一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构的制作方法

[0001]
本发明属于机械结构领域，具体涉及一款多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构。


背景技术：

[0002]
多机型直升机旋翼动平衡仿真台是用来模拟各种机型直升机的旋翼动平衡状态，主要用于各种机型直升机旋翼系统动平衡相关技术的研究，为各种直升机旋翼动平衡监测技术研究提供振动信号，同时作为多机型直升机旋翼平衡调整技术的研究和试验验证平台。
[0003]
目前应用的直升机旋翼动平衡仿真台大多为电机直接驱动的单转盘仿真台，无法模拟共轴双旋翼直升机旋翼动平衡状态(包含各种奖叶数及转速的机型)。本发明的多机型直升机旋翼动平衡仿真台，能仿真多机型直升机的旋翼动平衡状态，具有传动平稳、噪音低、结构简单紧凑、可靠性高、工艺性好的特点。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构。本发明的显著优点是采用了等顶隙格利森弧齿锥齿轮传动原理，利用一个主锥齿轮带动二个从锥齿轮的方式实现双轴共轴、同转速、反向旋转输出的功能，同时驱动电机转速可调，通过拆装转盘及在转盘上安装相应配重可以仿真单旋翼直升机旋翼动平衡状态(包含各种奖叶数及转速的机型)及共轴双旋翼直升机旋翼动平衡状态(包含各种奖叶数及转速的机型)，本发明装置具有传动平稳、噪音低的特点，为各型直升机旋翼动平衡监测技术研究的仿真提供不平衡振动信号创造了条件。
[0005]
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
[0006]
一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构，包括上盘1、内轴5、外轴12、下盘15、弹性套柱销联轴器26、电机30、伞齿轮轴41、内轴伞齿轮43；
[0007]
伞齿轮轴41由一根转轴和位于转轴一端的伞齿轮组成，弹性套柱销联轴器26的内部为通孔，该通孔用于将电机30的轴与伞齿轮轴41的转轴部固定在一起；
[0008]
外轴12由转轴和位于转轴一端的伞齿轮的组成，内轴伞齿轮43固定在内轴5的外圈上，外轴12固定在内轴5上，伞齿轮轴41的伞齿轮分别与外轴12的伞齿轮及内轴伞齿轮43啮合；
[0009]
上盘1固定在内轴5上，下盘15固定在外轴12上，上盘1与下盘15的圆盘面上周边设有若干个孔位，满足各机型不同数量的直升机奖叶的配重使用。
[0010]
优选地，弹性套柱销联轴器26与电机30的轴之间设有相互配合的卡扣28，与伞齿轮轴41的转轴部之间设有相互配合的卡扣27，在伞齿轮轴41的转轴部和电机30的轴嵌入弹性套柱销联轴器26后由紧定螺钉33固定。
[0011]
优选地，内轴伞齿轮43与内轴5之间有相互配合的卡扣45，内轴伞齿轮43卡入内轴5的外圈后，使用定距环46和定距环48从内轴伞齿轮的上下二端将内轴伞齿轮43固定住，外
轴12的径向二端分别由深沟球轴承11和深沟球轴承44固定在内轴5上，外轴12的轴向由调整垫圈10、轴用挡圈9、定距环8、内轴端盖7固定在内轴5上。
[0012]
优选地，上盘1与下盘15由铝镁合金制成。
[0013]
优选地，上盘1与内轴5之间设有相互配合的卡扣4，上盘1插入内轴5后由圆螺母2和止动垫圈3固定位，下盘15与外轴12之间设有相互配合的卡扣16，下盘插入外轴12后由圆螺母13和止动垫圈14固定住，内轴端盖7在内轴5与外轴12完成组装后盖在内轴5与外轴12的缝隙处，内轴油封6固定在内轴端盖7上。
[0014]
优选地，一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构还包含上壳体22、下壳体40，伞齿轮轴41的转轴径向由二个圆锥滚子轴承24固定在上壳体22与下壳体40组成的圆柱体内，其中一个靠近伞齿轮的圆锥滚子轴承24的轴向由卡环21、定距环23固定，另一个圆锥滚子轴承24由定距环39、定距环38、止动垫圈37、圆螺母36固定，伞齿轮轴端盖35盖在合体的上壳体22、下壳体40与伞齿轮轴41的转轴的交接处，伞齿轮轴油封34安装在伞齿轮轴端盖35上。
[0015]
