Вал несущего винта
Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям приводных валов несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Вал (2) несущего винта состоит из двух частей и содержит опорный вал (13) и наружный вал (14), при этом наружный вал (14), выполненный с конфигурацией полого элемента, установлен концентрически вокруг опорного вала (13) с возможностью вращения вокруг центральной оси (Z) относительно опорного вала (13). Наружный вал (14) может быть функционально соединен с трансмиссией (1) несущего винта вертолета. Опорный вал (13) может быть установлен в винтокрылом летательном аппарате в фиксированном положении и с фиксацией от поворота, так что наружный вал (14) может быть соединен с несущим винтом с фиксацией от поворота относительно него и может быть приведен во вращение посредством трансмиссии (1) несущего винта вертолета. Обеспечивается возможность плавного вращения при функционировании несущего винта. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к валу несущего винта винтокрылого летательного аппарата, в частности, вертолета, а также к соединению вала несущего винта с трансмиссией несущего винта вертолета.
Предшествующий уровень техники
В области вертолетостроения несущий винт обычно соединяют посредством вала несущего винта, соединенного с несущим винтом, с трансмиссией несущего винта вертолета, обычно выполненной в виде планетарной передачи. Вал несущего винта вертолета вследствие его назначения может рассматриваться как приводной вал для несущего винта.
В случае вертолета типа ʺEurocopter AS 350ʺ двигатель для несущего винта, например, соединен с трансмиссией вертолета, содержащей планетарную передачу, так, что вал несущего винта может быть закреплен с фиксацией от поворота в центральной зоне размещения в трансмиссии вертолета. Подобная трансмиссия вертолета, в свою очередь, размещена в корпусе трансмиссии. Корпус трансмиссии прикреплен к несущей конструкции вертолета в множестве точек и соединен с несущим винтом.
В случае ʺEurocopter AS 350ʺ планетарная передача имеет множество сателлитов с наружными зубьями, которые установлены на соответствующих водилах планетарной передачи. Как определяется конструкцией, сателлиты установлены в кольцевом зубчатом колесе, которое имеет фиксированное положение и которое имеет вид кольцевого зубчатого колеса с внутренним зубьями, так, что они могут вращаться вокруг самих себя и внутри кольцевого зубчатого колеса. В этом случае сателлиты соответственно вращаются вокруг их осей и одновременно вращаются или вращаются вокруг центральной оси вала несущего винта внутри кольцевого зубчатого колеса. Вращение сателлитов осуществляется посредством привода вращения, обеспечиваемого центральным солнечным зубчатым колесом, которое также имеет фиксированное положение, но установлено так, что оно может вращаться вокруг центральной оси вала несущего винта.
Привод обеспечивает вращение центрального солнечного зубчатого колеса, так что вращательное движение передается посредством солнечного зубчатого колеса и сателлитов, посредством водила планетарной передачи, соединенного с сателлитами с фиксацией от поворота относительно них и действующего в качестве устройства для передачи усилия, валу несущего винта, который, в свою очередь, соединен с водилом планетарной передачи с фиксацией от поворота относительно него, при этом вал несущего винта выступает от стороны корпуса трансмиссии, удаленной от стороны приводного механизма.
Это соответствует компактной, легкой, достаточно мощной и прочной конструкции вала несущего винта, приводимого в движение посредством трансмиссии несущего винта вертолета.
Основная проблема подобных валов несущих винтов по известному уровню техники, имеющих подобную конфигурацию и расположенных в вертолете, заключается в гарантировании функционирования с плавным вращением.
Представление изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в создании вала несущего винта для винтокрылого летательного аппарата, в частности, для вертолета, который обеспечивает возможность функционирования с особенно плавным вращением.
Это достигается посредством вала несущего винта согласно пункту 1 формулы изобретения, при этом привод, обеспечивающий особенно плавное вращение несущего винта, может быть получен посредством двухкомпонентной конфигурации вала несущего винта.
Кроме того, было установлено, что предпочтительно, что при приведении несущего винта в движение посредством двухкомпонентного вала несущего винта по изобретению возникает меньший изгиб при вращении и, как следствие, меньшая усталость, чем в однокомпонентных валах несущих винтов по известному уровню техники, например, таких как в ʺEurocopter AS 350ʺ по известному уровню техники.
