CN111406019A - 可变旋转径向支撑式质量块振动抑制*** - Google Patents

Abstract

用于飞机的振动抑制单元，其包括：具有质心的质量块组件；以及频率转子，其频率中心轴线偏离旋转中心轴线，并被驱动以围绕中心轴线旋转；振动控制振幅转子，其旋转地联接到质量块组件上并且其振幅中心轴线偏离中心轴线，并且独立于频率转子进行驱动，以绕中心轴线旋转，振幅中心轴线和频率中心轴线具有选择性可变位移角，该位移角由在中心轴线和振幅中心轴线之间延伸的线与在中心轴线和频率中心轴线之间延伸的线之间的夹角所限定，其中振幅转子和频率转子可控制成产生绕旋转中心轴线具有可控振幅和频率的振动控制力矢量。

Description

可变旋转径向支撑式质量块振动抑制***

技术领域

本发明总体上涉及飞机振动控制***领域，并且更具体地涉及可变旋转式质量块振动抑制***。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月13日提交的美国临时专利申请第62/585,307号、于2017年8月14日提交的美国临时专利申请第62/545,442号以及于2017年6月27日提交的美国临时专利申请第62/525,386号的优先权。这些申请的全部内容通过引用明确地并入本文。

背景技术

主动防振装置已用于旋转翼飞机(例如直升飞机和倾转旋翼飞机)以抵抗和消除从旋翼传递到机身的高水平振动。如果不抑制这种振动，则它们可能导致结构疲劳并可能传递到直升飞机的其他区域和***。

桨毂安装式振动控制***用于抑制更接近振动源的振动，即主旋翼***处的振动。常规直升飞机的旋翼***驱动承受多种空气动力载荷的多个旋翼桨叶。主轴或桨毂安装式隔振***可抑制靠近源位置处的振动，这与主动振动控制***相反，后者可用于减少或抑制更远离主旋翼***的位置处的振动。

2014年12月30日授权的题为“Dual Frequency Hub Mounted VibrationSuppressor System”的美国专利第8,920,125号涉及一种桨毂安装式振动抑制***，该***包括围绕主旋翼***的旋转轴线限定的环形电动机***以及与环形电动机***通信以独立地控制至少两个质量块绕主旋翼***的旋转轴线的旋转来减少旋转***的面内振动的控制***。该专利还涉及一种减小旋转翼飞机主旋翼***中的振动的方法，该方法包括独立旋转围绕由主旋翼***限定的旋转轴线布置的多个独立可旋转质量块并控制该独立可旋转质量块以减少主旋翼***的振动。

2013年5月7日授权的题为“Helicopter Vibration Control System andRotating Assembly rotary Forces Generators for Cancelling Vibrations”的美国专利第8,465,002号涉及一种用于旋转桨毂安装式旋转组件振动控制***的旋转桨叶，该***包括第一不平衡质量集中转子、第二不平衡质量集中转子、第三不平衡质量集中转子和第四不平衡质量集中转子，每个转子具有以旋转组件中心旋转轴线为中心的旋转中心轴线。

题为“Active Vibration Control System With Non-Concentric RevolvingMasses”的美国专利申请公开第2015/0203196号涉及一种用于旋翼桨毂的振动控制***，该旋翼桨毂具有非平衡配重，每个配重均围绕与旋翼桨毂轴线不同心的轴线旋转。

发明内容

仅为了说明而非限制的目的而借助于指示所公开的一个实施例的相应部件、部分或表面的括号内的附图标记提供了一种用于旋转翼飞机(16)的改进型振动抑制***(15、115、215、315)，而这种旋转翼飞机(16)具有多个旋翼桨叶(18)，这些旋翼桨叶(18)被安装到旋翼桨毂(19、119)上并相对于飞机的非旋转主体(21)以一定操作速度沿一旋转方向围绕旋转中心轴线(20)被驱动。该改进型振动抑制***(15、115、215、315)包括：振动控制质量块组件(23、35、51、123、135、151、247、347)，其具有质心(25)和振动控制频率转子(35、135、235、335)，该频率转子具有与旋转中心轴线(20)垂直地偏离一径向频率距离(40)的频率中心轴线(38)，该频率转子被驱动以使频率中心轴线(38)绕旋转中心轴线(20)旋转；振动控制振幅转子(50、150、250)，其旋转地联接至质量块组件，该振幅转子具有与旋转中心轴线(20)垂直地偏离一径向振幅距离(34)的振幅中心轴线(32)，该振幅转子独立于频率转子而被驱动以使振幅中心轴线(32)绕旋转中心轴线(20)旋转，该振幅中心轴线(32)和频率中心轴线(38)具有一选择性可变位移角(41)，其由在旋转中心轴线(20)和振幅中心轴线(32)之间延伸的线(34A)与在旋转中心轴线(20)和频率中心轴线(38)之间延伸的线(40A)之间的夹角所限定；其中振幅转子和频率转子可控制成产生绕旋转中心轴线具有可控振幅和频率的振动控制力矢量(42)。

当***(15、115)的位移角(41)为零度时，质心(25)可以与旋转中心轴线(20)重合。质量块组件(23、35、51、123、135、151)的质心(25)可包括与旋转中心轴线(20)的选择性可变径向位移距离(45)，其范围从一最小位移距离到一最大位移距离，并且当位移角为180度时，质心可以是与旋转中心轴线的最大位移距离。

质量块组件(247、347)的质心(25)可包括与旋转中心轴线的选择性可变径向位移距离(45)，其范围从一最小位移距离到一最大位移距离，并且当位移角为180度时，质心可以是与旋转中心轴线的最小位移距离。当位移角为零度时，质心可以是与旋转中心轴线的最大位移距离。

位移角(41)可以包括故障保护角(0°、180°)，并且振动抑制***(115、215、315)还可以包括将位移角偏置到故障保护角的故障保护装置(57、257、257)。

质量块组件可包括：具有第一质心(25A)的可变质量块(23，123，223)；具有第二质心(25B)的频率质量块(35、135、235、335)；以及具有第三质心(25C)的振幅质量块(51、151、251)。该可变质量块、频率质量块和振幅质量块通过质量块联动装置(26A、26B、26C、126、226A、226B、226C、326A、326B、326C、326)旋转连接，使得可变质量块、频率质量块和振幅质量块全部由频率转子(35、135、235、335)驱动以一起围绕旋转中心轴线旋转。质量块联动装置可包括第一联动装置(26A、126、226A、326A、326)，并且质量块组件可包括：第一可变质量块联接器(24A、124、224A)，其处于第一联动装置与可变质量块之间，该第一可变质量块联接器(24A、124、224A)具有第一可变质量块联接器中心(27A、127、227A)，该第一可变质量块联接器中心(27A、127、227A)与可变中心轴线(65)垂直地偏离第一可变质量块联接器距离(28A)；第一频率质量块联接器(36A、126、236A、336A、336)，其处于第一联动装置与频率质量块之间，该第一频率质量块联接器具有第一频率质量块联接器中心(37A、137、237A、337A)，其与频率中心轴线(38)垂直地偏离第一频率质量块联接器距离(39A)；以及第一振幅质量块联接器(30A、130、230A)，其处于第一联动装置与振幅质量块之间，该第一振幅质量块联接器具有第一振幅质量块联接器中心(31A、231A)，该第一振幅质量块联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第一振幅质量块联接器距离(33A)。

径向振幅距离(34)可以与径向频率距离(40)不同。径向振幅距离(34)可以大于径向频率距离(40)。

在振动抑制***(15、115)中，***的质心(25)、***的第一质心(25A)和可变中心轴线(65)可以重合。当位移角(41)为零度时，可变中心轴线(65)可以与旋转中心轴线(20)重合。质量块组件(23、35、51、123、135、151)的质心(25)可包括与旋转中心轴线(20)的选择性可变径向位移距离(45)，其范围从一最小距离到一最大位移距离，并且当位移角为180度时，质心(25)可以是与旋转中心轴线的最大位移距离。

振动抑制***(215、315)的可变质量块(223)的第一质心(25A)可与可变中心轴线(65)垂直偏离第一径向偏心距离(67A)，而频率质量块(235、325)的第二质心(25B)可以与频率中心轴线(38)垂直地偏离第二径向偏心距离(67B)。质量块组件(247、347)的质心(25)可以是可变质量块(223)的第一质心(25A)和频率质量块(235、335)的第二质心(25B)两者的函数。当位移角(41)为180度时，质量块组件(247、347)的质心(25)可与旋转中心轴线(20)重合。第三质心(25C)可以与振幅中心轴线(32)重合，并且质量块组件(247、347)的质心(25)可以是可变质量块(223)的第一质心(25A)、频率质量块(235、335)的第二质心(25B)和振幅质量块(251)的第三质心(25C)的函数。振幅转子(250)可以包括与旋转中心轴线(20)垂直地偏离的第四质心(25D)，并且质量块组件(247、347)的质心(25)可以是可变质量块(223)的第一质心(25A)、频率质量块(235、335)的第二质心(25B)、振幅质量块(251)的第三质心(25C)以及振幅转子(250)的第四质心(25D)的函数。

位移角(41)可以包括故障保护角(0°、180°)，并且振动抑制***(115、215、315)还可以包括将位移角偏置到故障保护角的故障保护装置(57、257、257)。故障保护角可以大致为零度。故障保护装置(57)可以包括作用在第一联动装置(126)和第一振幅质量块联接器中心(131)之间的弹簧(58)。该弹簧可以处于压缩状态并且可以使第一频率质量块联接器中心(137)和第一振幅质量块联接器中心(131)朝向彼此偏置(64B)。

故障保护角可以大致为180度。故障保护装置(257)可以包括作用在第一频率质量块联接器中心(237)和第一振幅质量块联接器中心(231)之间的弹簧(258)。该弹簧可以处于压缩状态并且可以使第一频率质量块联接器中心(237)和第一振幅质量块联接器中心(231)彼此远离地偏置(264B)。故障保护装置(357)可以包括作用在第一联动装置(326)和频率质量块(335)之间的弹簧(358)。

第一频率质量块联接器可以包括万向联接器(336)，其具有：第一轭(390)，该第一轭随着频率质量块(335)的旋转而旋转；第二轭(391)，其具有第一枢转轴(393B)，该第一枢转轴由第一轭围绕第一枢转轴线(370B)旋转地支撑；第二枢转轴(393A)，其连接到第一联动装置并且由第二轭绕第二枢转轴线(370A)旋转地支撑；并且该弹簧可包括扭转弹簧(358)，该扭转弹簧(358)绕第一枢转轴线定向并作用在第一轭和第二轭之间。第一联动装置可以包括第一轴(326)，该第一轴(326)绕第一轴轴线(348)伸长，该第一轴轴线延伸穿过第一可变质量块联接器中心(227)、第一频率质量块联接器中心(237)和第一振幅质量块联接器中心(231)，并且该弹簧可以包括扭力弹簧(358)，该扭力弹簧(358)将轴轴线(348)和第二枢转轴线(370A)朝向或远离一平行定向偏置。该扭转弹簧(358)可朝向或远离一平行定向偏置轴轴线(348)和旋转中心轴线(20)。故障保护角可以介于零和180度之间。

振幅转子(50、150、250)可包括与旋转中心轴线(20)重合的驱动轴线，并且质量块组件可包括可相对于振幅转子绕振幅中心轴线(32)旋转的偏心部分(51、151、251)。该振幅转子(150、250)可以包括：内环形孔(152、252)，该内环形孔(152、252)具有与旋转中心轴线(20)重合的从动孔轴线；以及外环形边缘(153、253)，该外环形边缘(153、253)具有与振幅中心轴线(32)重合的边缘轴线，而该偏心部分可包括环形孔(154、254)，该环形孔具有偏心孔轴线，其与边缘轴线(32)重合。振幅转子(50)可以包括内环形孔(52)，该内环形孔(52)具有与振幅中心轴线(32)重合的从动孔轴线，并且偏心部分(51)可以包括具有与从动孔轴线重合的边缘轴线的外环形边缘(53)。振幅转子(50、150、250)和质量块组件(23、35、51、123、135、151、247、347)的旋转联接器可包括处于振幅转子(50、150、250)和偏心部分(51、151、251)之间的环形轴承(55、155、255)。

振幅转子(51、150、250)可以包括与旋转中心轴线(20)重合的驱动轴线，并且质量块组件的振幅质量块(51、151、251)可以相对于振幅转子围绕振幅中心轴线(32)可旋转。该振幅转子(150、250)可以包括：内环形孔(152、252)，该内环形孔(152、252)具有与旋转中心轴线(20)重合的从动孔轴线；以及外环形边缘(153、253)，该外环形边缘(153、253)具有与振幅中心轴线(32)重合的边缘轴线，而该质量块组件(151、251)的振幅质量块可包括环形孔(154、254)，该环形孔具有与边缘轴线(32)重合的偏心孔轴线。振幅转子(50)可以包括内环形孔(52)，该内环形孔(52)具有与振幅中心轴线(32)重合的从动孔轴线，并且质量块组件(51)的振幅质量块可以包括外环形边缘(53)，其具有与从动孔轴线重合的边缘轴线。振幅转子(50、150、250)和质量块组件(23、35、51、123、135、151、247、347)的旋转联接器可包括处于振幅转子(50、150、250)和质量块组件(51、151、251)的振幅质量块之间的环形轴承(55、155、255)。

质量块联动装置可包括第二联动装置(26B、226B、326B)和第三联动装置(26C、226C、326C)，并且质量块组件可包括：第二可变质量块联接器(24B、224B)，其处于第二联动装置与可变质量块之间，该第二可变质量块联接器具有第二可变质量块联接器中心(27B、227B)，该第二可变质量块联接器中心(27B、227B)与可变中心轴线(65)垂直地偏离第二可变质量块联接器距离(28B)；第二频率质量块联接器(36B、236B、336B)，其处于第二联动装置与频率质量块之间，该第二频率质量块联接器具有第二频率质量块联接器中心(37B、237B、337B)，该第二频率质量块联接器中心(37B、237B、337B)与频率中心轴线(38)垂直地偏离第二频率质量块联接器距离(39B)；第二振幅质量块联接器(30B、230B)，其处于第二联动装置与振幅质量块之间，该第二振幅质量块联接器具有第二振幅质量块联接器中心(31B、231B)，其与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第二振幅质量块联接器距离(33B)；第三可变质量块联接器(24C、224C)，其处于第三联动装置与可变质量块之间，该第三可变质量块联接器具有第三可变质量块联接器中心(27C、227C)，该第三可变质量块联接器中心(27C、227C)与可变中心轴线(65)垂直地偏离第三可变质量块联接器距离(28C)；第三频率质量块联接器(36C、236C、336C)，其处于第三联动装置与频率质量块之间，该第三频率质量块联接器具有第三频率质量块联接器中心(37C、237C、337C)，其与频率中心轴线(38)垂直地偏离第三频率质量块联接器距离(39C)；第三振幅质量块联接器(30C)，其处于第三联动装置与振幅质量块之间，该第三振幅质量块联接器具有第三振幅质量块联接器中心(31C、231C)，该第三振幅质量块联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第三振幅质量块联接器距离(33C)。第一、第二和第三可变质量块联接器距离可以相同；第一，第二和第三频率质量块联接器距离可以相同；并且第一、第二和第三振幅质量块联接器距离可以相同。

该振动抑制***可以包括：第一马达(100、300)，其被驱动以使振幅转子绕旋转中心轴线旋转；第二马达(200、400)，其被驱动以使频率转子绕旋转中心轴线旋转；以及控制器(70)，其接收输入信号并向第一马达和第二马达输出命令信号，以控制振幅中心轴线(32)绕旋转中心轴线(20)的转速、频率中心轴线(38)围绕旋转中心轴线(20)的转速以及位移角(41)。控制器可以改变位移角(41)以改变振动控制力矢量(42)的操作幅度。位移角可以在0度到360度之间变化。控制器可以保持恒定的位移角，以使振动控制力矢量围绕旋转中心轴线圆周地保持期望的恒定操作幅度。控制器可以选择性地控制第一马达和第二马达，使得振幅中心轴线以第一转速绕旋转中心轴线旋转，而频率中心轴线以第二转速绕旋转中心轴线旋转，从而控制器控制振幅中心轴线和频率中心轴线围绕旋转中心轴线的转速之间的速度差。该控制器可以通过从大致1比1改变速度差而改变位移角。控制器可以通过改变速度差以使得振幅中心轴线绕旋转中心轴线旋转的第一转速不同于频率中心轴线绕旋转中心轴线的第二转速来改变振动控制力矢量的操作幅度。

该振动抑制***可以包括：单元框架(217)；该第一马达300可以具有安装到单元框架上的定子(301)；该振幅转子(350)可具有面向定子的环形边缘和由面向定子的环形边缘支撑的多个磁体；第二马达(400)可以具有安装到单元框架上的定子(401)并且该频率转子(350)可具有面向定子的环形边缘和由面向定子的环形边缘支撑的多个磁体。

