一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種變速箱，應(yīng)用于無人直升機(jī)或航模直升機(jī)領(lǐng)域。本實(shí)用新型的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，上殼為錐形，下殼為圓柱形，主軸從上殼頂部向下穿過并在下殼中通過主齒與輸入齒輪軸嚙合，輸入齒輪軸在下殼側(cè)壁外側(cè)通過單向軸承配合同步輪，且輸入齒輪軸的末端通過連軸器連接機(jī)尾。本實(shí)用新型傳向機(jī)尾的動(dòng)力不再通過變速箱，省去了專門的尾傳動(dòng)軸，大大減少了結(jié)構(gòu)部件，使軸易于制造，節(jié)約成本，還提高了軸類零件的可靠性，并減小了整體結(jié)構(gòu)的總重量，同時(shí)易于安裝、維護(hù)和測(cè)試。
【專利說明】一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種變速箱，應(yīng)用于無人直升機(jī)或航模直升機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在無人直升機(jī)或航模直升機(jī)中，尾旋翼接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸入可以通過尾管中或 機(jī)尾桁架上的皮帶或同步帶，也可以通過尾管中或機(jī)尾桁架上的軸。動(dòng)力通過軸傳向尾旋 翼的傳動(dòng)方式稱軸傳動(dòng)，動(dòng)力通過皮帶傳向尾旋翼的傳動(dòng)方式稱皮帶傳動(dòng)。對(duì)應(yīng)的變速箱 分別稱軸傳動(dòng)變速箱和皮帶傳動(dòng)變速箱。用于無人直升機(jī)或航模直升機(jī)(不含共軸雙槳直 升機(jī))的變速箱屬于軸傳動(dòng)變速箱?，F(xiàn)有的軸傳動(dòng)變速箱存在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、制造成本高、定 位點(diǎn)不明確、固定方式不合理、安裝不便，難以牢固地固定在安裝架上等缺陷。并且結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，形狀難以開模制造或切削加工。
[0003]另外，對(duì)于小型無人直升機(jī)或航模直升機(jī)而言，因?yàn)槠涑叨绕毡樾∮谟腥酥鄙龣C(jī)， 因此，控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)-伺服器(舵機(jī))的尺寸則顯得相對(duì)較大，而伺服器的安裝位置 往往最靠近變速箱。為簡化設(shè)計(jì)，甚至將其固定在變速箱之上?，F(xiàn)有變速箱只專注于變速 箱本身功能的實(shí)現(xiàn)，而對(duì)伺服器的安裝缺乏通盤考慮，導(dǎo)致伺服器支架難以設(shè)計(jì)得牢固、準(zhǔn) 確、簡便、可靠。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱。
[0005]一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于包括上殼、下殼、主軸、主齒、輸 入齒輪軸、同步輪、聯(lián)軸器，所述上殼為錐形，所述下殼為圓柱形，所述主軸從上殼頂部向下 穿過并在下殼中通過主齒與輸入齒輪軸嚙合，所述輸入齒輪軸在下殼側(cè)壁外側(cè)通過單向軸 承配合所述同步輪，且輸入齒輪軸的末端通過所述連軸器連接機(jī)尾。
[0006]所述主齒位于輸入齒輪軸上方，其輪轂為錐形傘狀結(jié)構(gòu)，所述主齒及輸入齒輪軸 的齒輪為直傘齒或螺旋錐齒輪，兩者軸心呈90度相交,相互嚙合。