Кроме того, чрезвычайно компактная конструкция может быть получена благодаря двухкомпонентному валу несущего винта по изобретению, который обеспечивает возможность прокладки кабелей, направления тяг управления и других компонентов от стороны приводного механизма к стороне несущего винта, как разъяснено ниже.
Дополнительные предпочтительные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Предпочтительный пример варианта осуществления предмета изобретения описан ниже вместе с сопровождающими чертежами.
Фиг.1 показывает продольное сечение двухкомпонентного вала несущего винта согласно изобретению, который установлен в трансмиссии несущего винта вертолета.
Фиг.2 показывает схематическое изображение трансмиссии вертолета при удаленном корпусе трансмиссии после того, как она была установлена на опорном валу несущего винта, перед установкой приводного элемента кольцевого зубчатого колеса.
Фиг.3 показывает продольное сечение трансмиссии несущего винта вертолета, при этом корпус трансмиссии и крышка корпуса исключены на стороне вала несущего винта.
Фиг.4 показывает вид в разрезе части трансмиссии вертолета со стороны вала несущего винта с детализированным изображением приводного элемента зубчатого колеса и крепления к вращающемуся наружному валу вала несущего винта.
Фиг.5а показывает вид в перспективе приводного элемента зубчатого колеса с перекрещивающимися зубчатыми венцами, в то время как
фиг.5b показывает вид в перспективе фланца наружного вала, обращенного к кольцевому зубчатому колесу, с перекрещивающимися зубчатыми венцами.
Фиг.6 показывает продольное сечение другого предпочтительного варианта осуществления двухкомпонентного вала несущего винта по изобретению в смонтированном состоянии.
Описание
В дальнейшем со ссылкой на фиг.1 описана трансмиссия 1 несущего винта вертолета с валом 2 несущего винта, состоящим из двух частей и установленным в ней, при этом трансмиссия 1 несущего винта вертолета, соединенная с валом 2 несущего винта, выполнена в виде планетарной передачи и может быть использована для приведения в движение несущего винта или рулевого винта. Трансмиссия 1 несущего винта вертолета окружена корпусом 10 трансмиссии, в котором различные компоненты удерживаются защищенными от внешних воздействий. Посредством, по меньшей мере, одной опоры 100 корпуса трансмиссии корпус 10 трансмиссии может быть прикреплен к несущей конструкции (непоказанной) вертолета. Корпус 10 трансмиссии закрыт крышкой 101 корпуса, которая в данном случае схематически показана пунктирными линиями.
Вал 2 несущего винта, состоящий из двух частей, показанный на фиг.1, содержит опорный вал 13 и наружный вал 14, образованный в виде полого элемента, при этом наружный вал 14 концентрически окружает опорный вал 13. Трансмиссия 1 несущего винта вертолета имеет центральную полость. В этой центральной полости опорный вал 13 установлен в фиксированном положении и с фиксацией от поворота, при этом он выполнен в виде полого элемента, окружающего центральную ось Z. Центральная ось Z одновременно определяет продольное направление опорного вала 13 и ось вращения вращающегося наружного вала 14, установленного вокруг данной центральной оси Z, относительно опорного вала 13, при этом центральная ось Z также названа осью вала несущего винта. Как можно видеть на фиг.1, вращающийся наружный вал 14 вала 2 несущего винта соединен с трансмиссией 1 несущего винта вертолета и, следовательно, функционально соединен с последней.
Опорный вал 13 может быть выполнен с разной длиной в продольном направлении вдоль центральной оси Z, при этом он проходит по меньшей мере частично через центр корпуса 10 трансмиссии. В данном случае опорный вал 13 может быть предусмотрен с соответствующими средствами фиксации для его размещения в центральной полости привода 1 несущего винта вертолета с фиксированным положением и фиксацией от поворота. В данном случае на фиг.1 опорный вал 13 выполнен с такой конфигурацией, что он проходит через весь корпус 10 трансмиссии, при этом тяги управления (непоказанные) или электропроводы, такие как кабели или тому подобное, могут быть проложены через центральную полость в опорном валу 13. В результате подобного размещения в опорном валу 13 повреждение тяг управления или кабелей вследствие внешних воздействий, таких как удар при столкновении с птицей и т.д., будет невозможным в отличие от размещения снаружи вала 2 несущего винта.