在另一方面，提供一种用于旋转翼飞机(16)的振动抑制***(15、115、215、315)，该旋转翼飞机具有多个旋翼桨叶(18)，其被安装到旋翼桨毂(19、119)上并绕旋转中心轴线(20)相对于飞机的非旋转主体(21)以一操作速度沿一旋转方向旋转，该***包括：振动控制质量块(23、123、223、323)，其具有质心(25A)；振幅转子(29、129、229)；频率转子(35、135、235、335)；第一联动装置(26A、126、226A、326A)，其在振幅转子、频率转子和振动控制质量块之间延伸；第一质量块联接器(24A、124、224A)，其处于第一联动装置和振动控制质量块之间，该第一质量块联接器具有第一质量块联接器中心(27A、127、227A)，该第一质量块联接器中心与质心轴线(65)垂直地偏离第一质量块联接器距离(28A)；第一振幅转子联接器(30A、130、230A)，其处于第一联动装置和振幅转子之间，该第一振幅联接器具有第一振幅联接器中心(31A、231A)，该第一振幅联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第一振幅联接器距离(33A)，该振幅中心轴线(32)与旋转中心轴线(20)垂直地偏离一径向振幅距离(34)；第一频率转子联接器(36A、126、236A、336A)，其处于第一联动装置和频率转子之间，该第一频率转子联接器具有第一频率联接器中心(37A、137、237A、337A)，该第一频率联接器中心与频率中心轴线(38)垂直地偏离第一频率联接器距离(39A)，该频率中心轴线(38)与旋转中心轴线(20)垂直地偏离一径向频率距离(40)，该频率中心轴线被配置成与频率转子一起绕旋转中心轴线旋转，该径向振幅距离不同于径向频率距离，该振幅中心轴线和频率中心轴线具有一选择性可变位移角(41)，该位移角由在旋转中心轴线(20)和振幅中心轴线(32)之间延伸的线(34A)与在旋转中心轴线(20)和频率中心轴线(38)之间延伸的线(40A)之间的夹角限定；其中振幅转子和频率转子可控制成产生围绕旋转中心轴线具有可控振幅和频率的振动控制力矢量。

振动控制质量块(23、123、223、323)的质心(25A)与***(15、115)的质心轴线(65)可以是重合的。***(215、315)可以具有质心(25)，并且***的质心(25)可以与质心轴线(65)垂直地偏离一选择性可变距离(69)。振动控制质量块(223、323)的质心(25A)可以与质心轴线(65)垂直地偏离第一偏心距离(67A)。频率转子(235、335)可以具有频率质心(25B)，该频率质心与频率中心轴线(38)垂直地偏离第二偏心距离(67B)。振动抑制***可以具有***质心(25)，该***质心是质心(25A)和频率质心(25B)的函数，并且***质心(25)可以包括与旋转中心轴线(20)的选择性可变径向位移距离(45)，其范围从一最小位移距离到一最大位移距离，并且当位移角度为180度时，质心可以是与旋转中心轴线的最小位移距离。

位移角(41)可以包括故障保护角(0°、180°)，并且振动抑制***(115、215、315)可以包括将位移角偏置到故障保护角的故障保护装置(57、257、257)。

该振动抑制***可包括：第二联动装置(26B、226B、326B)，其在振幅转子、频率转子和振动控制质量块之间延伸；第二质量块联接器(24B、224B)，其处于第二联动装置与振动控制质量块之间，该第二质量块联接器具有第二质量块联接器中心(27B、227B)，该第二质量块联接器中心与质心轴线(65)垂直地偏离第二径向质量块联接器距离(28B)；第二振幅转子联接器(30B、230B)，其处于第二联动装置与振幅转子之间，该第二振幅联接器具有第二振幅联接器中心(31B、231B)，该第二振幅联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第二振幅联接器距离(33B)；第二频率转子联接器件(36B、236B、336B)，其处于第二联动装置与频率转子之间，该第二频率转子联接器具有第二频率联接器中心(37B、237B、337B)，该第二频率联接器中心(38)与频率中心轴线垂直地偏离第二频率联接器距离(33B)；第三联动装置(26C、226C、326C)，其在振幅转子、频率转子和振动控制质量块之间延伸；第三质量块联接器(24C、224C)，其处于第三联动装置与振动控制质量块之间，该第三质量块联接器具有第三质量块联接器中心(27C、227C)，该第三质量块联接器中心与质心轴线(65)垂直地偏离第三径向质量块联接器距离(28C)；第三振幅转子联接器(30C、230C)，其处于第三联动装置与振幅转子之间，该第三振幅联接器具有第三振幅联接器中心(31C、231C)，该第三振幅联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第三振幅联接器距离(33C)；第三频率转子联接器(36C、236C、336C)，其处于第三联动装置与频率转子之间，该第三频率转子联接器具有第三频率联接器中心(37C、237C、337C)，该第三频率联接器中心与频率中心轴线(38)垂直地偏离第三频率联接器距离(33C)。第一、第二和第三径向质量块联接器距离可以相同；第一、第二和第三振幅联接器距离可以相同；并且第一、第二和第三频率联接器距离可以相同。该振动抑制***可以包括：第一马达(100、300)，其被驱动以使振幅转子绕旋转中心轴线旋转；第二马达(200、400)，其被驱动以使频率转子绕旋转中心轴线旋转；以及控制器(70)，其接收输入信号并向第一马达和第二马达输出命令信号，以控制振幅中心轴线绕旋转中心轴线的转速、频率中心轴线绕旋转中心轴线的转速以及位移角。

在另一方面，提供一种用于旋转翼飞机(16)的改进型振动抑制***(15、115)，该旋转翼飞机(16)具有安装到旋翼桨毂(19、119)并绕旋转中心轴线(20)相对于飞机的非旋转主体(21)以一操作速度沿一旋转方向驱动的多个旋翼桨叶(18)，该***包括：振动控制质量块(23、123)，其具有质心(25)；振幅转子(29、129)；频率转子(35、135)；第一联动装置(26A)，其在振幅转子、频率转子和振动控制质量块之间延伸；第一质量块联接器(24A)，其处于第一联动装置和振动控制质量块之间，该第一质量块联接器具有第一质量块联接器中心(27A)，该第一质量块联接器中心与质心(65)垂直地偏离第一径向质量块联接器距离(28A)；第一振幅转子联接器(30A)，其处于第一联动装置与振幅转子之间，该第一振幅联接器具有第一振幅联接器中心(31A)，该第一振幅联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第一振幅联接器距离(33A)，该振幅中心轴线旋转中心轴线垂直地偏离一径向振幅距离(34)；第一频率转子联接器(36A)，其处于第一联动装置和频率转子之间，该第一频率转子联接器具有第一频率联接器中心(37A)，该第一频率联接器中心与频率中心轴线(38)垂直地偏离第一频率联接器距离(39A)，该频率中心轴线与旋转中心轴线垂直地偏离一径向频率距离(40)，该频率中心轴线被配置成与频率转子一起绕旋转中心轴线旋转；该径向振幅距离不同于径向频率距离；该振幅中心轴线和频率中心轴线具有选择性可变位移角(41)，其由在旋转中心轴线和振幅中心轴线之间延伸的线(34A)与在旋转中心轴线和频率中心轴线之间延伸的线(40A)之间的夹角所限定；其中振幅转子和频率转子可控制成产生振动控制力矢量(42)，其绕旋转中心轴线具有可控振幅和频率。

振幅转子可包括：从动部分(50、150)，其具有与旋转中心轴线重合的驱动轴线；以及偏心部分(51、151)，其可绕振幅中心轴线相对于从动部分旋转。从动部分可以包括内环形孔(152)和外环形边缘(153)，该内环形孔具有与旋转中心轴线重合的从动孔轴线，而该外环形边缘(153)具有与振幅中心轴线重合的边缘轴线，而偏心部分可以包括环形孔(154)，其具有与边缘轴线重合的偏心孔轴线。从动部分可以包括从动内环形孔(52)，该内环形孔(52)具有与振幅中心轴线(32)重合的从动孔轴线，而偏心部分(51)可以包括外环形边缘(53)，该外环形边缘(53)具有与该从动孔轴线重合的边缘轴线。该振动抑制***可包括处于从动部分和偏心部分之间的环形轴承(55)。第一振幅转子联接器可以处于第一联动装置与振幅转子的偏心部分之间。第一振幅联接器中心和振幅转子的偏心部分可以随着频率转子的旋转而绕振幅中心轴线旋转。

可以驱动频率转子以绕旋转中心轴线旋转。第一振幅联接器中心可以相对于旋转中心轴线与质量块联接器中心轴向地偏离一轴向振幅联接器距离(43)，该第一频率联接器中心可以相对于旋转中心轴线与质量块联接器中心轴向地偏离一轴向频率联接器距离(44)，并且轴向振幅联接器距离可以不同于轴向频率联接器距离。频率转子可以驱动质量块绕旋转中心轴线旋转，而振幅转子可以相对于旋转中心轴线在径向上约束质量块。

振动抑制***可以包括：第二联动装置(26B)，其在振幅转子、频率转子和振动控制质量块之间延伸；第二质量块联接器(24B)，其处于第二联动装置与振动控制质量块之间，该第二质量块联接器具有第二质量块联接器中心(27B)，该第二质量块联接器中心(27B)与质心(65)垂直地偏离第二径向质量块联接器距离(28B)；第二振幅转子联接器(30B)，其处于第二联动装置与振幅转子之间，该第二振幅联接器具有第二振幅联接器中心(3IB)，该第二振幅联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第二振幅联接器距离(33B)；第二频率转子联接器(36B)，其处于第二联动装置与频率转子之间，该第二频率转子联接器具有第二频率联接器中心(37B)，该第二频率联接器中心与频率中心轴线(38)垂直地偏离第二频率联接器距离(39B)；第三联动装置(26C)，其在振幅转子、频率转子和振动控制质量块之间延伸；第三质量块联接器(24C)，其处于第三联动装置与振动控制质量块之间，该第三质量块联接器具有第三质量块联接器中心(27C)，该第三质量块联接器中心与质心(65)垂直地偏离第三径向质量块联接器距离(28C)；第三振幅转子联接器(30C)，其处于第三联动装置和振幅转子之间，该第三振幅联接器具有第三振幅联接器中心(31C)，该第三振幅联接器中心与振幅中心轴线(32)垂直地偏离第三振幅联接器距离(33C)；第三频率转子联接器(36C)，其处于第三联动装置和频率转子之间，该第三频率转子联接器具有第三频率联接器中心(37C)，该第三频率联接器中心与频率中心轴线(38)垂直地偏离第三频率联接器距离(39C)。第一、第二和第三径向质量块联接器距离可以相同；第一、第二和第三振幅联接器距离可以相同；并且第一、第二和第三频率联接器距离可以相同。第一径向质量块联接器距离(28A)、第一振幅联接器距离(33A)和第一频率联接器距离(39A)可以是基本上相同的距离。

振幅转子和频率转子可以控制成产生圆形振动控制力矢量。振幅转子和频率转子可以控制成绕旋转中心轴线沿相同方向旋转，以产生圆形振动控制力矢量。振幅转子和频率转子可以控制成产生线性振动控制力矢量。振幅转子和频率转子可以控制成绕旋转中心轴线沿相反的方向旋转，以产生线性振动控制力矢量。

质心(25)可具有与旋转中心轴线的选择性可变径向位移距离(45)，其范围从一最小距离到一最大距离。当位移角为零度时，质心可以与旋转中心轴线重合，并且位移距离可以是与旋转中心轴线的最小距离。当位移角为180度时，质心可以是与旋转中心轴线的最大位移距离。

当位移角为零时，振幅中心轴线(32)、频率中心轴线(38)和质心(25、65)可以在公共轴(48)上对准，从而振幅中心轴线(32)围绕旋转中心轴线的力矩之和在大小上可以等于频率中心轴线(38)围绕旋转中心轴线的力矩之和并且方向与之相反。

第一频率联接器中心可以与第一质量块联接器中心轴向地偏离固定距离。该第一联动装置可以包括围绕第一轴轴线(48A)伸长的第一轴，并且该第一轴可以被约束成沿着轴轴线相对于第一振幅联接器中心和第一频率联接器中心中的一个轴向运动并且可以相对于第一振幅联接器中心和第一频率联接器中心中的另一个沿轴轴线轴向地移动。

振动控制力矢量可以是毂相对于飞机的非旋转主体的绕旋转中心轴线的转速和质心相对于桨毂的绕旋转中心轴线的转速的速度和的函数。振幅转子和频率转子可以绕与旋转中心轴线重合的驱动轴线被驱动。

第一振幅联接器可以包括第一球形轴承(30A)，该第一球形轴承具有：第一外圈(90A)，其围绕第一振幅联接器中心(31A)定向，该第一外圈随着振幅转子的旋转而旋转；以及第一内圈(92A)，其可与第一联动装置一起相对于第一外圈绕第一振幅联接器中心以至少两个运动度旋转。该第一频率联接器可以包括第二球形轴承(36A)，该第二球形轴承具有：第二外圈(85A)，其围绕第一频率联接器中心(37A)定向，该第二外圈随着频率转子的旋转而旋转；以及第二内圈(88A)，其可与第一联动装置一起相对于第二外圈绕第一频率联接器中心以至少两个运动度旋转。第一质量块联接器可以包括第三球形轴承(24A)，该第三球形轴承具有：第三外圈(80A)，其围绕第一质量块联接器中心(27A)定向，该第三外圈随着质量的旋转而旋转；以及第三内圈(83A)，其可与第一联动装置一起相对于第三外圈绕第一质量块联接器中心以至少两个运动度旋转。该第一外圈可包括具有第一孔轴线的第一环形孔，该第一孔轴线可以与旋转中心轴线不同心；第一振幅联接器中心可以与第一孔轴线同心；第一联动装置可以延伸穿过第一环形孔；第二外圈可包括具有第二孔轴线的第二环形孔，该第二孔轴线可以与旋转中心轴线不同心；第一频率联接器中心可以与第二孔轴线同心；第一联动装置可延伸穿过第二环形孔；第三外圈可包括具有第三孔轴线的第三环形孔，该第三孔轴线可以与旋转中心轴线不同心；第一质量块联接器中心可以与第三孔轴线同心；第一联动装置可延伸穿过第三环形孔。第一联动装置可以绕与第一振幅联接器中心相交的第一轴轴线(48A)伸长；第一联动装置可以固定到第一内圈，从而第一内圈随着第一联动装置绕轴轴线的旋转而围绕第一振幅联接器中心旋转，并且第一联动装置可以被约束成相对于第一内圈沿着轴轴线轴向地移动；并且第一联动装置可以与第二内圈滑动接合，从而第一联动装置可以相对于第二内圈沿着轴轴线轴向地移动，并且第一联动装置可以相对于第二内圈绕轴轴线旋转。

第一振幅联接器可以包括万向联接器，该万向联接器具有：第一轭，其随着振幅转子的旋转而旋转；第二轭，其具有第一枢转轴，该第一枢转轴由第一轭围绕第一枢转轴线旋转地支撑；处于第一枢转轴与第一轭之间的轴承；第二枢转轴，其连接到第一联动装置并由第二轭绕第二枢转轴线旋转地支撑；以及处于第二枢转轴与第二轭之间的轴承。第一频率联接器可以包括万向联接器，该万向联接器具有：第三轭，其随着频率转子的旋转而旋转；第四轭，其具有第三枢转轴，该第三枢转轴由第三轭绕第三枢转轴线旋转地支撑；处于第三枢转轴与第三轭之间的轴承；第四枢转轴，该第四枢转轴连接到第一联动装置并由第四轭围绕第四枢转轴线旋转地支撑；以及处于第四枢转轴与第四轭之间的轴承。第一质量块联接器可包括万向联接器，该万向联接器具有：第五轭，其随着质量的旋转而旋转；第六轭，其具有第五枢转轴，该第五枢转轴由第五轭围绕第五枢转轴线旋转地支撑；处于第五枢转轴与第五轭之间的轴承；第六枢转轴，其连接到第一联动装置并由第六轭围绕第六枢转轴线旋转地支撑；以及处于第六枢转轴与第六轭之间的轴承。第一振幅联接器中心可以包括第一枢转轴线和第二枢转轴线的交点，并且第一频率联接器中心可以包括第三枢转轴线和第四枢转轴线的交点，并且第一质量块联接器中心可以包括第五枢转轴线和第六枢转轴线的交点。

振动抑制***可以包括：第一马达(100)，其被驱动以使振幅转子绕旋转中心轴线旋转；第二马达(200)，其被驱动以使频率转子绕旋转中心轴线旋转；以及控制器(70)，其接收输入信号并向第一马达和第二马达输出命令信号，以控制振幅中心轴线绕旋转中心轴线的转速、频率中心轴线绕旋转中心轴线的转速和位移角。控制器可以改变位移角以改变振动控制力矢量的操作幅度。位移角可以在0度到360度之间变化。控制器可以保持恒定的位移角，以使振动控制力矢量围绕旋转中心轴线圆周地保持期望的恒定操作幅度。控制器可以选择性地控制第一马达和第二马达，使得振幅中心轴线以第一转速绕旋转中心轴线旋转，而频率中心轴线以第二转速绕旋转中心轴线旋转，从而控制器控制振幅中心轴线和频率中心轴线围绕旋转中心轴线的转速之间的速度差。控制器可以通过从大致1比1改变速度差而改变位移角。控制器可以通过改变速度差以使得振幅中心轴线绕旋转中心轴线旋转的第一转速不同于频率中心轴线绕旋转中心轴线的第二转速，来改变振动控制力矢量的操作幅度。控制器可以通过将速度差保持在大致1到1来将振动控制力矢量的操作幅度保持恒定。

