轉(zhuǎn)子組件設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開大體涉及飛機，并且更具體地，涉及轉(zhuǎn)子組件設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]旋翼機采用聯(lián)接到轉(zhuǎn)子的一個或更多個葉片。轉(zhuǎn)子驅(qū)動葉片的旋轉(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的運動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]示例公開的轉(zhuǎn)子組件包括扭轉(zhuǎn)致動器，以驅(qū)動第一軸繞第一軸線的第一旋轉(zhuǎn)，所述扭轉(zhuǎn)致動器位于所述轉(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)換成多個第二軸的多個第二旋轉(zhuǎn)，每個所述第二軸向聯(lián)接到轉(zhuǎn)子組件的相應(yīng)葉片提供轉(zhuǎn)矩。
[0004]示例公開的設(shè)備包括聯(lián)接到驅(qū)動軸的載架，所述驅(qū)動軸穿過轉(zhuǎn)子組件的俯仰軸延伸，所述驅(qū)動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行星齒輪系統(tǒng)，所述載架驅(qū)動所述第一級行星齒輪系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)；設(shè)置在所述載架中的第二級行星齒輪系統(tǒng)，所述第一級行星齒輪系統(tǒng)驅(qū)動所述第二級行星齒輪系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)；和所述第二級行星齒輪系統(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器的第一驅(qū)動軸同心的第一傾斜齒輪以及第二傾斜齒輪，每個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)動軸驅(qū)動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)接到輸出軸的太陽齒輪。
[0006]已討論的特征、功能和優(yōu)點可以單獨地在各種實施例中實現(xiàn)，或者可以在其他實施例中進(jìn)行組合，所述實施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以參照下列描述和附圖看到。
【附圖說明】
[0007]圖1是可以實現(xiàn)本公開的教導(dǎo)的示例性旋翼機的圖示。
[0008]圖2是根據(jù)本公開的教導(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是包括第一級行星齒輪系統(tǒng)和第二級行星齒輪系統(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，將在整個附圖和所附說明書中使用相同的參考標(biāo)號來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或更多個中間部件。如本文所用，術(shù)語“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，通過一個或更多個中間結(jié)構(gòu)和/或?qū)?。闡述任何部件與另一部件接觸是指兩個部件之間無中間部件。
【具體實施方式】
[0020]圖1示出可以使用本文公開的示例方法和設(shè)備的示例機器。雖然本文公開的示例方法和設(shè)備結(jié)合圖1描述，但是本文公開的示例可以結(jié)合諸如飛機、船舶、氣墊船、風(fēng)力渦輪機等的具有轉(zhuǎn)子葉片的任何類型的機器或裝置被實施。圖1示出具有驅(qū)動多個轉(zhuǎn)子葉片104的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)102的直升機100。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)102使得葉片104自旋，以向直升機100提供升力和推力。隨著葉片104自旋穿過空氣，每個葉片104沿跟蹤路徑或旋轉(zhuǎn)平面旋轉(zhuǎn)。由每個葉片104提供的升力和/或推力量以及每個葉片104行進(jìn)的跟蹤路徑取決于相應(yīng)葉片的空氣動力特征。例如，每個葉片104具有特定翼型、俯仰力矩、重量分布、扭轉(zhuǎn)、翼弦長等。
[0021]直升機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)來控制直升機100的海拔。集體輸入同時改變每個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)來控制直升機100的橫向運動(例如，向左、向右、向前、向后)。循環(huán)輸入作為在相對于例如機身的旋轉(zhuǎn)期間的位置的函數(shù)改變每個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以實現(xiàn)控制件的連桿(例如，桿和/或銷)。對于集體輸入，旋轉(zhuǎn)斜盤升高或降低，使得每個連桿改變對應(yīng)葉片104的俯仰相同的量。對于循環(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)改變對應(yīng)葉片104的俯仰。也就是說，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、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100的操作員會需要葉片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)包括多個扭轉(zhuǎn)致動器，其中針對每個要扭轉(zhuǎn)的葉片存在一個扭轉(zhuǎn)致動器。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)制動器、減速齒輪箱等。此外，由已知系統(tǒng)采用的各個致動器均位于遠(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，因為葉片俯仰和葉片扭轉(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不良地影響葉片扭轉(zhuǎn)。也就是，葉片俯仰的變化會產(chǎn)生對應(yīng)葉片扭轉(zhuǎn)的一定測量誤差。例如，當(dāng)已知系統(tǒng)中的葉片104繞俯仰力矩向前俯仰時，隨著葉片104向前俯仰，葉片104的扭轉(zhuǎn)和葉片104的對應(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，葉片104的扭轉(zhuǎn)會不良地受影響。
[0024]本文公開的示例包括解決或改善扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子葉片的已知系統(tǒng)的這些及其他問題。如在下面詳細(xì)描述，本文公開的示例包括單個扭轉(zhuǎn)致動器來控制任意數(shù)量的葉片的扭轉(zhuǎn)。例如，公開示例的單個扭轉(zhuǎn)致動器能夠控制圖1的示例葉片104的所有四個(4)葉片的扭轉(zhuǎn)。因此，本文公開的示例減少了與在對于每個葉片均具有單獨致動器的已知系統(tǒng)中所涉及的重復(fù)部件相關(guān)聯(lián)的重量、復(fù)雜性、成本和可靠性問題。此外，本文公開的示例的單個扭轉(zhuǎn)致動器位于葉片的旋轉(zhuǎn)中心。因此，本文公開的示例消除或至少減少了將各個扭力致動器放置在遠(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，本文公開的示例包括具有第一級和第二級的齒輪組件，所述第一級和第二級操作性地相互作用以減少扭轉(zhuǎn)葉片104所需要的致動器轉(zhuǎn)矩量。本文公開的示例的細(xì)節(jié)和優(yōu)點結(jié)合圖2至圖12在下面提供。
[0025]圖2示出根據(jù)本公開的教導(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100的操作員接收諸如例如集體控制信號和循環(huán)控制信號的命令。如上所述，集體控制信號類似地調(diào)整每個葉片104的俯仰，而循環(huán)控制信號根據(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100的操作員接收的控制信號控制的一個或更多個液壓致動器或其他類型的致動器(