一种自适应变桨径和变桨距螺旋桨的制作方法

本发明涉及一种自适应变桨径和变桨距螺旋桨，属于螺旋桨。

背景技术：

1、飞行器在起飞阶段需要较大的升力，空气密度大，浆的空气阻力大，需要较小的桨叶角，即小桨距，同时考虑发动机的功率需要小桨径，飞行器巡航阶段由于空气密度变小，为了实现螺旋桨的高效输出，需要较大的桨距和桨径，例如中国专利：一种能够变桨径桨距的螺旋桨（cn105620728b），公开了一种变桨径桨距的螺旋桨，采用了两套变径变距机构和两套同步机构，变桨径机构是通过两套绳索和桨柄均通过弹簧连接桨毂机构实现的，变桨距机构是通过桨柄上设置的螺旋槽和桨毂上设置的滚珠套共同作用下进行变距，螺旋桨在高速旋转时，径向拉力很大，甚至达到两吨重量的径向载荷，一方面绳索时间长了会变形，且两侧弹簧由于其弹性原件的原因，其力学性能必然存在差异，造成两侧变径的长度不一致，产生偏向一侧的且周期变化离心力，产生明显的振动噪声，甚至螺旋桨折断发生事故，另一方面弹簧和绳索承受径向载荷的能力是有限的，由于绳索需要能够柔性变形，所以承受重载荷其不变形的的能力并不尽如人意，另外，桨柄上设置的多个螺旋槽和与之配合的滚珠套需要高精度加工，同时会使桨柄增加很长一段的长度，螺旋桨的无效部分长度增加。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术问题，本发明提供一种两侧桨柄直降通过连杆结构连接，桨毂通过对称的四连杆机构以及桨毂上设置有用于四连杆机构活动铰接轴前后导向机构，四连杆机构变化通过齿轮传动机构实现变距的自适应变桨径和变桨距螺旋桨。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种变桨径和变桨距螺旋桨，包括左桨部分1、桨毂2、右桨部分3，左桨部分1与右桨部分3关于桨毂2中心轴线呈轴对称设置，所述的左桨部分1包括左桨叶101、左齿轮轴106，左桨叶101左端的左桨柄103与桨毂2上的滑套间隙配合，左桨柄103右端转动连接左转动套105，左转动套105右端固定左齿轮腔104，左齿轮腔104与桨毂2沿着左右方向滑动连接，左齿轮轴106转动安装在左齿轮腔104内，左齿轮轴106固定左前连杆501的左端，左齿轮轴106转动连接左后连杆508的左端，左前连杆501与左桨柄103通过一级锥齿轮传动连接，左前连杆右端501与右前连杆503左端通过前滑杆509铰接，左后连杆508右端与右后连杆505左端通过后滑杆506铰接，前滑杆509和后滑杆506沿着桨毂2前后方向滑动连接，桨毂2上设置有前滑杆509和后滑杆506相互靠近的弹性复位结构，右前连杆503右端和右后连杆505右端分别铰接和固接右桨部分的右齿轮轴，右齿轮轴与右桨部分的右桨柄通过一级锥齿轮传动连接。

3、优选地，所述的桨毂2上设置有前滑杆509和后滑杆506相互靠近的弹性复位结构的结够为：中间轴504固定在桨毂2的中心，中间轴504的上端和中部分别固定一个根导杆507的中心，两根导杆507沿着前后方向水平设置，两根导杆507的前端分别滑动安装后滑杆506的上下端，两根导杆507的后端分别滑动安装前滑杆509的上下端，在每根导杆507上位于中间轴504和前滑杆509之间套设有弹簧502，在每根导杆507上位于中间轴504和后滑杆506之间套设有弹簧502，所述的左前连杆501、左后连杆508、右前连杆503、右后连杆505长度均相等。

4、优选地，所述的左前连杆501与左桨柄103通过一级锥齿轮传动连接的结构为：左桨柄103向右穿过左桨柄103后固定左齿轮二108，左齿轮一107固定在左齿轮轴106的上部，左齿轮一107位于左齿轮腔104内，左齿轮一107与左齿轮二108啮合。

5、优选地，所述的左齿轮腔104与桨毂2沿着左右方向滑动连接的结构为：左齿轮腔104下端设置有向下凸出的左凸块1041，左支撑臂201上设置有沿着左右方向的左滑槽2011，左凸块1041在左滑槽2011内滑动，用于实现左齿轮腔104和左转动套105沿着左右方向滑动。

