本發(fā)明涉及一種飛行器螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

許多飛機(jī)由一個(gè)或者多個(gè)諸如兩沖程或者四沖程內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的間歇燃燒的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的一個(gè)或者多個(gè)螺旋槳?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)。在許多這種飛機(jī)中，在運(yùn)行中，發(fā)動(dòng)機(jī)使具有能夠改變間距的槳葉的螺旋槳旋轉(zhuǎn)，通常將這種螺旋槳稱為可變間距螺旋槳。為了解決功率要求的變化，能夠改變螺旋槳的槳葉的間距，而不一定必須改變發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。

每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)都通過螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到其相應(yīng)螺旋槳。螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常包括多個(gè)齒輪，該多個(gè)齒輪被布置成使得螺旋槳以比發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸慢的速度旋轉(zhuǎn)。

因?yàn)槠滟|(zhì)量和尺寸，螺旋槳具有大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。因此，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的給定運(yùn)行條件，當(dāng)螺旋槳在飛機(jī)在運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)時(shí)，常常以勻速旋轉(zhuǎn)。相反，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速變化。該轉(zhuǎn)速因?yàn)槿紵龎毫椭C振力之和以及諸如活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的變化而變化。出現(xiàn)曲軸的最高轉(zhuǎn)速時(shí)的曲軸的角位置取決于至少作為發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)(兩沖程、四沖程)類型的結(jié)果的主作用力、氣缸數(shù)量和氣缸的構(gòu)造(直列式、V型、對(duì)置式……)。僅考慮燃燒壓力，曲軸的轉(zhuǎn)速在發(fā)動(dòng)機(jī)的做功行程升高，而在發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮行程降低。因此，對(duì)于給定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件，連接到螺旋槳的螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分以勻速旋轉(zhuǎn)，但是連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分的速度發(fā)生變化。這樣導(dǎo)致螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪產(chǎn)生應(yīng)力和磨損并且還導(dǎo)致產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。

此外，如果螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)諧振，則振動(dòng)增大并且導(dǎo)致與這些振動(dòng)有關(guān)的問題加劇。為了避免大多數(shù)運(yùn)行狀況下的諧振，某些螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有剛性，這種剛性導(dǎo)致在低于發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速的轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生諧振頻率。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行范圍內(nèi)時(shí)，即，在等于并且高于怠速時(shí)，不出現(xiàn)螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的諧振。然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止到發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速，并且由此在某些時(shí)點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)將以導(dǎo)致螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)諧振的速度旋轉(zhuǎn)。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，發(fā)生螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的諧振，從而導(dǎo)致強(qiáng)烈振動(dòng)并且甚至可以導(dǎo)致曲軸瞬間反轉(zhuǎn)。因此，其中負(fù)責(zé)控制噴油和點(diǎn)火的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元可能收到 有關(guān)曲軸的轉(zhuǎn)速和位置的錯(cuò)誤信號(hào)，這可能妨礙發(fā)動(dòng)機(jī)成功啟動(dòng)。