该振动抑制***可以包括：单元框架(17、117)；该第一马达可以具有安装到单元框架上的第一定子(101)和可相对于第一定子绕第一马达轴线(103)旋转的第一输出轴(107)；第一旋转联接器(104)，其处于第一马达的输出轴和振幅转子之间；该第二马达可具有安装到单元框架上的第二定子(201)和可相对于第二定子绕第二马达轴线(203)旋转的第二输出轴(207)；以及第二旋转联接器(204)，其处于第二马达的第二输出轴与频率转子之间。第一旋转联接器可包括连接至第一输出轴的第一输出齿轮(108)和连接至振幅转子的第一齿圈(109、309)，该第一齿圈与第一输出齿轮啮合地接合；而第二旋转联接器可包括连接至第二输出轴的第二输出齿轮(208)和连接至频率转子的第二齿圈(209、409)，该第二齿圈与第二输出齿轮啮合地接合。振动抑制***可以包括用于测量振动并将输入信号提供给控制器的传感器(71A、71B)。该振动抑制***可以包括：单元框架；该第一马达可以具有安装到单元框架上的定子；该振幅转子可具有面向定子的环形边缘和由面向定子的环形边缘支撑的多个磁体；该第二马达可以具有安装到单元框架上的定子；并且该频率转子可具有面向定子的环形边缘和由面向定子的环形边缘支撑的多个磁体。

第一马达和第二马达均包括旋转马达。可以控制第一或第二马达中的一个以再生模式操作，并且可以控制第一或第二马达中的另一个以发电模式操作。该振动抑制***可包括振动控制壳体(17、117)，该振动控制壳体适于安装至旋翼桨毂并且可操作地配置成与旋翼桨毂一起沿旋翼桨毂的操作旋转方向绕桨毂轴线旋转。壳体可包括固定至桨毂的基座(117A)、外环(117B)、内环(117D)和盖子(117C)。振幅转子可以由作用在壳体和振幅转子之间的第一轴承组(110)旋转地支撑，而频率转子可以由作用在频率转子和壳体之间的第二轴承组(210)旋转地支撑。控制器可以由振动控制壳体支撑并与振动控制壳体一起旋转。振动抑制***可包括配置成向控制器提供输入信号的滑环。

附图说明

图1是在旋转翼飞机的旋翼桨毂组件上的改进型振动抑制***的第一实施例的代表性透视图。

图2是图1所示的旋翼桨毂组件的放大透视图。

图2A是图2所示的振动抑制单元的放大透视图。

图2B是图2A所示的振动抑制单元的内部透视图。

图2C是大致沿图2A的A-A截取的图2A所示的振动抑制单元在最小合成力配置下的竖向截面图。

图2D是大致沿图2A的A-A截取的图2A所示的振动抑制单元在最大合成力配置下的竖向截面图。

图2E是图2D所示的振动抑制单元的放大图。

图2F是图2D所示的振动抑制单元的防振动质量块的俯视图。

图2G是图2D所示的振动抑制单元的顶部频率转子的俯视图。

图2H是图2D所示的振动抑制单元的底部振幅转子的俯视图。

图3是具有中心主轴的旋翼飞机的旋翼桨毂组件上的改进型振动抑制***的第二实施例的代表性透视图。

图3A是图3中所示的旋翼桨毂组件的放大局部剖视图。

图3B是图3A所示的振动抑制单元在最小合成力配置下的放大内部透视图。

图3C是图3A所示的振动抑制单元在最大合成力配置下的放大内部透视图。

图3D是图3A所示的振动抑制单元的放大局部剖视图。

图4是图3所示的振动抑制单元的质量块、转子和联动装置的示意图。

图5是图4所示的振动抑制元件在最小合成力配置下的俯视图。

图5A是大致沿图5的线B-B截取的图5所示的振动抑制单元的竖向截面图。

图5B是图5所示的振动抑制单元在圆形操作模式和最小合成力配置下的操作运动和合成抗振力的俯视图。

图6是图4所示的振动抑制元件在中间合成力配置下的俯视图。

图6A是大致沿图6的线C-C截取的图6所示的振动抑制单元的竖向截面图。

图6B是图6所示的振动抑制单元在圆形操作模式和中间合成力配置下的操作运动和合成抗振力的俯视图。

图7是图4所示的振动抑制元件在最大合成力配置下的俯视图。

图7A是大致沿图7的线D-D截取的图7所示的振动抑制单元的竖向截面图。

图7B是图7所示的振动抑制单元在圆形操作模式和最大合成力配置下的操作运动和合成抗振力的俯视图。

图8是示出图4所示的振动抑制质量块在最小合成力配置下的尺寸关系以及图4所示的振动抑制质量在最大合成力配置下的尺寸关系的侧视图。

图9是图4所示的振动抑制质量块在中间合成力配置下的作用力的图。

图10示出了对于给定的恒定力大小，圆形反作用力的x和y分量与时间的关系。

图11是图3所示的振动抑制单元的振动控制***的示意图。

图12是图3所示的振动抑制单元的振动动力***的详细示意图。

图13是图3所示的振动抑制单元在最大合成力配置下的替代实施例的故障保护装置的实施例的放大细节图。

图14是图13所示的故障保护装置在故障保护配置下的放大细节图。

图15是改进型振动抑制***的第三实施例的代表性局部剖视图。

图16是图15所示的振动抑制单元的局部剖视图。

图16A是图15所示的质量转子组件的局部剖视图。

图17是图15所示的振动抑制单元在最小合成力配置下的竖向截面图。

图17A是图15所示的振动抑制元件在最小合成力配置下的局部剖视图。

图17B是图17A所示的振动抑制元件在最小合成力配置下的俯视图。

图17C是图17所示的振动抑制单元的故障保护装置的放大细节图。

图18是图15所示的振动抑制单元在最大合成力配置下的竖向截面图。

图18A是图15所示的振动抑制元件在最大合成力配置下的局部剖视图。

图18B是图18A所示的振动抑制元件在最大合成力配置下的俯视图。

图18C是图18所示的振动抑制单元的故障保护装置的放大细节图。

图19是改进型振动抑制***的第四实施例的代表性透视图。

图20是图19所示的振动抑制单元的仰视图。

图21是图19所示的振动抑制单元的万向故障保护装置的局部剖面放大侧视图。

图22是图19所示的振动抑制单元的万向故障保护装置的竖向放大剖视图。

具体实施方式

首先，应该清楚地理解，相同的附图标记旨在多个附图中始终一致地标识相同的结构元件、部分或表面，以方便可以在其详细描述是不可或缺的一部分的整个书面说明书中进一步描述或解释这样的元件、部分或表面。除非另有说明，否则附图应与说明书一起阅读(例如阴影线、部件的布置、比例、程度等)，并且应视为整个书面描述的一部分。如以下描述中所使用，术语“水平”、“竖向”、“左”、“右”、“上”和“下”，以及它们的形容词和状语衍生词(例如“水平地”、“向右”、“向上”等)，仅指特定附图面对读者时所示结构的定向。类似地，术语“向内”和“向外”通常视情况而指表面相对于其伸长轴线或旋转轴线的定向。

图1是直升飞机16的示意图，该直升飞机16具有机身21和主旋翼***95，该主旋翼***95围绕旋转中心轴线20被驱动。主旋翼***95包括多个旋翼桨叶18，其经由旋翼桨叶夹持器96安装到旋翼桨毂19上。旋翼桨毂19由主旋翼轴97围绕旋转中心轴线20驱动，该主旋翼轴97由多个飞机发动机之一通过主旋翼齿轮箱驱动。主旋翼轴97和桨毂19沿旋转方向22围绕旋转中心轴线20以一定操作旋转频率旋转。尽管在该实施例中示出并描述了直升飞机，但是振动抑制单元15可以与其他类型或配置的旋转翼飞机或旋翼飞行器一起使用，或用于其他振动控制应用中。

如图1-2H所示，振动抑制单元15安装在旋翼桨毂19的顶部。图1提供了一种坐标系，其包括与直升飞机16的纵轴线对准的纵轴线x-x、垂直于轴线x-x的横轴线y-y以及与旋翼桨毂19的旋转中心轴线20同心的竖向轴线z-z。虽然示出***15安装在桨毂19上方，但是作为替代，振动抑制单元可以直接安装到直升飞机16的机身21上。

如图2B-2H所示，振动抑制单元15安装到桨毂19，并且通常包括：振动控制质量块23；幅度或振幅转子29；频率转子35；三个质量块联动装置26A、26B和26C，其在振幅转子29、频率转子35和振动控制质量块23之间延伸；质量块23，其在球形轴承24A、24B和24C处旋转地联接至每个质量块联动装置26A、26B和26C；马达200，其经由转子35分别在球形轴承36A、36B和36C处旋转地联接至每个质量块联动装置26A、26B和26C；马达100，其经由转子29分别在球形轴承30A、30B和30C处旋转地联接至每个质量块联动装置26A、26B和26C；以及控制器70，它们全部支撑在安装到桨毂19的单元壳体17内。

单元壳体17包括：大致圆形基座17A，其围绕中心轴线20同轴地定向在桨毂19上；外圆柱形支撑框架17B，其从基座17A向上延伸并且围绕中心轴线20与桨毂19同轴地定向；以及上圆顶17C，其覆盖组件15。

如图2C-2H所示，壳体17支撑第一马达100和第二马达200。马达100包括固定到框架17上的定子101和绕轴线103相对于定子101旋转的转子102。上轴承105和下轴承105作用在转子102和壳体17之间，使得转子102可相对于壳体17绕轴线103旋转。在该实施例中，马达100是旋转式无刷永磁电动机，其带有具有永磁体106的转子102和具有被激励以沿旋转方向22或98绕轴线103驱动转子102的线圈的定子101。

马达200包括固定到框架17上的定子201和相对于定子201绕轴线203旋转的转子202。上轴承205和下轴承205作用在转子202与壳体17之间，使得转子202可相对于壳体17绕轴线203旋转。在该实施例中，马达200是旋转式无刷永磁电动机，其带有具有永磁体206的转子202和具有被激励以沿旋转方向22或98绕轴线203驱动转子202的线圈的定子201。在该实施例中，马达轴线103、马达轴线203和中心轴线20彼此平行但不同轴。

管状轴107从转子102延伸并且终止于具有面向外齿的输出齿轮108。振幅转子29包括具有与中心轴线20重合的驱动轴线的外部从动部分50和相对于从动部分50可绕振幅中心轴线32旋转的内部偏心部分51。从动部分50包括内环形孔52，该内环形孔52具有与振幅中心轴线32重合的从动孔轴线。联动装置26A、26B和26C旋转地联接到振幅转子29的偏心部分51。偏心部分51具有外环形边缘53，该外环形边缘53具有与从动孔轴线重合的边缘轴线。如图所示，振幅联接器中心31A、31B和31C以及偏心部分51将随着上转子35的旋转而绕振幅中心轴线32旋转。环形轴承55作用在从动部分50和偏心部分51之间，使得偏心部分51经由联动装置26A、26B和26C随着上转子35相对于从动部分50的旋转而旋转。如下面进一步解释的那样，从动部分50和偏心部分51绕轴线32的相对角位置由此决定振幅中心轴线32绕中心轴线20相对于上转子35的角位置。

齿轮108与固定至转子29的从动部分50的齿圈109的面向外齿啮合地接合。齿圈109是围绕中心轴线20定向的环状环形结构。齿圈109和转子29的从动部分50随着转子102和齿轮108绕马达轴线103的旋转而相对于壳体17围绕中心轴线20旋转。转子29的从动部分50与转子102和齿轮108绕轴线103的旋转方向相反地绕轴线20旋转。然而，可以使用其他齿轮配置作为替代来相对于桨毂19绕轴线20驱动转子29。在圆形力模式下，第一马达100被配置成使转子29的从动部分50相对于主旋翼轴97和桨毂19围绕中心轴线20沿与桨毂19的旋转方向22相同的旋转方向并且以期望的操作频率或转速旋转。因此，转子102被选择性地围绕轴线103沿旋转方向98驱动，以驱动转子29的从动部分50围绕中心轴线20沿旋转方向22旋转。

管状轴207从转子202延伸并且终止于具有面向外齿的输出齿轮208。齿轮208与固定至转子35的齿圈209的面向外齿啮合地接合。齿圈209是围绕中心轴线20定向的环状环形结构。齿圈209和转子35随着转子202和齿轮208绕马达轴线203的旋转而相对于壳体17围绕中心轴线20旋转。转子29的偏心部分51随着转子35的旋转而相对于壳体17绕振幅中心轴线32旋转。转子35绕轴线20与转子202和齿轮208绕轴线203的旋转方向相反地旋转。然而，可以使用其他齿轮配置作为替代来相对于桨毂19绕轴线20驱动上转子35。在圆形力模式下，第二马达200被配置成使转子35相对于主旋翼轴97和桨毂19围绕中心轴线20沿与桨毂19的旋转方向22相同的旋转方向并且以期望的操作频率或者转速旋转。因此，转子202被选择性地围绕轴线203沿旋转方向98驱动，以驱动转子35围绕中心轴线20沿旋转方向22旋转。

如图2C-2H所示，转子29的从动部分50由壳体17旋转地支撑。上下轴承对110分别作用在框架17的内圆柱形轴承表面和转子29的从动部分50的相对的外圆柱形轴承表面之间。转子29的从动部分50被配置成在上下轴承对110上绕轴线20旋转。因此，转子29的从动部分50通过滚动轴承110安装在壳体17上，使得转子29的从动部分50可相对于壳体17旋转。转子29的从动部分50具有与它绕其旋转的轴线20基本重合的质心或重心。

如图2C-2H所示，转子29的偏心部分51由从动部分50旋转地支撑。上下轴承对55分别作用在从动部分50的内圆柱形轴承表面52和转子29的偏心部分51的相对的外圆柱形轴承表面53之间。转子29的偏心部分51配置成绕上下轴承对55上的轴线32旋转。因此，转子29的偏心部分51通过滚动轴承55安装到从动部分50上，使得转子29的偏心部分51能够相对于转子29的从动部分50旋转。

如图2C-2H所示，转子35由壳体17旋转地支撑。上下轴承对210分别作用在框架17的内圆柱形轴承表面和转子35的相对的外圆柱形轴承表面之间。上转子35被配置成在上下轴承对210上绕轴线20旋转。因此，转子35通过滚动轴承210安装在壳体17上，使得转子35可相对于壳体17旋转。在该实施例中，转子35具有与它绕其旋转的轴线20基本重合的质心或重心。

在该实施例中，质量块23包括大致盘形对称环形构件，其具有质心25并且旋转地支撑在三个球形轴承24A、24B和24C上，这些轴承分别由轴26A、26B和26C的顶端围绕质心轴线65圆周地并且径向地等距地间隔开，在该实施例中，该质心轴线65与质心25重合。每条轴26A、26B和26C都是大致圆柱形实心构件，其分别围绕公共中心联动轴线48A、48B和48C定向，使得质量块23关于公共中心联动轴线48的公共中心轴线65大致对称并且具有位于公共中心联动装置轴48上的质心或重心25。质量块23经由分别具有联接器中心27A、27B和27C的球形轴承24A、24B和24C由轴26A、26B和26C旋转地支撑。

每条轴26A、26B和26C经由分别具有联接器中心37A、37B和37C的球形轴承36A、36B和36C由转子35旋转地支撑。每条轴26A、26B和26C均经由分别具有联接器中心31A、31B和31C的球形轴承30A、30B和30C由转子29的偏心部分51旋转地支撑。

如图2F-2H所示，在该实施例中，每个球形轴承24A、24B和24C都是围绕轴26A、26B和26C与质量块23之间的中心27A、27B和27C的旋转联接器。如图2E所示，以球形轴承24A为例，质量块23固定在外座圈或环80上，该外座圈或环80围绕联接器中心27A定向，使得环80随着质量块23的旋转而旋转。环80具有内孔和球形内径表面82，并且绕孔轴线定向。轴26A的与端部61相对的端部62延伸穿过具有外球形表面84的球83并与之附接。球83被保持在外环80中，其中球83的表面84与外环80的表面82滑动接合。因此，外环80A随质量块23的旋转而旋转，并且球83A可与质量块轴26A相对于外环80A绕第一联接器中心27A以至少两个运动度旋转。具有座圈80B和80C以及球83B和83C的球形轴承24B和24C以基本上相同的方式分别配置在质量块23与轴26B和26C之间。

类似地，每个球形轴承36A、36B和36C都是围绕轴26A、26B和26C与转子35之间的中心37A、37B和37C的旋转联接器。如图2E所示，以球形轴承36A为例，转子35固定在外座圈或环85上，该外座圈或环85围绕联接器中心37A定向，使得环85随着转子35的旋转而旋转。环85具有内孔和球形内径表面86，并且围绕孔轴线定向。轴26A的在端部61和62之间的中间部分63延伸穿过具有外径表面89的球88并与之附接。球88保持在外环85中，其中球88的表面89与外环85的表面86滑动接合。因此，外环85A随着转子35的旋转而旋转，并且球88A可与质量块轴26A相对于外环85A绕第一联接器中心37A以至少两个运动度旋转。具有座圈85B和85C以及球88B和88C的球形轴承36B和36C以基本上相同的方式分别配置在转子35与轴26B和26C之间。