Как также можно видеть на фиг.1, опорный вал 13 в данном случае выполнен сужающимся от стороны несущего винта в направлении стороны приводного механизма, при этом опорный вал 13 может быть вставлен со стороны несущего винта в центральную полость корпуса 10 трансмиссии и может быть закреплен в корпусе 10 трансмиссии.
Ведущее зубчатое колесо 16, функционирующее в качестве приводного элемента, установлено на опорном валу 13 с возможностью вращения, при этом ведущее зубчатое колесо 16 в данном случае имеет косозубый конический зубчатый венец, который может взаимодействовать с, по меньшей мере, одним зубчатым колесом 150 приводного механизма в, по меньшей мере, одном приводном механизме 15. В качестве альтернативы косозубому зубчатому венцу ведущее зубчатое колесо может иметь спиральные зубья. Солнечное зубчатое колесо 17, которое выполнено в виде полого вала, соединено с ведущим зубчатым колесом 16; солнечное зубчатое колесо 17 имеет трубчатую часть 170, например, с прямыми наружными зубьями 171. Посредством солнечного зубчатого колеса 17 ведущее зубчатое колесо 16 присоединено к опорному валу 13, имеющему фиксированное положение и зафиксированному от поворота, и установлено с возможностью вращения вокруг центральной оси Z. Как показано на фиг.1, солнечное зубчатое колесо 17 установлено на двух подшипниках 172 солнечного зубчатого колеса с возможностью вращения на опорному валу 13, то есть вокруг опорного вала 13. Солнечное зубчатое колесо 17 может быть приведено в движение посредством приводного механизма 15, при этом солнечное зубчатое колесо 17 представляет собой полый приводной вал.
На высоте наружных зубьев 171 солнечного зубчатого колеса 17 множество приводных сателлитов 112 расположены на соответствующих водилах 11 планетарной передачи, например, посредством шлицевого зубчатого соединения, при этом водила планетарной передачи могут рассматриваться в качестве осей сателлитов. Каждый из приводных сателлитов 112 имеет наружные зубья, и они находятся в зацеплении с наружными зубьями 171 солнечного зубчатого колеса 17.
Водила 11 планетарной передачи выполнены с возможностью фиксации их положения и расположены на расстоянии от корпуса 10 трансмиссии, то есть от центральной оси Z, то есть от вращающегося солнечного зубчатого колеса 17, так, что приводные сателлиты 112 и соответствующие им водила 11 планетарной передачи могут быть приведены во вращение в фиксированном месте внутри корпуса 10 трансмиссии. Для обеспечения вращения водил 11 планетарной передачи, которое в максимально возможной степени свободно от трения, по меньшей мере, два подшипника 113 водила планетарной передачи расположены на расстоянии друг от друга в направлении оси Р сателлита между стенками корпуса 10 трансмиссии и водилами 13 планетарной передачи.
Водила 11 планетарной передачи выполнены в виде водил с двумя сателлитами, поскольку сателлит 111 расположен на каждом водиле 11 планетарной передачи на расстоянии в направлении оси Р сателлита от каждого приводного сателлита 112. Приводные сателлиты 112 в каждом случае расположены параллельно соответствующим сателлитам 111. Множество водил 11 планетарной передачи распределены вокруг центральной оси Z, распределены вокруг наружной периферии опорного вала 13 и расположены в фиксированном месте в корпусе 10 трансмиссии. Сателлиты 111 и приводные сателлиты 112 всех водил 11 планетарной передачи в данном случае имеют достаточный зазор от стенок корпуса 10 трансмиссии и от опорного вала 13, который имеет фиксированное положение и зафиксирован от поворота. Таким образом, возможно невозмущенное вращение водил 11 планетарной передачи и, следовательно, сателлитов 111 в каждом случае вокруг соответствующим им осей Р сателлитов.