因此，需要一種能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)降低與曲軸的速度變化關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)矩峰值并且/或者能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)避免或者減小螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的諧振的沖擊的螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一些不方便。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供了一種用于飛行器的飛行器螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。飛行器具有由間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通過螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的螺旋槳。該螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有：第一非圓形齒輪，該第一非圓形齒輪適于可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)并且由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；第二非圓形齒輪，該第二非圓形齒輪由第一非圓形齒輪驅(qū)動(dòng)，第一非圓形齒輪和第二非圓形齒輪具有可變齒輪速比；撓性聯(lián)軸總成，該撓性聯(lián)軸總成由第二非圓形齒輪驅(qū)動(dòng)；以及輸出軸，該輸出軸由撓性聯(lián)軸總成驅(qū)動(dòng)。該輸出軸適于連接到螺旋槳。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在運(yùn)行時(shí)，第二非圓形齒輪的轉(zhuǎn)速的變化小于第一非圓形齒輪的轉(zhuǎn)速的變化。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，齒輪速比至少變化±1.0％。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，齒輪速比變化±1.8％。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第一非圓形齒輪具有多個(gè)凸起和多個(gè)凹陷。第二非圓形齒輪具有多個(gè)凸起和多個(gè)凹陷。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第一非圓形齒輪具有：多個(gè)凸起，其數(shù)量對(duì)應(yīng)于對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸每圈旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)做功行程數(shù)量；以及多個(gè)凹陷，其數(shù)量對(duì)應(yīng)于對(duì)于曲軸每圈旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)所述做功行程數(shù)量。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第一非圓形齒輪具有兩個(gè)凸起和兩個(gè)凹陷。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第二非圓形齒輪具有：多個(gè)凸起，其數(shù)量對(duì)應(yīng)于對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸每圈旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)做功行程的數(shù)量乘以第一非圓形齒輪和第二非圓形齒輪的平均齒輪速比；以及多個(gè)凹陷，其數(shù)量對(duì)應(yīng)于對(duì)于曲軸每圈旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)做功行程的數(shù)量乘以所述平均齒輪速比。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第二非圓形齒輪具有5個(gè)凸起和5個(gè)凹陷。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，撓性聯(lián)軸總成包括：輸入構(gòu)件，該輸入構(gòu)件連 接到第二非圓形齒輪并且由第二非圓形齒輪驅(qū)動(dòng)；撓性連接圓盤，該撓性連接圓盤連接到輸入構(gòu)件并且由輸入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)；以及輸出構(gòu)件，該輸出構(gòu)件連接到撓性連接圓盤并且由撓性連接圓盤驅(qū)動(dòng)。撓性連接圓盤設(shè)置于輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間。輸出構(gòu)件連接到輸出軸并且驅(qū)動(dòng)輸出軸。撓性連接圓盤減緩輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，離合器將齒輪可操作地連接到撓性聯(lián)軸總成。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，發(fā)動(dòng)機(jī)是四沖程四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第二非圓形齒輪、撓性聯(lián)軸總成和輸出軸同軸并且可繞公共轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供了一種飛行器，該飛行器具有：機(jī)身；機(jī)翼，該機(jī)翼連接到機(jī)身；間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)連接到如下中的一個(gè)：機(jī)身；和機(jī)翼中的一個(gè)；螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)；以及螺旋槳，該螺旋槳連接到螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并且由發(fā)動(dòng)機(jī)通過螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。該螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基于本發(fā)明的上述方案或者該方案與上述實(shí)施例中的一個(gè)或者多個(gè)的組合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供了一種用于使動(dòng)力從間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到飛行器的螺旋槳的方法。該螺旋槳連接到輸出軸。該方法包括：發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可變齒輪速比齒輪組，該齒輪組包括發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一非圓形齒輪和第一非圓形齒輪驅(qū)動(dòng)的第二非圓形齒輪；第二非圓形齒輪驅(qū)動(dòng)撓性聯(lián)軸總成；以及撓性聯(lián)軸總成驅(qū)動(dòng)輸出軸。

對(duì)于本申請(qǐng)，術(shù)語“間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)”指通過空氣和燃油在諸如兩沖程、四沖程或者汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中周期性地燃燒而運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，對(duì)于本申請(qǐng)，涉及諸如向前、向后、左和右的空間方位的術(shù)語是在飛行器處于0度仰角和0度縱軸轉(zhuǎn)角的情況下，以標(biāo)準(zhǔn)駕駛位置坐在飛行器中的飛行器飛行員理解的空間方位。

本發(fā)明的實(shí)施例分別具有上述目的和/或者方案中的至少一個(gè)，但是不一定具有其全部。能夠構(gòu)想，由嘗試實(shí)現(xiàn)上述目的獲得的本發(fā)明的某些方案可能不滿足該目的并且/或者可以滿足在此未具體陳述的其他目的。

根據(jù)下面的描述、附圖和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的實(shí)施例的附加和/或者替換特征、方案和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其他方案和附加特征，參考下面結(jié)合附圖使用的描述，其中：

圖1是飛機(jī)的左視圖；

圖2是圖1所示飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和螺旋槳的右側(cè)平面原理圖；

圖3是從圖1所示發(fā)動(dòng)機(jī)的前面、右側(cè)繪制的透視圖；

圖4是從圖2所示螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的后面、右側(cè)繪制的透視圖；

圖5是從圖4所示螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的縱向截面的后面、右側(cè)繪制的透視圖；

圖6是圖4所示螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的右側(cè)平面圖；

圖7是圖4所示螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的縱截面圖；

圖8是圖4所示螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入齒輪的前平面圖；

圖9是圖4所示螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的圖8所示輸入齒輪驅(qū)動(dòng)的齒輪的前平面圖；