类似地，每个球形轴承30A、30B和30C都是围绕轴26A、26B和26C与转子29的偏心部分51之间的中心31A、31B和31C的旋转联接器。如图2E中所示，以球形轴承30A为例，转子29的偏心部分51固定在绕联接器中心31A定向的外座圈或环90上，使得环90随着偏心部分51的旋转而旋转。环90具有内孔和球形内径表面91，并且绕孔轴线定向。轴26A的与端部62相对的端部61延伸穿过具有外球形表面93的球92并与之附接。球92保持在外环90中，其中球92的表面93与外环90的表面91滑动接合。因此，外环90A随着转子29的偏心部分51的旋转而旋转，并且球92A可与质量块轴26A一起相对于外环90A绕第一联接器中心31A以至少两个运动度旋转。具有座圈90B和90C以及球92B和92C的球形轴承30B和30C以基本上相同的方式分别配置在转子29的偏心部分51与轴26B和26C之间。

如图2E所示，通过在一侧上的轴26A中的环形台阶66和在另一侧上的介于球83和球88之间的轴26A中的轴套68，约束轴26A在球88的通孔中沿着轴轴线48A相对于球83轴向运动，使得轴26A不会相对于联接器中心27A和37A沿轴轴线48A在任一方向上轴向地移动。然而，轴26A的端部61不受此方式约束。轴端部61可在球92的通孔94中滑动，并且轴26A与球92滑动接合，使得轴26A可相对于球92和联接器中心31A沿着轴轴线48A轴向地移动，并且轴26A可相对于球92和联接器中心31A围绕轴轴线48A旋转。轴26B和26C相对于轴承24B和24C、轴承36B和36C以及轴承30B和30C分别具有相同的配置。

如图图2C-2H所示，在轴26A、26B和26C与转子29的偏心部分51之间的球形轴承30A、30B和30C的中心31A、31B和31C不围绕中心轴线20(a1)同心地定位。相反，球形轴承30A、30B和30C的中心31A、31B和31C被定向并且与公共中心32隔开相等的径向距离，并且该公共中心32在转子29上对准，使得公共中心32(p2)与中心轴线20(a1)垂直地偏离第一径向联接器距离34(r2)。类似地，在轴26A、26B和26C与转子35之间的球形轴承36A、36B和36C的中心37A、37B和37C不围绕中心轴线20(a1)同心地定位。相反，球形轴承36A、36B和36C的中心37A、37B和37C被定向并且与公共中心38间隔开相等的径向距离，并且公共中心38在转子35上对准，使得公共中心38(p1)与中心轴线20(a1)垂直地偏离第二径向联接器距离40(r1)。如图所示，第一径向联接器距离34不同于第二径向联接器距离40。在该实施例中，第一径向联接器距离34约为第二径向联接器距离40的两倍。

同样如图所示，质量块23、转子35和转子29相对于中心轴线20轴向堆叠，使得公共中心32(p1)相对于中心轴线20(a1)与公共中心轴线65(并且在该实施例中与质心25)轴向地偏离第一轴向联接器距离43(h1+h2)。第二联接器中心38又相对于中心轴线20与公共中心轴线65(并且在此实施例中与质心25)轴向地偏离第二轴向联接器距离44(h1)。因此，第一联接器中心32相对于中心轴线20与第二联接器中心38轴向地偏离联接器距离46(h2)。如图所示，第一轴向联接器距离43不同于第二轴向联接器距离44。在该实施例中，第一轴向联接器距离43大于第二轴向联接器距离44。

如图所示，基于公共中心32与轴线20的径向位移距离34和公共中心38与中心轴线20的径向位移距离40，质心25具有与中心轴线20的选择性可变径向位移距离45(d)，其范围从如图2C、3B和5-5B所示的最小距离(d＝0)到如图2D、3C和7-7B所示的最大距离(dmax)。

图3至图7示出了安装到旋翼桨毂119的顶部上的替代实施例115，该旋翼桨毂具有在桨毂119上方延伸的中心主轴118。如图所示，中心主轴118围绕中心轴线20定向，并且主轴118延伸穿过单元115的壳体117中的桨毂119和中心开口121，使得单元115与桨毂119一起围绕主轴118和中心轴线20旋转。与单元15一样，单元115通常包括：振动控制质量块123；幅度或振幅转子129；频率转子135；三个质量块联动装置26A、26B和26C，其在振幅转子129、频率转子135和振动控制质量块123之间延伸；质量块123，其在球形轴承24A、24B和24C处旋转地联接至每个质量块联动装置26A、26B和26C；马达200，其经由转子135分别在球形轴承36A、36B和36C处旋转地联接至每个质量块联动装置26A、26B和26C；马达100，其经由转子129分别在球形轴承30A、30B和30C处旋转地联接到每个质量块联动装置26A、26B和26C；以及控制器70，它们全部支撑在安装到桨毂119上的单元壳体117内。

单元壳体117包括：大致圆柱形基座17A，其围绕中心轴线20同轴地定位在桨毂119上；外圆柱形支撑框架117B，其从基座117A向上延伸并且与桨毂119同轴地围绕中心轴线20定向；内圆柱形支撑框架117D，其从基座117A向上延伸并且与桨毂119同轴地围绕中心轴线20定向；以及上圆顶117C，其覆盖组件115。内部框架117D的内径限定内部开口121。

如图3B、3C和3D所示，壳体117支撑第一马达100和第二马达200。马达100相对于壳体117绕轴线103旋转。在该实施例中，马达100是旋转式无刷永磁电动机，其具有永磁体和线圈，所述线圈被激励以沿旋转方向22或98绕轴线103驱动转子。马达200相对于壳体117绕轴线203旋转。在该实施例中，马达200是旋转式无刷永磁电动机，其具有永磁体和线圈，所述线圈被激励以沿旋转方向22或98绕轴203驱动转子。在该实施例中，马达轴线103、马达轴线203和中心轴线20彼此平行但不同轴。

管状轴107从转子102延伸并且终止于具有面向外齿的输出齿轮108。在该实施例中，振幅转子129包括内部从动部分150和外部偏心部分151，该内部从动部分150具有与中心轴线20重合的驱动轴线，而该外部偏心部分151相对于从动部分150可绕振幅公共中心轴线32旋转。从动部分150包括具有与中心轴线20重合的从动孔轴线的内环形孔152和具有与振幅公共中心轴线32重合的边缘轴线的外环形边缘153。联动装置26A、26B和26C旋转地联接到振幅转子129的偏心部分151。偏心部分151具有内环形孔154，该内环形孔154具有与从动部分150的外环形边缘153的边缘轴线重合的孔轴线。如图所示，振幅联接器中心31A、31B和31C以及偏心部分151将随着上转子135的旋转而绕振幅中心轴线32旋转。环形轴承155作用在从动部分150和偏心部分151之间，使得偏心部分151经由联动装置26A、26B和26C随着上转子135相对于从动部分150的旋转而旋转。如下面进一步解释的那样，从动部分150和偏心部分151绕轴线32的相对角位置由此决定振幅中心轴线32绕中心轴线20相对于上转子135的角位置。

齿轮108与固定至转子129的从动部分150的齿圈309的向内齿啮合地接合。齿圈309是围绕中心轴线20定向的环状结构。齿圈309和转子129的从动部分150随着转子102和齿轮108绕马达轴线103的旋转而相对于壳体117绕中心轴线20旋转。转子129的从动部分150围绕轴线20与转子102和齿轮108围绕轴线103的旋转方向相反地旋转。然而，可以使用其他齿轮配置作为替代，以相对于桨毂119绕轴线20驱动转子129的从动部分150。在圆形力模式下，第一马达100配置成使转子129的从动部分150相对于主转子轴97和桨毂119围绕中心轴线20沿与桨毂119的旋转方向22相同的旋转方向以所期望的操作频率或转速旋转。因此，转子102被选择性地围绕轴线103沿旋转方向98驱动，以驱动转子129的从动部分150围绕中心轴线20沿旋转方向22旋转。

管状轴207从转子202延伸并且终止于具有面向外齿的输出齿轮208。齿轮208与固定至转子135的齿圈409的向内齿啮合地接合。齿圈409是围绕中心轴线20定向的环状结构。齿圈409和转子135随着转子202和齿轮208围绕马达轴线203的旋转而相对于壳体117围绕中心轴线20旋转。转子129的偏心部分151随着转子135的旋转而相对于壳体117绕振幅中心轴线32旋转。转子135绕轴线20与转子202和齿轮208绕轴线203的旋转方向相反地旋转。然而，可以使用其他齿轮配置作为替代，以相对于桨毂119绕轴线20驱动转子135。在圆形力模式下，第二马达200配置成使转子135相对于主转子轴97和桨毂119绕中心轴线20沿与桨毂119的旋转方向22相同的旋转方向以期望的操作频率或转速旋转。因此，转子202被选择性地围绕轴线203沿旋转方向98驱动，以驱动转子135围绕中心轴线20沿旋转方向22旋转。

如图3D所示，转子129的从动部分150由壳体117旋转地支撑。上下轴承对310分别作用在框架117的外圆柱形轴承表面和转子129的从动部分150的相对的内圆柱形轴承表面之间。转子29的从动部分150配置成绕上下轴承对310上的轴线20旋转。因此，转子129的从动部分150通过滚动轴承310安装到壳体117上，使得转子129的从动部分150相对于壳体117可旋转。转子129的从动部分150具有大致与它围绕其旋转的轴线20重合的质心或重心。

转子129的偏心部分151由从动部分150旋转地支撑。上轴承对155和下轴承对155分别作用在从动部分150的外圆柱形轴承表面153和转子129的偏心部分151的相对的内圆柱形轴承表面154之间。转子29的偏心部分151配置成绕上下轴承对155上的轴线32旋转。因此，转子29的偏心部分151通过滚动轴承155安装到从动部分150上，使得转子129的偏心部分151可相对于转子129的从动部分150旋转。

如图3B、3C和3D所示，在该实施例中，质量块123包括大致环状对称圆柱形构件，其具有质心25并且经由三个球形轴承24A、24B和24C分别由轴26A、26B和26C的顶端旋转地支撑。每条轴26A、26B和26C分别经由具有联接器中心37A、37B和37C的球形轴承36A、36B和36C由转子135旋转地支撑。每条轴26A、26B和26C分别经由具有联接器中心31A、31B和31C的球形轴承30A、30B和30C由转子129的偏心部分151旋转地支撑。

如上所述并且如图4所示，其提供了轴26A、26B和26C相对于质量块123、转子135和转子129的定向和几何形状的代表性视图，球形轴承24A、24B和24C将质量块23或123分别在联接器中心27A、27B和27C处联接至轴26A、26B和26C。轴承24A、24B和24C的联接器中心27A、27B和27C在绕质心轴线65(在该实施例中其与质心25重合)的圆周上基本上等间隔地周向间隔开，并且也分别与质心轴线65和重合质心25基本上等距地径向间隔开公共距离28A、28B和28C。

球形轴承36A、36B和36C分别在联接器中心37A、37B和37C处将转子35或135联接至轴26A、26B和26C。轴承36A、36B和36C的联接器中心37A、37B和37C在围绕频率公共中心38的圆周上基本上等距地周向间隔开，并且也分别与公共中心38基本上等距地径向间隔开公共距离33A、33B和33C。

球形轴承30A、30B和30C分别在联接器中心31A、31B和31C处将转子135的偏心部分151联接至轴26A、26B和26C。轴承30A、30B和30C的联接器中心31A、31B和31C在围绕振幅公共中心32的圆周上基本上等距地周向间隔开，并且也分别与公共中心32基本上等距地径向间隔开公共距离39A、39B和39C。

在该实施例中，距离28A、28B、28C、33A、33B、33C、39A、39B和39C都基本上相同。每条轴26A、26B和26C是分别绕质量块联动轴线48A、48B和48C定向的大致圆柱形实心构件。轴26A、26B和26C的轴线48A、48B和48C分别延伸穿过联接器中心31A、37A和27A、31B、37B和27B以及31C、37C和27C，并且彼此平行，并且与平行的公共中心联动轴线48基本上等距地径向间隔一个公共距离。质量块123关于公共中心联动轴线48上的公共中心65大致对称，并且在公共中心联动轴线48上具有质心25。如图所示，公共中心联动轴线48延伸穿过公共中心65、振动控制质量块123的质心25、转子135的公共中心38和转子129的公共中心32。

如图4所示并且如上所述，在轴26A、26B和26C与转子129的偏心部分151之间的球形轴承30A、30B和30C的中心31A、31B和31C不围绕中心轴线20(a1)同心地定位。相反，球形轴承30A、30B和30C的中心31A、31B和31C被定向并且与公共中心32间隔开相等的径向距离39A、39B和39C。公共中心32与转子129对准，使得公共中心32(p2)与中心轴线20(a1)垂直地偏离第一径向联接器距离34(r2)。类似地，在轴26A、26B和26C与转子135之间的球形轴承36A、36B和36C的中心37A、37B和37C不围绕中心轴线20(a1)同心地定位。相反，球形轴承36A、36B和36C的中心37A、37B和37C被定向并且与公共中心38间隔开相等的径向距离33A、33B和33C。公共中心38与转子135对准，使得公共中心38(p1)与中心轴线20(a1)垂直地偏离第二径向联接器距离40(r1)。如图所示，第一径向联接器距离34不同于第二径向联接器距离40。在该实施例中，第一径向联接器距离34约为第二径向联接器距离40的两倍。

如在实施例15中那样，并且如图4-9所示，质量块123、转子135和转子129相对于中心轴线20轴向堆叠，使得公共中心32(p2)相对于中心轴线20(a1)与公共中心轴线65和重合质心25轴向地偏离第一轴向联接器距离43(h1+h2)。第二联接器中心38又相对于中心轴线20与公共中心轴线65和重合重心25轴向地偏离第二轴向联接器距离44(h1)。因此，第一联接器中心32相对于中心轴线20与第二联接器中心38轴向地偏离联接器距离46(h2)。如图所示，第一轴向联接器距离43不同于第二轴向联接器距离44。在该实施例中，第一轴向联接器距离43大于第二轴向联接器距离44。

如图所示，基于公共中心32与轴线20的径向位移距离34和公共中心38与中心轴线20的径向位移距离40，质心25具有与中心轴线20的选择性可变径向位移距离45(d)，其范围为从如图2C、3B和5-5B所示的最小距离(d＝0)到如图2D、3C和7-7B所示的最大距离(dmax)。

如图5、5A、5B、5C、6、6A、6B、6C、7、7A、7B、7C、8和9所示，第一公共中心32和第二公共中心38围绕中心轴线20具有选择性可变位移角41(Δ<(p1，p2)，其由在中心轴线20和垂直于中心轴线20的第一公共中心32之间延伸的幻影或假想线34A与在中心轴线20和垂直于中心轴线20的公共中心38之间延伸的幻影或假想线40A之间的夹角限定。如图所示，通过有选择地分别在零度和180度之间改变位移角41，来选择地改变质心25与中心轴线20的径向位移距离45(d)的大小，该大小介于最小距离(d＝0)和最大距离(dmax)之间。如图所示，可以控制转子29或129和35或135的相对旋转以改变位移角41，从而改变位移距离45(d)，以产生具有围绕中心轴线20的可控振幅和频率的振动控制力矢量42。

联动装置36A、36B和36C的公共中心38(p1)经由转子35或135沿直径40(r1)的圆形路径绕绕中心轴线20(a1)驱动。转子35和输出齿轮208以旋转频率(ω2)沿旋转方向22选择性地驱动转子35或135。因此，转子202和输出齿轮208绕轴线203的旋转引起转子35或135以及第一公共中心38绕轴线20的旋转。因为轴26A、26B和26C将转子35或135旋转地联接到转子29或129的偏心部分51或151，所以偏心部分51或151随转子35或135旋转。如果从动部分50或150不被马达100旋转，则偏心部分51或151基本上与转子35或135一起绕联动装置30A、30B和30C的公共中心32(p1)沿旋转方向22以一旋转频率(ω2)旋转。因此，转子202和输出齿轮208绕轴线203的旋转引起偏心部分51或151的旋转。

联动装置36A、36B和36C的公共中心32(p2)经由转子29或129的从动部分50或150沿半径34(r2)的圆形路径绕中心轴线20(a1)移动。转子29或129的从动部分50或150由马达100和输出齿轮108沿旋转方向22以旋转频率(ω1)选择性地驱动。因此，转子102和输出齿轮108绕轴线103的旋转引起转子29或129的从动部分50或150的旋转，这使公共中心32绕轴线20移动。因此，公共中心32和公共中心38可以被选择性地驱动以同时绕轴线20旋转。当公共中心32和公共中心38被驱动以相同的速度(ω1＝ω2)绕轴线20旋转时，位移角41(从而位移距离45(d))保持恒定。为了改变位移角41，从而改变位移距离45(d)以产生期望的振动控制力矢量42，驱动公共中心32和公共中心38以不同的速度(ω1≠ω2)绕轴线20旋转，直到达到期望的位移距离45(d)和振动控制力矢量42的大小为止。控制公共中心32和第二公共中心38彼此围绕中心轴线20的相对位置以控制质心25与中心轴线20的距离45。在该实施例中，该距离的范围可以从如图7-7B所示的当位移角41为180度时而使得公共中心32和公共中心38彼此围绕中心轴线20相隔最远的最大偏心距离(dmax)，到如图5-5B所示的当位移角41大约为零度时而使得公共中心32和公共中心38围绕中心轴线20成角度地对准并且质心25处于中心轴线20上的最小偏心距离(d＝0)。

