起落架驱动系统的制作方法_2

文档序号:9609100阅读:来源:国知局
轮一一的起落架。
[0044]由于由主起落架承受的重量被认为在轮与地面之间提供了最佳牵引力以实现可靠的飞行器地面滑行,因此起落架驱动系统布置成用于驱动主起落架(即,附接至机翼结构或机翼区域中的机身结构的起落架)。然而,驱动系统可以替代性地应用于前起落架(即,朝向飞行器机首的可转向起落架)。示出的主起落架适用于单过道客机(大约150至200乘客),但应当理解的是,本发明对各种飞行器类型和重量一一包括民用飞行器、军用飞行器、直升机、客机(〈50乘客、100至150乘客、150至250乘客、250至450乘客或>450乘客)、货机和倾斜旋翼飞行器等一一具有广泛的适用性。在随后的附图中,具有驱动系统的起落架总体上指示为标记10。
[0045]图2中示出的起落架10包括伸缩式吸震主支柱12,该伸缩式吸震主支柱12包括上伸缩式部分12a (主配件)和下伸缩式部分12b (滑动件)。上伸缩式部分12a通过其上端附接至飞行器机翼5。在其他实施方式中,上伸缩式部分可以附接至飞行器机身6或附接至机翼和机身。下伸缩式部分12b支承轮轴14,该轮轴14承载一对轮16 (为清楚起见在图2中移除),主支柱的每一侧均有一个轮16。轮16布置成绕轮轴14旋转以实现飞行器的地面移动,例如滑行或着陆。
[0046]每个轮16均包括轮胎17,轮胎17由毂18支承。每个轮毂18均具有用于支承轮胎的辋19。起落架轮驱动系统50包括从动齿轮20,从动齿轮20附接至毂18以能够与轮16 一起旋转。在示出的实施方式中,从动齿轮20包括滚子齿轮34,滚子齿轮34由刚性环形圈35和从环形圈35的两侧突出的一系列销(未示出)形成。由销以可旋转的方式支承的第一系列滚子82A设置在环形圈35的一侧,由销以可旋转的方式支承的第二系列滚子82B设置在环形圈的另一侧。每个系列的滚子82A、82B均绕环形圈延伸以形成连续的轨迹。第一横向环形圈39A和第二横向环形圈39B将第一系列滚子82A和第二系列滚子82B夹在中间。支承第一系列滚子82A的销在环形圈35与第一横向环形圈39A之间延伸,并且支承第二系列滚子82B的销在环形圈35与第二横向环形圈39B之间延伸。环形圈35因此形成中央脊状部,该中央脊状部用于支承从其悬臂状地伸出的销。
[0047]第一横向环形圈39A包括多个连接延伸突出部37,所述多个连接延伸突出部37提供了与毂18的刚性连接。替代性地,可以使用形成连续延伸辋的、具有或不具有切口的并且从环形圈39A的内径轴向突出的凸缘来提供与毂18的刚性连接。从动齿轮与毂的接口可以是刚性附件或者替代性地可以包括柔性接口例如橡胶衬套以允许从动齿轮相对于轮毂以某一角度偏转,从而适应起落架结构的偏转并且使从动齿轮与轮变形载荷隔离。
[0048]驱动系统50还包括马达52,马达52构造成经由齿轮箱70使主动小齿轮60旋转。在示出的实施方式中,主动小齿轮60为包括多个同轴链轮80A、80B的轮式链轮,所述多个同轴链轮80A、80B各自具有径向延伸的齿。主动小齿轮60的相应的同轴链轮80A、80B能够与从动齿轮20的滚子82A、82B的同轴环啮合。链轮80A与链轮80B之间的槽可以与滚子齿轮34的中央脊状部(环形圈35)的外径滚动接触。滚动接触优选地发生在滚子的节圆半径处。
[0049]在示出的实施方式中,驱动系统50驱动每个起落架10上的轮16中的仅一个轮。然而,意在可以替代性地为每个轮16提供一个驱动系统50。对于具有四个或更多个轮16的起落架,可以为轮16中的每个轮或者为轮16中的仅两个轮提供驱动系统50。在轮16中的仅两个轮设置有驱动系统50的实施方式中,可能有必要提供另外的马达(未示出)以在地面滑行通过两个驱动系统50完成的情况下实现未被驱动的轮的预先着陆起转。在其他实施方式中,可以具有在两个驱动系统50之间共享的一个马达52。即,马达52可以布置成经由差速器使每个驱动系统的输入轴54旋转以允许从动轮在飞行器在地面上执行转向时以不同的速度旋转。
