一种直升机尾推离合装置及一种飞行器的制作方法

本发明属于高速直升机传动，尤其涉及一种直升机尾推离合装置及一种飞行器。

背景技术：

1、在高速直升机设计领域，以往的尾推轴为一体化设计，无离合装置，在起飞，悬停和降落时尾推螺旋桨仍然在持续旋转，消耗发动机的功率，另外有一些已经存在的离合装置也存在结构复杂，重量代价大，可靠性不足等缺点。尾推螺旋桨和尾推离合器的结构的国内外核心技术，基于差速离合器尾推装置存在重量代价大，不适合航空飞行器的动力装置。由于高速直升机在执行任务期间需要高频率的悬停，在悬停阶段，尾推螺旋桨可以停止旋转，不需要额外的功率输出，因而需要一个离合装置能方便的使螺旋桨启动和终止。尾推轴的传动离合装置的设计上，需要具备将尾推轴的转速传递到尾推螺旋桨上的功能，能够实现尾推螺旋桨的启动和停止功能，解决了以往发动机启动，螺旋桨同步跟着旋转的问题。新式尾推离合装置需要解决尾推轴一体化设计的问题，和一些已经存在离合装置结构复杂，可靠性不足的缺点。

技术实现思路

1、发明目的:为了解决现有离合装置结构复杂，可靠性不足的缺点，本申请提供了一种直升机尾推离合装置及一种飞行器。结构简单，重量轻，可靠性佳。满足高速直升机在起飞，悬停和降落过程中尾推螺旋桨的启动和停止作用，节省发动机额外的功率。

2、技术方案

3、一种直升机尾推离合装置，包括：尾推轴前段、前离合盘、前轴承、前轴承安装支座、后轴承安装支座、后离合盘、挡块、后轴承、弹簧、轴承衬套、尾推轴后段；

4、所述尾推轴前段通过前轴承安装在前轴承支座上，所述前离合盘通过螺栓与尾推轴前段固定；

5、所述后轴承安装支座内壁沿轴向设有滑槽，所述轴承衬套外壁沿轴向设有配合的滑块，所述轴承衬套设置在后轴承安装支座内并可沿轴向滑动；

6、所述后轴承外圈过盈配合安装在轴承衬套内，尾推轴后段过盈配合与后轴承内圈连接；

7、所述尾推轴后段从后向前依次套设有挡块、弹簧、后离合盘；

8、挡块与尾推轴后段通过螺栓固定连接；弹簧一端与挡块固定连接，另一端与后离合盘固定连接，

9、尾推轴后段外表面设有第一齿槽，后离合盘内壁设有与第一齿槽配合的第二齿槽；尾推轴前段内壁设有与第一齿槽相配合的第三齿槽。

10、进一步，所述装置还包括：作动器；

11、两个作动器分别安装在后轴承安装支座的左右两端；

12、通过控制作动器伸缩，带动轴承衬套从而带动尾推轴后段和后离合盘沿轴向移动，使得尾推轴后段的第一齿槽与尾推轴前段的第三齿槽啮合，使得前离合盘和后离合盘接触摩擦。

13、进一步，第一齿槽和第三齿槽均为花键结构，第一齿槽的前段和第三齿槽的后段均设有圆滑导角。

14、进一步，所述前离合盘为带有圆筒的盘状结构，材质为复合材料或陶瓷材料；前离合盘的圆筒通过螺栓与尾推轴前段固定连接。

15、进一步，所述后离合盘为盘状结构，内壁设有第二齿槽，后端面与弹簧通过螺栓连接，材质为复合材料或陶瓷材料。

16、进一步，所述滑槽数量至少为两个，沿后轴承安装支座内壁周向均匀分布；轴承衬套外壁的滑块数量与滑槽数量相同且沿周向均匀分布。

17、进一步，尾推轴前段带动前滚动轴承和前离合盘旋转；

18、高速直升机在起飞，悬停和降落状态时，尾推螺旋桨和尾推轴后段均处于静止状态；

19、在高速直升机平飞阶段，当作动器向前运动时，推动轴承衬套、尾推轴后段以及在弹簧的作用下推动后离合盘向前运动，当后离合盘接触到旋转中的前离合盘时，两个离合盘存在摩擦力的作用，前离合盘将带动后离合盘一起旋转，直至两者达到共同的旋转角速度，前后离合盘相对静止；