[0007]在下殼內(nèi)腔中心具有從殼底向上突起的主軸安裝座和與之垂直交叉的輸入齒輪 軸安裝座，所述輸入齒輪軸安裝座的同心軸向有半圓形溝槽，所述半圓形溝槽在下殼側(cè)壁 處的兩個(gè)末端分別形成輸入齒輪軸軸承孔及油窗安裝孔，所述輸入齒輪軸軸承孔內(nèi)嵌有輸 入齒輪軸軸承座，兩個(gè)孔的中心位于下殼側(cè)壁正中位置。
[0008]所述上殼的錐形頂部和下殼中心設(shè)置主軸通過的主軸軸承孔，所述主軸分別由位 于上下兩個(gè)主軸軸承孔的兩個(gè)主軸約束軸承約束，兩個(gè)主軸約束軸承之間有負(fù)擔(dān)加載在主 軸上的軸向力的圓錐滾子軸承，所述輸入齒輪軸由分別位于輸入齒輪軸安裝座的輸入齒輪 軸內(nèi)軸承和位于輸入齒輪軸軸承座內(nèi)的約束軸承約束，兩個(gè)軸承之間有負(fù)擔(dān)輸入齒輪軸上 的軸向力的圓錐滾子軸承。
[0009]所述主軸下端向下不超過輸入齒輪軸軸心，止于主軸下端約束軸承的下端面；所 述輸入齒輪軸位于下殼內(nèi)部的一端不超過主軸軸心，止于輸入齒輪軸內(nèi)軸承靠近主軸軸心的端面。
[0010]在所述輸入齒輪軸的圓錐滾子軸承及位于輸入齒輪軸軸承座內(nèi)的約束軸承之間 套有油封。
[0011]所述上殼的下周和下殼的上、下周設(shè)有法蘭盤，上殼和下殼通過上殼法蘭盤和下 殼上法蘭盤上的裝配孔裝配。
[0012]所述上殼的主軸軸承孔周圍、以及上殼和下殼的法蘭盤上分布有舵機(jī)架安裝孔。
[0013]所述上殼的法蘭盤上的裝配孔兩邊以及下殼的上下法蘭盤之間的裝配孔兩邊設(shè) 有加強(qiáng)筋。
[0014]所述下殼底面曲面跟隨下殼內(nèi)腔幾何特征，且不超過下殼法蘭盤。
[0015]技術(shù)效果:
[0016]本實(shí)用新型改進(jìn)了變速箱殼體及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，除了變速箱結(jié)構(gòu)的質(zhì)輕、緊湊外，還增 加了以下優(yōu)點(diǎn)。
[0017]一、易于制造，節(jié)約成本，可靠性高
[0018]變速箱上下殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成利于分模的形狀，降低模具的復(fù)雜程度，大大節(jié)約模 具成本。如果是小批量制造不開模的情況下，也利于切削加工，使制造成品更加便宜，利于 市場化。
[0019]省去了變速箱尾傳動(dòng)軸，也即由發(fā)動(dòng)機(jī)輸向機(jī)尾的動(dòng)力不再通過軸或皮帶或齒輪 進(jìn)入變速箱，或從變速箱外部傳向機(jī)尾，而是直接通過與變速箱動(dòng)力輸入軸相連的連軸器 在變速箱外輸送到機(jī)尾。這樣，變速箱的動(dòng)力輸入、輸出孔總共只有兩個(gè)一一個(gè)動(dòng)力輸
入，一個(gè)動(dòng)力輸出；變速箱的動(dòng)力輸入、輸出軸也總共只有兩個(gè)-輸入齒輪軸和主軸。因
此大大減少了結(jié)構(gòu)部件，使變速箱易于制造，節(jié)約成本。又因?yàn)樽兯傧洳回?fù)責(zé)機(jī)尾動(dòng)力輸 出，并且省去了尾傳動(dòng)軸，因此或減少了零件數(shù)量，或縮短了軸的長度，不但使軸易于制造， 節(jié)約成本，還提高了軸類零件的可靠性。
[0020]二、強(qiáng)度提高，可靠性好
[0021]變速箱上殼底部法蘭盤上面、上下殼體裝配孔兩側(cè)設(shè)計(jì)出雙加強(qiáng)筋，提高了上殼 的強(qiáng)度，不但增加殼體承受的機(jī)身自重，同時(shí)對(duì)主軸擺動(dòng)造成的殼體扭曲起抵抗作用。
[0022]下殼側(cè)壁、上下法蘭盤之間也設(shè)計(jì)出加強(qiáng)筋，提高殼體側(cè)壁的強(qiáng)度。同時(shí)，加強(qiáng)筋 是中空的，用來穿殼體的固定螺栓。也就是說，中空加強(qiáng)筋不但提高了殼體的整體強(qiáng)度，同 時(shí)減輕了重量，同時(shí)還兼做殼體與機(jī)體的安裝孔。
[0023]下殼殼底曲面厚度跟隨殼體內(nèi)部軸及軸承固定座，減輕重量的同時(shí)也利于結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度的提高。