Трансмиссия 1 несущего винта вертолета, показанная в данном документе, может рассматриваться в качестве двухступенчатой планетарной передачи, в которой в соответствии с трансмиссией 1 несущего винта вертолета по изобретению полый вал, установленный с возможностью вращения вокруг опорного вала 13, имеющего фиксированное положение и зафиксированного от поворота, функционирует в качестве солнечного зубчатого колеса 17. В данном случае опорный вал 13 проходит через весь корпус 10 трансмиссии и выступает из корпуса 10 трансмиссии со стороны, удаленной от приводного механизма 15.
На высоте сателлитов 111 в направлении центральной оси Z кольцевое зубчатое колесо 12 расположено с возможностью вращения вокруг центральной оси Z. Кольцевое зубчатое колесо 12 окружает все сателлиты 111, может быть приведено в движение посредством вращения сателлитов 111 и, следовательно, может вращаться вокруг сателлитов 111, центральной оси Z и в соответствии с показанным вариантом осуществления окружает наружную периферию опорного вала 13.
На кольцевом зубчатом колесе 12 расположен приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса, предпочтительно выполненный согласно фиг.3 в виде кольцевого компонента, служащего в качестве устройства для передачи усилия, посредством которого вращение кольцевого зубчатого колеса 12 может быть передано вращающемуся наружному валу 14. Крышка 101 корпуса закрывает корпус 10 зубчатой передачи так, что она окружает приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса. Для этого крышка 101 корпуса прикреплена к корпусу 10 трансмиссии и выступает до места непосредственно перед вращающимся наружным валом 14. Таким образом, крышка 101 корпуса не закреплена на стороны вала несущего винта, так что наружный вал 14 может вращаться без каких-либо проблем.
Наружный вал 14 имеет трубчатую конструкцию и в данном случае установлен с возможностью вращения и выставлен концентрически вокруг части опорного вала 13, выступающей от корпуса 10 трансмиссии. Таким образом, продольные оси двух валов 13, 14 совмещены, при этом только наружный вал вращается вокруг оси Z.
Наружный вал 14 выполнен в виде полого вала и образует приводной вал, который может быть не напрямую приведен в движение посредством трансмиссии 1 несущего винта вертолета с помощью приводного механизма 15. Головка несущего винта, содержащая множество лопастей несущего винта, прикреплена к стороне наружного вала 14, которая противоположна трансмиссии 1 вертолета. Для установки наружного вала 14 дополнительные подшипники 130 предусмотрены между опорным валом 13 и наружным валом 14; в данном случае два подшипника 130 расположены на расстоянии друг от друга вдоль центральной оси Z. При необходимости между опорным валом 13 и валом 14 несущего винта может быть образована полость 131, в которой, например, может быть размещена трубка, подающая смазочное масло в подшипники 130.
На фиг.2 вращение кольцевого зубчатого колеса 12 вокруг наружных контуров сателлитов 111 показано стрелкой в верхней части фигуры. В то время как сателлиты 111 и водила 11 планетарной передачи вращаются вокруг неподвижных осей, кольцевое зубчатое колесо 12 перемещается вокруг центральной оси Z. На кольцевом зубчатом колесе 12 расположены внутренние зубья 120, которые входят в зацепление с наружными зубьями 1111 на всех сателлитах 111. В данном варианте осуществления кольцевое зубчатое колесо 12 вращается, так что сателлиты 111 установлены на неподвижных осях. Приводной элемент 140 зубчатого колеса может быть прикреплен к вращающемуся кольцевому зубчатому колесу 12 с помощью средств 121 крепления, например, сквозных отверстий или резьбовых отверстий и соответствующих винтов. В данном случае средства 121 крепления распределены вдоль периферии на поверхности, направленной к центральной оси Z, на расстоянии от опорного вала 13. Подшипник 130 между опорным валом 13 и наружным валом 14 показан в виде подшипника, окружающего неподвижный опорный вал 13.
