一種平動類螺旋槳的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種平動類螺旋槳，屬航空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種平動類螺旋槳。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的飛機用螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面橫向豎直布置時只能產(chǎn)生拉力或推力，不能產(chǎn)生升力；葉片為曲面，不同半徑處的曲度及斷面不相同，加工制造難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有飛機用螺旋槳的上述不足，發(fā)明一種葉片結(jié)構(gòu)簡單的能同時產(chǎn)生升力和推力或拉力的平動類螺旋槳。
[0004]一種平動類螺旋槳，包括主軸、中心齒輪和均勻分布在中心齒輪周圍的兩個、三個或四個僅葉片的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉。主軸縱向水平布置，主軸的中段通過軸承與中心齒輪相連于中心齒輪的中心孔內(nèi)，主軸在中心齒輪的中心孔內(nèi)能靈活轉(zhuǎn)動。中心齒輪固定安裝在支架上。主軸的前端與動力相連。每個轉(zhuǎn)葉都包括臂軸、葉軸、葉片、近心齒輪、臂軸套管、遠心齒輪和葉齒輪。葉片的平面形態(tài)呈矩形，葉片前緣較厚實，葉片后緣較薄，葉片是非剛性的，具有彈性。葉片的翼型為上凸下凹或上凸下平型，不同展長位置翼型相同。
[0005]同一轉(zhuǎn)葉中的構(gòu)件的相互關(guān)系是:葉軸與臂軸垂直固連于葉軸的前端，葉軸縱向水平布置，葉軸和臂軸與主軸在同一平面內(nèi)。葉軸的后端通過軸承與葉齒輪相連于葉齒輪的中心孔內(nèi)，葉齒輪能繞葉軸靈活轉(zhuǎn)動。葉齒輪與葉片固連于葉片的前緣的正中處。靜止狀態(tài)時葉軸與葉片在同一水平面內(nèi)。臂軸套管通過軸承套裝在臂軸中段周圍，臂軸能在臂軸套管內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動。近心齒輪和遠心齒輪分別固連于臂軸套管的兩端。遠心齒輪與葉齒輪嚙合，其傳動比為1:1。
[0006]主軸的后端與所有轉(zhuǎn)葉的臂軸垂直固連。所有轉(zhuǎn)葉的近心齒輪都與中心齒輪嚙合，中心齒輪與所有的近心齒輪的傳動比都為1:1。中心齒輪和所有的近心齒輪、遠心齒輪及葉齒輪均采用錐齒輪。組裝該平動類螺旋槳時，確保所有葉片的起始位置為水平位置，且葉片的凸面朝上，這樣，由于中心齒輪固定不動，且中心齒輪與所有的葉齒輪的傳動比為I: 1，任一葉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)至任何位置時該轉(zhuǎn)葉的葉片都會處于水平狀態(tài)。
[0007]該平動類螺旋槳的工作原理是:將該平動類螺旋槳的主軸縱向水平布置，葉片的凸面朝上，葉片的前緣朝前，后緣朝后，將主軸的前端接上動力，支架與動力源的機架固連。從后往前看，動力驅(qū)動主軸順時針旋轉(zhuǎn)，由于中心齒輪是固定的，且中心齒輪與葉齒輪的傳動比為1: 1，葉片在繞主軸公轉(zhuǎn)的同時在相應(yīng)的葉齒輪的帶動下會逆時針自轉(zhuǎn)，在過主軸的縱向鉛垂面的右側(cè)，葉片下拍，其前緣保持水平狀態(tài)，沿展長方向即橫向葉片相同弦長位置下拍的位移相同，實現(xiàn)向下平拍；在過主軸的縱向鉛垂面的左側(cè)，葉片上拍，其前緣也保持水平狀態(tài)，沿展長方向即橫向葉片相同弦長位置上拍的位移也相同，實現(xiàn)向上平拍。主軸在動力的驅(qū)動下連續(xù)轉(zhuǎn)動，各葉片交替進行下拍和上拍，由于葉片是非剛性的，有一定的彈性，在下拍的中途，葉片的后緣要滯后前緣一些，上拍中途后緣也會滯后前緣一些，由于葉片的翼型是上凸下凹型或上凸下平型，它們下拍會產(chǎn)生較大的向上的升力和較小的向前的推力；與下拍相比，上拍時，它們的后緣滯后前緣的程度大一些，上拍時會產(chǎn)生較大的向前的推力和較小的向上的升力或不產(chǎn)生升力，產(chǎn)生升力的大小與該類螺旋槳前行的速度有關(guān)，前行速度越快，產(chǎn)生的升力越大。葉片在上下拍動的過程中基本上不會在橫向產(chǎn)生水平分力，產(chǎn)生升力和推力的效率較高。
