分别用于安装所述第一动力输入轴和所述第二动力输入轴的第一孔位；所述第一孔位的外侧孔口处设置有减速器前端轴承座，且所述减速器前端轴承座与所述侧围板可拆卸连接；所述第一动力输入轴和所述第二动力输入轴均分别依次套设有角接触球轴承、轴承隔套和第一深沟球轴承，且所述角接触轴承位于所述第一孔位处，所述第一深沟球轴承位于所述减速器前端轴承座处；所述第一动力输入轴和所述第二动力输入轴与所述减速器前端轴承座的配合端处均设置有第一油封。

进一步，所述减速器前端轴承座设置有滑油道，所述侧围板的前侧板设置有滑油孔，且所述滑油孔与所述滑油道连通。

进一步，所述主旋翼轴为空心管结构的主旋翼轴。

本发明的有益效果为：

本发明所提供的双发输入单轴输出的主减速器结构，与现有技术相比，其具有输出扭矩大、结构简单易实现、维修拆卸方便、制造成本低、使用可靠等特点；同时，提高了无人直升机的载荷及安全性，解决了动力输出部分与动力源部分不同步的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是实施例中所述的双发输入单轴输出的主减速器结构的结构示意图；

图2是图1的爆炸结构示意图；

图3是实施例中所述的传动机构的结构示意图；

图4是实施例中所述的主减速器壳体(上盖未画出)的结构示意图；

图5是实施例中所述的减速器前端轴承座的结构示意图。

图中标记为：

第一动力输入轴1-1，第二动力输入轴1-2，第二弧齿锥齿轮2，第三弧齿锥齿轮3，第四弧齿锥齿轮4，主旋翼轴5，主减速器壳体6，第一油封7，减速器前端轴承座8，第一深沟球轴承9，轴承隔套10，角接触球轴承11，第二深沟球轴承12，第二弧齿锥齿轮固定套13，第三深沟球轴承14，侧边端盖15，固定夹16，第四深沟球轴承17，上盖18，第二油封19，齿轮支撑套20，第五深沟球轴承21，第三油封22，丝堵23，注油口24，第三弧齿锥齿轮固定座25，第三孔位26，第二孔位27，第一孔位28，滑油孔29，第一超越单向离合器30，第一柔性联轴器31，第一发动机32，第二发动机33。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例

如图1-图4所示，本实施例提供了一种双发输入单轴输出的主减速器结构，其包括：第一超越单向离合器30、第二超越单向离合器、第一柔性联轴器31、第二柔性联轴器、第一发动机32、第二发动机33、主减速器壳体6、主旋翼轴5、第一动力输入轴1-1、第二动力输入轴1-2以及传动机构；第一动力输入轴1-1的动力输出端、第二动力输入轴1-2的动力输出端、传动机构和主旋翼轴5的动力输入端均设置于主减速器壳体6内；第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2并置、平行设置于同一侧，且第一动力输入轴1-1的动力输出端和第二动力输入轴1-2的动力输出端通过传动机构与主旋翼轴5的动力输入端传动连接；第一超越单向离合器30的内圈套设于第一动力输入轴1-1的动力输入端，第一柔性联轴器31的动力输出端套设于第一超越单向离合器30的外圈，第一柔性联轴器31的动力输入端与第一发动机32连接；第二超越单向离合器的内圈套设于第二动力输入轴1-2的动力输入端，第二柔性联轴器的动力输出端套设于第二超越单向离合器的外圈，第二柔性联轴器的动力输入端与第二发动机33连接。

基于上述结构的双发输入单轴输出的主减速器结构，通过并置、平行设置于同一侧的第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2，并将第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2的动力输入端分别与相应的发动机连接，从而可以克服现有小型发动机动力有限，无人机无法大型化的不足，使得本实施中的双发输入单轴输出的主减速器结构可以加大载重能力和机体的平台尺寸，并且采用双发动力源，可以提高无人直升机的载荷及安全性，使用超越单向离合器的双发动力源，在空中作业时，如果其中一发动力源出现状况，另一发动力源可继续工作并安全降落，避免造成经济损失；同时，通过超越单向离合器解决了动力输出部分与动力源部分不同步的问题，通过柔性联轴器可以补偿径向、角向和轴向偏差，增加系统的稳定性。

作为传动连接的具体结构，其中，第一动力输入轴1-1的动力输出端和第二动力输入轴1-2的动力输出端分别设置有第一弧齿锥齿轮；主旋翼轴5的动力输入端设置有第四弧齿锥齿轮4；第一弧齿锥齿轮分别通过传动机构与第四弧齿锥齿轮4传动连接；

传动机构包括：第二弧齿锥齿轮2、传动轴和第三弧齿锥齿轮3；第二弧齿锥齿轮2与第一弧齿锥齿轮垂直啮合连接组成一级传动齿轮副，将第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2的动力传递给第二弧齿锥齿轮2，并改变传动方向；第二弧齿锥齿轮2和第三弧齿锥齿轮3均设置于传动轴上并呈同轴设置，使第二弧齿锥齿轮2的动力通过传动轴同轴传递给第三弧齿锥齿轮3；第三弧齿锥齿轮3与第四弧齿锥齿轮4垂直啮合连接组成二级传动齿轮副，将第三弧齿锥齿轮3的动力传递给第四弧齿锥齿轮4，并改变传动方向，基于上述传动结构，最终使得主旋翼轴5在第四弧齿锥齿轮4的带动下随第四弧齿锥齿轮4同步转动，并将动力传递给与主旋翼轴5连接的桨毂，保证直升机正常工作。其中，主旋翼轴5和第四弧齿锥齿轮4采用平键或花键连接。基于该轴-齿轮一体化的设计，提高了运行的可靠性。