如图5B、6B和7B所示，可以经由马达100和200以及转子29或129和35或135来控制质量块23或123，以使质量块23或123的质心25围绕轴线20以期望的旋转频率(ω)旋转，该旋转产生圆形振动控制力42。此外，力42的大小可以通过改变角度41而改变，该角度41改变质心25与其旋转中心20的距离45(d)。由于转子29或129的从动部分50或150以及转子35或135可以以不同的速度旋转以改变角度41和距离45(d)，因此力42的大小可以相应地改变。当角度41为180度时，质心25离旋转中心轴线20最远，而距离45是最大值(dmax)。当角度41为零度时，质心25与旋转中心轴线20重合或基本对准，而距离45大约为零(d＝0)。

如图所示，中心轴线20、马达轴线103和马达轴线203基本平行。公共中心联动轴线48和中心轴线20不平行。如图所示，公共中心轴线65和质心25、公共中心38和公共中心32与公共中心联动轴线48重合。如图9所示，力矩与力矩臂r1和r2成比例，使得转子35或135的力矩M1和转子29或129的力矩M2值大约相等且方向相反，这在圆形力模式下减小了所期望的马达功率。如图12所示，可以添加再生电路76以利用以下模式：在该圆形力模式下，控制马达100使其在再生模式下作为发电机运行，并且控制马达200使其在发电模式下作为驱动器运行。在该实施例中，马达100和200由整流为DC的三相AC电源79供电。如图所示，电源控制其包括AC整流滤波器与监视器78、DC电力输入滤波器与监视器77、再生电路76、三相电桥75和电流传感器74。

转子29或129的从动部分50或150和转子35或135围绕中心轴线20沿相同的旋转方向22旋转。质量块23可以由控制器70控制，以通过在操作周期内将期望的位移角41保持在0度和180度之间来提供旋转的向外力矢量42。因此，通过在0度和180度之间保持恒定的角度41，质心25的运动轨迹围绕轴线20是圆形的，其中质心25的途经点是半径45(d)的圆周上的点。公共中心38(p1)的运动轨迹也是圆形的，其中公共中心38的途经点是以半径40(r1)围绕轴线20的圆周上的点，并且公共中心32(p2)的运动轨迹也是圆形的，其中公共中心点32的途经点是以半径34(r2)绕轴线20的圆周上的点。

旋转联接器104和204分别提供转子29或129的从动部分50或150以及转子35或135的期望的相对旋转方向和运动轨迹。尽管在该实施例中，旋转联接器104和204包括啮合的齿轮系，但是可以想得到使用其他齿轮组合和/或可以采用各种替代的旋转联接器。例如但不限于，可以经由一个或多个皮带、齿轮、皮带轮、链条、链轮和/或被配置为物理地或机械地与所涉元件联动的任何其他类型的合适的联接器来使质量块与马达机械地联动。

可以控制转子29或129的从动部分50或150与公共中心32以及转子35或135和公共中心38围绕轴线20的相对运动，以及质量块23或123的合成力矢量42，以调整合成抗振力42的最大值。如图10所示，单元15或115的峰值力大小可以从如图7-7B所示的最大力模式调整到如图5-5B所示的零或最小力模式。

图7-7B示出了转子29或129的从动部分50或150与公共中心32之间相对于转子35或135和公共中心38围绕轴线20的一种对准，这种对准被控制成提供绕轴线20的最大峰值抗振力，其中图10示出了这种反作用力与时间的关系的图形表示。如图7-7B所示，在该最大力配置下，质量块23或123被控制为使得位移角41为大约180度，并且偏心距离45为最大值(dmax)，使得质心25围绕轴线20的运动以及合成力矢量42为最大值。

图6-6B示出了中间力配置。在该中间力模式下，质心25的圆周运动和合成力矢量42可被控制为提供小于最大值但大于零的大小。为了减小合成抗振力42的最大值，分别控制转子29或129的从动部分50或150相对于转子35或135的转速的转速(ω)以及公共中心32和38的相对转速，以使得位移角41减小到180度以下并且偏心距离45小于最大值(d)。这种减小的范围可以从零到180度，其中180度是如图7-7B所示的最大值，而零度是如图5-5B所示的大致零的最小值。

图5-5B示出了基本上不会导致任何抗振力的最小值配置。在该模式下，公共中心联动轴线48与中心轴线20相交，使得质心25在轴线20处旋转，并且位移距离45基本上为零(d＝0)。

参考图10-12，为了使力大小曲线与期望的期望峰值力相匹配，在最大力模式和零力模式之间控制质心25的圆周运动以及合成力矢量42，以达到抗振力42的期望大小。在该实施例中，通过使控制器70相对于彼此驱动马达100和马达200使得马达100绕轴线20以第一转速(ω1)旋转转子29或129的从动部分50或150和公共中心32并且马达200绕轴线20以第二转速(ω2)旋转转子35或135和公共中心38，而将质心25的圆周运动以及合成力矢量42保持在期望的定向上，其中第二转速(ω2)与第一转速(ω1)大致相同。因此，控制器通过将速度常数分别保持转子29或129的从动部分50或150和公共中心32的转速与转子35或135和公共中心38绕轴线20的转速之间来保持圆周振动控制力42的期望操作幅度。一旦在转子29或129的从动部分50或150和转子35或135之间建立了期望的关系并且限定了在两个偏心公共中心点32和38之间位移角41，力42的大小就恒定，而转子29或129的从动部分50或150和转子35或135围绕轴线20沿相同方向以相同速度旋转。

在该实施例中，转子29或129和公共中心32以及转子35或135和公共中心38相对于彼此围绕轴线20的定向以及合成力矢量42，通过控制器70相对于彼此驱动马达100和马达200以使得马达100绕轴线20以第一转速(ω1)旋转转子29或129的从动部分50或150和公共中心32并且马达200绕轴线20以第二转速(ω2)旋转转子35或135和公共中心38而被修改或改变，其中第二转速(ω2)基本上不等于第一转速(ω1)。因此，控制器70通过将在转子29或129的从动部分50或150和公共中心32绕轴线20的转速与转子35或135和公共中心38绕轴线20的转速之间的速度差从大致1比1改变而改变振动控制力42的期望操作幅度。在其他实施例中，控制器将通过根据一个常数而改变转子29或129的从动部分50或150和公共中心32围绕轴线20的转速与转子35或135和公共中心38绕轴线20的转速之间的速度差来改变振动控制力42的期望操作幅度，该常数是在马达100和200与相应转子29或129以及35和135之间的所涉及的旋转联接器的联接速度比之间的差的函数。一旦达到所期望的振动控制力42的操作幅度，控制器70就恢复到为大致1比1的在转子29或129的从动部分50或150和公共中心32绕轴线20的转速与转子35或135和公共中心38绕轴线20的转速之间的速度差。

如图5和11所示，单元壳体17和117的基座17A和117A分别支撑振动抑制单元15和115的电子设备，包括微处理器控制器70和传感器封装71、72。在该实施例中，控制器70位于壳体17的环形基座17A上，并且被配置成自动控制马达100和200的操作。然而，控制器70可以位于壳体17的外部，包括在机身21上。控制器70接收输入信号并向马达100和马达200输出命令信号，以控制振动控制质量块23或123的转速和位移角41。

控制器70与反馈加速度计71A和71B(在该实施例中，这些反馈加速度计在单元框架17或117中相距九十度处)和转速计72(其测量旋翼桨毂19或119相对于机身21围绕中心轴线20的转速)通信。然而，替代和/或附加传感器可以位于主旋翼轴97上、桨毂19或119上和/或飞机主体或机身21上，以提供旋翼轴速度或操作频率以及振动反馈数据。因此，传感器71可以位于壳体17的外部，包括在机身21上。传感器也可以安装到其他位置。可以在***中使用其他数量和类型的传感器。

基于传感器数据和传递到机身21中以及通过机身21的振动的测振幅，控制器70控制振动抑制单元15或115的操作。控制器70可以基于其他数据，诸如空速、桨叶距角、旋翼推力的量和/或其他飞机参数和动力学因素，来控制振动抑制单元15或115的操作。尽管在该实施例中不是必需的，但是滑环可跨旋转间隙向控制器70以及安装到桨毂19或119上的壳体17或117中的致动器100和200提供输入和输出信号。

如图11所示，控制器70从多个传感器接收输入信号，所述多个传感器测量直升飞机16的各种操作参数并根据这些测振幅提供输出命令。传感器监测振动，以产生力来主动抑制这种振动。控制器70被配置成接收并执行存储在存储器中的软件，以执行针对马达100和200的命令。可以经由具有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质来实现该软件，该计算机可执行指令在由处理器执行时产生命令。图11-12包括用于基于来自传感器71和72的输入来产生针对马达100和200的命令的过程73的框图。

特别地，控制器70基于转速计72的输入向马达110和200发送命令，以使转子35或135和公共中心38围绕中心轴线20相对于主旋翼轴97和桨毂19或119沿与桨毂19或119的旋转方向相同的旋转方向22以相对于旋翼桨毂19或119围绕中心轴线20的操作频率或转速的期望操作频率或转速旋转。这也如上所述那样旋转转子29的偏心部分51或151。因此，控制器70被配置成控制质量块23或123绕轴线20的转速，使得振动控制力矢量42是桨毂19或119围绕中心轴线20相对于飞机主体21的转速与质量块23或123的中心相对于桨毂19或119围绕中心轴线20的转速的速度和的函数。

控制器70基于加速度计71的输入向马达100和200发送命令，来以提供期望的控制力42的相对速度驱动马达100和200。例如，如果加速度计71正在测量不期望的x力，则控制器70将在转子29或129的从动部分50或150和公共中心32绕轴线20的转速(ω1)与转子35或135和公共中心38围绕轴线20的转速(ω2)之间的速度差改变成不同于大致1比1的标称差值，直到达到所期望的力大小(如上所述，此时恢复到大致1比1的标称速度差)。这也可以用于校正齿轮系104的联接速度比与齿轮系204的联接速度比之间的任何操作差异或误差。因此，如果加速度计71检测到没有抵消的加速度或力，或者抑制力过大，则通过更改转子29或129的从动部分50或150或转子35或135之一的速度来改变公共中心32与公共中心38之间的位移角41。因为最靠近公共质心65和质心25或125的上转子35或135承载更大的惯性和更高的反作用力，所以在该实施例中，控制器70控制转子35或135，使得其绕轴线20以期望的振动频率旋转。这通过标称地控制转速(ω2)来控制，以匹配来自直升飞机16的输入转速表72信号。加速度计71检测相位和频率是否不匹配，并且控制器70改变转子35或135的速度(ω2)直到它们匹配为止。控制远离质心25的转子29或129的从动部分50或150以使得其速度(ω1)被调整成提供所期望振幅的振动消除力42。由于该振幅的力可能更频繁地变化，因此控制器70调制转子29或129的从动部分50或150以控制该力，因为它可能承载有最小的惯性量。

在该实施例中，马达200由控制器70命令以n个桨叶乘以桨毂转速的速度旋转。对于具有四个桨叶18的直升飞机16，该转速将是桨毂19或119的转速的四倍。然后命令马达100以这样的转速运行，以在转子29或129的从动部分50或150和公共中心32绕轴线20的转速(ω1)与转子35或135和公共中心38绕轴线20的转速(ω2)之间提供所期望的速度差，来达到所期望的力大小。控制器70然后命令马达100将转子29或129的从动部分50或150和公共中心32绕着轴线20的转速(ω1)以及转子35或135和公共中心38绕轴线20的转速(ω2)调整不同于上述标称的1比1速度差，直到x和y加速度计71A和71B的测振幅接近零为止，而y加速度计71B提供有关是否调整高于或低于标称的1比1差值的反馈。

尽管上面描述了向外延伸的旋转抑制力，但是可替代地，质量块23可以由控制器70控制成通过在操作周期期间在零和180度之间恒定地改变位移角41并且沿与转子35或135和公共中心38围绕轴线20的旋转方向22相反的旋转方向98围绕轴线20旋转转子29或129的从动部分50或150和公共中心32来提供线性抑制力。因此，通过在0度和180度之间恒定地改变角度40并且使转子29或129的从动部分50或150和转子35或135沿相反的方向旋转，质心25的运动轨迹是直线的，质心25的途经点是线性轴线上的点。公共中心38的运动轨迹为沿方向22绕轴线20的圆形，公共中心38的途经点是围绕轴线20的半径37的圆上的点，而公共中心32的运动轨迹为沿方向98围绕轴线20的圆形，公共中心32的途经点是围绕轴线20的半径34的圆上的点。在这种模式下，质心25和力矢量42的线性运动被控制为也基本上平行于机身21的纵轴x-x。在该实施例中，通过使控制器70相对于彼此驱动马达100和马达200，使得马达100围绕轴线20以第一转速(ω1)旋转转子29或129的从动部分50或150和公共中心32并且使得马达200围绕轴线20沿反的旋转方向以基本上等于第一转速(ω1)的第二转速(-ω2)旋转转子35或135和公共中心38，来将质心25的线性运动和合成力矢量保持成期望的定向。因此，控制器保持线性振动控制力的期望操作幅度。

对于断电或以其他方式发生故障的情况，可能需要一种故障保护模式，并且希望自动将振动抑制***置于基本上不会导致任何抗振力或低于最小所期望的阈值故障保护力的振动控制力的故障保护配置下。图13和图14示出了具有故障保护装置57的替代实施例的放大图，该故障保护装置57将振动抑制***偏置到如图14和图5A所示的故障保护配置，在该配置下公共中心联动轴线48与中心轴线20相交，使得质心25在轴线20处旋转，并且位移角41为零度，而且位移距离45大致为零(d＝0)。

在该实施例中，在振幅转子129、频率转子135和振动控制质量块123之间延伸的联动装置中的至少一个，并且优选所有三个这样的联动装置，包括故障保护装置57，该故障保护装置57具有绕轴轴线48A定向并且作用在轴端部161和联接器130的联接器中心131之间的螺旋弹簧58。在该实施例中，以图13中所示的振幅转子129、频率转子135和振动控制质量块123之间的三个联动装置之一为例，在轴126和质量块123之间设置有围绕中心127的旋转联接器124。将质量块123固定到外座圈或环180，该外座圈或环180围绕联接器中心127定向，以使环180随着质量块123的旋转而旋转。环180具有内孔和球形内径表面182，并且绕孔轴线定向。轴126的端部162延伸穿过具有外球形直径表面184的球183并与之附接。球183保持在外环180中，其中球183的表面184与外环180的表面182滑动接合。因此，外环180随着质量块123的旋转而旋转，并且球183可与质量块轴126相对于外环180绕联接器中心127以至少两个运动度旋转。具有座圈和球的球形轴承以基本上相同的方式配置在质量块123和另两个轴之间。

类似地，球形轴承136是围绕轴126和转子135之间的中心137的旋转联接器。转子135固定到围绕联接器中心137定向的外座圈或环185上，使得环185随着转子135的旋转而旋转。环185具有内孔和球形内径表面186，并且围绕孔轴线定向。轴126的在端部161和162之间的中间部分163延伸穿过具有外部球形表面189的球188并与之附接。球188被保持在外环185中，其中球188的表面189与外环185的表面186滑动接合。因此，外环185随着转子135的旋转而旋转，并且球188可与质量块轴126相对于外环185绕联接器中心137以至少两个运动度旋转。具有座圈和球的球形轴承以基本上相同的方式配置在转子135和其他两个轴之间。

类似地，球形轴承130是围绕轴126与转子129的部分151之间的中心131的旋转联接器。转子129的偏心部分151固定到以联接器中心131为中心定位的外座圈或环190，使得环190随偏心部分151的旋转而旋转。环190具有内孔和球形内径表面191，并且绕孔轴线定向。轴126的与端部162相对的端部161延伸穿过具有外径球形表面193的球192并与之滑动接合。球192被保持在外环190中，其中球192的表面193与外环190的表面191滑动接合。因此，外环190随着转子129的偏心部分151的旋转而旋转，并且球192可与质量块轴126相对于外环190绕联接器中心131以至少两个运动度旋转。具有座圈和球的球形轴承以基本上相同的方式配置在转子129的偏心部分151与其他两个轴之间。

如图13所示，在该实施例中，轴126的端部162凹入在球183的圆柱形凹穴159B中，并且包括向外延伸的环形边缘166B。如图所示，通过在一侧上在轴126的中间部分163上向外延伸环形边缘166A，在球183和球188之间在轴126上向外延伸轴套168，并且在另一侧上向外延伸在轴126的环形边缘166B，来约束轴126在球183和球188的通孔中沿轴轴线48A的轴向运动，使得轴126不会相对于联接器中心127和137沿着轴轴线48A在任一方向上轴向地移动。

如图所示，球192包括围绕轴轴线48A定向的圆柱形凹穴159A，而轴126的端部161从该凹穴延伸出来。轴126的端部161包括向外延伸的环形端部边缘166C。螺旋弹簧58围绕轴126的端部161和轴轴线48A定向，并在一侧上的轴126的环形端部边缘166C和另一侧上的球192的凹穴159的基座160之间处于压缩状态。尽管示出并描述了压缩螺旋弹簧，但是其他偏置机构可以用作替代物。轴端部161也可在球192的通孔中滑动，并且轴126与球192滑动接合，使得轴126可相对于球192和联接器中心131沿着轴轴线48A轴向地移动，并且轴126可以绕轴轴线48A相对于球192和联接器中心131旋转。其他两个轴具有相同的故障保护配置。