[0008]等斷面的葉片容易制作。該發(fā)明類螺旋槳成對使用于飛機上，對稱安裝在飛機的左右機翼的后緣中部可為飛機提供升力和推力。動力從它們的主軸的前端輸入，它們的支架應(yīng)固定安裝在機翼上。兩個類螺旋槳轉(zhuǎn)向相反，可抵消轉(zhuǎn)動力矩。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種平動類螺旋槳的轉(zhuǎn)動時的后視示意圖，虛線表示轉(zhuǎn)葉處于不同的位置；圖2是本發(fā)明一種平動類螺旋槳兩葉片處于同一水平位置時的俯視示意圖。
[0010]圖中，1-主軸；2_中心齒輪；3_左轉(zhuǎn)葉；4_右轉(zhuǎn)葉；5-支架；6_轉(zhuǎn)葉旋轉(zhuǎn)方向指不O
[0011]屬于左轉(zhuǎn)葉3的構(gòu)件:31-臂軸，32-葉軸，33-葉片，331-葉片的前緣，332-葉片的后緣，34-近心齒輪，35-臂軸套管，36-遠心齒輪，37-葉齒輪。
[0012]屬于右轉(zhuǎn)葉4的構(gòu)件:41-臂軸，42-葉軸，43-葉片，431-葉片的前緣，432-葉片的后緣，44-近心齒輪，45-臂軸套管，46-遠心齒輪，47-葉齒輪。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖1~2對本發(fā)明加以舉例說明。
[0014]一種平動類螺旋槳，包括主軸1、中心齒輪2和均勻分布在中心齒輪2周圍的兩個、三個或四個僅葉片的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉。本實施例的轉(zhuǎn)葉為兩個，即左轉(zhuǎn)葉3和右轉(zhuǎn)葉4，左轉(zhuǎn)葉3和右轉(zhuǎn)葉4互成180°對稱排列于主軸I的兩側(cè)。主軸I縱向水平布置，主軸I的中段通過軸承與中心齒輪2相連于中心齒輪2的中心孔內(nèi)，主軸I在中心齒輪2的中心孔內(nèi)能靈活轉(zhuǎn)動。中心齒輪2固定安裝在支架5上。主軸I的前端與動力相連。
[0015]右轉(zhuǎn)葉4的具體結(jié)構(gòu)是:它包括臂軸41、葉軸42、葉片43、近心齒輪44、臂軸套管45、遠心齒輪46和葉齒輪47。葉片43的平面形態(tài)呈矩形，葉片前緣431較厚實，葉片后緣432較薄，葉片43是非剛性的，具有彈性。葉片43的翼型為上凸下凹或上凸下平型，不同展長位置翼型相同。葉軸42與臂軸41垂直固連于葉軸42的前端，葉軸42水平布置。葉軸42的后端通過軸承與葉齒輪47相連于葉齒輪47的中心孔內(nèi)，葉齒輪47能繞葉軸42靈活轉(zhuǎn)動。葉齒輪47與葉片43固連于葉片43的前緣431的正中處。靜止狀態(tài)時葉軸42與葉片43在同一水平面內(nèi)。臂軸套管45通過軸承套裝在臂軸41中段周圍，臂軸41能在臂軸套管45內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動。近心齒輪44和遠心齒輪46分別固連于臂軸套管45的兩端。遠心齒輪46與葉齒輪47嚙合，其傳動比為1:1。
[0016]主軸I的后端與左轉(zhuǎn)葉3的臂軸31和右轉(zhuǎn)葉4的臂軸41都垂直固連。主軸1、左轉(zhuǎn)葉3的臂軸31、右轉(zhuǎn)葉4的臂軸41、左轉(zhuǎn)葉3的葉軸32和右轉(zhuǎn)葉4的葉軸42五者處于同一平面內(nèi)。左轉(zhuǎn)葉3的近心齒輪34和右轉(zhuǎn)葉4的近心齒輪44都與中心齒輪2嚙合，中心齒輪2與兩個近心齒輪的傳動比都為1:1。中心齒輪2、兩個近心齒輪、兩個遠心齒輪和兩個葉齒輪均采用錐齒輪。組裝該平動類螺旋槳時，確保所有葉片的起始位置為水平位置，且葉片的凸面朝上，這樣，由于中心齒輪2固定不動，且中心齒輪2與兩個葉齒輪的傳動比都為1: 1，任一葉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)至任何位置時該轉(zhuǎn)葉的葉片都會處于水平狀態(tài)。