Продольное сечение трансмиссии 1 вертолета вместе с опорным валом 13 и наружным валом 14 при удаленной крышке 101 корпуса согласно фиг.3 позволяет увидеть внутреннюю конфигурацию приводного элемента 140 кольцевого зубчатого колеса и соединение с наружным валом 14. Приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса выполнен в виде колпака, который предотвращает любой контакт между приводным элементом 140 кольцевого зубчатого колеса и сателлитами 111. Приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса соединен с одной стороны с кольцевым зубчатым колесом 12 и со стороны, обращенной к центральной оси Z, с наружным валом 14. Конфигурация приводного элемента 140 кольцевого зубчатого колеса должна быть как можно более легкой, но достаточно прочной; соответственно, кольцевой, подобный колпаку или колпакообразный компонент, изготовленный из стали, титана или тому подобного с толщиной стенки, предпочтительно составляющей 2-12 мм и более предпочтительно 3-8 мм, в данном случае образует приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса, имеющий данные свойства.
Ведущее зубчатое колесо 16 приводится во вращение посредством приводного механизма 15, который установлен посредством подшипников 151 приводного механизма. Благодаря обеспечиваемому в результате вращению солнечного зубчатого колеса 17, соединенного с ведущим зубчатым колесом 16, и соответствующим наружным зубьям 171 вращение передается приводным сателлитам 112 и, следовательно, сателлитам 111, причем это может рассматриваться как первая ступень представленной двухступенчатой планетарной передачи. На второй ступени сателлиты 111 передают усилия внутренним зубьям 120 кольцевого зубчатого колеса 12, и обеспечиваемое в результате вращение кольцевого зубчатого колеса 12 вокруг центральной оси Z передается посредством приводных элементов 140 кольцевого зубчатого колеса наружному валу 14, который выступает от корпуса 10 трансмиссии. Таким образом, крутящий момент передается от кольцевого зубчатого колеса 12 наружному валу 14 посредством приводных элементов 140 кольцевого зубчатого колеса.
Наружный вал 14 имеет фланец 141 наружного вала, обращенный к кольцевому зубчатому колесу, и фланец 142 для соединения с несущим винтом. Фиг.4 также подробно показывает крепление приводного элемента 140 кольцевого зубчатого колеса к кольцевому зубчатому колесу 12 и наружному валу 14. Множество сквозных отверстий 14011 образованы на наружном фланце 1401 приводного элемента 140, кольцевого зубчатого колеса, как показано на фиг.5а, при этом приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса вместе с наружным фланцем 1401 может быть прикреплен к соответствующим средствам крепления (см. фиг.2) кольцевого зубчатого колеса 12 посредством соответствующих винтов, проходящих через сквозные отверстия 14011, так, что он может быть установлен с возможностью вращения вместе с последним. В качестве альтернативы или дополнения к подобному винтовому соединению между наружным фланцем 1401 и кольцевым зубчатым колесом 12 поверхности кольцевого зубчатого колеса 12 и наружного фланца 1401 приводного элемента 140 зубчатого колеса, которые подлежат вводу в контакт друг с другом, могут быть выполнены с дополнительными соответствующими зубьями или перекрещивающимися зубчатыми вентами.
На стороне, удаленной от наружного фланца 1401, на приводном элементе 140 кольцевого зубчатого колеса образован внутренний фланец 1402, который имеет множество сквозных отверстий 14021 (показанных пунктирными линиями). Приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса прикреплен к наружному валу 14 посредством винтов, которые проходят через сквозные отверстия 14021, и выбранных глухих отверстий 1411 (показанных пунктирными линиями) на фланце 141 наружного вала, обращенном к кольцевому зубчатому колесу.
Как показали испытания, передача крутящего момента от кольцевого зубчатого колеса 12 или, более конкретно, от приводного элемента 140 кольцевого зубчатого колеса наружному валу 14 может быть улучшена и гарантирована. Для этого предусмотрено дополнительное соединение с геометрическим замыканием между фланцем 141 наружного вала, обращенным к кольцевому зубчатому колесу, и внутренним фланцем 1402 приводного элемента 140 кольцевого зубчатого колеса. Для этого каждая из поверхностей фланца 141 наружного вала, обращенного к кольцевому зубчатому колесу, и внутреннего фланца 1402, которые подлежат вводу в контакт, выполнена с дополнительными соответствующими зубьями или перекрещивающимися зубчатыми венцами 1412; 14022. Крестообразная конфигурация показана крестами на фигурах. Зубчатые части в каждом случае выступают от поверхностей фланцев и входят в зацепление друг с другом с геометрическим замыканием, когда фланец 141 наружного вала, обращенный к кольцевому зубчатому колесу, и внутренний фланец 1402 свинчены вместе. Помимо передачи крутящего момента на большой площади поверхности посредством контакта фланца 141 наружного вала, обращенного к кольцевому зубчатому колесу, с внутренним фланцем 1402 приводного элемента 1402 кольцевого зубчатого колеса, перекрещивающиеся зубчатые венцы на обеих поверхностях гарантируют прилегание контактных поверхностей фланцев.