外轴12与内轴5的装配组件径向由深沟球轴承20、圆锥滚子轴承47分别固定上壳体22、下壳体40的轴承座上，外轴12与内轴5的装配组件轴向由调整垫圈19、外轴端盖18、内轴端盖42分别固定上壳体22、下壳体40的轴承座上，外轴油封17安装在外轴端盖18上。
[0016]
优选地，上壳体22、下壳体40采用低碳钢板毛坯焊接、去应力、机加工成型技术制成。上壳体22与下壳体40由螺栓固定。
[0017]
优选地，电机驱动器25由螺钉安装在下壳体40的底板上，机脚31固定在下壳体40底板的相应位置上,电机30由螺钉安装在电机支架29上，电机支架29通过电机支架调整片32由螺钉安装在下壳体40的底板上。
[0018]
本发明的有益效果为：本发明多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构能仿真各种机型直升机的旋翼动平衡状态且具有传动平稳、噪音低、结构简单紧凑、可靠性高、工艺性好的特点，满足多机型直升机旋翼平衡调整技术的研究和试验验证的需求。
附图说明
[0019]
图1为一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构的外部组装示意图。
[0020]
图2为一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构的内部组装示意图。
[0021]
图3为一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构的剖面示意图。
[0022]
图4为伞齿轮轴的形状示意图。
[0023]
图5为弹性套柱销联轴器的形状示意图。
[0024]
图6为外轴的形状示意图。
[0025]
图7为内轴伞齿轮的形状示意图。
[0026]
图8为内轴的形状示意图。
[0027]
图9为上盘和下盘的形状示意图。
[0028]
图10为下壳体的形状示意图。
[0029]
图11为上壳体的形状示意图。
具体实施方式
[0030]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0031]
一种多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构，包括上盘1、内轴5、外轴12、下盘15、电机驱动器25、弹性套柱销联轴器26、电机30、伞齿轮轴41、内轴伞齿轮43等组成。
[0032]
参见图4所示，伞齿轮轴41由一根转轴和位于转轴一端的伞齿轮组成。参见图5所示，弹性套柱销联轴器26的内部为通孔，该通孔用于将电机30的轴与伞齿轮轴41的转轴部固定在一起，从而使电机30转动时能驱动伞齿轮轴41一起驱动。优选地，弹性套柱销联轴器26与电机30的轴之间设有相互配合的卡扣28，与伞齿轮轴41的转轴部之间设有相互配合的卡扣27，在伞齿轮轴41的转轴部和电机30的轴嵌入弹性套柱销联轴器26后由紧定螺钉33固定。
[0033]
参见图6所示，外轴12由转轴和位于转轴一端的伞齿轮的组成。内轴伞齿轮43固定在内轴5的外圈上，外轴12固定在内轴5上，伞齿轮轴41的伞齿轮分别与外轴12的伞齿轮及内轴伞齿轮43啮合。优选地，参见图3、图7、图8所示，内轴伞齿轮43与内轴5之间有相互配合的卡扣45，内轴伞齿轮43卡入内轴5的外圈后，使用定距环46和定距环48从内轴伞齿轮的上下二端将内轴伞齿轮43固定住，通过调整定距环46和定距环48的轴向尺寸可调整内轴伞齿轮43的啮合位置。外轴12的径向二端分别由深沟球轴承11和深沟球轴承44固定在内轴5上，外轴12轴向由调整垫圈10、轴用挡圈9、定距环8、内轴端盖7固定在内轴5上。通过调整调整垫圈10的轴向尺寸可调整深沟球轴承11和深沟球轴承44的转动间隙大小，通过调整定距环8的轴向尺寸可调整深沟球轴承11和深沟球轴承44的轴承外套轴向安装间隙。因内轴5承受的向上轴向力不大，故选用轴用挡圈9作为轴向固定。
[0034]
上盘1固定在内轴5上，下盘15固定在外轴12上。上盘1与下盘15由铝镁合金制成，上盘1与下盘15的圆盘面上周边设有若干个孔位，满足各机型不同数量的直升机奖叶的配重使用。优选地，上盘1与内轴5之间设有相互配合的卡扣4，上盘1插入内轴5后由圆螺母2和止动垫圈3固定位。下盘15与外轴12之间设有相互配合的卡扣16，下盘插入外轴12后由圆螺母13和止动垫圈14固定住。内轴端盖7在内轴5与外轴12完成组装后盖在内轴5与外轴12的缝隙处，内轴油封6固定在内轴端盖7上，这种连接方式既连接可靠又拆装方便。