[0017]該平動類螺旋槳的工作原理是:將該平動類螺旋槳的主軸I縱向水平布置，兩個葉片的凸面朝上，兩個葉片的前緣朝前，后緣朝后，將主軸I的前端接上動力，支架5與動力源的機架固連。從后往前看，動力驅(qū)動主軸I順時針旋轉(zhuǎn)，由于中心齒輪2是固定的，且中心齒輪2與兩個葉齒輪的傳動比都為1: 1，兩個葉片在繞主軸I公轉(zhuǎn)的同時在相應(yīng)的葉齒輪的帶動下會逆時針自轉(zhuǎn)，在過主軸I的縱向鉛垂面的右側(cè)，葉片下拍，其前緣保持水平狀態(tài)，沿展長方向即橫向葉片相同弦長位置下拍的位移相同，實現(xiàn)向下平拍；在過主軸I的縱向鉛垂面的左側(cè)，葉片上拍，其前緣也保持水平狀態(tài)，沿展長方向即橫向葉片相同弦長位置上拍的位移也相同，實現(xiàn)向上平拍。主軸I在動力的驅(qū)動下連續(xù)轉(zhuǎn)動，各葉片交替進行下拍和上拍，由于葉片是非剛性的，有一定的彈性，在下拍的中途，葉片的后緣要滯后前緣一些，上拍中途后緣也會滯后前緣一些，由于葉片的翼型是上凸下凹型或上凸下平型，它們下拍會產(chǎn)生較大的向上的升力和較小的向前的推力；與下拍相比，上拍時，它們的后緣滯后前緣的程度大一些，上拍時會產(chǎn)生較大的向前的推力和較小的向上的升力或不產(chǎn)生升力，產(chǎn)生升力的大小與該類螺旋槳前行的速度有關(guān)，前行速度越快，產(chǎn)生的升力越大。兩個葉片在上下拍動的過程中基本上不會在橫向產(chǎn)生水平分力，產(chǎn)生升力和推力的效率較高。
[0018]該發(fā)明類螺旋槳成對使用于飛機上，對稱安裝在飛機的左右機翼的后緣中部可為飛機提供升力和推力。動力從它們的主軸的前端輸入，它們的支架固定安裝在機翼上。兩個類螺旋槳轉(zhuǎn)向相反，可抵消轉(zhuǎn)動力矩。
【主權(quán)項】
1.一種平動類螺旋槳，其特征在于:包括主軸(1)、中心齒輪(2)和均勻分布在中心齒輪(2)周圍的兩個、三個或四個僅葉片的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉；主軸(I)縱向水平布置，主軸(I)的中段通過軸承與中心齒輪(2)相連于中心齒輪(2)的中心孔內(nèi)，主軸(I)在中心齒輪(2)的中心孔內(nèi)能靈活轉(zhuǎn)動；中心齒輪(2)固定安裝在支架(5)上；主軸(I)的前端與動力相連； 每個轉(zhuǎn)葉都包括臂軸、葉軸、葉片、近心齒輪、臂軸套管、遠心齒輪和葉齒輪；葉片的平面形態(tài)呈矩形，葉片前緣較厚實，葉片后緣較薄，葉片是非剛性的，具有彈性；葉片的翼型為上凸下凹或上凸下平型； 同一轉(zhuǎn)葉中的構(gòu)件的相互關(guān)系是:葉軸與臂軸垂直固連于葉軸的前端，葉軸縱向水平布置，葉軸和臂軸與主軸(I)在同一平面內(nèi)；葉軸的后端通過軸承與葉齒輪相連于葉齒輪的中心孔內(nèi)，葉齒輪能繞葉軸靈活轉(zhuǎn)動；葉齒輪與葉片固連于葉片的前緣的正中處；靜止狀態(tài)時葉軸與葉片在同一水平面內(nèi)；臂軸套管通過軸承套裝在臂軸中段周圍，臂軸能在臂軸套管內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動；近心齒輪和遠心齒輪分別固連于臂軸套管的兩端；遠心齒輪與葉齒輪嚙合，其傳動比為1:1; 主軸(I)的后端與所有轉(zhuǎn)葉的臂軸垂直固連；所有轉(zhuǎn)葉的近心齒輪都與中心齒輪(2)嚙合，中心齒輪(2)與所有的近心齒輪的傳動比都為1:1 ;所有葉片的起始位置為水平位置，且它們的凸面朝上；使用時，支架(5)與動力源的機架固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平動類螺旋槳，其特征在于:所有葉片的不同展長位置翼型相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平動類螺旋槳，其特征在于:中心齒輪(2)和所有的近心齒輪、遠心齒輪及葉齒輪均采用錐齒輪。
【專利摘要】一種平動類螺旋槳，屬航空技術(shù)領(lǐng)域，包括主軸、中心齒輪和均勻分布在中心齒輪周圍的兩個、三個或四個相同的轉(zhuǎn)葉。主軸縱向水平布置并通過軸承與固定在支架上的中心齒輪相連。每個轉(zhuǎn)葉都包括臂軸、葉軸、葉片、近心齒輪、臂軸套管、遠心齒輪和葉齒輪。葉片具有彈性。葉軸與臂軸垂直固連。葉軸的后端通過軸承與葉齒輪相連。葉齒輪與葉片固連于葉片前緣的正中處。臂軸套管通過軸承套裝在臂軸周圍。遠心齒輪與葉齒輪嚙合，其傳動比為1∶1。主軸的后端與所有轉(zhuǎn)葉的臂軸垂直固連。中心齒輪與所有的近心齒輪嚙合的傳動比都為1∶1。葉片水平位置。主軸在動力的驅(qū)動下連續(xù)轉(zhuǎn)動，各葉片交替下拍和上拍，產(chǎn)生升力和推力的效率較高。
【IPC分類】B64C11-00
【公開號】CN204310035
【申請?zhí)枴緾N201420789173
【發(fā)明人】王志成
【申請人】佛山市神風(fēng)航空科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月15日