一种高可靠性动力输出机构的制作方法

本实用新型涉及动力输出机械装置的技术领域，特别是高可靠性动力输出机构的技术领域。

背景技术：

以航空活塞发动机为动力装置的小型直升机传动系统一般由发动机、主减速器、主旋翼轴、尾传动轴、尾减速器、尾桨轴等组成。其中，发动机通过齿轮传动或者带传动的方式将功率传递给主减速器。动力输出装置，又叫做取力器，是将发动机的动力向之外的设备输出的装置，能够在发动机运转中安全、频繁地带载切入动力，将发动机的动力合理、有效地传递到使用位置，动力输出系统中的动力输出轴的作用就是传递扭矩。

动力传输一直是各种机械装置中存在的一个复杂环节，无人机直升机由发动机将动力传输给主旋翼也是一个复杂的过程，对于以往的发动机动力输出结构，主要依靠发动机飞轮端的输出，前端只能完成小部分动力的输出。由于发动机的客观特点，在动力传输方面必须有离合器的存在，但是不管是通过离合器传输动力还是直接传输给变速箱都存在轴的连接问题。由于发动机主轴在工作时是高速运转所以轴与轴连接的同心度至关重要。目前小型发动机轴连接采用中心孔紧固并用锥度保持的方法，小型发动机由于输出扭矩比较小，所以只需要在中心孔上用一颗螺栓固定就可以，装配时靠调整螺栓的松紧，依靠千分表来装配，以保证同心度。

但是随着目前无人机直升机的大型化，双缸、四缸发动机的运用，这样的 固定方法已经不实用了，无人直升机发动机的转速高，如果发动机动力输出的连接出现问题，同轴度没有得到保证，容易出现振动大、动力输出过程出现偏差，同时，螺栓紧固使得发动机工作时的震动传导到了变速箱输入轴上，又由各级齿轮将震动传导到变速箱中，并引起共振，这使得动力输出不稳定且变速箱中的所有零部件在很短的时间内会出现金属疲劳，导致飞行事故。

发动机的功率输出要求越来越大，这套前端结构由于启动螺栓预紧从而使皮带轮与曲轴之间产生的最大静摩擦力无法满足大功率输出的要求，随着工作时间的延长，它的前段皮带轮出现了高温现象，从而使传递动力的皮带过热，出现了个别的“烧皮带”现象，从而影响了皮带的工作寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高可靠性动力输出机构，能够使安装简便，保证较高的同轴度，避免震动传导到变速箱，并且防止皮带轮过热，使得无人直升机动力传输系统可靠性提高。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种高可靠性动力输出机构，包括发动机主轴、第一橡胶柱螺栓、主轴输出轴、离合器轴、离合器、飞轮、第二橡胶柱螺栓、变速箱输入轴、变速箱、输出轴和皮带轮，所述发动机主轴与主轴输出轴的一端通过第一橡胶柱螺栓相连接，主轴输出轴的另一端与离合器轴的一端通过啮合套相连接，离合器轴上依次套装有离合器和飞轮，离合器轴的另一端与变速箱输入轴通过第二橡胶柱螺栓相连接。

作为优选，所述发动机主轴的一端开有大螺纹孔，主轴输出轴一端开有第一螺栓孔，离合器轴的一端开有小螺纹孔，变速箱输入轴的一端开有第二螺栓孔。

作为优选，所述发动机主轴中心开有孔Ⅰ，主轴输出轴中心开有孔Ⅱ，孔 Ⅰ和孔Ⅱ中安装有第一橡胶柱；离合器轴中心开有孔Ⅲ，变速箱输入轴中心开有孔Ⅳ，孔Ⅲ和孔Ⅳ中安装有第二橡胶柱。

作为优选，所述主轴输出轴上设有花键，啮合套为内齿轮结构，啮合套套装在花键上，可在主轴输出轴上轴向滑动。

作为优选，所述离合器轴上套装有齿轮，齿轮的外齿与啮合套的内齿啮合，主轴输出轴与离合器轴一起转动，实现传递动力，脱开时实现切断动力。

作为优选，所述输出轴与变速箱输入轴为一体连接，输出轴上套有轴套，轴套与变速箱通过螺栓连接安装。

作为优选，所述输出轴的一端安装有皮带轮，皮带轮的端面上开有散热孔，散热孔沿皮带轮的端面圆周分布。

作为优选，所述皮带轮可以选用V带、同步带、平带中任意一种形式的带轮传动。

本实用新型的有益效果：本实用新型连接上与原有动力输出装置连接方式完全不同，原有的动力输出装置依靠螺栓刚性连接，安装调试麻烦，且震动易传输到变速箱中，使得动力输出不稳定，容易损坏造成事故。本实用新型改进了刚性螺栓连接，定制了橡胶柱螺栓，另外重新设计了主轴输出轴和变速箱输入轴的结构，开好用于连接橡胶柱的孔。橡胶柱螺栓弹性连接发动机主轴与主轴输出轴、离合器轴与变速箱输入轴，解决了安装时保持同轴度困难的问题，保证发动机的主轴、离合器和花键轴的同轴度，确保了发动机动力输出的平顺性，降低了动力输出过程中损坏离合器、主轴的概率，输出轴轴承为油浴润滑，可以传递较大的功率，皮带轮上的散热孔可以防止出现皮带轮温度过高烧坏皮带的现象，延长了皮带的工作寿命；安装简便，可以减少振动，保证发动机动力输出的的平稳，避免震动传导到变速箱，使得无人直升机动力传输系统可靠性提高。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型一种高可靠性动力输出机构的主视剖面图；

