CN103600840B - 一种共轴直升机旋翼机构 - Google Patents
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Abstract
一种共轴直升机旋翼机构，其主要是：上下两组混连机构以水平的中心平台为对称并固接于其上，而每组混联机构又是由上下两个并联机构组成，其中与中心平台相邻的机构均为不动环机构，其通过滚动轴承与动环机构相连。动环机构有三个SPS分支和一个RRS分支，它们的一端分别与旋翼和旋翼传动环相连，另一端均与旋转平台相连，旋转平台通过滚动轴承与摆动平台相连，该摆动平台套在中轴及球铰轴承外。不动环机构也有一个RRS分支和三个SPS分支，它们分别与摆动平台及定平台的外周边相连，该定平台套在中轴轴套外并与中心平台固定连接。本发明体积小，耗能低，因不需要两个逆向旋转的动环而延长使用寿命，整体对称性使高速旋转时稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种直升机的旋翼机构。
背景技术
传统共轴直升机旋翼机构中，两个旋翼上下排列，无尾桨，机身长度缩短，机体部件可以紧凑地安排在直升机重心。主要构成包括上下两个自动倾斜器，防扭力臂，变距拉杆以及控制舵机等。两个旋翼机构上下对称，旋转方向相反，中间没有固定的中心平台，而是两个摆动平台平行相接，摆动平台上面是旋转平台即动环机构，旋翼固接在旋翼传动环上。它的不足之处是：旋翼在同一个轴线上反向旋转。存在旋转方向相反的动环，磨损较大，寿命短，能耗高，对称性往往不是很好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小、耗能低、稳定性好，不存在两个相邻的逆向旋转动环的共轴直升机旋翼机构。本发明主要是上下两组混连机构以水平的中心平台上下对称并固接于其上。而每组混联机构又是由上下两个并联机构组成，其中与中心平台相邻的机构均为不动环机构，其通过滚动轴承与动环机构连接，于是动环机构均可相对于不动环机构进行转动。中轴和中轴外面的轴套是上下贯穿动环机构和不动环机构的，其中中心平台上下两组混联机构通过一根完整的中轴连接。
动环机构有一个RRS(转动副-转动副-球副)分支和三个相同的SPS(球副-移动副-球副)分支，该每个SPS分支都是单连杆，该单连杆的自连接端通过移动副连接，该单连杆的两端通过球副分别与旋翼和旋转平台相连。其中旋翼的一端与旋翼传动环相连，该旋翼传动环套接在中轴轴套外部端顶。上述旋转平台为一圆环，其内周面与滚动轴承外圈相连，该滚动轴承内圈套接在摆动平台外凸部分外。该摆动平台为圆槽形，其外凸部分底部设有套在中轴上的通孔，同时在外凸部分内设套接在中轴轴套外部的球铰轴承。RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该RRS分支的一端通过球副与旋翼传动环相连，该RRS分支的另一端通过转动副与旋转平台相连。上述三个SPS分支和一个RRS分支均布在同一圆周上，它们之间夹角为90°。
不动环机构有一个RRS分支和三个相同的SPS分支，其中每个SPS分支都是双连杆，其自连接端之间均通过移动副连接，RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，上述SPS分支的两端均通过球副分别与摆动平台及环形定平台的外周边相连；而上述RRS分支的一端通过球副与摆动平台相连，另一端通过转动副与环形定平台的外周边相连。该环形定平台套在中轴上并与中心平台固定连接，中心平台套接在中轴轴套外面，并固定于其上，不会和中轴产生相对位移。上述RRS分支用于约束摆动平台的旋转运动，使摆动平台不能旋转。动环机构和不动环机构的各三个SPS分支和一个RRS分支分别均布在同一圆周上，它们之间夹角为90°。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、通过这种构型使机构中不再需要两个旋转方向相反的动环，延长了机构的使用寿命。
2、机构整体具有上下对称性，机构高速旋转时的稳定性高。
3、可以降低耗能。
附图说明
图1是本发明的主视示意图。
图2是图1A-A的剖面图。
图3是图1的斜视示意图。