为了便于传动机构的安装/拆卸，优选地，在主减速器壳体6的底部设置有用于安装固定传动轴的第三弧齿锥齿轮固定座25；第三弧齿锥齿轮固定座25设置有固定槽和固定夹16；固定夹16位于所述固定槽的槽口处，且固定夹16与第三弧齿锥齿轮固定座25可拆卸连接，通过将传动轴置于第三弧齿锥齿轮固定座25的槽口处，并用通过螺钉将固定夹16与第三弧齿锥齿轮固定座25固定，并使传动轴与第三弧齿锥齿轮固定座25转动配合，从而方便了传动机构的安装和拆卸。

并且，为了减少传动轴转动时与第三弧齿锥齿轮固定座25间的摩擦力，还在第三弧齿锥齿轮固定座25设置了与所述传动轴相匹配的第二深沟球轴承12，且第二深沟球轴承12位于所述固定槽处，从而可以减小转动摩擦了，有利于动力的传递；其中，三弧齿锥齿轮和第二弧齿锥齿轮2分别位于第三弧齿锥齿轮固定座25的两侧，可以提高传动机构整体的稳定性。

作为本实施例的一种优选方案，便于各部件的模块化安装/拆卸，上述主减速器壳体6包括：底板、侧围板以及上盖18；底板和上盖18分别设置于侧围板的底端和顶端，并围成方形的主减速器壳体6。

其中，底板设置有用于安装所述主旋翼轴5的第三孔位26，上盖18设置有供主旋翼轴5穿出的通孔，从而便于主旋翼轴5的安装；第三孔位26和通孔内分别设置有与主旋翼轴5匹配的第五深沟球轴承21和第四深沟球轴承17，可以减小主旋翼轴5与第三孔位26和通孔转动配合端的摩擦力；第三孔位26和通孔与主旋翼轴5的配合端处还分别设置有第三油封22和第二油封19，可以防止第三孔位26和通孔与主旋翼轴5的转动配合端发生滑油泄露。

优选地，主旋翼轴5上还设置有齿轮支撑套20，且齿轮支撑套20位于第四深沟球轴承17与第四弧齿锥齿轮4之间，用于支撑第四深沟球轴承17和第四弧齿锥齿轮4。

侧围板的左侧板和右侧板分别设置有用于安装传动轴的第二孔位27；第二孔位27的外侧孔口处设置有侧边端盖15，且侧边端盖15与侧围板可拆卸连接；侧边端盖15的内侧面设置有第三深沟球轴承14，且传动轴远离第三弧齿锥齿轮3的一端与第三深沟球轴承14配合连接；传动轴上还套设有第二弧齿锥齿轮固定套13，且第二弧齿锥齿轮固定套13位于第二弧齿锥齿轮2与第三深沟球轴承14间，用于固定第二弧齿锥齿轮2和第三深沟球轴承14。

通过第二孔位27，不仅便于传动机构的安装，并通过侧边端盖15将第二孔位27密闭，优选地，侧边端盖15与第二孔位27的连接端处还设置有密封圈，提高连接的密封性。

侧围板的前侧板设置有两个分别用于安装第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2的第一孔位28；第一孔位28的外侧孔口处设置有减速器前端轴承座8，且减速器前端轴承座8与侧围板可拆卸连接；第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2均分别依次套设有角接触球轴承11、轴承隔套10和第一深沟球轴承9，且角接触轴承位于第一孔位28处，第一深沟球轴承9位于减速器前端轴承座8处；第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2与减速器前端轴承座8的配合端处均设置有第一油封7。

通过第一孔位28，不仅便于第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2的安装，安装时，第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2依次分别穿过相应的第一孔位28和减速器前端轴承座8，从而使得减速器前端轴承座8不仅可以用于密封第一孔位28，而且其还可以对第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2启动支撑固定作用，提高第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2转动的稳定性。为了提高减速器前端轴承座8对第一孔位28的密封效果，还可以在减速器前端轴承座8于第一孔位28的连接端设置密封圈，提高密封效果。

因此，基于上述模块化的结构，不仅便于各部件的安装和拆卸，而且使得双发输入单轴输出的主减速器结构的结构更加简单、紧凑，便于维护或更换；同时，整体设计是沿中线对称的结构，且是经典的二级减速器结构，这样更加有利于安装和调试对中。

为了减小各部件运行的摩擦力，优选地，上述的上盖18设置有注油口24，并通过注油口24可以向主减速器壳体6内加入滑油，从而有利于各部件的顺利运转，减小摩擦力等。同时，减速器前端轴承座8设置有滑油道，侧围板的前侧板设置有滑油孔29，且滑油孔29与所述滑油道连通，这样，使得主减速器壳体6内滑油通过滑油孔29流入减速器前端轴承座8的滑油道内，对第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2与减速器前端轴承座8的转动配合端进行润滑，减小转动摩擦力。

为了便于减速器前端轴承座8的滑油道的设置，如图5所示，其中滑油道包括竖向设置的竖向油道和横向设置的横向油道，且竖向油道和横向油道连通成“T”形，其中横向油道的一端口位于减速器前端轴承座8的侧面与滑油孔29连通，横向有道的另一端口与竖向有道连通；竖向有道的一端口位于减速器前端轴承座8与第一动力输入轴1-1和第二动力输入轴1-2的转动配合端，竖向有道的另一端口位于减速器前端轴承座8的底端，并且竖向有道的另一端口处设置了丝堵23，通过丝堵23避免发生滑油泄漏。因此，基于上述结构的滑油道，不仅便于其加工设置，而且还可以避免滑油泄漏。

本实施例中，主旋翼轴5优选为空心管结构的主旋翼轴，从而可以减轻上述双发输入单轴输出的主减速器结构的重量。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。