[0035]
为了对各伞齿轮进行保护及润滑，本实施例所示的多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构还包含上壳体22、下壳体40，上壳体22和下壳体40采用低碳钢板毛坯焊接、去应力、机加工成型技术制成如图10和图11所示。
[0036]
伞齿轮轴41的转轴径向由二个圆锥滚子轴承24固定在上壳体22与下壳体40组成的圆柱体内，其中一个靠近伞齿轮的圆锥滚子轴承24的轴向由卡环21、定距环23固定，另一个圆锥滚子轴承24由定距环39、定距环38、止动垫圈37、圆螺母36固定，通过调整定距环38的轴向尺寸可调整二个圆锥滚子轴承24的转动间隙大小，同时因运转时伞齿轮轴41承受较大的轴向力，所以在此处选用圆锥滚子轴承且使用卡环21、圆螺母36作为轴向固定，提高设备使用寿命。伞齿轮轴端盖35盖在合体的上壳体22、下壳体40与伞齿轮轴41的转轴的交接处，伞齿轮轴油封34安装在伞齿轮轴端盖35上。
[0037]
外轴12与内轴5的装配组件径向由深沟球轴承20、圆锥滚子轴承47分别固定上壳体22、下壳体40的轴承座上，因运转时圆锥滚子轴承47安装处承受较大的轴向力所以在此处选用圆锥滚子轴承，提高设备使用寿命。外轴12与内轴5的装配组件轴向由调整垫圈19、
外轴端盖18、内轴端盖42分别固定上壳体22、下壳体40的轴承座上，通过调整调整垫圈19的轴向尺寸可调整深沟球轴承20和圆锥滚子轴承47的转动间隙大小。外轴油封17安装在外轴端盖18上，上壳体22与下壳体40由螺栓固定。
[0038]
电机驱动器25由螺钉安装在下壳体40的底板上，机脚31固定在下壳体40底板的相应位置上。电机30由螺钉安装在电机支架29上，电机支架29通过电机支架调整片32由螺钉安装在下壳体40的底板上。电机支架调整片32用于调整电机轴的高低，保证电机轴与伞齿轮轴41的同轴度。
[0039]
本实施例所示的多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构的使用过程如下：
[0040]
在多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构齿轮箱壳体外对应各个轴承的安装位置装有三向振动传感器安装座，上盘1与下盘15的圆盘面上周边按各机型直升机奖叶的数量设有相应数量安装配重的孔位。
[0041]
模拟双旋翼直升机试验时在传感器安装座上安装振动传感器，按直升机奖叶的数量在上盘1与下盘15的相应配重孔位随机装上配重。模拟单旋翼直升机试验时在传感器安装座上安装振动传感器，拆去下盘15，按直升机奖叶的数量在上盘1的相应配重孔位随机装上配重。
[0042]
按直升机旋翼转速要求驱动电机30转动，电机30经弹性套柱销联轴器26带动伞齿轮轴41转动，伞齿轮轴41上的伞齿轮分别与外轴12上的伞齿轮及安装在内轴5上的内轴伞齿轮43啮合，推动外轴12、内轴5作反向同速旋转，通过安装在仿真台齿轮箱壳体外的振动传感器为多机型直升机旋翼动平衡监测技术研究及多机型直升机旋翼平衡调整技术研究和试验提供振动信号。
[0043]
该多机型直升机旋翼动平衡仿真台机构具备以下特点：采用等顶隙格利森弧齿锥齿轮传动原理，利用一个主锥齿轮带动二个从锥齿轮的方式实现双轴共轴、同转速、反向旋转输出的功能，同时驱动电机转速可调，能仿真各种机型直升机的旋翼动平衡状态，弧齿锥齿轮采用20crmnmo材料，齿轮表面渗碳淬火处理，齿轮箱壳体采用低碳钢板毛坯焊接、去应力、机加工成型技术，共轴的内外轴以一个装配组件的形式安装在齿轮箱壳体上，齿轮箱内部有润滑油，润滑油以飞溅的方式进行润滑，上述这些设计使多机型直升机旋翼动平衡仿真台具有传动平稳、工作可靠、结构紧凑、使用寿命长、工艺性好的特点，为各种直升机旋翼动平衡监测技术研究及旋翼平衡调整技术研究和试验创造了条件。
[0044]
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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