轉(zhuǎn)子組件設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)大體涉及飛機(jī)，并且更具體地，涉及轉(zhuǎn)子組件設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]旋翼機(jī)采用聯(lián)接到轉(zhuǎn)子的一個(gè)或更多個(gè)葉片。轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)葉片的旋轉(zhuǎn)。操縱葉片的某些特征(諸如，集體俯仰和循環(huán)俯仰)的能力使操作員能夠控制旋翼機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]示例公開(kāi)的轉(zhuǎn)子組件包括扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器，以驅(qū)動(dòng)第一軸繞第一軸線的第一旋轉(zhuǎn)，所述扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器位于所述轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)中心處；和第一齒輪組件，以將所述第一旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成多個(gè)第二軸的多個(gè)第二旋轉(zhuǎn)，每個(gè)所述第二軸向聯(lián)接到轉(zhuǎn)子組件的相應(yīng)葉片提供轉(zhuǎn)矩。
[0004]示例公開(kāi)的設(shè)備包括聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)軸的載架，所述驅(qū)動(dòng)軸穿過(guò)轉(zhuǎn)子組件的俯仰軸延伸，所述驅(qū)動(dòng)軸向所述載架提供第一轉(zhuǎn)矩量；設(shè)置在所述載架中的第一級(jí)行星齒輪系統(tǒng)，所述載架驅(qū)動(dòng)所述第一級(jí)行星齒輪系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)；設(shè)置在所述載架中的第二級(jí)行星齒輪系統(tǒng)，所述第一級(jí)行星齒輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述第二級(jí)行星齒輪系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)；和所述第二級(jí)行星齒輪系統(tǒng)的輸出，其向葉片提供第二轉(zhuǎn)矩量。
[0005]示例公開(kāi)的設(shè)備包括:第一齒輪組件，其將由轉(zhuǎn)子組件的中心致動(dòng)器提供的繞第一軸線的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成繞第二軸線的轉(zhuǎn)矩，所述第二軸線不同于所述第一軸線，所述第一齒輪組件包括與所述中心致動(dòng)器的第一驅(qū)動(dòng)軸同心的第一傾斜齒輪以及第二傾斜齒輪，每個(gè)所述第二傾斜齒輪與所述第一傾斜齒輪嚙合；和第二齒輪組件，其經(jīng)由第二驅(qū)動(dòng)軸接收繞所述第二軸線之一的所述第二轉(zhuǎn)矩之一，所述第二齒輪轉(zhuǎn)矩包括由第二驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的第一行星齒輪系統(tǒng)以及由第一行星齒輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的第二行星齒輪系統(tǒng)，所述第二行星齒輪系統(tǒng)包括聯(lián)接到輸出軸的太陽(yáng)齒輪。
[0006]已討論的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可以單獨(dú)地在各種實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，或者可以在其他實(shí)施例中進(jìn)行組合，所述實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以參照下列描述和附圖看到。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是可以實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的教導(dǎo)的示例性旋翼機(jī)的圖示。
[0008]圖2是根據(jù)本公開(kāi)的教導(dǎo)構(gòu)造的示例性轉(zhuǎn)子組件的正視圖。
[0009]圖3是圖2的示例性轉(zhuǎn)子組件的平面圖。
[0010]圖4是圖2和圖3的示例性轉(zhuǎn)子組件的等距視圖。
[0011]圖5是包括示例性齒輪減速組件的圖2至圖4的示例性轉(zhuǎn)子組件的局部剖視圖。
[0012]圖6是包括第一級(jí)行星齒輪系統(tǒng)和第二級(jí)行星齒輪系統(tǒng)的圖5的示例性齒輪減速組件的等距視圖。