如图13和图14所示，弹簧58用作故障保护装置，其将端部边缘166C推离球192和联接器中心131。在该实施例中，位移角41具有零度的故障保护位移角。图13示出了处于最大合成力配置的振动控制质量块123，其中弹簧58被完全压缩并且沿着轴线48A在频率转子135的联接器中心137与振幅转子129的联接器中心131之间的距离64A最大。如图14所示，弹簧58提供一种力，该力在缺乏足够大小的反作用力的情况下将频率转子135的联接器中心137拉得更靠近振幅转子129的联接器中心131，从而使联接器中心137和131之间沿轴轴线48A的距离从图13中所示的距离64A减小到图14中所示的距离为64B。这种力在缺乏足够大小的反作用力的情况下，也迫使振幅转子129和频率转子135达到零度的位移角41。由此，故障保护装置57的弹簧58在轴126上介于转子129、频率转子135和振动控制质量块123之间的弹簧力将振动抑制***偏置到一种故障保护配置下，在该故障保护配置下公共中心联动轴线48与中心轴线20相交，使得如图5A那样，质心25在轴线20处旋转，并且位移角41为零度，而位移距离45大致为零(d＝0)。当马达100和200不通电并且给定旋翼桨毂119围绕中心轴线20的操作频率或转速范围时，弹簧58具有将质心25移动到中心轴线20所需要的弹簧力。包括但不限于如下所述的其他故障保护机构可以用作将位移角41偏置到特定的期望故障保护角的替代方式。

尽管在该实施例中，在质量块123、转子129和转子135与轴26A、26B和26C之间的联接器24A、24B、24C、36A、36B、36C、30A、30B和30C包括球形轴承，但是可以想到，可以采用其他各种替代旋转联接器或枢转接头。例如但不限于，可以采用在质量块123、转子129和转子135与轴26A、26B和26C之间的替代万向或万向联接器。

尽管此实施例示出了马达100和200与转子129和135之间的中间齿轮系，但是作为另一种替代而不是限制，转子129和135可以由马达100和200直接驱动。

尽管该实施例示出并描述了这样一种***，其质心25与由分别通过联接器24A、24B和24C的联接器中心27A、27B和27C的圆心限定的质量块123的中心轴线65重合，但是作为另一种替代而不是限制，质量块环123的质心可以与中心65偏离一偏心距离。类似地，尽管该实施例示出并描述了具有与中心轴线20重合的质心的平衡频率转子135，但是作为另一替代不是限制，频率转子135可以具有其自身的质心，其与公共轴线38和/或中心轴线20偏离一径向距离。类似地，尽管该实施例示出并描述了平衡振幅转子129，其在外偏心部分151和内部从动部分150之间的组合质心与中心轴线20重合，但是作为另一替代而不是限制，振幅转子129可以具有其自己的质心，其与中心轴线20偏离一径向距离。

图15是图3中所示的振动抑制单元的替代的直接驱动的部件式质量块组件实施例215的竖向截面图。该实施例类似于实施例115，但是直接驱动的，具有由质量块部件223和235的重心25A和25B限定的质心25的质量块组件247，并且包括故障保护装置257。

单元215具有振动控制质量块组件247，其通常包括可变质量块部件223、频率质量块部件235、振幅质量块部件251以及在可变质量块部件223、频率质量块部件235和振幅质量块部件251之间延伸的三个质量块联动装置226A、226B和226C。质量块组件247由频率转子235驱动以如下文进一步描述的那样围绕旋转中心轴线20旋转。质量块组件247如下文进一步描述的那样旋转地联接至振幅转子250。

可变质量块部件223在球形轴承224A、224B和224C处旋转地联接到每个质量块联动装置226A、226B和226C。振幅质量块部件251分别在球形轴承230A、230B和230C处旋转地联接至每个质量块联动装置226A、226B和226C。质量块部件和频率转子235分别在球形轴承236A、236B和236C处旋转地联接至每个质量块联动装置226A、226B和226C。马达400直接旋转地联接到频率质量块部件转子235。马达300直接旋转地联接至振幅转子250。

单元壳体217包括：大致圆柱形基座217A，其围绕中心轴线20同轴地定位在桨毂119上；外圆柱形支撑框架217B，其从基座217A向上延伸并且围绕中心轴线20与桨毂119同轴地定向；内圆柱形支撑框架217D，其从基座217A向上延伸并围绕中心轴线20与桨毂119同轴地定向；以及上圆顶217C，其覆盖组件215。内框架217D的内径限定内开口221。

壳体217支撑振幅马达300和频率马达400。在该实施例中，转子235和250分别由马达400和300直接驱动。马达300直接旋转地联接至转子250，而马达400直接旋转地联接至转子235。马达300包括固定在框架217上的定子301和相对于定子301绕轴线20旋转的转子250。上下轴承305作用在转子250与壳体217之间，使得转子250可相对于壳体217绕轴线20旋转。在该实施例中，马达300是旋转式无刷永磁电动机，其转子250具有围绕其面向定子的环形边缘间隔开的永磁体，而其定子301具有被激励以沿任一旋转方向绕轴线20驱动转子250的线圈。

马达400包括固定到框架217上的定子401和相对于定子401绕轴线20旋转的转子235。上下轴承405作用在转子235与壳体217之间，使得转子235可相对于壳体217绕轴线20旋转。在该实施例中，马达400是旋转式无刷永磁电动机，其转子235具有围绕其面向定子的环形边缘间隔开的永磁体，而其定子401具有被激励以沿任一旋转方向绕轴线20驱动转子235的线圈。在该实施例中，中心轴线20、马达300轴线和马达400轴线是同轴的。

内部直接驱动的振幅转子250旋转地联接至外质量块部件251，使得外质量块部件251和内部振幅转子250可相对于彼此旋转。如下文进一步所述，外质量块部件251经由质量块联动装置226A、226B和226C与频率转子235一起旋转，而频率转子235又由马达400围绕中心轴线20直接驱动。如下面进一步描述的那样，振幅转子250具有振幅中心轴线32，其由马达300独立于频率转子235而被选择性地驱动以绕中心轴线20旋转。

振幅转子250包括具有与中心轴线20重合的从动孔轴线的内环形孔252和具有与振幅公共中心轴线32重合的边缘轴线的外环形边缘253。联动装置226A、226B和226C旋转地联接至外质量块部件251。外质量块部件251具有与振幅转子250的外环形边缘253的边缘轴线重合的孔轴线的内环形孔254。如图所示，振幅联接器中心231A、231B和231C以及外质量块部件251将全部随着频率转子235的旋转而围绕振幅中心轴线32旋转。环形轴承255作用在振幅转子250和外质量块部件251之间，以使得外质量块部件251经由联动装置226A、226B和226C随着频率转子235相对于振幅转子250的旋转而旋转。如下面进一步解释的那样，振幅转子250和外质量块部件251围绕轴线32的相对角度位置由此决定振幅中心轴线32围绕中心轴线20的角度位置。

如图所示，频率转子250由壳体217D旋转地支撑。上下轴承对305分别作用在框架217D的外圆柱形轴承表面和振幅转子250的相对的内圆柱形轴承表面之间。转子250配置为在上下轴承对305上绕轴线20旋转。因此，转子250通过滚动轴承305而安装到壳体217上，使得转子250可相对于壳体217旋转。

下质量块部件251由振幅转子250旋转地支撑。上下轴承对255分别作用在振幅转子250的外圆柱形轴承表面253和质量块部件251的相对的内圆柱形轴承表面254之间。质量块部件251配置为在上下轴承对255上绕轴32旋转。因此，质量块部件251通过滚动轴承255而安装到振幅转子250上，使得质量块部件251可相对于振幅转子250旋转。

如图所示，上质量块部件223经由分别具有联接器中心227A、227B和227C的三个球形轴承224A、224B和224C，而由分别由轴226A、226B和226C的顶端旋转地支撑。每条轴226A、226B和226C分别经由具有联接器中心237A、237B和237C的球形轴承236A、236B和236C，而由中间质量块部件和频率转子235旋转地支撑。每条轴226A、226B和226C均经由分别具有联接器中心231A、231B和231C的球形轴承230A、230B和230C，而由下质量块部件251旋转地支撑。

如上所述和如图所示，球形轴承224A、224B和224C分别在联接器中心227A、227B和227C处将质量块部件223联接至轴226A、226B和226C。轴承224A、224B和224C的联接器中心227A、227B和227C在绕可变质量块公共中心65的圆周上沿周向基本上等距地间隔开，并且也分别与公共中心65基本上等距地径向间隔开一公共距离。在该实施例中，上质量块部件223包括大致环状圆柱形构件，其也被不对称地配重并且使得其具有与公共中心65偏离一偏心径向距离67A的质心25A。

球形轴承236A、236B和236C分别在联接器中心237A、237B和237C处将质量块部件和转子235联接至轴226A、226B和226C。轴承236A、236B和236C的联接器中心237A、237B和237C在围绕频率公共中心38的圆周上基本上等距地沿周向间隔开，并且也分别与公共中心38沿径向基本上等距地间隔开一公共距离。在该实施例中，中间质量块部件和转子235包括大致环状圆柱形构件，其也被不对称地配重并且使得其具有与频率公共中心38偏离一偏心径向距离67B的质心25B。

球形轴承230A、230B和230C分别在联接器中心231A、231B和231C处将质量块部件251联接至轴226A、226B和226C。轴承230A、230B和230C的联接器中心231A、231B和231C在围绕振幅公共中心32的圆周上基本上等距地沿周向间隔开，并且也分别与公共中心32基本上等距地径向间隔开一公共距离。在该实施例中，下质量块部件251包括大致对称的环状圆柱形构件，其对称地配重并且使得其具有与公共中心32同心的质心25C。

在该实施例中，振幅转子250包括不对称地配重的大致圆形盘，并且使得其具有质量和质心25D以及下质量块部件251围绕旋转中心轴线20的合成操作分力矢量42D(其与质量和质心25C平衡)和合成操作分力矢量42C，使得它们的分力矢量42C和42D大小相等且方向相反以提供平衡的配置。因此，可变质量块Cg 25A和频率Cg 25B及其合成操作分力矢量42A和42B是主要的，并受到控制以提供所期望的净振动控制力矢量42。

在该实施例中，各个联接器中心与它们各自的公共轴线之间的距离都基本上相同。每条轴226A、226B和226C是分别绕质量块联动轴线248A、248B和248C定向的大致圆柱形实心构件。轴226A、226B和226C的轴线248A、248B和248C分别延伸穿过联接器中心231A、237A和227A，231B、237B和227B以及231C、237C和227C，并且彼此平行，并且与平行的公共中心联动轴线48基本上等距地径向间隔开一公共距离。如图所示，公共中心联动轴线48延伸穿过上质量块部件223的公共中心65、中间质量块部件235的公共中心38和下质量块部件251的公共中心32。

如图所示和上文所述，球形轴承230A、230B和230C在轴226A、226B和226C与质量块组件247的下质量块部件251之间的中心231A、231B和231C未围绕中心轴线20(a1)同心地定位。相反，球形轴承230A、230B和230C的中心231A、23IB和231C被定向并且与公共中心32间隔开相等的径向距离。公共中心32与振幅转子250对准，使得公共中心32(p1)与中心轴线20(a1)垂直地偏离第一径向联接器距离34(r2)。类似地，球形轴承236A、236B和236C在轴226A、226B和226C与质量块组件247的频率转子235之间的中心237A、237B和237C未围绕中心轴线20(a1)同心地定位。相反，球形轴承236A、236B和236C的中心237A、237B和237C被定向并且与公共中心38间隔开相等的径向距离。而且，公共中心38与频率转子235对准，使得公共中心38(p1)与中心轴线20(a1)垂直地偏离第二径向联接器距离40(r1)。如图所示，第一径向联接器距离34不同于第二径向联接器距离40。在该实施例中，第一径向联接器距离34约为第二径向联接器距离40的两倍。球形轴承224A、224B和224C在轴226A、226B和226C与质量块组件247的上质量块部件223之间的中心227A、227B和227C未围绕中心轴线20(a1)同心地固定。相反，球形轴承224A、224B和224C的中心227A、227B和227C被定向并且与公共中心65间隔开相等的径向距离，该公共中心65可以围绕中心轴线20选择性地移动。

如在实施例15和115中那样，上质量块部件223、频率转子部件235和下质量块部件251相对于中心轴线20轴向堆叠，使得振幅公共中心32(p1)相对于中心轴线20(al)与公共中心65轴向地偏离第一轴向联接器距离43(h1+h2)。频率联接器中心38又相对于中心轴线20与公共中心65轴向地偏离第二轴向联接器距离44(h1)。因此，振幅联接器中心32相对于中心轴线20与频率联接器中心38轴向地偏离联接器距离46(h2)。第一轴向联接器距离43不同于第二轴向联接器距离44。在该实施例中，第一轴向联接器距离43大于第二轴向联接器距离44。

如图所示，基于公共中心32与轴线20的径向位移距离34和公共中心38与中心轴线20的径向位移距离40，可变质量块223的公共中心65与中心轴线20具有一选择性可变径向位移距离69(x)，其范围从如图18、18A和18B所示的最小距离(x＝0)到如图16、17、17A和17B所示的最大距离(x max)。

如图所示，同样基于上质量块部件223的可变质心25A和频率转子部件235的频率质心25B的重量和位置，例如它们分别与公共中心65和公共中心38的径向位移距离67A和67B，质量块组件247的质心25与中心轴线20具有的选择性可变径向位移距离45(d)，其范围为从如图16、17、17A和17B所示的最小距离(d＝0)到如图18、18A和18B所示的最大距离(dmax)。

振幅公共中心32和频率公共中心38围绕中心轴线20具有选择性可变位移角41(Δ<(p1，p2))，该位移角41由在中心轴线20和垂直于中心轴线20的振幅公共中心32之间延伸的线34A与在中心轴线20和垂直于中心轴线20的频率公共中心38之间延伸的线40A之间的夹角限定。如图所示，通过有选择地分别在零度和180度之间改变位移角41，有选择地在最小距离(d＝0)和最大距离(dmax)之间改变质心25与中心轴线20的径向位移距离45(d)的大小。如图所示，可以控制转子250和235的相对旋转以改变位移角41，从而改变位移距离45(d)，以产生围绕中心轴线20具有可控振幅和频率的振动控制力矢量42。

经由转子235在直径为40(r1)的圆形路径中绕中心轴线20(a1)驱动联动装置36A、36B和36C的公共中心38(p1)。转子235沿旋转方向22以旋转频率(ω2)选择性地驱动转子235。因此，转子235绕轴线20的旋转引起频率公共中心38绕轴线20的旋转。因为轴26A、26B和26C将转子235旋转地连接至下质量块部件251，所以下质量块部件251随转子235旋转。如果振幅转子250不经由马达300旋转，则下质量块部件251将与频率转子235一起围绕联动装置30A、30B和30C的公共中心32(p1)沿旋转方向22以旋转频率(ω2)旋转。因此，转子235绕轴线20的旋转引起下质量块部件251的旋转。

联动装置36A、36B和36C的公共中心32(p2)经由振幅转子250在半径为34(r2)的圆形路径上绕中心轴线20(a1)移动。转子250沿旋转方向22以旋转频率(ω1)选择性地驱动转子250。因此，转子250绕轴线20的旋转使公共中心32绕轴线20移动。因此，公共中心32和公共中心38可以被选择性地驱动以同时绕轴线20旋转。当公共中心32和公共中心38被驱动以相同的速度(ω1＝ω2)绕轴线20旋转时，位移角41(因而位移距离45(d))保持恒定。为了改变位移角41，从而改变位移距离45(d)以产生期望的振动控制力矢量42，驱动公共中心32和公共中心38以不同的速度(ω1≠ω2)绕轴线20旋转，直到获得期望的位移距离45(d)和振动控制力矢量42的大小。控制公共中心32和第二公共中心38关于中心轴线20彼此的相对位置以控制质心25与中心轴线20的距离45。在该实施例中，这样的距离其范围可以从如图18、18A和18B所示的一最大偏心距离(dmax)到如图16、17、17A和17B所示的最小偏心距离(d＝0)，该最大偏心距离(dmax)是在位移角41为零度时，使得公共中心32和公共中心38围绕中心轴线20成角度地对准的距离，而该最小偏心距离(d＝0)是在位移角41大约为180度时，使得公共中心32和公共中心38关于中心轴线20彼此最远并且质心25位于中心轴线20上的距离。

可以控制振幅转子250和公共中心32以及频率转子235和公共中心38绕轴线20的相对运动，以及质量块组件247的合成力矢量42，以调整合成抗振力42的最大值。在该实施例中，单元215的峰值力大小可以从如图18、18A和18B所示的最大力模式调整到如图16、17、17A和17B所示的零力或最小力模式。