图2是本实用新型一种高可靠性动力输出机构的橡胶柱螺栓的示意图；

图3是本实用新型一种高可靠性动力输出机构的变速箱输入轴的示意图；

图4是本实用新型一种高可靠性动力输出机构的皮带轮散热孔的示意图。

图中：1-发动机主轴、2-第一橡胶柱螺栓、3-第一橡胶柱、4-主轴输出轴外壳、5-第一轴承、6-输出轴、61-第一螺栓孔、62-孔Ⅱ、7-花键、8-啮合套、9-离合器外壳、10-离合器轴、101-小螺纹孔、102-孔Ⅲ、11-第二橡胶柱螺栓、12-变速箱、13-变速箱输入轴、131-孔Ⅳ、132-第二螺栓孔、14-第二橡胶柱、15-飞轮、16-离合器、17-第二轴承、18-齿轮、19-孔Ⅰ、20-大螺纹孔、21-轴套、22-输出轴、23-皮带轮、231-散热孔。

【具体实施方式】

参阅图1～图4，包括发动机主轴1、第一橡胶柱螺栓2、主轴输出轴6、离合器轴10、离合器16、飞轮15、第二橡胶柱螺栓11、变速箱输入轴13、变速箱12、输出轴22和皮带轮23，所述发动机主轴1与主轴输出轴6的一端通过第一橡胶柱螺栓2相连接，主轴输出轴6的另一端与离合器轴10的一端通过啮合套8相连接，离合器轴10上依次套装有离合器16和飞轮15，离合器轴10的另一端与变速箱输入轴13通过第二橡胶柱螺栓11相连接；所述发动机主轴1的一端开有大螺纹孔20，主轴输出轴6一端开有第一螺栓孔61，离合器轴10的一端开有小螺纹孔101，变速箱输入轴13的一端开有第二螺栓孔132。

所述大螺纹孔20的数量为6个，大螺纹孔20与第一橡胶柱螺栓2配合安装；第一螺栓孔61的数量为6个，第一螺栓孔61与第一橡胶柱螺栓2的橡胶柱配合安装。所述小螺纹孔101的数量为6个，小螺纹孔101与第二橡胶柱螺 栓11配合安装；第二螺栓孔132的数量为6个，第二螺栓孔132与第二橡胶柱螺栓11的橡胶柱配合安装。所述离合器轴10上套装有离合器外壳9，离合器16和飞轮15都安装在离合器外壳9内，离合器16与第二轴承17相连接。所述主轴输出轴6外安装有第一轴承5，第一轴承5支撑有主轴输出轴外壳4，主轴输出轴外壳4与离合器外壳9通过螺栓连接安装。所述发动机主轴1中心开有孔Ⅰ19，主轴输出轴6中心开有孔Ⅱ62，孔Ⅰ19和孔Ⅱ62中安装有第一橡胶柱3；离合器轴10中心开有孔Ⅲ102，变速箱输入轴13中心开有孔Ⅳ131，孔Ⅲ102和孔Ⅳ131中安装有第二橡胶柱14。所述主轴输出轴6上设有花键7，啮合套8为内齿轮结构，啮合套8套装在花键7上，可在主轴输出轴6上轴向滑动。所述离合器轴10上套装有齿轮18，齿轮18的外齿与啮合套8的内齿啮合，主轴输出轴6与离合器轴10一起转动，实现传递动力，脱开时实现切断动力。所述输出轴22与变速箱输入轴13为一体连接，输出轴22上套有轴套21，轴套21与变速箱12通过螺栓连接安装。所述输出轴22的一端安装有皮带轮23，皮带轮23的端面上开有散热孔231，散热孔231沿皮带轮23的端面圆周分布。动力输出端采用带传动的方式，布置灵活，所述皮带轮23可以选用V带、同步带、平带等任意一种形式的带轮传动。

本实用新型工作过程：

本实用新型一种高可靠性动力输出机构在工作过程中，发动机启动后，曲轴带动飞轮15和离合器16旋转，动力从离合器16传到变速箱，变速箱输出轴直接驱动皮带轮23，皮带轮23通过带传动的方式减速之后将动力传递给直升机主旋翼轴。

具体过程：发动机主轴1通过6个第一橡胶柱螺栓2和第一橡胶柱3与主轴输出轴6相连接，主轴输出轴6通过啮合套8与离合器10轴相连接，啮合套 8为内齿轮结构，啮合套8套装在花键63上，可在主轴输出轴6上轴向滑动。啮合套8的内齿与齿轮18的外齿啮合，主轴输出轴6与离合器轴10一起转动，实现传递动力，脱开时实现切断动力；离合器轴10通过6个第二橡胶柱螺栓11和第二橡胶柱14与变速箱输入轴13相连接，于是动力就从发动机输出。

本实用新型连接上与原有动力输出装置连接方式完全不同，原有的动力输出装置依靠螺栓刚性连接，安装调试麻烦，且震动易传输到变速箱中，使得动力输出不稳定，容易损坏造成事故。本实用新型改进了刚性螺栓连接，定制了橡胶柱螺栓11，另外重新设计了主轴输出轴6和变速箱输入轴13的结构，开好用于连接橡胶柱的孔。橡胶柱螺栓11弹性连接发动机主轴1与主轴输出轴6、离合器轴10与变速箱输入轴13，解决了安装时保持同轴度困难的问题，保证发动机的主轴、离合器和花键轴的同轴度，确保了发动机动力输出的平顺性，降低了动力输出过程中损坏离合器、主轴的概率，输出轴轴承为油浴润滑，可以传递较大的功率，皮带轮23上的散热孔可以防止出现皮带轮23温度过高烧坏皮带的现象，延长了皮带的工作寿命；安装简便，可以减少振动，保证发动机动力输出的的平稳，避免震动传导到变速箱，使得无人直升机动力传输系统可靠性提高。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。