[0013]圖7是圖5和/或圖6的示例性齒輪減速組件的分解圖。
[0014]圖8是圖6和圖7的示例性第一級(jí)行星齒輪組件的剖視圖。
[0015]圖9是圖6和圖7的不例性第二級(jí)行星齒輪系統(tǒng)的剖視圖。
[0016]圖10是圖5至圖7的示例性齒輪減速組件的剖視圖。
[0017]圖11是圖5至圖7的示例性齒輪減速組件的另一剖視圖。
[0018]圖12是圖1至圖5的示例性轉(zhuǎn)子組件的等距視圖。
[0019]在可能的情況下，將在整個(gè)附圖和所附說(shuō)明書中使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指代相同或類似的部件。如在本專利中使用，闡述任何部件(例如，層、膜、區(qū)域或板)是以任何方式位于另一部件上(例如，被定位在其上、位于其上、被設(shè)置在其上或形成于其上等)是指所提到的部件與另一部件接觸，或者所提到的部件在另一部件上方而其間存在一個(gè)或更多個(gè)中間部件。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“被聯(lián)接”和“被操作地聯(lián)接”被定義為直接地或間接地被連接(例如，通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)中間結(jié)構(gòu)和/或?qū)?。闡述任何部件與另一部件接觸是指兩個(gè)部件之間無(wú)中間部件。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1示出可以使用本文公開(kāi)的示例方法和設(shè)備的示例機(jī)器。雖然本文公開(kāi)的示例方法和設(shè)備結(jié)合圖1描述，但是本文公開(kāi)的示例可以結(jié)合諸如飛機(jī)、船舶、氣墊船、風(fēng)力渦輪機(jī)等的具有轉(zhuǎn)子葉片的任何類型的機(jī)器或裝置被實(shí)施。圖1示出具有驅(qū)動(dòng)多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片104的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)102的直升機(jī)100。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)102使得葉片104自旋，以向直升機(jī)100提供升力和推力。隨著葉片104自旋穿過(guò)空氣，每個(gè)葉片104沿跟蹤路徑或旋轉(zhuǎn)平面旋轉(zhuǎn)。由每個(gè)葉片104提供的升力和/或推力量以及每個(gè)葉片104行進(jìn)的跟蹤路徑取決于相應(yīng)葉片的空氣動(dòng)力特征。例如，每個(gè)葉片104具有特定翼型、俯仰力矩、重量分布、扭轉(zhuǎn)、翼弦長(zhǎng)等。
[0021]直升機(jī)100的操作員經(jīng)由與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)102連通的控制件操縱葉片104。例如，操作員使用集體輸入(collective input)來(lái)控制直升機(jī)100的海拔。集體輸入同時(shí)改變每個(gè)葉片的攻角或俯仰角相同或相等量。另外地，操作員使用循環(huán)輸入(cyclic input)來(lái)控制直升機(jī)100的橫向運(yùn)動(dòng)(例如，向左、向右、向前、向后)。循環(huán)輸入作為在相對(duì)于例如機(jī)身的旋轉(zhuǎn)期間的位置的函數(shù)改變每個(gè)葉片的攻角或俯仰角。圖1的示例轉(zhuǎn)子系統(tǒng)102包括與集體輸入和循環(huán)輸入連通的旋轉(zhuǎn)斜盤，以實(shí)現(xiàn)攻角或俯仰角的改變。圖1的示例轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括從旋轉(zhuǎn)斜盤延伸到葉片104以實(shí)現(xiàn)控制件的連桿(例如，桿和/或銷)。對(duì)于集體輸入，旋轉(zhuǎn)斜盤升高或降低，使得每個(gè)連桿改變對(duì)應(yīng)葉片104的俯仰相同的量。對(duì)于循環(huán)輸入，旋轉(zhuǎn)斜盤被傾斜使得所述連桿作為旋轉(zhuǎn)中的位置的函數(shù)改變對(duì)應(yīng)葉片104的俯仰。也就是說(shuō)，隨著葉片104旋轉(zhuǎn)，循環(huán)輸入基于葉片104在旋轉(zhuǎn)中所處的位置改變所述葉片104中的相應(yīng)葉片。
[0022]另外地，(例如，在諸如起飛、著陸或巡航的某種類型的飛行期間靜態(tài)地或在每轉(zhuǎn)中多次地)使葉片104扭轉(zhuǎn)可以減少震動(dòng)、減少噪聲和/或更通常地增加性能。在所示的示例中，扭力軸位于葉片中。葉片104的第一端被固定并且葉片104的另一端被允許扭轉(zhuǎn)。向葉片104的扭力軸施加轉(zhuǎn)矩引起葉片104在葉片104的柔性尖端處扭轉(zhuǎn)。因此，扭轉(zhuǎn)葉片104將葉片104從基線翼型改變成經(jīng)修改翼型。直升機(jī)100的操作員會(huì)需要葉片104的經(jīng)修改翼型，以便例如在某些條件和/或操作模式期間使得升力在對(duì)應(yīng)葉片104上更均勻地分布。