圖10A是在齒輪處于最低齒輪速比位置的情況下為了便于理解而放大齒輪的非圓形性情況下的圖8和9所示齒輪的原理圖；

圖10B是在齒輪處于最高齒輪速比位置的情況下為了便于理解而放大齒輪的非圓形性情況下的圖8和9所示齒輪的原理圖；以及

圖11是從圖4所示螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的撓性聯(lián)軸總成的后面、右側(cè)繪制的局部分解透視圖。

具體實(shí)施方式

對(duì)于具有由間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的單可變間距螺旋槳的飛機(jī)，描述本發(fā)明。能夠構(gòu)想，至少本發(fā)明的一些方面適用于具有固定間距螺旋槳和/或者具有多個(gè)螺旋槳的飛機(jī)和/或者不同類型的飛行器。

在圖1中能夠看到，飛行器，特別是飛機(jī)10具有限定用于容納飛行員的座艙14的機(jī)身12。能夠構(gòu)想，可以設(shè)計(jì)機(jī)身12和座艙14，從而還容納一個(gè)或者多個(gè)乘客。垂直穩(wěn)定器16連接到機(jī)身12的后端。一對(duì)水平穩(wěn)定器18(僅示出左水平穩(wěn)定器)連接到垂直穩(wěn)定器16。一對(duì)機(jī)翼20(僅示出左機(jī)翼)連接到機(jī)身12的底部。能夠構(gòu)想，機(jī)翼20可以連接到機(jī)身12的頂部或者側(cè)面。還能夠構(gòu)想，飛機(jī)10可以具有兩個(gè)以上的機(jī)翼20并且/或者可以與機(jī)身12一體地形 成機(jī)翼20。3個(gè)起落架22設(shè)置于機(jī)身12的底部。在本實(shí)施例中，起落架22設(shè)置有輪子24并且不能縮回。能夠構(gòu)想，可以使用其他類型的起落架22。例如，可以利用滑板、滑動(dòng)架或者浮筒代替輪子24，并且/或者起落架22可以縮回。可變間距螺旋槳26設(shè)置于機(jī)身12的前面。能夠構(gòu)想，飛機(jī)10可以具有兩個(gè)或者兩個(gè)以上的螺旋槳26，并且/或者(各)螺旋槳26可以設(shè)置于機(jī)翼20上，也可以設(shè)置于機(jī)身10上的其他地方。還能夠構(gòu)想，螺旋槳26可以是固定間距螺旋槳26。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳26的發(fā)動(dòng)機(jī)28(圖1中示意地示出)位于并且連接到機(jī)身12的前面。飛機(jī)10具有許多其他部件，但是在此不做描述。

在圖2中能夠看到，發(fā)動(dòng)機(jī)28通過螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100驅(qū)動(dòng)螺旋槳26。發(fā)動(dòng)機(jī)28具有曲軸30(圖2示意地示出)，該曲軸30驅(qū)動(dòng)螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100。螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100具有限定螺旋槳安裝法蘭104的空心輸出軸102。能夠構(gòu)想，輸出軸102可以是實(shí)心的，也可以只有一部分是空心的。在圖1中能夠看到，法蘭104位于機(jī)身12的外側(cè)。螺旋槳安裝法蘭104限定多個(gè)孔106(請(qǐng)參見圖4)。螺旋槳26具有中心槳轂32，槳葉34從中心槳轂32伸出。中心槳轂32限定對(duì)應(yīng)于螺旋槳安裝法蘭104中的至少一些孔106的孔(未示出)。通過螺旋槳26的中心槳轂32中的孔并且通過法蘭104的孔106插入緊固件36，以將螺旋槳26緊固到法蘭104。

在圖3中可以最好地看到發(fā)動(dòng)機(jī)28。發(fā)動(dòng)機(jī)28是間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。在本實(shí)施例中，例如，發(fā)動(dòng)機(jī)是噴油四沖程氣缸對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)28，諸如Rotax 915iS^TM?？梢栽O(shè)想其他類型的間歇燃燒內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如，但并不局限于直列式發(fā)動(dòng)機(jī)、兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和汪克爾轉(zhuǎn)子(Wankel rotary)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)28具有中心曲軸箱38和四個(gè)水平延伸的氣缸40(每側(cè)兩個(gè))。曲軸30可旋轉(zhuǎn)地支承于曲軸箱38中并且從曲軸箱38延伸?；钊?未示出)在氣缸40中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使曲軸30旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)28還設(shè)置有渦輪增壓器42和中間冷卻器44，但是能夠構(gòu)想，可以省略這些部件。發(fā)動(dòng)機(jī)28具有許多其他部件，但是在此未做描述。

