直升机旋摆翼4PSS+SP型并联多驱动装置的制作方法

本发明涉及直升机技术领域，特别是一种直升机旋摆翼的驱动装置。

背景技术：

直升机旋翼运动驱动装置是直升机运动的关键部件。通常旋翼由桨毂和数片桨叶构成。桨毂安装在旋翼轴上，形如细长机翼的桨叶则连在桨毂上。桨叶旋转时与周围空气相互作用，产生沿旋翼轴的拉力，如果相对气流的方向或各片桨叶的桨距不对称于旋翼轴，还产生垂直于旋翼轴的分力。在直升机上，旋翼轴方向近于垂直，因此旋翼首先具有机翼的功能，产生向上的力。其次还具有类似于飞机推进装置的功能，产生向前的力。它还具有类似于飞机操纵面的功能，产生改变机体姿态的俯仰力矩或滚转力矩。为了满足上述运动的要求，迄今直升机旋翼运动驱动装置的结构十分复杂，体积较大，因此增加制造难度和直升机飞行阻力。为了满足上述运动过程各种力的要求，支撑旋翼主轴的球轴承承受上述各种载荷，容易导致球轴承过早损坏失效。这些问题引起直升机设计者们的高度关注。近年来，公开号为[CN101961559B]的专利公开一种航模直升机旋翼支撑装置，利用V型支架吸收直升机产生的震动被，以期减少直升机机体的震颤，增加机动性的同时减少对驱动轴传动系统的破坏。公开号为[CN101204992B]的专利公开一种直升机共轴双旋翼转速差动装置，以期实现共轴双旋翼直升机偏航控制。公开号为[CN101376433B]的专利公开一种直升机旋翼操纵方法及系统，利用位于各桨毂支臂的作动器驱动位于桨叶后缘的襟翼，以期实现对旋翼系统的操纵。公开号为[CN103600840B]的专利公开一种共轴直升机旋翼机构，利用上下两组混连机构实现直升机旋翼机构整体对称性，以期提高高速旋转时稳定性高。公开号为[CN103407571B]的专利公开一种可主动摆振的直升机旋翼系统，利用该机构使前行桨叶角速度大幅降低、后行桨叶角速度大幅增加，以期降低桨叶在前行后行状态交变中受到的疲劳载荷，主动适应直升机各种不同的飞行状态，提高飞行极速。公开号为[CN102030105B]的专利公开一种直接倾斜操纵旋翼直升机，以期直接倾斜操纵直升机旋翼，省去传统直升机的桨叶周期变距系统、减速器和尾桨系统，简化直升机结构。上述专利的结构各具特色，但现有旋翼回转驱动装置存在以下不足：

1、单发动机驱动旋翼回转，一旦该发动机失灵，必然导致严重事故。

2、高速回转旋翼的举升力由大球轴承承担，由于该大球轴承载拉力能力低，不适合高速回转，因此使用寿命低。

3、现有旋翼运动驱动装置十分复杂。

所以提高旋翼运动驱动装置的安全可靠性，减小支撑旋翼球轴承载荷，简化旋翼运动驱动装置的结构，成为直升机研究领域专家们不懈努力的目标。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够提高主旋翼摆转灵活性、减缓旋翼举升力对各驱动分支作用力和冲击力并提高使用寿命和安全可靠性的直升机旋摆翼4PSS+SP型并联多驱动装置。

本发明包括并联机构、旋摆翼机构和弹簧，所述并联机构主要是实现旋翼主轴的轴向移动和绕机座中心球副的三维转动，其包括机座、动台、中间SP型被动约束分支、四个结构相同的PSS型驱动分支，其中机座中心设有内球面孔，动台中心设有垂直的中心通孔和圆周均布的三个通孔；SP型被动约束分支包括主轴、大轴承和球套，球套设有外球面和过球心的通孔，主轴穿过球套的通孔与球套圆柱副联接，球套的外球面与上述机座的内球面孔球副联接，大轴承内、外环分别与主轴下端圆柱和上述动台的中心通孔配合转动联接；四个PSS型驱动分支均为SS型直杆，其一端与液力推杆滑块球副联接，该液力推杆滑块与机座滑动联接，该SS型直杆的另一端分别与动台球副联接；四个PSS型驱动分支在机座与动台之间圆周均布。

