一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂、倾转旋翼飞行器

本申请属于一种桨毂结构，具体涉及一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂、倾转旋翼飞行器。

背景技术：

1、目前，中小型倾转旋翼飞行器大多采用挥舞刚性的桨毂构型，桨毂承受复杂的桨毂力和力矩等周期变化载荷，导致飞行器使用寿命不高，可靠性较差，最大起飞重量受限。同时，无法实现飞行器在直升机飞行、倾转过渡飞行及固定翼飞行三种飞行模式下的等速传动，进而会引起旋翼/机翼结构动力学问题，导致难以研制更大重量级别的飞行器。

技术实现思路

1、本申请针对由于桨毂构型造成飞行器使用寿命低，可靠性差，最大起飞重量受限，以及难以研制更大重量级别的飞行器的技术问题，提供一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂、倾转旋翼飞行器。

2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本申请提出一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，包括变距铰，以及用于安装在飞行器的旋翼轴上的球笼万向铰和桨毂轴承；

4、所述桨毂轴承与所述球笼万向铰同轴可拆卸连接；

5、所述变距铰包括变距铰主体和连接在变距铰主体侧壁上的变距摇臂；所述变距铰主体一端安装在所述球笼万向铰上，另一端用于连接桨叶；

6、所述变距摇臂一端安装在所述变距铰上，另一端用于连接飞行器的操纵机构。

7、进一步地，所述球笼万向铰包括星形套、保持架、三叉件和多个滚球；

8、所述星形套用于安装在旋翼轴上，所述星形套、保持架和三叉件由内向外依次套设；

9、所述保持架侧壁上开设有环形槽；

10、多个所述滚球均贯穿所述环形槽，且多个滚球向内分别位于所述星形套外壁的凹槽内，向外均与所述三叉件内壁接触；针对所述滚球，在星形套外壁形成内滚道，在三叉件内壁形成外滚道；

11、所述变距铰一端安装在所述三叉件上；

12、所述桨毂轴承与所述三叉件同轴可拆卸连接。

13、进一步地，所述变距铰主体包括变距外壳，以及位于变距外壳内的推力轴承和若干个深沟球轴承；

14、所述变距摇臂连接在所述变距外壳侧壁上；

15、所述变距外壳套设安装在所述三叉件上；

16、所述推力轴承和所述深沟球轴承均安装在变距外壳和三叉件之间。

17、进一步地，所述外滚道轮廓所围成的封闭曲线中心，和所述内滚道轮廓所围成的封闭曲线中心分别位于球笼万向铰中心的上下两侧。

18、进一步地，所述内滚道轮廓所围成的封闭曲线呈椭圆形。

19、进一步地，所述桨毂轴承为桨毂弹性轴承。

20、进一步地，所述桨毂轴承包括多个串联或并联的弹性轴承组。

21、进一步地，所述桨毂轴承包括多个串联或并联的弹性橡胶组。

22、进一步地，所述变距铰与所述球笼万向铰为一体式结构。

23、第二方面，本申请提出一种倾转旋翼飞行器，所述倾转旋翼飞行器的桨毂，采用上述的倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂。

24、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

25、本申请提出一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，变距铰安装在球笼万向铰上，结构紧凑，经验证桨毂载荷受力明显得到改善。桨毂轴承安装在旋翼轴上，球笼万向铰与桨毂轴承同轴相连，变距摇臂属于变距铰的一部分，变距摇臂与变距铰为一体式结构，传力路线清晰，重量较轻，能够满足中小型倾转旋翼飞行器需求。进而能够提高飞行器的使用寿命和可靠性，在研制更大重量级的飞行器时，可以依据本申请的桨毂结构，为更大重量级别的飞行器研制提供了结构基础。

26、本申请还提出了一种倾转旋翼飞行器，采用前述的倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，具备上述倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂的全部优势。

技术特征：

1.一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：包括变距铰(3)，以及用于安装在飞行器的旋翼轴(4)上的球笼万向铰(5)和桨毂轴承(2)；

2.根据权利要求1所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：所述球笼万向铰(5)包括星形套(51)、保持架(52)、三叉件(53)和多个滚球(54)；

3.根据权利要求2所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：所述变距铰主体包括变距外壳(31)，以及位于变距外壳(31)内的推力轴承(32)和若干个深沟球轴承(33)；

4.根据权利要求3所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：

5.根据权利要求4所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：所述内滚道轮廓所围成的封闭曲线呈椭圆形。

6.根据权利要求5所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：所述桨毂轴承(2)为桨毂弹性轴承。

7.根据权利要求6所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：所述桨毂轴承(2)包括多个串联或并联的弹性轴承组。

8.根据权利要求6所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：所述桨毂轴承(2)包括多个串联或并联的弹性橡胶组。

9.根据权利要求7或8所述一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂，其特征在于：所述变距铰(3)与所述球笼万向铰(5)为一体式结构。

10.一种倾转旋翼飞行器，其特征在于：所述倾转旋翼飞行器的桨毂，采用权利要求1至9任一所述的倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂。

技术总结本申请属于一种桨毂结构，针对由于桨毂构型造成飞行器使用寿命低，可靠性差，最大起飞重量受限，以及难以研制更大重量级别的飞行器的技术问题，提供一种倾转旋翼飞行器的万向铰桨毂、倾转旋翼飞行器，包括变距铰，以及用于安装在飞行器的旋翼轴上的球笼万向铰和桨毂轴承。桨毂轴承用于安装在旋翼轴上，与球笼万向铰同轴可拆卸连接。变距铰包括变距铰主体和连接在变距铰主体侧壁上的变距摇臂，变距铰主体一端安装在球笼万向铰上，另一端用于连接桨叶。变距摇臂一端安装在变距铰上，另一端用于连接飞行器的操纵机构。本申请的桨毂结构紧凑，传力路线清晰，重量较轻，能够满足中小型倾转旋翼飞行器需求。技术研发人员：肖凯,陈新民,徐茂,陈崇斌,董益磊受保护的技术使用者：中国科学院宁波材料技术与工程研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/15