現(xiàn)在參考圖4至圖11，在此描述螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100。螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100具有外殼108，在該外殼108內(nèi)容納下面描述的大多數(shù)部件。外殼108具有上部110和一般截頭圓錐形下部112。上部110具有一般筒狀部110A和利用緊固件111緊固到部件100A的前面的一般截頭圓錐形部110B。一般截頭圓錐形下部112與上部110的一般筒狀部110A一體地形成。能夠看到，下部112小于上部110。在圖6中能夠看到，輸出軸102從外殼108的上部110的前面延伸。外殼108的后端限定法蘭114。法蘭114限定多個(gè)孔116。緊固件118(為了清楚起見，僅標(biāo)記出它們中的一些)通過孔116插入，以將外殼以及將螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100緊固到發(fā)動(dòng)機(jī)28的前面，如圖3所示。

螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100具有位于外殼108的下部112中的輸入齒輪120。輸入齒輪120具有內(nèi)花鍵122和多個(gè)外齒124(在圖8中最清楚地看到)。曲軸30通過輸入齒輪120延伸。曲軸30具有與輸入齒輪120的內(nèi)花鍵122嚙合的外花鍵，使得曲軸30驅(qū)動(dòng)輸入齒輪120。曲軸30的端部容納于在外殼108的下部112中形成的凹槽126中。圍繞曲軸30的端部設(shè)置軸承128，從而在凹槽126中可旋轉(zhuǎn)地支承曲軸的端部。

輸入齒輪120的多個(gè)外齒124與齒輪132的多個(gè)外齒130嚙合，使得輸入齒輪120驅(qū)動(dòng)齒輪132。能夠看到，齒輪132具有比輸入齒輪120大的直徑。齒輪132限定外套筒134和內(nèi)套筒136。齒輪的主體或者腹板138在徑向上在套筒134與136之間延伸。外套筒134限定多個(gè)內(nèi)齒140(請(qǐng)參見圖7)。下面將更詳細(xì)描述齒輪120和132。齒輪142連接到內(nèi)套筒136的后端。齒輪142與連接到調(diào)節(jié)器(未示出)的齒輪(未示出)的嚙合。

螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100還具有滑動(dòng)摩擦離合器144。在本實(shí)施例中，滑動(dòng)摩擦離合器144是多盤式摩擦離合器，但是能夠構(gòu)想，可以采用其他類型的摩擦離合器。摩擦離合器144具有由齒輪132的外套筒134形成的主動(dòng)件、從動(dòng)件146、主動(dòng)摩擦盤148、從動(dòng)摩擦盤150、前環(huán)形板152以及后環(huán)形板154。在前環(huán)形板152與后環(huán)形板154之間以交替排列方式布置主動(dòng)摩擦盤148和從動(dòng)摩擦盤150。主動(dòng)摩擦盤148具有與外套筒134的內(nèi)齒140嚙合的外齒(未示出)。因此，主動(dòng)摩擦盤148可旋轉(zhuǎn)地固定于外套筒134。從動(dòng)摩擦盤150具有與從動(dòng)件146限定的外齒156(未示出)嚙合的內(nèi)齒(未示出)。從動(dòng)摩擦盤150可旋轉(zhuǎn)地固定于從動(dòng)件146。夾子158連接到外套筒134，并且防止前環(huán)形板152向前移動(dòng)。彈簧160在徑向上設(shè)置于齒輪132的外套筒134與內(nèi)套筒136之間而在軸向上設(shè)置于齒輪132的腹板138與后環(huán)形板154之間。彈簧156對(duì)離合器144施加壓力，以壓緊主動(dòng)摩擦盤148和從動(dòng)摩擦盤150。當(dāng)對(duì)離合器144施加的轉(zhuǎn)矩小于離合器144的打滑轉(zhuǎn)矩時(shí)，齒輪132的外套筒134和從動(dòng)件146一起旋轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)并且選擇離合器144和彈簧156，使得離合器144具有足夠高的打滑轉(zhuǎn)矩，以致在飛機(jī)10正常運(yùn)行時(shí)，離合器144不打滑，并且外套筒134與從動(dòng)件146一起旋轉(zhuǎn)。如果對(duì)離合器144施加的轉(zhuǎn)矩超過離合器144的打滑轉(zhuǎn)矩，則主動(dòng)摩擦盤148和從動(dòng)摩擦盤150彼此相對(duì)打滑，并且外套筒134不再與從動(dòng)件146一起旋轉(zhuǎn)。例如，如果螺旋槳34在著陸困難時(shí)撞擊地面，則對(duì)離合器144施加的轉(zhuǎn)矩超過離合器144的打滑轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致離合器144打滑，從而防止沖擊力傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)28，因此，有助于防止破壞發(fā)動(dòng)機(jī)28。在一種實(shí)施例中，離合器144的打滑轉(zhuǎn)矩是600Nm，但是可以設(shè)想其他打滑轉(zhuǎn)矩。