图18、18A和18B示出了振幅转子250和公共中心32之间相对于频率转子235和公共中心38围绕轴线20的一种对准，这种对准被控制成提供绕轴线20的最大峰值抗振力。在该实施例和最大力配置下，控制质量块组件247以使得位移角41大约为零度，并且偏心距离45为最大值(dmax)以使得使质量块组件247的质心25围绕轴线20的运动以及合成力矢量42为最大值。如图所示，在位移角41为零度的情况下，上质量块部件223的质心25A和转子部件235的质心25B围绕中心轴线20成角度地对准。在这种配置下，力矢量42A和42B围绕中心轴线20求和，以提供最大的净力矢量42。在该实施例和配置下，上可变质量块223的质心25A被布置成使得上可变质量块成分223的公共中心65的径向位移距离69是与中心轴线20的最小距离(x＝0)，使得上可变质量块部件223的公共中心65与中心轴线20同心，并且公共中心联动轴线48在公共中心65处与中心轴线20相交。

图16、17、17A和17B示出了最小值配置，其基本上不产生抗振力。在该实施例和模式中，控制质量块组件247以使位移角41约为180度，并且偏心距离45处于最小值(d＝0)以使得质心25在轴线20处旋转并且合成力矢量42为最小值。如图所示，在位移角41为180度的情况下，上质量块部件223的质心25A和转子部件235的质心25B围绕中心轴线20倾斜180度。在该配置中，力矢量42A和42B绕中心轴线20抵消，以提供在该实施例中为基本为零的最小值的净力矢量42。在该实施例和最小值配置下，上可变质量块223的质心25A被布置成使得上可变质量块部件223的公共中心65的径向位移距离69为距中心轴线20的最大距离(xmax)。

在中间力配置下，可以控制质量块组件247的质心25的圆周运动和合成力矢量42以提供小于最大值但大于零的大小。为了减小合成抗振力42的最大量，控制振幅转子250相对于频率转子235的转速的转速(ω)以及公共中心32和38各自的相对转速，以使位移角41增加到0度以上，并且偏心距离45小于最大值(d)。这样的增加可以在从零到180度的范围内，其中180度是如图16、17、17A和17B中所示的基本为零的最小值，而零度是如图18、18A和18B所示的最大值。

选择上质量块部件223和频率转子部件235分别相对于公共中心65和公共中心38的重心25A和重心25B的位置和质量，以提供所期望的净位移45和净力矢量42的范围。因此，虽然已经显示和描述了d＝0到dmax的偏心位移45范围，以及从零到最大值范围的净力，但是该范围可以从大于零(d>0)的dmin到dmax，根据需要给出所期望的操作参数。而且，代替平衡力分量25C和25D，可以采用替代配置来提供期望的操作范围。此外但不限于，可以将附加质量块部件添加到质量块组件247，以一起围绕公共频率轴38和旋转中心轴线20旋转。

如在其他实施例中一样，为了使力大小曲线与期望的期望峰值力匹配，质心25的圆周运动以及合成力矢量42被控制在最大力模式和最小力模式之间以达到期望大小的抗振力42。在该实施例中，质心25的圆周运动以及合成力矢量42通过使控制器70相对于彼此驱动马达300和马达400而保持在期望的定向上，使得马达300绕轴线20以第一转速(ω1)旋转振幅转子250和公共中心32，而马达400绕轴线20以基本上与第一转速(ω1)相同的第二转速(ω2)旋转频率转子235和公共中心38。因此，控制器分别通过保持振幅转子250和公共中心32的转速与频率转子235和公共中心38围绕轴线20的转速之间的速度常数来保持期望操作幅度的圆形振动控制力42。一旦建立了振幅转子250和频率转子235之间的期望关系，并且限定了两个偏心公共中心点32和38之间的位移角41，力42的大小就恒定，而振幅转子250和频率转子235绕轴线20沿相同方向以相同速度旋转。

在该实施例中，振幅转子250和公共中心32以及频率转子235和公共中心38围绕轴线20相对于彼此的定向以及合成力矢量42通过控制器70相对于彼此驱动马达300和马达400而变更或改变，使得马达300以第一转速(ω1)绕轴线20旋转振幅转子250和公共中心32，而马达400以基本上不等于第一转速(ω1)的第二转速(ω2)绕轴线20旋转频率转子235和公共中心38。因此，控制器70通过将振幅转子250和公共中心32围绕轴线20的转速与频率转子235和公共中心38围绕轴线20的转速之间的速度差改变成不同于大致1比1来改变振动控制力42的期望操作幅度。一旦振动控制力42达到期望操作幅度，控制器70就返回到大致1比1的、振幅转子250和公共中心32绕轴线20的转速与频率转子235和公共中心38围绕轴线20的转速之间的速度差。

图17C和18C示出了故障保护装置257的放大图，该故障保护装置257将振幅转子250和频率转子235偏置到如图17、17A、17B和17C所示的故障保护配置，其中质心25沿轴线20旋转并且位移角41为180度并且位移距离45基本为零(d＝0)。

在该实施例中，在振幅转子250、频率转子235和振动控制质量块223之间延伸的每个联动装置226A、226B和226C包括故障保护装置257，该故障保护装置257具有绕轴轴线248定向的螺旋弹簧258并且作用在联接器236的联接器中心237和联接器230的联接器中心231之间。在该实施例中，以图15中所示的在振幅转子229、频率转子235和振动控制质量块223之间的三个联动装置之一为例，在轴226和上质量块部件223之间设置有围绕中心227的旋转联接器224。上质量块部件223被固定到围绕联接器中心227定向的外座圈或环280，使得环280随着上质量块部件223的旋转而旋转。环280具有内孔和球形内径表面282，并且围绕孔轴线定向。轴226的端部262延伸穿过具有外径表面284的球283并与之附接。球283保持在外环280中，其中球283的表面284与外环280的表面282滑动接合。因此，外环280随着上质量块部件223的旋转而旋转，并且球283可与质量块轴226一起相对于外环280围绕联接器中心227以至少两个运动度旋转。以这种方式，在上质量块部件223与每个轴226A、226B和226C之间配置了具有座圈和球的球形轴承。类似地，球形轴承236是围绕轴226和转子235之间的中心237的旋转联接器。转子235固定到外座圈或环285，其围绕联接器中心237定向以使得环285随着转子235的旋转而旋转。环285具有内孔和球形内径表面286，并且围绕孔轴线定向。轴226的位于端部261和262之间的中间部分穿过具有外部球形直径表面289的球288并与之附接。球288保持在外环285中，其中球288的表面289与外环285的表面286滑动接合。因此，外环285随转子235的旋转而旋转，并且球288可与质量块轴226一起绕联接器中心237相对于外环285以至少两个运动度旋转。以这种方式，在转子235与每个轴226A、226B和226C之间配置有具有座圈和球的球形轴承。类似地，球形轴承230是围绕轴226和下质量块部件251之间的中心231的旋转联接器。下质量块部件251被固定到围绕联接器中心231定向的外座圈或环290，使得环290随着下质量块部件251的旋转而旋转。环290具有内孔和球形内径表面291，并且绕孔轴线定向。轴226的与端部262相对的端部261延伸穿过具有外径球形表面293的球292并与之滑动接合。球292保持在外环290中，其中球292的表面293与外环290的表面291滑动接合。因此，外环290随着下质量块部件251的旋转而旋转，并且球292可与质量块轴226一起绕联接器中心231相对于外环290以至少两个运动度旋转。以这种方式，在下质量块部件251与每个轴226A、226B和226C之间配置了具有座圈和球的球形轴承。

如图17C所示，在该实施例中，轴226的端部262凹入在球283的圆柱形凹穴259C中，并且包括向外延伸的环形边缘266B。如图所示，通过在一侧上使在轴226的中间部分上的环形边缘266A向外延伸，使在轴226上的轴套268在球283与球体288之间向外延伸，并在另一侧上使轴226的环形边缘266B向外延伸，来约束轴226在球283和球288的通孔中沿轴轴线248的轴向运动，使得轴相对于联接器中心227和237不沿轴轴线248在任一方向上轴向移动。

如图所示，球292包括围绕轴轴线248定向的圆柱形凹穴259A，轴226从该凹穴259A朝向球288延伸。球288包括围绕轴轴线248定向的圆柱形凹穴259B，轴226从该凹穴259B朝向球292延伸。螺旋弹簧258围绕轴226和轴226的轴轴线248定向，并且在一侧上的球288的凹穴259B的底部处的环形端部边缘266A与另一侧上的球192的凹穴259A的底部260之间处于压缩状态。尽管示出并描述了压缩螺旋弹簧，但是其他偏置机构可以用作替代物。轴端部261也可在球292的通孔中滑动，并且轴226与球292滑动接合，以使轴226相对于球292和联接器中心231沿轴轴线248轴向地移动，并且轴226可以绕轴轴线248相对于球292和联接器中心231旋转。所有三个轴226A、226B和226C均具有相同的故障保护装置257配置。

如图17C和18C所示，弹簧258用作一种故障保护装置，其使球192和联接器中心131偏离球288和联接器中心237。在该实施例中，位移角41具有180度的故障保护位移角。图18C示出了处于最大合成力配置的质量块组件247，其中弹簧258被完全压缩，并且沿轴线248在联接器中心231与联接器中心237之间的距离264A为最小值，而频率转子235的联接器中心38与振幅转子250的联接器中心32之间的距离为最小值。如图17C所示，弹簧258提供的力在没有足够大小的反作用力的情况下沿轴轴线248将联接器中心237和231之间的距离264C从图18C中所示的距离264A扩展到图17C中所示的完全延伸距离264B，这迫使频率转子235的联接器中心237远离振幅转子250的联接器中心231。在没有足够大小的反作用力的情况下，该力也迫使振幅转子250和频率转子235达到180度的位移角41。从而，在振幅转子250和频率转子235之间的在轴226上的故障保护装置257的弹簧258的弹簧力将振动抑制***偏置到故障保护配置，在该故障保护配置中，质心25在轴线20处旋转，并且位移角41为180度，而位移距离45基本为零(d＝0)，如图17、17A、17B和17C所示。弹簧258设置有当马达300和400不通电并且给定旋翼桨毂119围绕中心轴线20的操作频率或转速范围时将质心25移动到中心轴线20所需要的弹簧力。包括但不限于如下所述的其他故障保护机构可以用作将位移角41偏置到特定的期望故障保护角的替代方式。

尽管在上述实施例中，质量块组件的联动装置之间的联接器包括球形轴承，但是可以想到，可以采用其他各种替代的旋转联接器或枢转接头。例如但不限于，图19-22示出了具有万向节或万向节联接器336A、336B和336C的替代实施例315，该万向节或万向节联接器336A、336B和336C分别在联动装置326A、326B和326C与频率转子335之间具有故障保护装置357A、357B和357C。该实施例与实施例215类似，具有质量块组件347，该质量块组件347通常包括可变质量块部件223、频率质量块部件335、振幅质量块部件251以及在可变质量块部件223、频率质量块部件335和振幅质量块部件251之间延伸的三个质量块联动装置326A、326B和326C。质量块组件357由频率转子335驱动，以如上所述那样绕旋转中心轴线20旋转。如上所述，质量块组件357旋转地联接到振幅转子250。

如上所述，上质量块部件223分别通过球形轴承224A、224B和224C旋转地联接至每个质量块联动装置326A、326B和326C。如上所述，下质量块部件251分别通过球面轴承230A、230B和230C旋转地联接至每个质量块联动装置326A、326B和326C。

然而，在该实施例中，质量块部件和频率转子335分别在故障保护万向轴承336A、336B和336C处旋转地联接至每个质量块联动装置326A、326B和326C。如图21和22所示，每个联接器336A、336B和336C均包括具有第一轭390的万向联接器，该第一轭390连接至频率转子335并随其旋转。联动装置326包括枢转轴393A，该枢转轴393A定向成在枢转轴线370A上垂直于联动装置轴线348。第二轭391包括枢转轴393B，该枢转轴393B定向成在枢转轴线370B上垂直于轴轴线348和枢转轴线370A。第二轭391分别由枢转轴393A和枢转轴393B可旋转地支撑在联动装置326和第一轭390之间。轴326的枢转轴393A可旋转地支撑在第二轭391中，使得轴326绕枢转轴线370A相对于第二轭391自由旋转。第二轭391的枢转轴393B旋转地支撑在第一轭390中，使得第二轭391相对于第一轭390和频率转子335绕轴线370B自由旋转。因此，轴326相对于频率转子335围绕枢转轴线370A和枢转轴线370B自由旋转。轴承394作用在绕枢转轴线370A定向的第一枢转轴393A与轴326之间。轴承395作用在绕枢转轴370B定向的枢转轴393B与第一轭390之间。

如图所示，在该替代配置中，联接器中心237分别位于枢转轴393A和枢转轴393B的枢转轴线370A与枢转轴线370B的相交处。因此，联接器中心237随着轭390和频率转子335围绕轴线20的旋转而绕轴线20旋转，并且轭391和轴326围绕联接器中心237相对于频率转子335以至少两个运动度旋转。

如图21所示，在该实施例中，万向联接器336包括具有扭转弹簧358的故障保护装置357。扭转弹簧358围绕枢转轴线370B定向，并且在第一端359A上连接至与频率转子335相连的第一轭390，而在第二端359B上连接至第二轭391。因此，弹簧359约束了轭390相对于轭391的运动。虽然示出并描述了扭转弹簧，但是其他偏置机构可以用作替代物。

因此，故障保护装置357可以被设置成相对于轴326和轴轴线348绕枢转轴线370B的旋转而偏向任何期望的中间位置。因此，可以在联动轴线348和枢转轴线370A之间建立期望的中间角341A，并且故障保护装置357将约束联动轴线围绕枢转轴线370B从这种中间角出发的任何旋转。角度341与频率转子335和振幅转子250之间的位移角41成比例。因此，仅作为示例而非限制，如果位移角41具有180度的期望故障保护位移角，则扭力弹簧358可被设置为在位移角41为180度的角度341处不提供偏置力，这在该实施例中将是关于联动装置轴线348围绕枢转轴370B的旋转运动的操作范围的最小角度(Δmin)。当质量块组件247处于最大合成力配置时，扭转弹簧358将被完全扭转，并且角度341将为最大(Δmax)，其中沿轴线348的在联接器中心237和联接器中心131之间的距离达到最小值。因此，弹簧358将提供这样一种力，该力在没有足够大小的反作用力的情况下减小角度341，并且使联接器中心237和131之间的沿轴轴线348的距离从作为示例的图18C所示的距离264A，扩展到作为示例的图17C所示的完全延伸距离264B，这迫使频率转子235的公共中心38远离振幅转子250的公共中心32。在没有足够大小的反作用力的情况下，该力也迫使振幅转子250和频率转子335达到180度的位移角41。因此，轴承336A、336B和336C中的故障保护装置357的扭转弹簧358的弹簧力将振动抑制***偏置到故障保护配置，在该配置下，质心25沿轴线20旋转，位移角41为180度，并且位移距离45例如基本为如图17、17A、17B和17C所示的零(d＝0)。弹簧358设置有当马达300和400不通电并且给定了旋翼桨毂119围绕中心轴线20的操作频率或转速范围时将质心25移动到中心轴线20所需要的弹簧力。可以使用其他故障保护机构作为将位移角41偏置到特定的所需故障保护角的替代方法。而且，可以设置故障保护装置357以将位移角41偏置到除了位移距离45基本为零的角度之外的期望角度。因此，故障保护装置357可以被设置成偏置到振动抑制***的运动的操作范围内的任何位置。

在一些实施例中，振动抑制单元可产生施加到直升机的其他部件或其他类型的机器、设备、交通工具或装置的力。例如，振动抑制单元15可以被安装到直升机16的机身21，用于基于传感器测量结果直接向机身提供期望的力。

尽管已经示出和描述了改进型振动抑制***的当前优选形式，并且讨论了其一些修改，但是本领域技术人员将容易理解，在不脱离本发明的由权利要求限定和界定的范围的情况下，可以进行各种额外的改变和修改。

Claims (55)

1.一种用于旋转翼飞机的振动抑制***，该旋转翼飞机具有多个旋翼桨叶，其被安装到旋翼桨毂上并相对于飞机的非旋转主体以操作速度沿旋转方向绕旋转中心轴线被驱动，所述振动抑制***包括：

振动控制质量块组件，其具有质心和振动控制频率转子，所述频率转子具有与所述旋转中心轴线垂直地偏离一径向频率距离的频率中心轴线，所述频率转子被驱动以使所述频率中心轴线绕所述旋转中心轴线旋转；以及

振动控制振幅转子，其旋转地联接到所述质量块组件，所述振幅转子具有与所述旋转中心轴线垂直地偏离一径向振幅距离的振幅中心轴线，所述振幅转子独立于所述频率转子而被驱动以使所述振幅中心轴线绕所述旋转中心轴线旋转，所述振幅中心轴线和所述频率中心轴线具有选择性可变的位移角，其由在所述旋转中心轴线和所述振幅中心轴线之间延伸的线与在所述旋转中心轴线和所述频率中心轴线之间延伸的线之间的夹角所限定，

其中所述振幅转子和所述频率转子能控制成产生绕所述旋转中心轴线具有可控振幅和频率的振动控制力矢量。

2.根据权利要求1所述的振动抑制***，其中当所述位移角为零度时，所述质心与所述旋转中心轴线重合。

3.根据权利要求2所述的振动抑制***，其中所述质量块组件的所述质心包括距所述旋转中心轴线的选择性可变径向位移距离，其范围从一最小位移距离到一最大位移距离，并且当所述位移角为180度时，所述质心是距所述旋转中心轴线的所述最大位移距离。