6、优选地，桨毂2设置有向左伸出的左支撑臂201，左滑套102固定在左支撑臂201的左端。

7、优选地，所述的左齿轮腔104呈中空的圆柱形结构，左转动套105与左齿轮腔104同轴设置。

8、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

9、1.两侧桨柄的力量直接通过四连杆机构相互连接，对桨毂不产生附加载荷，且通过四连杆机构连接承受较大的载荷；

10、2.通四连杆机构中的前后侧活动铰接轴通过导杆的前后导向实现前后滑动变形，实现两侧桨柄对称变径；

11、3.四连杆机构的活动铰接轴通过弹簧复位，实现飞行器转速变小后的桨径变小复位，实现桨径变化的自适应；

12、4.桨叶变距机构采用四连杆和齿轮机构联动，结构简单使用，占用空间小，提高桨叶的有效利用。

技术特征：

1.一种变桨径和变桨距螺旋桨，包括左桨部分（1）、桨毂（2）、右桨部分（3），左桨部分（1）与右桨部分（3）关于桨毂（2）中心轴线呈轴对称设置，其特征在于：所述的左桨部分（1）包括左桨叶（101）、左齿轮轴（106），左桨叶（101）左端的左桨柄（103）与桨毂（2）上的滑套间隙配合，左桨柄（103）右端转动连接左转动套（105），左转动套（105）右端固定左齿轮腔（104），左齿轮腔（104）与桨毂（2）沿着左右方向滑动连接，左齿轮轴（106）转动安装在左齿轮腔（104）内，左齿轮轴（106）固定左前连杆（501）的左端，左齿轮轴（106）转动连接左后连杆（508）的左端，左前连杆（501）与左桨柄（103）通过一级锥齿轮传动连接，左前连杆右端（501）与右前连杆（503）左端通过前滑杆（509）铰接，左后连杆（508）右端与右后连杆（505）左端通过后滑杆（506）铰接，前滑杆（509）和后滑杆（506）沿着桨毂（2）前后方向滑动连接，桨毂（2）上设置有前滑杆（509）和后滑杆（506）相互靠近的弹性复位结构，右前连杆（503）右端和右后连杆（505）右端分别铰接和固接右桨部分的右齿轮轴，右齿轮轴与右桨部分的右桨柄通过一级锥齿轮传动连接。

2.根据权利要求1所述的变桨径和变桨距螺旋桨，其特征在于：所述的桨毂（2）上设置有前滑杆（509）和后滑杆（506）相互靠近的弹性复位结构的结够为：中间轴（504）固定在桨毂（2）的中心，中间轴（504）的上端和中部分别固定一个根导杆（507）的中心，两根导杆（507）沿着前后方向水平设置，两根导杆（507）的前端分别滑动安装后滑杆（506）的上下端，两根导杆（507）的后端分别滑动安装前滑杆（509）的上下端，在每根导杆（507）上位于中间轴（504）和前滑杆（509）之间套设有弹簧（502），在每根导杆（507）上位于中间轴（504）和后滑杆（506）之间套设有弹簧（502），所述的左前连杆（501）、左后连杆（508）、右前连杆（503）、右后连杆（505）长度均相等。

3.根据权利要求1所述的变桨径和变桨距螺旋桨，其特征在于：所述的左前连杆（501）与左桨柄（103）通过一级锥齿轮传动连接的结构为：左桨柄（103）向右穿过左桨柄（103）后固定左齿轮二（108），左齿轮一（107）固定在左齿轮轴（106）的上部，左齿轮一（107）位于左齿轮腔（104）内，左齿轮一（107）与左齿轮二（108）啮合。

4.根据权利要求1所述的变桨径和变桨距螺旋桨，其特征在于：所述的左齿轮腔（104）与桨毂（2）沿着左右方向滑动连接的结构为：左齿轮腔（104）下端设置有向下凸出的左凸块（1041），左支撑臂（201）上设置有沿着左右方向的左滑槽（2011），左凸块（1041）在左滑槽（2011）内滑动，用于实现左齿轮腔（104）和左转动套（105）沿着左右方向滑动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的变桨径和变桨距螺旋桨，其特征在于：桨毂（2）设置有向左伸出的左支撑臂（201），左滑套（102）固定在左支撑臂（201）的左端。

6.根据权利要求1-4任一项所述的变桨径和变桨距螺旋桨，其特征在于：所述的左齿轮腔（104）呈中空的圆柱形结构，左转动套（105）与左齿轮腔（104）同轴设置。

技术总结
本发明公开一种变桨径和变桨距螺旋桨，包括左桨部分、桨毂、右桨部分，左桨部分包括左桨叶，左桨叶的左桨柄与桨毂上的滑套间隙配合，左桨柄右端转动连接左转动套，左转动套右端固定左齿轮腔，左齿轮腔与桨毂沿着左右方向滑动连接，左齿轮轴转动安装在左齿轮腔内，左齿轮轴固定左前连杆的左端，左齿轮轴转动连接左后连杆的左端，左前连杆与左桨柄通过锥齿轮传动连接，左前连杆右端与右前连杆左端通过前滑杆铰接，左后连杆右端与右后连杆左端通过后滑杆铰接，前滑杆和后滑杆沿着桨毂前后方向滑动连接，桨毂上设置有前滑杆和后滑杆的复位结构，桨柄的力量直接通过四连杆机构相互连接，对桨毂不产生附加载荷，通过四连杆机构连接承受较大的载荷。

技术研发人员：高安,牛晓斌,张阳,王治强,施安详,崔宪飞,段浩,侯瑞峰,王庆伟
受保护的技术使用者：安阳市豪克航空科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17