密封件在徑向上設(shè)置于從動(dòng)件146與外殼108的部110A限定的環(huán)形法蘭164之間。齒輪132的內(nèi)套筒136在徑向上設(shè)置于從動(dòng)件146與輸出軸102之間， 但是不可旋轉(zhuǎn)地固定到從動(dòng)件146和輸出軸102。在齒輪132的內(nèi)套筒146前面，密封件166在徑向上設(shè)置于從動(dòng)件146與輸出軸102之間。

從動(dòng)件146與撓性聯(lián)軸總成170的輸入構(gòu)件168一體地形成。能夠構(gòu)想，例如，可以利用諸如緊固件、花鍵、焊接或者壓配的其他方式，連接從動(dòng)件146和輸入構(gòu)件168。輸入構(gòu)件168設(shè)置于環(huán)形法蘭164前方。撓性聯(lián)軸總成170還包括撓性連接圓盤172、螺栓174、螺栓176和輸出構(gòu)件178。輸入構(gòu)件168由螺栓174緊固到撓性連接圓盤170。輸出構(gòu)件178由螺栓176緊固到撓性連接圓盤172。撓性連接圓盤172設(shè)置于輸入構(gòu)件168與輸出構(gòu)件178之間。輸出構(gòu)件178限定內(nèi)花鍵180(圖11)。內(nèi)花鍵180與輸出軸102的部件182上限定的外花鍵(未示出)嚙合，以將撓性聯(lián)軸總成170的輸出構(gòu)件178可旋轉(zhuǎn)地固定到輸出軸102，使得輸出構(gòu)件178能夠驅(qū)動(dòng)輸出軸102。下面將參考圖11更詳細(xì)描述撓性聯(lián)軸總成170。

輸出軸102從部件182延伸到外殼108的后端并且從外殼108的后端出來。輸出軸102的后端由軸承(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支承。軸承支承于在發(fā)動(dòng)機(jī)28的前面形成的凹槽(未示出)中。夾子184插入位于齒輪132的內(nèi)套筒136的后端后面的輸出軸102中的凹口中。因此，防止輸出軸102在軸向上從外殼108的前面出來。輸出軸102由位于外殼108的部110B的前部中的滾珠軸承186可旋轉(zhuǎn)地支承。軸承186具有外圈188和內(nèi)圈190。外圈188保持于緊固到外殼108的部件110B的突片192(圖7)與形成于外殼108的部件110B中的臺(tái)階194之間。內(nèi)圈186設(shè)置于撓性聯(lián)軸總成170的輸出構(gòu)件178的內(nèi)部的前面。內(nèi)圈186和輸出構(gòu)件178保持于擰在位于輸出構(gòu)件178的后面的輸出軸102上的螺母194與由形成于內(nèi)圈186前面的輸出軸102形成的臺(tái)階196之間。通過這樣設(shè)置，軸承186及其關(guān)聯(lián)部件限制輸出軸102的軸向位移。軸承186具有整體式密封件，但是能夠構(gòu)想，軸承密封件可以設(shè)置于軸承186的前面。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)28運(yùn)行時(shí)，曲軸30驅(qū)動(dòng)輸入齒輪120，輸入齒輪120驅(qū)動(dòng)齒輪132，齒輪132驅(qū)動(dòng)離合器144(不打滑的)，離合器144驅(qū)動(dòng)撓性聯(lián)軸總成170，撓性聯(lián)軸總成170驅(qū)動(dòng)輸出軸102，以及輸出軸102驅(qū)動(dòng)螺旋槳26。在圖5和7中能夠看到，輸出軸102、齒輪132、離合器144以及撓性聯(lián)軸總成170同軸，并且繞轉(zhuǎn)軸198旋轉(zhuǎn)(圖7)。輸入齒輪120繞轉(zhuǎn)軸199旋轉(zhuǎn)(圖7)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8至10B，將更詳細(xì)描述齒輪120和132。盡管齒輪120和齒輪132可以呈現(xiàn)為圖8和9中的圓形，但是實(shí)際上，齒輪120和132是非圓形的。圖8所示的齒輪120與圓形存在±1.35％的偏差。圖9所示的齒輪132與圓形存在±0.54％的偏差。應(yīng)該明白，齒輪120和132可以與圓形存在更大或者更小的偏差。因?yàn)殡y以看到這種偏差，所以為了有助于理解，在圖10A和10B中，在 分別與其相應(yīng)最佳配合圓形204、206(虛線所示)存在12.5％和5％的偏差的情況下，繪出齒輪120的節(jié)圓200和齒輪132的節(jié)圓202。在圖10A和10B中能夠看到，節(jié)圓200以及主動(dòng)齒輪120通常是橢圓形的。這樣，其具有兩個(gè)凸起208(即，節(jié)圓200在最佳配合圓形204外延伸的部)和兩個(gè)凹陷210(即，節(jié)圓200在最佳配合圓形204內(nèi)延伸的部分)。在圖10A和10B中還能夠看到，節(jié)圓202以及齒輪132通常具有圓角五邊形的形狀。這樣，其具有5個(gè)凸起212(即，節(jié)圓202在最佳配合圓206外延伸的部分)和5個(gè)凹陷214(即，節(jié)圓202在最佳配合圓206內(nèi)延伸的部)。由于輸入齒輪120旋轉(zhuǎn)，所以主動(dòng)齒輪120的凸起208嚙合齒輪132的凹陷214(請(qǐng)參見圖10A)，并且主動(dòng)齒輪120的凹陷210嚙合齒輪132的凸起212(請(qǐng)參見圖10B)。這樣，即使齒輪120和132是非圓形齒輪，在其轉(zhuǎn)軸198和199之間的距離保持固定時(shí)，齒輪120和132仍嚙合并且彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸198、199位于其相應(yīng)齒輪132、120的中心。

