一种可变直径旋翼制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可变直径旋翼，包括桨毂，所述的桨毂两侧斜对称分布刚性桨叶，所述的刚性桨叶向外依次为刚性桨叶内段、刚性桨叶外段；所述的桨毂内部为上下对位设置的第一差动齿轮组、第三差动齿轮组，以及左右对位设置的两个第二差动齿轮组；所述的第一差动齿轮组、第三差动齿轮组与第二差动齿轮组相啮合；所述的刚性桨叶内段的内部空有刚性桨叶外段深入的空间，当刚性桨叶外段进行径向移动时，伸入刚性桨叶内段内。本实用新型专利技术内部采用螺杆螺母伸缩机构来实现直径改变，本实用新型专利技术未来可以更好地应用于倾转旋翼机等各种新型飞行器，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种可变直径旋翼


[0001]本技术属于航空设备
，具体指代一种可变直径的旋翼。

技术介绍

[0002]近几年来直升机和多旋翼的发展取得了长足的进步，而倾转旋翼机作为一种特殊构型的直升机，兼具了直升机和固定翼飞机的优点。但是倾转旋翼机在不同工作模式下，为寻求最佳的飞行性能对于旋翼直径的要求是不一样的。所以需要通过改变旋翼直径来提升倾转旋翼机的飞行性能。而可变直径的旋翼综合了悬停时大尺寸旋翼和巡航时小尺寸旋翼的气动优点，是倾转旋翼飞行器的一个重要发展方向。
[0003]目前国外变直径旋翼形式主要有三种：采用伸缩式桨叶；采用可折叠式桨叶；采用柔性桨叶。采用伸缩桨叶的旋翼就是指每片桨叶都有两个或多个刚性段，各刚性段间相互可以伸缩从而改变旋翼的直径。折叠桨叶的两种基本形式有：桨叶折叠在旋翼平面内；桨叶折叠在旋翼平面外。桨叶折叠在旋翼平面中最常见的形式是在桨叶半径1/3处安装有垂直铰链的两片桨叶旋翼。桨叶折叠在旋翼平面外的方法是采用两个或多个刚性段，在刚性段之间安装有水平铰链，桨叶折叠在垂直面内。柔性桨叶的形式包括可折褶的桨叶和可卷起的桨叶，后者采用的是充气膨胀桨叶或卷起卷盘上的薄实心的桨叶。而上述三种变直径旋翼形式真正进入试验的是第一种方式：伸缩桨叶。因为采用可折叠式桨叶在桨叶收缩前要求转速为零或者接近为零，这将减少了离心力而产生严重的操纵限制；采用柔性桨叶则会因为要保存卷起桨叶收缩的材料而需要比较大的体积。