图中：1、中轴，2、旋翼，3、SPS分支，4、动环机构，5、旋转平台，6、摆动平台，7、不动环机构，8、定平台，9、旋翼传动环，10、RRS分支，11、球副，12、SPS分支，13、中心平台，14、滚动轴承，15、球铰轴承，16、RRS分支，17、中轴轴套。
具体实施方式
在图1、图2和图3所示的共轴直升机旋翼机构的示意图中，本发明主要是上下两组混连机构以水平的中心平台为对称并固接于其上。而每组混联机构又是由上下两个并联机构组成，其中与中心平台相邻的机构均为不动环机构，其通过滚动轴承与动环机构连接。中轴和中轴外面的轴套是上下贯穿动环机构和不动环机构的，其中中心平台上下两组混联机构是通过固接在中心平台上的中轴连接。
动环机构有一个RRS分支和三个相同的SPS分支，该每个SPS分支都是单连杆，该单连杆的自连接端通过移动副连接，该单连杆的两端通过球副分别与旋翼和旋转平台相连。其中旋翼的一端与旋翼传动环相连，该旋翼传动环套接在中轴轴套外部端顶。上述旋转平台为一圆环，其内周面与滚动轴承外圈相连，该滚动轴承内圈套接在摆动平台外凸部分外。该摆动平台为圆槽形，其外凸部分底部设有套在中轴上的通孔，同时在外凸部分内设套接在中轴轴套外部的球铰轴承。RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该RRS分支的一端通过球副与旋翼传动环相连，该RRS分支的另一端通过转动副与旋转平台相连。上述三个SPS分支和一个RRS分支均布在同一圆周上，它们之间夹角为90°。
不动环机构也有一个RRS分支和三个相同的SPS分支，但每个SPS分支都是双连杆，其自连接端之间均通过移动副连接，RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，上述SPS分支的两端均通过球副分别与摆动平台及环形定平台的外周边相连；而上述RRS分支的一端通过球副与摆动平台相连，另一端通过转动副与环形定平台的外周边相连。该环形定平台套在中轴轴套外部并与中心平台固定连接，中心平台套接在中轴轴套外面，并固定于其上。动环机构和不动环机构的各三个SPS分支和一个RRS分支分别均布在同一圆周上，它们之间夹角为90°。
Claims (2)
1.一种共轴直升机旋翼机构，其特征在于：所述旋翼机构是由上下两组以水平的中心平台为对称并固接于中心平台上的混联机构组成，而每组混联机构又是由上下两个并联机构组成，其中与中心平台相邻的机构均为不动环机构，其通过滚动轴承与动环机构连接；动环机构有一个RRS分支和三个相同的SPS分支：该每个SPS分支都是单连杆，该单连杆的自连接端通过移动副连接，该单连杆的两端通过球副分别与旋翼和旋转平台相连，其中旋翼的一端与旋翼传动环相连，该旋翼传动环套接在中轴轴套外部端顶，旋转平台为一圆环，其内周面与滚动轴承外圈相连，该滚动轴承内圈套接在摆动平台外凸部分外，该摆动平台外凸部分底部设有套在中轴上的通孔，同时在外凸部分内设套接在中轴轴套上的球铰轴承，动环机构RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，该RRS分支的一端通过球副与旋翼传动环相连，该RRS分支的另一端通过转动副与旋转平台相连，动环机构的三个SPS分支和一个RRS分支均布在同一圆周上，它们之间夹角为90°；不动环机构也有一个RRS分支和三个相同的SPS分支，但每个不动环机构SPS分支都是双连杆，其自连接端之间均通过移动副连接，不动环机构RRS分支的两连杆之间通过转动副连接，不动环机构的SPS分支的两端均通过球副分别与摆动平台及环形定平台的外周边相连，而不动环机构的RRS分支的一端通过球副与摆动平台相连，另一端通过转动副与环形定平台的外周边相连，该环形定平台套在中轴上并与中心平台固定连接，中心平台套接在中轴轴套外面，处于固定状态，不会和中轴产生相对位移；动环机构和不动环机构的各三个SPS分支和一个RRS分支分别均布在同一圆周上，它们之间夹角为90°。
2.根据权利要求1所述的共轴直升机旋翼机构，其特征在于：中轴和中轴外面的中轴轴套是上下贯穿动环机构和不动环机构的，其中中心平台上下两组混联机构通过一根完整的中轴连接。
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