Трансмиссия 1 вертолета, показанная в данном документе, имеет четыре водила 11 планетарной передачи, которые могут вращаться вокруг неподвижных осей, и сателлиты 111, установленные на них, обеспечивают возможность вращения кольцевого зубчатого колеса 12. В данном случае все радиальные подшипники 113, 130, 172, 151 выполнены в виде подшипников с коническими роликами. В частности, подшипники 113 водил планетарной передачи должны быть выполнены в виде подшипников с коническими роликами, поскольку это приводит к обеспечению увеличенных интервалов между циклами технического обслуживания или интервалов для мониторинга и пополнения смазочного материала.
Элементы качения подшипников с коническими роликами предпочтительно выполнены из керамики, в частности, из нитрида кремния или диоксида циркония. Как показали испытания, смазочный материал должен подвергаться мониторингу и пополняться менее часто при использовании таких подшипников с коническими роликами. Кроме того, износ подшипников с коническими роликами был менее сильным при эксплуатации.
При необходимости опорный вал 13 может быть прикреплен со стороны приводного механизма снаружи корпуса 10 трансмиссии к несущей конструкции (непоказанной) вертолета. Это возможно, поскольку опорный вал 13 остается в фиксированном положении и зафиксированным от поворота.
Благодаря конструкции опорного вала 13 и наружного вала 14 в виде полностью полых элементов кабели и/или тяги управления могут быть полностью проложены/направлены через трансмиссию 1 вертолета 1. Это делает возможной более компактную конструкцию.
В соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом осуществления вала 2 несущего винта по изобретению опорный вал 13, соответствующий валу 2 несущего винта, также может состоять из двух частей. Первый элемент 132 опорного вала расположен со стороны приводного механизма, и, по меньшей мере, некоторые части элемента 132 опорного вала размещены во втором элементе 133 опорного вала. Первый элемент 132 опорного вала может рассматриваться в качестве вала трансмиссии, вокруг которого ведущее зубчатое колесо 16 и солнечное зубчатое колесо 17, соединенное с ведущим зубчатым колесом 16, установлены с возможностью вращения. Как можно видеть на фиг.6, подшипники 172 солнечного зубчатого колеса расположены между корпусом 10 трансмиссии и солнечным зубчатым колесом 17, и солнечное зубчатое колесо 17, таким образом, установлено с возможностью вращения вокруг элемента 132 опорного вала 13.
Второй элемент 133 опорного вала 13 выполнен сужающимся от стороны приводного механизма в направлении к стороне несущего винта, при этом во время сборки второй элемент 133 опорного вала вставляют со стороны приводного механизма через центральную полость корпуса 10 трансмиссии в сторону несущего винта. В данном случае второй элемент 133 опорного вала может быть по существу закреплен в корпусе 10 трансмиссии посредством прилегающего опорного элемента 134 в виде втулки.
В соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом осуществления, показанным на фиг.6, наружный вал 14 и приводной элемент 140 кольцевого зубчатого колеса изготовлены, например, в виде одного цельного компонента.