技术实现思路

[0004]本技术针对上述问题创造一种可变直径的旋翼，解决了现有倾转旋翼机在不同飞行模式下对旋翼直径需求不同的问题。从技术难度和简单性上考虑，本技术内部采用螺杆螺母伸缩机构来实现直径改变，本技术未来可以更好地应用于倾转旋翼机等各种新型飞行器，应用前景广阔。
[0005]本技术是这样实现的：
[0006]一种可变直径旋翼，包括桨毂，所述的桨毂两侧斜对称分布刚性桨叶，所述的刚性桨叶向外依次为刚性桨叶内段、刚性桨叶外段；所述的桨毂内部为上下对位设置的第一差动齿轮组、第三差动齿轮组，以及左右对位设置的两个第二差动齿轮组；所述的第一差动齿轮组、第三差动齿轮组与第二差动齿轮组相啮合；
[0007]所述的刚性桨叶外段的一端与螺母固定连接，另一端完全封闭；所述的刚性桨叶外段与刚性桨叶内段有相同形状的二维翼型截面，但刚性桨叶外段的截面面积小于刚性桨叶内段的截面面积；所述的刚性桨叶外段的内部空有螺杆深入的空间，使刚性桨叶外段进行径向移动时，螺杆伸入刚行桨叶外段内；
[0008]所述刚性桨叶内段的一端与桨毂固定连接，另一端与刚性桨叶外段活动连接；所述的刚性桨叶内段的内部空有刚性桨叶外段深入的空间，当刚性桨叶外段进行径向移动
时，伸入刚性桨叶内段内。
[0009]进一步，所述的桨毂为一中空的壳套结构，左右两侧开一贯通孔，螺杆从中穿过，并与孔壁通过轴承连接。
[0010]进一步，所述的第三差动齿轮组与通过第二轴与第二下方刹车片固定连接；所述的第二轴内部中空，所述的第一差动齿轮组通过穿过第二轴内部的第一轴，与第一下方刹车片固定连接；所述的两个第二差动齿轮组对位设置，齿轮端与第一差动齿轮组、第三差动齿轮组啮合，无齿轮一端与螺杆连接；两个第二差动齿轮组外的刚性桨叶斜对面设置。
[0011]进一步，利用第一刹车组件通过第一下方刹车片、第一轴与第一差动齿轮组相配合；利用第二刹车组件通过第二下方刹车片、第二轴与第三差动齿轮组相配合。
[0012]进一步，所述的第一刹车组件、第二刹车组件为剪刀形状，所述的第一刹车组件、第二刹车组件分别与第一下方刹车片第、二下方刹车片的接触处装有刹车皮，用于刹车；当第一刹车组件工作时，通过第一下方刹车片控制第一差动齿轮组的旋转，即第一刹车组件将第一下方刹车片刹住时，第一差动齿轮组固定不转；第一刹车组件将第一下方刹车片松开时，第一差动齿轮组可以自由旋转；当第二刹车组件工作时，通过第二下方刹车片控制第三差动齿轮组的旋转，即第二刹车组件将第二下方刹车片刹住时，第三差动齿轮组固定不转；第二刹车组件将第二下方刹车片松开时，第三差动齿轮组可以自由旋转。
[0013]进一步，所述的螺杆一端与第二差动齿轮组连接，另一端与螺母配合，且与螺母连接的一端端部有一凸台，防止螺母滑落，螺母沿着螺杆移动时可带动刚性桨叶外段移动；螺杆穿过刚性桨叶内段、刚性桨叶外段的内部。
[0014]本技术与现有技术的有益效果在于：
[0015]1)、本技术的机械结构简单：本技术在创新性的采用了螺杆螺母伸缩机构，将旋转运动变为线性往复运动。在桨叶内部以螺杆螺母用作行程往复，机械结构相较比较简单
[0016]2)、本技术的经济性好：本技术所采用的结构均为市面上的普遍机械部件，采购简单，质量保证，性价比高，具有良好的经济性。
[0017]3)、本技术的可控性高：本技术打破了使用弹簧等依靠离心力及回复力进行改变直径时不可控的限制。通过差动齿轮组和刹车组件可以做到有控制地进行旋翼直径的改变。
附图说明
[0018]图1为本技术可变直径旋翼的整体外观图；
[0019]图2为本技术可变直径旋翼的内部结构图；
[0020]图3为本技术可变直径旋翼的桨毂结构图；
[0021]图4为本技术可变直径旋翼的差动齿轮组图；
[0022]图5为本技术可变直径旋翼的刚性桨叶外段与螺母连接图；
[0023]图6为本技术可变直径旋翼实施例中旋翼收缩后桨叶外部位置；
[0024]图7为本技术可变直径旋翼实施例中旋翼收缩后桨叶内部结构位置；
[0025]图8为本技术可变直径旋翼实施例中旋翼伸长后桨叶外部位置；
[0026]图9为本技术可变直径旋翼实施例中旋翼伸长后桨叶内部结构位置；
[0027]其中，刚性桨叶外段
‑
1、刚性桨叶内段
‑
2、桨毂
‑
3、第一差动齿轮组
‑
4、第二差动齿轮组
‑
5、第三差动齿轮组
‑
6、第二刹车组件
‑
7、第一刹车组件
‑
8、螺杆
ꢀ‑
9、螺母
‑
10、41
‑
第一轴、42
‑
第一下方刹车片、61
‑
第二轴、62
‑
第二下方刹车片。
具体实施方式
[0028]为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本技术进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0029]如图1～9所示，本技术的一种可变直径旋翼，包括：刚性桨叶外段1、刚性桨叶内段2、桨毂3、第一差动齿轮组4、第三差动齿轮组6，以及左右对位设置的两个第二差动齿轮组5、第二刹车组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变直径旋翼，包括桨毂（3），其特征在于，所述的桨毂（3）两侧斜对称分布刚性桨叶，所述的刚性桨叶向外依次为刚性桨叶内段（2）、刚性桨叶外段（1）；所述的桨毂（3）内部为上下对位设置的第一差动齿轮组（4）、第三差动齿轮组（6），以及左右对位设置的两个第二差动齿轮组（5）；所述的第一差动齿轮组（4）、第三差动齿轮组（6）与第二差动齿轮组（5）相啮合；所述的刚性桨叶外段（1）的一端与螺母（10）固定连接，另一端完全封闭；所述的刚性桨叶外段（1）与刚性桨叶内段（2）有相同形状的二维翼型截面，但刚性桨叶外段（1）的截面面积小于刚性桨叶内段（2）的截面面积；所述的刚性桨叶外段（1）的内部空有螺杆（9）深入的空间，使刚性桨叶外段（1）进行径向移动时，螺杆（9）伸入刚性桨叶外段（1）内；所述刚性桨叶内段（2）的一端与桨毂（3）固定连接，另一端与刚性桨叶外段（1）活动连接；所述的刚性桨叶内段（2）的内部空有刚性桨叶外段（1）深入的空间，当刚性桨叶外段（1）进行径向移动时，伸入刚性桨叶内段（2）内。2.根据权利要求1所述的一种可变直径旋翼，其特征在于，所述的桨毂（3）为一中空的壳套结构，左右两侧开一贯通孔，螺杆（9）从中穿过，并与孔壁通过轴承连接。3.根据权利要求1所述的一种可变直径旋翼，其特征在于，所述的第三差动齿轮组（6）通过第二轴（61）与第二下方刹车片（62）固定连接；所述的第二轴（61）内部中空；所述的第一差动齿轮组（4）通过穿过第二轴（61）内部的第一轴（41），与第一下方刹车片（42）固定连接；所述的两个第二差动齿轮组（5）对位设置，齿轮端与第一差动齿轮组（4）、第三差动齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙福坤，朱清华，刘超凡，杨超凡，莫瑞琦，李健，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：