[0024]三、易于安裝固定
[0025]變速箱下殼體周圍沿法蘭邊打出均勻分布的螺栓孔，下殼底部設(shè)計(jì)出法蘭平面， 沒有突出此平面的其它元素。使變速箱速體可以方便地固定在機(jī)身平臺(tái)上，而不會(huì)出現(xiàn)其 它干涉。
[0026]四、易于維護(hù)
[0027]變速箱下殼的兩個(gè)側(cè)孔，一個(gè)用于動(dòng)力輸入，另一個(gè)安裝油窗。油窗為透明材料， 可以直觀地看到變速箱內(nèi)齒輪油的液面及清濁，無須用其它方法測(cè)試液位。同時(shí)，油窗上打 孔擰入注油閥(兼做泄油閥)以更換齒輪油。還擰入減壓閥，平衡變速箱內(nèi)外氣壓。[0028]五、易于安裝伺服器
[0029]變速箱上殼動(dòng)力輸出孔(主軸軸承孔)位置的平臺(tái)留有螺絲孔，一方面用來安裝主 軸軸承擋圈，一方面兼做伺服器(舵機(jī))安裝架的輔助平臺(tái)。上殼底面的圓形法蘭盤為水平 面，其上的孔位，一方面用來穿上下殼體結(jié)合的螺絲，一方面用來穿將變速箱固定在機(jī)身上 的螺栓，并兼做伺服器(舵機(jī))安裝架固定螺絲的螺孔，使這個(gè)水平面同時(shí)兼作伺服器安裝 架的另一個(gè)平臺(tái)。
[0030]這兩個(gè)平臺(tái)之間的距離考慮了常用伺服器(舵機(jī))的尺寸，留有足夠的距離使之能 夠容得下常用伺服器及附帶的安裝架。
[0031]六、易于測(cè)試及其配合部件的設(shè)計(jì)
[0032]本變速箱殼體外部形狀設(shè)計(jì)成中心對(duì)稱，易于確定中心。其下殼底部安裝面呈正 圓形，圓心與主軸軸承座同心，沿圓周分布的安裝孔也均勻在圍繞在此圓心周圍。這種考慮 在設(shè)計(jì)基座時(shí)，利于確立安裝架的重心，調(diào)整及測(cè)試時(shí)易于確定直升機(jī)升力中心及重心位 置以保證其可靠飛行。總之這種設(shè)計(jì)給機(jī)身的設(shè)計(jì)、裝配、測(cè)試都帶來了便利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本實(shí)用新型變速箱整體結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0034]圖2為本實(shí)用新型變速箱上殼示意圖；
[0035]圖3為本實(shí)用新型變速箱下殼示意圖；
[0036]圖4為本實(shí)用新型變速箱仰視示意圖；
[0037]圖5為本實(shí)用新型變速箱主齒及輸入齒輪軸結(jié)構(gòu)布局示意圖。
[0038]圖中各標(biāo)號(hào)列示如下:
[0039]1-下殼；2-主齒；3_油窗蓋；4_主軸；5_主軸卡環(huán)；6-油窗；7-平墊；8_約束 軸承；9-圓錐滾子軸承；10_上殼；11_油封墊；12_輸入齒輪軸軸承座；13_油窗密封圈； 14-輸入齒輪軸內(nèi)軸承；15_輸入齒輪軸；16_油封；17_平墊；18_同步輪；19_單向軸承； 20-平墊；21_軸承；22_套環(huán)；23_聯(lián)軸器；24_單向軸承擋圈；25_主軸頂管；26_密封圈； 27-平墊；28_注油閥和減壓閥；29_上殼法蘭盤；30_下殼上法蘭盤；31_裝配孔；32_主軸 安裝座；33_輸入齒輪軸安裝座；34_舵機(jī)架安裝孔；35_加強(qiáng)筋；36_輸入齒輪軸軸承孔； 37-油窗安裝孔；38_下殼下法蘭盤；39_主軸軸承孔；40_底面。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為了更好的解釋本實(shí)用新型，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的 解釋。