在齒輪120、132旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪120、132的齒輪速比也因?yàn)辇X輪的非圓性而變化。齒輪120、132的齒輪組具有對(duì)應(yīng)于最佳配合圓204、206的直徑之比的平均齒輪速比。通過計(jì)算齒輪120、132的齒數(shù)124、130的比，也能夠驅(qū)動(dòng)平均齒輪速比。在本實(shí)施例中，主動(dòng)齒輪120具有二十四個(gè)齒124，并且齒輪132具有55個(gè)齒130。這樣，在本實(shí)施例中，齒輪120、132的齒輪組具有2.5的平均齒輪速比。能夠構(gòu)想，齒輪120、132可以具有不同的最佳配合圓204、206和不同齒數(shù)的124、130，以及具有不同的平均齒輪速比。當(dāng)主動(dòng)齒輪120的凸起208中的一個(gè)嚙合齒輪132的凹陷214中的一個(gè)時(shí)，齒輪速比降低。當(dāng)主動(dòng)齒輪120的凹陷210中的一個(gè)凹陷嚙合齒輪132的凸起214中的一個(gè)凸起時(shí)，齒輪速比升高。在本實(shí)施例中，最低齒輪速比是2.455，并且最高齒輪速比是2.545。當(dāng)齒輪120、132處于圖10A所示的位置時(shí)，出現(xiàn)最低齒輪速比。當(dāng)齒輪120、132處于圖10B所示的位置時(shí)，出現(xiàn)最高齒輪速比。因此，該齒輪速比與平均齒輪速比存在±1.8％的不同。能夠構(gòu)想，齒輪速比的變化可以大于或者小于±1.8％。在某些實(shí)施例中，齒輪速比的變化至少±1.0％。