Перечень ссылочных позиций
| 1 | Трансмиссия несущего винта вертолета |
| 10 | Корпус трансмиссии |
| 100 | Опора корпуса трансмиссии |
| 101 | Крышка корпуса |
| 11 | Водило планетарной передачи |
| Р | Ось сателлита |
| 111 | Сателлит (зубчатое колесо с наружными зубьями) |
| 1111 | Наружные зубья |
| 112 | Приводной сателлит |
| 113 | Подшипник водила планетарной передачи |
| 12 | Кольцевое зубчатое колесо/кольцевое зубчатое колесо с внутренними зубьями |
| 120 | Внутренние зубья |
| 121 | Средства крепления |
| 13 | Опорный вал (с фиксированным местоположением и зафиксированный от поворота) |
| 130 | Подшипник между опорным валом и наружным валом |
| 131 | Полость |
| 132 | Первый элемент опорного вала |
| 133 | Второй элемент опорного вала |
| 134 | Прилегающий опорный элемент |
| 14 | Наружный вал |
| 140 | Приводной элемент кольцевого зубчатого колеса |
| 1401 | Наружный фланец |
| 14011 | Сквозные отверстия |
| 1402 | Внутренний фланец |
| 14021 | Сквозные отверстия |
| 14022 | Зубчатый венец |
| 141 | Фланец наружного вала, обращенный к кольцевому зубчатому колесу |
| 1411 | Глухое отверстие |
| 1412 | Зубчатый венец |
| 142 | Фланец для соединения с несущим винтом |
| 15 | Приводной механизм |
| 150 | Зубчатое колесо приводного механизма |
| 151 | Опора приводного механизма (установленный шарикоподшипник) |
| 16 | Ведущее зубчатое колесо (вращающееся, имеющее фиксированное положение, подвижное кольцевое зубчатое колесо, коническое зубчатое колесо) |
| 17 | Солнечное зубчатое колесо (соединенное с ведущим зубчатым колесом) |
| 170 | Трубчатая часть |
| 171 | Наружные зубья |
| 172 | Подшипник солнечного зубчатого колеса |
| 2 | Вал несущего винта |
| Z | Центральная ось |
1. Вал (2) несущего винта для винтокрылого летательного аппарата, в частности вертолета, содержащий наружный вал (14), при этом
наружный вал (14) может быть соединен с приводным элементом трансмиссии (1) несущего винта вертолета с фиксацией от поворота,
отличающийся тем, что
вал (2) несущего винта состоит из двух частей и содержит опорный вал (13) и наружный вал (14), при этом
наружный вал (14) выполнен в виде полого элемента, установлен с возможностью вращения вокруг центральной оси (Z) относительно опорного вала (13), причем наружный вал (14) концентрически окружает опорный вал (13), и при этом
наружный вал (14) может быть функционально соединен с трансмиссией (1) вертолета, при этом
опорный вал (13) может быть установлен в винтокрылом летательном аппарате в фиксированном положении и с фиксацией от поворота, так что наружный вал (14) может быть соединен с несущим винтом с фиксацией от поворота и может быть приведен во вращение посредством трансмиссии (1) несущего винта вертолета,
причем опорный вал (13) выполнен и снабжен соответствующими средствами фиксации, так что опорный вал (13) может быть размещен в фиксированном положении и с фиксацией от поворота в центральной полости трансмиссии (1) несущего винта вертолета, и опорный вал (13) может удерживаться так, что он будет по меньшей мере частично проходить через корпус (10) трансмиссии в трансмиссии (1) несущего винта вертолета в направлении центральной оси (Z),
отличающийся тем, что
опорный вал (13) сужается от стороны несущего винта в направлении стороны, удаленной от наружного вала (14), и выполнен с соответствующими средствами фиксации так, что опорный вал (13) может быть вставлен со стороны несущего винта в центральную полость корпуса (10) трансмиссии и может быть зафиксирован в последнем.
2. Вал (2) несущего винта по п.1,
отличающийся тем, что
опорный вал (13) выполнен и снабжен соответствующими средствами фиксации для того, чтобы опорный вал (13) мог удерживаться так, что он будет полностью проходить через корпус (10) трансмиссии в трансмиссии (1) несущего винта вертолета.
3. Вал (2) по п.1 или 2,
отличающийся тем, что
опорный вал (13) состоит из двух частей и содержит первый элемент (132) опорного вала, расположенный со стороны приводного механизма, и второй элемент (133) опорного вала.