所述旋摆翼机构包括三个发动机、三个小齿轮、大齿轮、4-6个旋翼、与旋翼个数相同的连杆、心轴、密封盖和液压缸，上述主轴设有轴向中心通孔，主轴上端设有凸台，该凸台上设有与圆周均布相切且垂直主轴的与旋翼个数相同的通孔；其中每个旋翼始端设有纵向圆柱，该圆柱与上述主轴上端通孔转动联接；三个发动机均固定在动台下面，发动机驱动轴分别穿过上述动台的通孔与小齿轮同轴连接，大齿轮与主轴同轴固连，三个发动机通过三个小齿轮与大齿轮啮合多驱动主轴和四个旋翼旋转；液压缸设在主轴的下端，该液压缸内设有大孔空腔，上端设有小通孔，心轴设在主轴的中心通孔内，心轴上端设有凸台，中部设有键槽并与主轴上的销滑动联接，下端设有活塞，心轴下部伸出主轴的通孔与液压缸小通孔滑动配合，心轴下端的活塞与液压缸的大孔轴向滑动配合，构成液压缸的上、下空腔，控制该液压缸的上、下腔油压，驱动活塞和心轴沿主轴的轴线移动，心轴上端凸台设有与四个旋翼相连的四个连杆，通过四个连杆带动四个旋翼相对主轴上端同步摆动；盒式密封盖与机座固连，形成一个空腔，密封盖的上端设有通孔，该通孔与主轴外圆柱转动密封配合，密封盖空腔内密封大齿轮和三个小齿轮；所述弹簧两端分别抵在机座下面和密封盖上面，减缓旋翼升力对各驱动分支作用力和冲击力。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、结构简单、紧凑、受力好，易控制。

2、由于采用多驱动发动机驱动同一旋翼主轴，即使某发动机失灵，其它发动机仍能驱动同一旋翼主轴旋转，大大提高安全可靠性。

3、动台上的大轴承承受了旋翼主轴的主要垂直举升载荷，机座的球套球面仅承受少量的水平载荷，且球套不随主轴高速回转，所以可提高球套的使用寿命。

4、由于4PSS+SP型并联机构实现翼主轴的伸缩与三维摇摆运动，提高主旋

5、弹簧可减缓旋翼举升力对各驱动分支作用力和冲击力。

附图说明

图1本发明的主视剖视图。

图2本发明的旋翼主轴凸台俯视剖视图。

图中：1-发动机、2-动台、3-小齿轮、4-大齿轮、5-机座、6-主轴、7-旋翼、8-连杆、9-心轴、10-球套、11-液力推杆滑块、12-球副、13-SS型直杆、14-弹簧、15-密封盖、16-大轴承、17-液压缸。

具体实施方式：

在图1和图2所示的直升机旋摆翼4PSS+SP型并联多驱动装置示意图中，机座5中心设有内球面孔，动台2中心设有垂直的中心通孔和圆周均布的三个通孔；SP型被动约束分支中的球套10设有外球面和过球心的通孔，主轴6穿过球套的通孔与球套圆柱副联接，球套的外球面与上述机座的内球面孔球副联接，大轴承16的内、外环分别与主轴下端圆柱和上述动台的中心通孔配合转动联接；四个结构相同的PSS型驱动分支均为SS型直杆13，其一端与液力推杆滑块11球副联接，该液力推杆滑块与机座滑动联接，该SS型直杆的另一端分别与动台球副联接；四个PSS型驱动分支在机座与动台之间圆周均布。

上述主轴设有轴向中心通孔，主轴上端设有凸台，该凸台上设有与圆周均布相切且垂直主轴的四个通孔；旋摆翼机构中的四个旋翼7始端设有纵向圆柱，该圆柱与上述主轴上端通孔转动联接；三个发动机1均固定在动台下面，发动机驱动轴分别穿过上述动台的通孔与小齿轮3同轴连接，大齿轮4与主轴同轴固连，三个发动机通过三个小齿轮与大齿轮啮合多驱动主轴和四个旋翼旋转；液压缸17设在主轴的下端，该液压缸内设有大孔空腔，上端设有小通孔，心轴9设在主轴的中心通孔内，心轴上端设有凸台，中部设有键槽并与主轴上的销滑动联接，下端设有活塞，心轴下部伸出主轴的通孔与液压缸小通孔滑动配合，心轴下端的活塞与液压缸的大孔轴向滑动配合，构成液压缸的上、下空腔，控制该液压缸的上、下腔油压，驱动活塞和心轴沿主轴的轴线移动，心轴上端凸台设有与四个旋翼相连的四个连杆8，通过四个连杆带动四个旋翼相对主轴上端同步摆动；盒式密封盖15与机座固连，形成一个空腔，密封盖的上端设有通孔，该通孔与主轴外圆柱转动密封配合，密封盖空腔内密封大齿轮和三个小齿轮；弹簧14两端分别抵在机座下面和密封盖上面，减缓旋翼升力对各驱动分支作用力和冲击力。