齒輪速比的變化導(dǎo)致齒輪120、132的轉(zhuǎn)速變化。在將螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100組裝到發(fā)動(dòng)機(jī)28上時(shí)，通過正確對(duì)準(zhǔn)曲軸30上的輸入齒輪120，齒輪速比的變化能夠降低齒輪132的轉(zhuǎn)速的變化。為了便于這樣對(duì)準(zhǔn)，在輸入齒輪120的前面設(shè)置在組裝時(shí)與曲軸30上的缺口(未示出)對(duì)準(zhǔn)的缺口211(圖8)。同樣，在齒輪132的前面設(shè)置在組裝時(shí)與輸入齒輪120的缺口211對(duì)準(zhǔn)的缺口215(圖9)。能夠構(gòu)想，可以利用其他類型的對(duì)準(zhǔn)特征代替缺口211、215，諸如但并不局限于鍵和非對(duì)稱花鍵。如上所述，在發(fā)動(dòng)機(jī)28運(yùn)行時(shí)，曲軸30的轉(zhuǎn)速在曲軸30每次旋轉(zhuǎn)時(shí)升高和降低。在噴油四沖程四缸對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)28的本實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)28運(yùn)行時(shí)，曲軸30的轉(zhuǎn)速在曲軸30每圈旋轉(zhuǎn)都升高兩次和降低 兩次。通過對(duì)準(zhǔn)曲軸30上的主動(dòng)齒輪120，使得在曲軸30的最高轉(zhuǎn)速，齒輪速比處于其最高值(即，凹陷210嚙合凸起212，如圖10B所示)，并且在曲軸30的最低轉(zhuǎn)速，齒輪速比處于其最低值(即，凸起208嚙合凹陷214，如圖10A所示)，齒輪的轉(zhuǎn)速的變化減小。輸入齒輪120的轉(zhuǎn)速直接隨著曲軸的轉(zhuǎn)速的變化而變化，但是齒輪132的轉(zhuǎn)速根據(jù)曲軸30的轉(zhuǎn)速的變化與齒輪速比的變化的商而改變。這樣，在本實(shí)施例中，如果曲軸30的速度以及主動(dòng)齒輪120的轉(zhuǎn)速變化對(duì)應(yīng)于齒輪速比的變化的±1.8％，則在將螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)28上時(shí)，通過正確對(duì)準(zhǔn)曲軸30上的主動(dòng)齒輪120，齒輪132的轉(zhuǎn)速不發(fā)生變化，并且保持固定。如果曲軸30的轉(zhuǎn)速的變化大于±1.8％，則齒輪132的轉(zhuǎn)速將改變，但是如果小于±1.8％，則齒輪速比固定不變。降低齒輪132的速度的變化有助于減小螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的部件的應(yīng)力和磨損，因?yàn)槿缟纤觯惭b到由齒輪132間接驅(qū)動(dòng)的輸出軸102的螺旋槳26的轉(zhuǎn)速往往保持固定。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)28運(yùn)行時(shí)曲軸30的轉(zhuǎn)速的變化，選擇齒輪速比的變化以及關(guān)于齒輪120、132的圓形的變化百分比。

主動(dòng)齒輪120的凸起208和凹陷210的數(shù)量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)28的類型。在本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)28是四沖程四缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)28。曲軸30每旋轉(zhuǎn)兩圈，每個(gè)氣缸都具有一個(gè)做功行程和一個(gè)壓縮行程。因此，對(duì)于曲軸30的每圈旋轉(zhuǎn)，都存在兩個(gè)做功行程和兩個(gè)壓縮行程。對(duì)于曲軸30的每圈旋轉(zhuǎn)，這些燃燒壓力和振蕩力以及發(fā)動(dòng)機(jī)28的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量都導(dǎo)致曲軸30兩次達(dá)到其最高轉(zhuǎn)速和兩次達(dá)到其最低轉(zhuǎn)速。曲軸30在出現(xiàn)最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速時(shí)的角位置交替(即，最高、最低、最高、最低)，并且在彼此脫離時(shí)，為90度。因此，主動(dòng)齒輪120設(shè)置有兩個(gè)凸起208和兩個(gè)凹陷210。在對(duì)于曲軸30的每圈旋轉(zhuǎn)，曲軸30四次達(dá)到其最高轉(zhuǎn)速和四次達(dá)到其最低轉(zhuǎn)速的實(shí)施例中，主動(dòng)齒輪120因此具有四個(gè)凸起208和四個(gè)凹陷210。更概括地說，主動(dòng)齒輪120是n階非圓形齒輪，其中n是凸起208的數(shù)量和凹陷210的數(shù)量，并且n對(duì)應(yīng)于對(duì)于曲軸30的每圈旋轉(zhuǎn)曲軸30達(dá)到其最高(或者最低)轉(zhuǎn)速的次數(shù)。