[0041]本實(shí)施例的變速箱應(yīng)用于無人直升機(jī)，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括上殼10、下殼1， 所述上殼10為錐形，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、受力均勻，所述下殼I為圓柱形，主軸4穿過上殼10并在下 殼I中部通過主齒2與輸入齒輪軸15哨合,所述輸入齒輪軸15在下殼I外側(cè)通過單向軸 承19配合同步輪18,且末端通過連軸器23連接機(jī)尾。動(dòng)力通過同步帶帶動(dòng)輸入同步輪18, 通過同步輪18內(nèi)部的單向軸承19帶動(dòng)輸入齒輪軸15進(jìn)行動(dòng)力輸入。輸入齒輪軸15通過 其上的直傘齒(也可以為螺旋錐齒輪)咬合主齒2，由主齒2帶動(dòng)主軸4進(jìn)行動(dòng)力輸出。輸 入齒輪軸15在下殼I外面的一側(cè)末端通過連軸器23向機(jī)尾進(jìn)行動(dòng)力輸出。因此，傳向機(jī)尾的動(dòng)力不再通過變速箱，也省去了專門的尾傳動(dòng)軸，這樣便大大減少了結(jié)構(gòu)部件，節(jié)約成 本并減小了整體結(jié)構(gòu)的總重量。
[0042]上下殼的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)如圖2、3所示，所述上殼10的下周和下殼I的上、下周設(shè)有法 蘭盤，上殼10和下殼I通過上殼法蘭盤29和下殼上法蘭盤30上的裝配孔31裝配，裝配孔 31同時(shí)兼做殼體與機(jī)體的螺絲孔(安裝孔);在下殼I內(nèi)腔中心具有從殼底向上突起的主軸 安裝座32和與之垂直交叉的輸入齒輪軸安裝座33，所述上殼10的錐形頂部和下殼I中部 設(shè)置主軸4通過的主軸軸承孔39，所述上殼10的主軸軸承孔39周圍、以及上殼10和下殼 I的法蘭盤上分布有舵機(jī)架安裝孔34。所述上殼法蘭盤29的裝配孔31兩邊以及下殼在上 下法蘭盤之間的裝配孔31兩邊設(shè)有加強(qiáng)筋35，不僅可以用來提高殼體側(cè)壁的強(qiáng)度，同時(shí)在 下殼法蘭盤的加強(qiáng)筋35之間形成的空間也可以用來穿殼體的固定螺栓。所述輸入齒輪軸 安裝座33的同心軸向有半圓形溝槽，所述半圓形溝槽在下殼I側(cè)壁處的兩個(gè)末端分別形成 輸入齒輪軸軸承孔36及油窗安裝孔37，兩個(gè)孔止于下殼側(cè)壁，位于下殼上下法蘭盤之間正 中；所述油窗安裝孔37內(nèi)安裝有油窗6，所述油窗6具有油窗蓋3、注油閥和減壓閥28，以 及油窗密封圈13密封。所述下殼I底面40曲面跟隨下殼內(nèi)腔幾何特征，且不超過下殼下 法蘭盤38，懸于略靠近中部的平面，如圖4所示。
[0043]主齒和輸入齒輪軸結(jié)構(gòu)布局如圖5和圖1所不。主軸4分別由位于上下殼主軸軸 承孔39內(nèi)兩個(gè)主軸約束軸承8約束，之間還具有主軸卡環(huán)5和主軸頂管25。所述輸入齒輪 軸15由輸入齒輪軸軸承座12內(nèi)的約束軸承8、輸入齒輪軸安裝座33內(nèi)的輸入齒輪軸內(nèi)軸 承14約束,兩個(gè)軸承之間有圓錐滾子軸承9用于承受輪輸入齒輪軸所受的軸向力。所述主 齒2位于輸入齒輪軸15上方，其輪轂為錐形傘狀結(jié)構(gòu)。所述主軸4下端向下不超過輸入齒 輪軸15軸心，止于其約束軸承8下端面；所述輸入齒輪軸15位于變速箱下殼I內(nèi)部的一端 不超過主軸4軸心，止于輸入齒輪軸內(nèi)軸承14靠近主軸4軸心的端面。所述主齒2及輸入 齒輪軸15兩者軸心呈90度相交，相互咬合。在輸入齒輪軸15的圓錐滾子軸承9及位于輸 入齒輪軸軸承座12內(nèi)的約束軸承8之間套有油封16，油封墊11、油封16、平墊17組成防漏 油組合。輸入同步輪18與輸入齒輪軸軸承座12之間有套環(huán)22。套環(huán)22和單向軸承擋圈 24之間為單向軸承19及起保護(hù)單向軸承的作用的軸承21。殼體內(nèi)注有齒輪油，上下殼之 間嵌有防止漏油的密封圈26。各結(jié)構(gòu)在需要的部位添加平墊7、17、20、27。