4. Вал (2) несущего винта по п.3,
отличающийся тем, что
второй элемент (133) опорного вала, предусмотренный в опорном валу (13) выполнен сужающимся от стороны приводного механизма в направлении стороны, обращенной к наружному валу (14), и снабжен соответствующими средствами фиксации так, что второй элемент (133) опорного вала, предусмотренный в опорном валу (13), может быть вставлен со стороны приводного механизма в центральную полость корпуса (10) трансмиссии и может быть зафиксирован в последнем.
5. Вал (2) несущего винта по любому из предшествующих пунктов,
отличающийся тем, что
опорный вал (13) выполнен в виде полого элемента, так что компоненты, такие как тяги управления и/или кабели, могут быть размещены так, что они будут полностью проходить между опорным валом (13) и наружным валом (14) в направлении центральной оси (Z).
6. Вал (2) несущего винта по любому из предшествующих пунктов,
отличающийся тем, что
вал (2) несущего винта может быть присоединен с фиксацией от поворота к приводному элементу, выполненному в виде ведущего зубчатого колеса (16), при этом
ведущее зубчатое колесо (16) может быть установлено с возможностью вращения на опорном валу (13) посредством по меньшей мере одного радиального подшипника, и посредством солнечного зубчатого колеса (17), соединенного с ведущим зубчатым колесом (16) без возможности поворота, и может быть обеспечено вращение по меньшей мере одного приводного сателлита (112), расположенного с той стороны соответствующего водила (11) планетарной передачи, которая обращена к ведущему зубчатому колесу (16), вокруг соответствующей оси (Р) сателлита, и при этом
по меньшей мере один сателлит (111), установленный с обеспечением его фиксации относительно по меньшей мере одного приводного сателлита (112) во взаимодействии с ним, окружен кольцевым зубчатым колесом (12) с внутренними зубьями, которое может вращаться вокруг центральной оси (Z), и устройство для передачи усилия может быть закреплено или отформовано между кольцевым зубчатым колесом (12) и наружным валом (14), так что наружный вал (14) и несущий винт, соединенный с наружным валом (14) с фиксацией от поворота, могут быть приведены во вращение, инициируемое вращательным движением ведущего зубчатого колеса (16).
7. Вал (2) несущего винта по п.6,
отличающийся тем, что
устройство для передачи усилия выполнено в виде приводного элемента (140) кольцевого зубчатого колеса, в частности, элемента, который выполнен в виде кольцевого компонента, который может быть прикреплен к кольцевому зубчатому колесу (12) и наружному валу (14).
8. Вал (2) несущего винта по п.7,
отличающийся тем, что
наружный вал (14) содержит фланец (141) наружного вала, обращенный к кольцевому зубчатому колесу, и выполнен с такой конфигурацией, что наружный вал (14) может быть прикреплен посредством внутреннего фланца (1402) к приводному элементу (140) кольцевого зубчатого колеса и, кроме того, посредством наружного фланца (1401) к кольцевому зубчатому колесу (12).
9. Вал (2) несущего винта по п.8,
отличающийся тем, что
каждая из поверхностей фланца (141) наружного вала, обращенного к кольцевому зубчатому колесу, и внутреннего фланца (1402), которые подлежат вводу в контакт, выполнена с соответствующими зубьями или перекрещивающимися зубчатыми венцами (1412; 14022), в результате чего может быть обеспечено соединение с геометрическим замыканием.
10. Вал (2) несущего винта по п.6 или 7,
отличающийся тем, что
приводной элемент (140) кольцевого зубчатого колеса отформован на наружном валу (14) и, следовательно, образует один цельный компонент, который посредством наружного фланца (1401) может быть прикреплен к кольцевому зубчатому колесу (12).
11. Вал (2) несущего винта по любому из предшествующих пунктов,
отличающийся тем, что
множество радиальных подшипников (130) расположены между опорным валом (13) и наружным валом (14), при этом
радиальные подшипники (130) выполнены в виде подшипников с коническими роликами.
12. Вал (2) несущего винта по п.11,
отличающийся тем, что
элементы качения подшипников с коническими роликами выполнены из керамики, в частности из нитрида кремния, карбида кремния или диоксида циркония.
13. Винтокрылый летательный аппарат, в частности вертолет, содержащий вал (2) несущего винта по любому из предшествующих пунктов.
