[发明专利]用于直升机改进型动力系的叠层复式行星齿轮系

说明书

发明领域

本发明涉及行星齿轮系，更具体地说，涉及用于直升机改进型动力系的叠层复式行星齿轮系，叠层复式齿轮系具有交错双平面主行星小齿轮，用以提高减速比以便与加强型动力装置相适应，而在保持主旋翼轴上基本转速输出的同时取得加大的输出马力。

发明背景

直升机制造厂不断地扩展着直升机的技术发展领域以便向用户提供最经济有效的直升机。由于向市场引进具最新技术的新式直升机需要投入很大的费用，制造厂向市场引进新式直升机的场合实属偶见。除投入很大费用外，从构思到完成生产样机和交货新直升机需要多年的周期，这就使更加妨碍经常地推出新式直升机。

作为提供采用现代技术的新式直升机的替代方法，很多直升机制造厂对一些基本生产型直升机进行改进，也就是提供改型的直升机。由于这些改型机在基本生产型直升机内有选择地采用了现代技术，就可提供新的或提高了的工作能力、改进的性能、更高的可靠性和/或较低的维修要求而生产出改型机。由于保留了基本型机的绝大部分构件，改型机的交货费用一般与基本生产型机相比不是很大。而且改型机的交货周期相对来说是不成问题的，因为改型机的生产可平行地或作为一个替代产品连续地进入基本型机生产线进行。

以上这种替代方法更重要的是给制造厂带来了额外的收益。因为在基本生产机型中采用现代技术而生产改型机的同时为改造现有基本生产机型打下了基础。对基本生产机型的改造不仅给直升机制造厂开辟了新的收入来源，也使用户可将其现有基本生产机型改造成工作效能更高的改型机。

提供改型机中特别有吸引力的方法是在基本生产机型中采用加强型发动机装置，也就是采用具有更大输出马力的动力装置。加强型动力装置以其更大的输出马力可显著地提高改型机的工作效能，并可使改型机具有扩展了的飞行能力。此外，加强型动力装置为在改型机中进一步采用现代技术提供了可能性，例如，加强型动力装置为附件提供额外的动力。

但，在基本生产型直升机中采用加强型动力装置会要求对原型动力系进行较大的重新设计以便与加强型动力装置较大的输出扭矩相适应。这种重新设计会引起一系列的改变，如：改变动力系的减速比以便与加强型动力装置较大的输出扭矩相适应，改变机体构架/动力装置的接合结构，改变发动机输入/万向架的安装位置，改变附件子系统传动装置的位置，改变尾旋翼传动装置的位置，加大主减速机匣的外壳结构，也就是加大其径向和(或)高度尺寸以与动力系构形的改变相适应，从而不得不改变减速器壳体安装支架的位置。虽对基本生产型直升机、特别是原型动力系的结构和(或)功能方面的重新设计是在改型直升机中采用加强型动力装置的一种方法，但这会造成设计方面很大的费用，并会延误产品的最终交货日期。

此外，这种重新设计实际上排除了在直升机厂现有基本生产型机上进行加强型动力装置方面改造的可能。尽管这种费用和时间上的付出在制造首批交售的改型机方面也许是可以接受的，但从改造方面来说就不可取了。此外，可以理解，对交付改造基本生产机型的拥有者来说，除以上这种付出外，还需承受由于基本生产机型的改造而停止飞行所带来的经济损失。

美国专利3,540,311论述了一种自由浮动行星传动装置的实施例，它包括：传动中心齿轮(218)；第一组行星构件(222a、222b)，具有带滚动表面(228)的轴(224)；多个行星齿轮(220a、220b)，与中心齿轮(218)作机械的相互配合；第二行星齿轮(226)，与固定的内齿轮(230)作机械的相互配合；第二组复式行星构件(232)，具有带行星齿轮(236)的空心轴(234)，行星齿轮(236)与输出轴(244)的内输出齿轮(240)作机械的相互配合；行星齿轮(238)，与固定内齿轮(242)作机械的相互配合。各轴(224)的滚动表面(228)与相应空心轴(234)的内表面作机械的相互配合，使相应轴(224)上传递负荷的输入力传到相应空心轴(234)。行星齿轮(220a、220b)作交替而轴向间隔的布置，使行星齿轮(220a、220b)作环形叠置，也就是行星齿轮(220a、220b)具有交错双平面的布置关系。