[0044]以上所述【具體實(shí)施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本實(shí)用新型，但不 以任何方式限制本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍，一切不脫離本專利的精神和范圍的技術(shù)方案 及其改進(jìn)，例如齒輪形式、螺栓等連接方式的替換、軸承的不同形式等，其均涵蓋在本利的 保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于包括上殼、下殼、主軸、主齒、輸入 齒輪軸、同步輪、聯(lián)軸器，所述上殼為錐形，所述下殼為圓柱形，所述主軸從上殼頂部向下穿 過并在下殼中通過主齒與輸入齒輪軸嚙合，所述輸入齒輪軸在下殼側(cè)壁外側(cè)通過單向軸承 配合所述同步輪，且輸入齒輪軸的末端通過所述連軸器連接機(jī)尾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于所述主齒 位于輸入齒輪軸上方，其輪轂為錐形傘狀結(jié)構(gòu)，所述主齒及輸入齒輪軸的齒輪為直傘齒或 螺旋錐齒輪，兩者軸心呈90度相交，相互嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于在下殼內(nèi) 腔中心具有從殼底向上突起的主軸安裝座和與之垂直交叉的輸入齒輪軸安裝座，所述輸入 齒輪軸安裝座的同心軸向有半圓形溝槽，所述半圓形溝槽在下殼側(cè)壁處的兩個(gè)末端分別形 成輸入齒輪軸軸承孔及油窗安裝孔，所述輸入齒輪軸軸承孔內(nèi)嵌有輸入齒輪軸軸承座，兩 個(gè)孔的中心位于下殼側(cè)壁正中位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于所述上殼 的錐形頂部和下殼中心設(shè)置主軸通過的主軸軸承孔，所述主軸分別由位于上下兩個(gè)主軸軸 承孔的兩個(gè)主軸約束軸承約束，兩個(gè)主軸約束軸承之間有負(fù)擔(dān)加載在主軸上的軸向力的圓 錐滾子軸承，所述輸入齒輪軸由分別位于所述輸入齒輪軸安裝座的輸入齒輪軸內(nèi)軸承和位 于所述輸入齒輪軸軸承座內(nèi)的約束軸承約束，兩個(gè)軸承之間有負(fù)擔(dān)輸入齒輪軸上的軸向力 的圓錐滾子軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于所述主軸 下端向下不超過輸入齒輪軸軸心，止于主軸下端約束軸承的下端面；所述輸入齒輪軸位于 下殼內(nèi)部的一端不超過主軸軸心,止于輸入齒輪軸內(nèi)軸承靠近主軸軸心的端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于在所述輸 入齒輪軸的圓錐滾子軸承及位于輸入齒輪軸軸承座內(nèi)的約束軸承之間套有油封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于所述上殼 的下周和下殼的上、下周設(shè)有法蘭盤，上殼和下殼通過上殼法蘭盤和下殼上法蘭盤上的裝 配孔裝配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于所述上殼 的主軸軸承孔周圍、以及上殼和下殼的法蘭盤上分布有舵機(jī)架安裝孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于所述上殼 的法蘭盤上的裝配孔兩邊以及下殼的上下法蘭盤之間的裝配孔兩邊設(shè)有加強(qiáng)筋。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無人直升機(jī)或航模直升機(jī)變速箱，其特征在于所述下 殼底面曲面跟隨下殼內(nèi)腔幾何特征，且不超過下殼法蘭盤。
【文檔編號(hào)】F16H57/02GK203421149SQ201320515639
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】張偉 申請(qǐng)人:張偉