齒輪132上的凸起212和凹陷214的數(shù)量取決于齒輪120上的凸起208和凹陷210的數(shù)量和齒輪120、132的齒輪組的平均齒輪速比。概括地說，齒輪132是x階非圓形齒輪，其中x是凸起212的數(shù)量和凹陷212的數(shù)量，并且x對(duì)應(yīng)于主動(dòng)齒輪120的階值n(即，凸起208或者凹陷210的數(shù)量)乘以平均齒輪速比。在附圖所示的實(shí)施例中，主動(dòng)齒輪120是二階非圓形齒輪(即，齒輪120具有兩個(gè)凸起208和兩個(gè)凹陷210，因此，n＝2)，并且平均齒輪速比為2.5。因此，齒輪132是五階非圓形齒輪(2×2.5＝5)，以及，具有5個(gè)凸起212和5個(gè)凹陷214。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11，將更詳細(xì)描述撓性聯(lián)軸總成170。有時(shí)稱為Giubo或者Hardy 圓盤的撓性連接圓盤172由諸如可以是纖維增強(qiáng)也可以不是纖維增強(qiáng)的合成橡膠的撓性材料制成，該撓性材料足夠強(qiáng)，能夠在輸入構(gòu)件168與輸出構(gòu)件178之間傳遞轉(zhuǎn)矩。輸入構(gòu)件168具有3個(gè)支桿216，每個(gè)支桿216都具有限定于其內(nèi)的內(nèi)螺紋孔218。3個(gè)螺栓174通過撓性連接圓盤172的前面插入插在撓性連接圓盤172的孔中的金屬套管219中，并且緊固到與撓性連接圓盤172的后側(cè)對(duì)接的輸入構(gòu)件168的3個(gè)孔218中。同樣，輸出構(gòu)件178具有2個(gè)支桿220，每個(gè)支桿220都具有限定于其內(nèi)的內(nèi)螺紋孔222。3個(gè)螺栓176通過撓性連接圓盤172的后面插入插在撓性連接圓盤172的孔中的金屬套管(未示出)中，并且緊固到與撓性連接圓盤172的前側(cè)對(duì)接的輸出構(gòu)件178的3個(gè)孔222中。能夠看到，以交替排列方式排列螺栓174、176。撓性連接圓盤172具有增大厚度的三個(gè)區(qū)域224，每個(gè)區(qū)域224分別容納螺栓174和螺栓176。能夠構(gòu)想，可以省略區(qū)域224。還能夠構(gòu)想，根據(jù)構(gòu)件168、178中的孔218、222的相應(yīng)數(shù)量，可以有更多或者更少的螺栓174，176。還能夠構(gòu)想，根據(jù)構(gòu)件168、178中的孔218、222的相應(yīng)數(shù)量，螺栓174的數(shù)量可以不同于螺栓176的數(shù)量。還能夠構(gòu)想，可以利用另一種類型的緊固件代替螺栓174和/或者螺栓176。通過上面描述的總成170，輸入構(gòu)件168和輸出構(gòu)件178不彼此直接連接，而是通過撓性連接圓盤172連接，以及，通過撓性連接圓盤172，在輸入構(gòu)件168與輸出構(gòu)件178之間傳遞轉(zhuǎn)矩。

在替代性實(shí)施例中，撓性聯(lián)軸總成170是轂盤聯(lián)軸總成(spider coupling assembly)。在此實(shí)施例中，輸入構(gòu)件168和輸出構(gòu)件178具有軸向延伸的齒，并且撓性連接圓盤172由彈性轂盤代替。輸入構(gòu)件168和輸出構(gòu)件178的齒交替地嚙合彈性體的凸起，使得利用轂盤在輸入構(gòu)件168和輸出構(gòu)件178之間傳遞轉(zhuǎn)矩。

盡管齒輪120、132的非圓形性有助于齒輪132的轉(zhuǎn)速降低，但是因?yàn)辇X輪132的轉(zhuǎn)速與輸出軸102的轉(zhuǎn)速之間的該差異，仍存在速度差。在本實(shí)施例中，輸入構(gòu)件168以與齒輪132相同的速度旋轉(zhuǎn)，而輸出構(gòu)件178以與輸出軸102相同的速度旋轉(zhuǎn)。因?yàn)閾闲赃B接圓盤172是撓性的，所以其能夠變形，以至少部分地補(bǔ)償速度差。這樣，撓性聯(lián)軸總成170緩解齒輪132與輸出軸102之間的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。因此，撓性聯(lián)軸總成170還有助于減小螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100的應(yīng)力和磨損。

對(duì)本發(fā)明的上述實(shí)施例的修改和改進(jìn)對(duì)于本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)明人員顯而易見。上面的描述旨在示例性的，而非限制。因此，本發(fā)明的范圍旨在僅由所附權(quán)利要求書的范圍限定。