4.根据权利要求1所述的振动抑制***，其中所述质量块组件的所述质心包括距所述旋转中心轴线的选择性可变径向位移距离，其范围从一最小位移距离到一最大位移距离，并且当所述位移角为180度时，所述质心是距所述旋转中心轴线的所述最小位移距离。

5.根据权利要求4所述的振动抑制***，其中当所述位移角为0度时，所述质心为距所述旋转中心轴线的所述最大位移距离。

6.根据权利要求1所述的振动抑制***，其中所述位移角包括故障保护角，并且还包括将所述位移角偏置到所述故障保护角的故障保护装置。

7.根据权利要求1所述的振动抑制***，其中所述质量块组件包括：

可变质量块，其具有第一质心；

频率质量块，其具有第二质心；

振幅质量块，其具有第三质心，

所述可变质量块、所述频率质量块和所述振幅质量块通过质量块联动装置旋转地连接，使得所述可变质量块、所述频率质量块和所述振幅质量块全部由所述频率转子驱动，以一起绕所述旋转中心轴线旋转。

8.根据权利要求7所述的振动抑制***，其中所述质量块联动装置包括第一联动装置，并且所述质量块组件包括：

第一可变质量块联接器，其处于所述第一联动装置与所述可变质量块之间，所述第一可变质量块联接器具有第一可变质量块联接器中心，该第一可变质量块联接器中心与可变中心轴线垂直地偏离第一可变质量块联接器距离；

第一频率质量块联接器，其处于所述第一联动装置和所述频率质量块之间，所述第一频率质量块联接器具有第一频率质量块联接器中心，所述第一频率质量块联接器中心与所述频率中心轴线垂直地偏离第一频率质量块联接器距离；以及

第一振幅质量块联接器，其处于所述第一联动装置和所述振幅质量块之间，所述第一振幅质量块联接器具有第一振幅质量块联接器中心，所述第一振幅质量块联接器中心与所述振幅中心轴线垂直地偏离第一振幅质量块联接器距离。

9.根据权利要求8所述的振动抑制***，其中所述径向振幅距离大于所述径向频率距离。

10.根据权利要求8所述的振动抑制***，其中所述质心、所述第一质心和所述可变中心轴线重合。

11.根据权利要求10所述的振动抑制***，其中当所述位移角为零度时，所述可变中心轴线与所述旋转中心轴线重合。

12.根据权利要求11所述的振动抑制***，其中所述质量块组件的所述质心包括距所述旋转中心轴线的选择性可变径向位移距离，其范围从一最小距离到一最大距离，并且当所述位移角为180度时，所述质心是距所述旋转中心轴线的所述最大位移距离。

13.根据权利要求8所述的振动抑制***，其中所述可变质量块的所述第一质心与所述可变中心轴线垂直地偏离第一径向偏心距离，并且所述频率质量块的所述第二质心与所述频率中心轴线垂直地偏离第二偏心距离。

14.根据权利要求13所述的振动抑制***，其中所述质量块组件的所述质心是所述可变质量块的所述第一质心和所述频率质量块的所述第二质心两者的函数。

15.根据权利要求14所述的振动抑制***，其中当所述位移角为180度时，所述质量块组件的所述质心与所述旋转中心轴线重合。

16.根据权利要求15所述的振动抑制***，其中所述第三质心与所述振幅中心轴线重合，并且所述质量块组件的所述质心是所述可变质量块的所述第一质心、所述频率质量块的所述第二质心和所述振幅质量块的所述第三质心的函数。

17.根据权利要求8所述的振动抑制***，其中所述位移角包括故障保护角，并且还包括将所述位移角偏置到所述故障保护角的故障保护装置。

18.根据权利要求17所述的振动抑制***，其中所述故障保护角为大致零度。

19.根据权利要求18所述的振动抑制***，其中所述故障保护装置包括作用在所述第一联动装置与所述第一振幅质量块联接器中心之间的弹簧。

20.根据权利要求19所述的振动抑制***，其中所述弹簧处于压缩状态，并且使所述第一频率质量块联接器中心和所述第一振幅质量块联接器中心朝向彼此偏置。

21.根据权利要求17所述的振动抑制***，其中所述故障保护角为大致180度。

22.根据权利要求21所述的振动抑制***，其中所述故障保护装置包括作用在所述第一频率质量块联接器中心与所述第一振幅质量块联接器中心之间的弹簧。

23.根据权利要求22所述的振动抑制***，其中所述弹簧处于压缩状态，并且使所述第一频率质量块联接器中心和所述第一振幅质量块联接器中心远离彼此偏置。

24.根据权利要求17所述的振动抑制***，其中所述故障保护装置包括作用在所述第一联动装置与所述频率质量块之间的弹簧。

25.根据权利要求24所述的振动抑制***，其中所述第一频率质量块联接器包括万向联接器，所述万向联接器具有：

第一轭，其随着所述频率质量块的旋转而旋转；

第二轭，其具有第一枢转轴，所述第一枢转轴由所述第一轭围绕第一枢转轴线旋转地支撑；

第二枢转轴，其连接到所述第一联动装置，并由所述第二轭绕第二枢转轴线旋转地支撑；并且

所述弹簧包括扭转弹簧，所述扭转弹簧围绕所述第二枢转轴线定向并且作用在所述第一轭和所述第二轭之间。

26.根据权利要求24所述的振动抑制***，其中所述第一联动装置包括第一轴，该第一轴绕第一轴轴线伸长，所述第一轴轴线延伸穿过所述第一可变质量块联接器中心、所述第一频率质量块联接器中心和所述第一振幅质量块联接器中心，并且所述弹簧包括扭转弹簧，该扭转弹簧使所述轴轴线和所述旋转中心轴线朝向或远离平行定向偏置。

27.根据权利要求24所述的振动抑制***，其中所述故障保护角介于零度和180度之间。

28.根据权利要求1所述的振动抑制***，其中所述振幅转子包括与所述旋转中心轴线重合的驱动轴线，并且所述质量块组件包括能相对于所述振幅转子绕所述振幅中心轴线旋转的偏心部分。

29.根据权利要求28所述的振动抑制***，其中所述振幅转子包括：内环形孔，其具有与所述旋转中心轴线重合的从动孔轴线；以及外环形边缘，其具有与所述振幅中心轴线重合的边缘轴线；并且所述偏心部分包括环形孔，该环形孔具有与所述边缘轴线重合的偏心孔轴线。

30.根据权利要求28所述的振动抑制***，其中所述振幅转子包括内环形孔，所述内环形孔具有与所述振幅中心轴线重合的从动孔轴线，并且所述偏心部分包括具有与所述从动孔轴线重合的边缘轴线的外环形边缘。

31.根据权利要求28所述的振动抑制***，其中所述振幅转子和所述质量块组件的所述旋转联接器包括处于所述振幅转子和所述偏心部分之间的环形轴承。

32.根据权利要求8所述的振动抑制***，其中所述振幅转子包括与所述旋转中心轴线重合的驱动轴线，并且所述质量块组件的所述振幅质量块能相对于所述振幅转子围绕所述振幅中心轴线旋转。

33.根据权利要求32所述的振动抑制***，其中所述振幅转子包括：内环形孔，其具有与所述旋转中心轴线重合的从动孔轴线；以及外环形边缘，其具有与所述振幅中心轴线重合的边缘轴线；并且所述质量块组件的所述振幅质量块包括环形孔，该环形孔具有与所述边缘轴线重合的偏心孔轴线。

34.根据权利要求32所述的振动抑制***，其中所述振幅转子包括内环形孔，所述内环形孔具有与所述振幅中心轴线重合的从动孔轴线，并且所述质量块组件的所述振幅质量块包括外环形边缘，所述外环形边缘具有与所述从动孔轴线重合的边缘轴线。

35.根据权利要求32所述的振动抑制***，其中所述振幅转子和所述质量块组件的所述旋转联接器包括处于所述振幅转子和所述质量块组件的所述振幅质量块之间的环形轴承。

36.根据权利要求1所述的振动抑制***，其中所述振幅转子相对于所述旋转中心轴线径向地约束所述质量块组件。

37.根据权利要求8所述的振动抑制***，其中所述质量块联动装置包括第二联动装置和第三联动装置，并且所述质量块组件包括：

第二可变质量块联接器，其处于所述第二联动装置和所述可变质量块之间，所述第二可变质量块联接器具有第二可变质量块联接器中心，所述第二可变质量块联接器中心与所述可变中心轴线垂直地偏离第二可变质量块联接器距离；

第二频率质量块联接器，其处于所述第二联动装置和所述频率质量块之间，所述第二频率质量块联接器具有第二频率质量块联接器中心，所述第二频率质量块联接器中心与所述频率中心轴线垂直地偏离第二频率质量块联接器距离；

第二振幅质量块联接器，其处于所述第二联动装置和所述振幅质量块之间，所述第二振幅质量块联接器具有第二振幅质量块联接器中心，所述第二振幅质量块联接器中心与所述振幅中心轴线垂直地偏离第二振幅质量块联接器距离；

第三可变质量块联接器，其处于所述第三联动装置和所述可变质量块之间，所述第三可变质量块联接器具有第三可变质量块联接器中心，所述第三可变质量块联接器中心与所述可变中心轴线垂直地偏离第三可变质量块联接器距离；

第三频率质量块联接器，其处于所述第三联动装置与所述频率质量块之间，所述第三频率质量块联接器具有第三频率质量块联接器中心，所述第三频率质量块联接器中心与所述频率中心轴线垂直地偏离第三频率质量块联接器距离；

第三振幅质量块联接器，其处于所述第三联动装置和所述振幅质量块之间，所述第三振幅质量块联接器具有第三振幅质量块联接器中心，所述第三振幅质量块联接器中心与所述振幅中心轴线垂直地偏离第三振幅质量块联接器距离。

38.根据权利要求37所述的振动抑制***，其中

所述第一、第二和第三可变质量块联接器距离相同；

所述第一、第二和第三频率质量块联接器距离相同；并且

所述第一、第二和第三振幅质量块联接器距离相同。

39.根据权利要求1所述的振动抑制***，包括：

第一马达，其被驱动以使所述振幅转子绕所述旋转中心轴线旋转；

第二马达，其被驱动以使所述频率转子绕所述旋转中心轴线旋转；以及

控制器，其接收输入信号并向所述第一马达和所述第二马达输出命令信号，以控制所述振幅中心轴线绕所述旋转中心轴线的转速、所述频率中心轴线绕所述旋转中心轴线的转速以及所述位移角。

40.根据权利要求39所述的振动抑制***，其中所述控制器改变所述位移角以改变所述振动控制力矢量的所述操作幅度。

41.根据权利要求40所述的振动抑制***，其中所述位移角能从0度至360度变化。

42.根据权利要求39所述的振动抑制***，其中所述控制器保持恒定的位移角，以使所述振动控制力矢量围绕所述旋转中心轴线圆周地保持期望的恒定操作幅度。

43.根据权利要求39所述的振动抑制***，其中所述控制器选择性地控制所述第一马达和所述第二马达，以使得所述振幅中心轴线以第一转速绕所述旋转中心轴线旋转，并且所述频率中心轴线以第二转速绕所述中心轴线旋转，从而所述控制器控制所述振幅中心轴线和所述频率中心轴线围绕所述旋转中心轴线的所述转速之间的速度差。

44.根据权利要求43所述的振动抑制***，其中所述控制器通过从大致1比1改变所述速度差而改变所述位移角。

45.根据权利要求43所述的振动抑制***，其中所述控制器通过改变所述速度差使得所述振幅中心轴线绕所述旋转中心轴线旋转的所述第一转速不同于所述频率中心轴线绕所述旋转中心轴线旋转的所述第二转速，而改变所述振动控制力矢量的所述操作幅度。

46.根据权利要求39所述的振动抑制***，包括：

单元框架，

所述第一马达具有安装到所述单元框架上的定子；

所述振幅转子具有面对定子的环形边缘和由所述面对定子的环形边缘支撑的多个磁体；

所述第二马达具有安装到所述单元框架上的定子；并且

所述频率转子具有面对定子的环形边缘和由所述面对定子的环形边缘支撑的多个磁体。

47.一种用于旋转翼飞机的振动抑制***，该旋转翼飞机具有多个旋翼桨叶，其被安装到旋翼桨毂上并绕旋转中心轴线相对于飞机的非旋转主体以操作速度沿旋转方向被驱动，所述振动抑制***包括：

振动控制质量块，其具有质心；

振幅转子；

频率转子；

第一联动装置，其在所述振幅转子、所述频率转子和所述振动控制质量块之间延伸；

第一质量块联接器，其处于所述第一联动装置和所述振动控制质量块之间，所述第一质量块联接器具有第一质量块联接器中心，该第一质量块联接器中心与质心轴线垂直地偏离第一质量块联接器距离；

第一振幅转子联接器，其处于所述第一联动装置和所述振幅转子之间，所述第一振幅联接器具有第一振幅联接器中心，所述第一振幅联接器中心与振幅中心轴线垂直地偏离第一振幅联接器距离，所述振幅中心轴线与所述旋转中心轴线垂直地偏离径向振幅距离；

第一频率转子联接器，其处于所述第一联动装置和所述频率转子之间，所述第一频率转子联接器具有第一频率联接器中心，所述第一频率联接器中心与频率中心轴线垂直地偏离第一频率联接器距离，所述频率中心轴线与所述旋转中心轴线垂直地偏离径向频率距离；

所述频率中心轴线被配置成与所述频率转子一起绕所述旋转中心轴线旋转；

所述径向振幅距离不同于所述径向频率距离；

所述振幅中心轴线和所述频率中心轴线具有选择性可变的位移角，该位移角由在所述旋转中心轴线和所述振幅中心轴线之间延伸的线与在所述旋转中心轴线和所述频率中心轴线之间延伸的线之间的夹角所限定；

其中所述振幅转子和所述频率转子能控制成产生绕所述旋转中心轴线具有可控振幅和频率的振动控制力矢量。

48.根据权利要求47所述的振动抑制***，其中所述振动控制质量块的质心与所述质心轴线重合。

49.根据权利要求47所述的振动抑制***，其中所述振动控制质量块的所述质心与所述质心轴线垂直地偏离第一偏心距离。

50.根据权利要求49所述的振动抑制***，其中所述频率转子具有频率质心，其与所述频率中心轴线垂直地偏离第二偏心距离。

51.根据权利要求50所述的振动抑制***，包括***质心，所述***质心是所述振动控制质量块的所述质心和所述频率质心的函数，并且其中所述***质心包括距所述旋转中心轴线的选择性可变径向位移距离，其范围从最小位移距离到最大位移距离，并且当所述位移角为180度时，所述质心是距所述旋转中心轴线的所述最小位移距离。

52.根据权利要求47所述的振动抑制***，其中所述位移角包括故障保护角，并且还包括将所述位移角偏置到所述故障保护角的故障保护装置。

53.根据权利要求47所述的振动抑制***，包括：

第二联动装置，其在所述振幅转子、所述频率转子和所述振动控制质量块之间延伸；

第二质量块联接器，其处于所述第二联动装置和所述振动控制质量块之间，所述第二质量块联接器具有第二质量块联接器中心，所述第二质量块联接器中心与所述质心轴线垂直地偏离第二径向质量块联接器距离；

第二振幅转子联接器，其处于所述第二联动装置和所述振幅转子之间，所述第二振幅联接器具有第二振幅联接器中心，所述第二振幅联接器中心与所述振幅中心轴线垂直地偏离第二振幅联接器距离；

第二频率转子联接器，其处于所述第二联动装置和所述频率转子之间，所述第二频率转子联接器具有第二频率联接器中心，所述第二频率联接器中心与所述频率中心轴线垂直地偏离第二频率联接器距离；

第三联动装置，其在所述振幅转子、所述频率转子和所述振动控制质量块之间延伸；

第三质量块联接器，其处于所述第三联动装置和所述振动控制质量块之间，所述第三质量块联接器具有第三质量块联接器中心，所述第三质量块联接器中心与所述质心轴线垂直地偏离第三径向质量块联接器距离；

第三振幅转子联接器，其处于所述第三联动装置和所述振幅转子之间，所述第三振幅联接器具有第三振幅联接器中心，所述第三振幅联接器中心与所述振幅中心轴线垂直地偏离第三振幅联接器距离；

第三频率转子联接器，其处于所述第三联动装置和所述频率转子之间，所述第三频率转子联接器具有第三频率联接器中心，并且所述第三频率联接器中心与所述频率中心轴线垂直地偏离第三频率联接器距离。

54.根据权利要求53所述的振动抑制***，其中

所述第一、第二和第三径向质量块联接器距离相同；

所述第一、第二和第三振幅联接器距离相同；并且

所述第一、第二和第三频率联接器距离相同。

55.根据权利要求53所述的振动抑制***，包括：

第一马达，其被驱动以使所述振幅转子绕所述旋转中心轴线旋转；

第二马达，其被驱动以使所述频率转子绕所述旋转中心轴线旋转；以及

控制器，其接收输入信号并向所述第一马达和所述第二马达输出命令信号，以控制所述振幅中心轴线绕所述旋转中心轴线的转速、所述频率中心轴线绕所述旋转中心轴线的转速以及所述位移角。

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