20、尾推轴后段在后离合盘带动下一起旋转；

21、作动器继续向前运动，尾推轴后段也继续向前运动，在相对静止的状态下，尾推轴前后段接触后完成相互啮合；

22、最后，前后离合盘和尾推轴前后段都在旋转，共同达到相对静止，以此带动螺旋桨的旋转。

23、进一步，在高速直升机悬停或者降落阶段，作动器带动尾推轴后段向后运动，使得尾推轴前后段齿槽啮合发生脱离；

24、作动器继续向后运动，带动轴承衬套向后运动，后离合盘在弹簧的作用下和前离合盘发生脱离，后离合盘逐渐停止旋转，从而使得尾推螺旋桨停止旋转运动。

25、一种飞行器，所述飞行器包括所述的直升机尾推离合装置。

26、有益效果

27、本发明通过前后离合盘现接触实现摩擦旋转达到共同的旋转角速度，实现尾推轴前后段的齿槽相互啮合旋转，通过弹簧和作动器的前后运动控制尾推轴后段的前后运动。该装置结构简单，可靠性强，能够实现尾推轴后段的旋转启动和终止，解决了以往尾推轴设计无离合器或者离合器结构复杂，重量代价大的缺点。

技术特征：

1.一种直升机尾推离合装置，其特征在于：所述装置包括：尾推轴前段、前离合盘、前轴承、前轴承安装支座、后轴承安装支座、后离合盘、挡块、后轴承、弹簧、轴承衬套、尾推轴后段；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括：作动器；

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：第一齿槽和第三齿槽均为花键结构，第一齿槽的前段和第三齿槽的后段均设有圆滑导角。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述前离合盘为带有圆筒的盘状结构，材质为复合材料或陶瓷材料；前离合盘的圆筒通过螺栓与尾推轴前段固定连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述后离合盘为盘状结构，内壁设有第二齿槽，后端面与弹簧通过螺栓连接，材质为复合材料或陶瓷材料。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述滑槽数量至少为两个，沿后轴承安装支座内壁周向均匀分布；轴承衬套外壁的滑块数量与滑槽数量相同且沿周向均匀分布。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：尾推轴前段带动前滚动轴承和前离合盘旋转；

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：在高速直升机悬停或者降落阶段，作动器带动尾推轴后段向后运动，使得尾推轴前后段齿槽啮合发生脱离；

9.一种飞行器，其特征在于：所述飞行器包括权利要求1-8中任一项所述的装置。

技术总结
本发明涉及高速直升机传动技术领域，尤其涉及一种直升机尾推离合装置及一种飞行器。尾推轴前段通过前轴承安装在前轴承支座上，前离合盘通过螺栓与尾推轴前段固定；后轴承安装支座内壁沿轴向设有滑槽，轴承衬套外壁沿轴向设有配合的滑块，轴承衬套设置在后轴承安装支座内并可沿轴向滑动；后轴承外圈过盈配合安装在轴承衬套内，尾推轴后段过盈配合与后轴承内圈连接；尾推轴后段从后向前依次套设有挡块、弹簧、后离合盘；挡块与尾推轴后段通过螺栓固定连接；弹簧一端与挡块固定连接，另一端与后离合盘固定连接，尾推轴后段外表面设有第一齿槽，后离合盘内壁设有与第一齿槽配合的第二齿槽；尾推轴前段内壁设有与第一齿槽相配合的第三齿槽。

技术研发人员：谢辉,曹元宝,项文科
受保护的技术使用者：中国直升机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25