[0023]使用此類葉片扭轉(zhuǎn)技術(shù)的已知轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括多個(gè)扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器，其中針對(duì)每個(gè)要扭轉(zhuǎn)的葉片存在一個(gè)扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器。因此，這些已知系統(tǒng)要求重復(fù)的位置傳感器、馬達(dá)、馬達(dá)制動(dòng)器、減速齒輪箱等。此外，由已知系統(tǒng)采用的各個(gè)致動(dòng)器均位于遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)中心一定距離(例如，轉(zhuǎn)子半徑的6.5%)處。因此，這些已知系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器經(jīng)歷與遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的位置相關(guān)聯(lián)的G負(fù)載。此外，因?yàn)槿~片俯仰和葉片扭轉(zhuǎn)涉及在類似方向上(例如，繞相同軸線或基本類似軸線)的旋轉(zhuǎn)變化，所以葉片俯仰的變化會(huì)不良地影響葉片扭轉(zhuǎn)。也就是，葉片俯仰的變化會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)葉片扭轉(zhuǎn)的一定測(cè)量誤差。例如，當(dāng)已知系統(tǒng)中的葉片104繞俯仰力矩向前俯仰時(shí)，隨著葉片104向前俯仰，葉片104的扭轉(zhuǎn)和葉片104的對(duì)應(yīng)經(jīng)修改翼型未保存。因此，在已知系統(tǒng)中，當(dāng)葉片104俯仰時(shí)，葉片104的扭轉(zhuǎn)會(huì)不良地受影響。
[0024]本文公開(kāi)的示例包括解決或改善扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子葉片的已知系統(tǒng)的這些及其他問(wèn)題。如在下面詳細(xì)描述，本文公開(kāi)的示例包括單個(gè)扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器來(lái)控制任意數(shù)量的葉片的扭轉(zhuǎn)。例如，公開(kāi)示例的單個(gè)扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器能夠控制圖1的示例葉片104的所有四個(gè)(4)葉片的扭轉(zhuǎn)。因此，本文公開(kāi)的示例減少了與在對(duì)于每個(gè)葉片均具有單獨(dú)致動(dòng)器的已知系統(tǒng)中所涉及的重復(fù)部件相關(guān)聯(lián)的重量、復(fù)雜性、成本和可靠性問(wèn)題。此外，本文公開(kāi)的示例的單個(gè)扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器位于葉片的旋轉(zhuǎn)中心。因此，本文公開(kāi)的示例消除或至少減少了將各個(gè)扭力致動(dòng)器放置在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的位置處的已知系統(tǒng)所導(dǎo)致的G負(fù)載。另外，本文公開(kāi)的示例包括具有第一級(jí)和第二級(jí)的齒輪組件，所述第一級(jí)和第二級(jí)操作性地相互作用以減少扭轉(zhuǎn)葉片104所需要的致動(dòng)器轉(zhuǎn)矩量。本文公開(kāi)的示例的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)結(jié)合圖2至圖12在下面提供。
[0025]圖2示出根據(jù)本公開(kāi)的教導(dǎo)構(gòu)造的示例轉(zhuǎn)子組件200。圖2的示例轉(zhuǎn)子組件200從圖1的直升機(jī)100的操作員接收諸如例如集體控制信號(hào)和循環(huán)控制信號(hào)的命令。如上所述，集體控制信號(hào)類似地調(diào)整每個(gè)葉片104的俯仰，而循環(huán)控制信號(hào)根據(jù)在旋轉(zhuǎn)中的葉片位置差別性地調(diào)整不同葉片104的俯仰。為了實(shí)現(xiàn)集體控制和循環(huán)控制，示例轉(zhuǎn)子組件200包括旋轉(zhuǎn)斜盤202，旋轉(zhuǎn)斜盤202經(jīng)由例如由從直升機(jī)100的操作員接收的控制信號(hào)控制的一個(gè)或更多個(gè)液壓致動(dòng)器或其他類型的致動(dòng)器(