[0050]在示出的实施方式中,齿轮箱70为行星减速齿轮箱,该行星减速齿轮箱提供马达52与主动小齿轮60之间的传动路径。马达为电动马达,该电动马达驱动传动路径的输入轴。传动路径的输出轴(或传动轴)与输入轴同轴并且还与马达的旋转轴线同轴。主动小齿轮60安装在输出轴上。
[0051]如图3中示出的,驱动系统50由支架56支承,支架56刚性地连接至滑动件12b的基部并且绕枢轴轴线57枢转地连接至马达52。安装支架56在轮轴14下方延伸并且通过安装销附接至相应地位于滑动件上的尾部安装点和前部安装点。安装销允许支架准备从起落架拆卸。驱动系统50可以替代性地安装在上伸缩式部分12a(主配件)上或安装在轮轴14上。如图6中示出的,支架56包括孔口 84,孔口 84提供通向位于滑动件的基部处的顶升点的入口。
[0052]齿轮箱70具有壳体(或外壳)84,在壳体(或外壳)84的一侧固定有马达52而在壳体(或外壳)84的相反侧突出有具有主动小齿轮60的输出轴。壳体84具有突出的凸耳,该突出的凸耳在57处枢转地连接至安装支架56。马达52和齿轮箱70装在壳体内以保护其中的部件免受由可能引起失灵的碎片等造成的环境污染。
[0053]线性定位致动器58在支架56 (在最靠近轮轴14的端部处)与马达52之间延伸。定位致动器具有第一端30和第二端32。第一端30与枢轴轴线34枢转地连接,枢轴轴线34与从动齿轮20的旋转轴线38间隔开固定的距离,第二端32与枢轴轴线36枢转地连接,枢轴轴线36与主动小齿轮60的旋转轴线40间隔开固定的距离。因此,致动器58的线性运动转换为主动小齿轮60绕枢轴57的旋转运动,更具体地为主动小齿轮的旋转轴线绕枢轴57的运动。因此,主动小齿轮60可以在主动小齿轮(链轮)60接合从动齿轮(滚子齿轮34)的第一构型(图3)与主动小齿轮60不与从动齿轮接合的第二构型(图4)之间旋转。
[0054]定位致动器58可以是例如液压致动器、机电致动器(EMA)或电动液压致动器(EHA)。
[0055]如图5和图6中最佳地示出的,驱动系统50首先通过重力(在飞行器不倒置时)并且其次通过在该实施方式中为扭转弹簧88的偏置元件而偏置成第二(断开)构型。扭转弹簧88大致上形成为中心在枢轴轴线57上的线圈。弹簧88具有第一自由端和第二自由端,其中,该第一自由端压靠着从支架56突出的销90,该第二自由端压靠着从驱动系统50突出的销92。在弹簧的偏置力和重力作用下,在驱动系统50上延伸的端止动件94在起落架的下侧压靠着支架56以防止驱动系统50绕枢轴轴线57过度旋转。
[0056]线性致动器58可以是力控制的(或电流控制的)以在主动小齿轮60与从动齿轮20之间施加大致恒定的载荷,从而允许驱动系统50的各个组成部分在防止不想要的分离的同时出现一些变形。载荷额定值考虑到了振动载荷和冲击载荷,并且可以优化系统的几何结构/运动学特性来进一步地减少致动器和/或支承件上的载荷。
[0057]致动器58可以利用马达扭矩需求来进行力控制以遵从主动小齿轮60与从动齿轮20之间的最终传动的偏转/变形。可以使用力反馈来以闭环的方式控制致动器位置。可以不需要力反馈并且致动器可以以开环的方式来控制,从而限制传感器需求并且增加系统可靠性。载荷可以根据马达扭矩加安全系数来设定以确保牢固的啮合接合而又限制磨损。可能需要致动器位置传感器来判断致动器是否接合或者断开。致动器的控制回路在接合期间可以使用嵌入在致动器内的旋转位置传感器96,例如旋转可变差动变压器,或者线性位置传感器(未示出)如线性可变差动变压器。
[0058]此外或替代性地,可以使用机械止动件来防止主动小齿轮将过多的载荷施加在从动齿轮上。止动件可以设置在定位致动器中或设置在马达/齿轮箱与支架之间。
[0059]在接合期间,将利用(针对链轮速度的)现有的马达速度反馈来使主动小齿轮60和从动齿轮20的惯量(速度)相匹配,并且可以使用飞行器转速计(未示出)或独立的滚子齿轮速度传感器,例如将滚子用作目标的感应传感器。
[0060]液压定位致动器可以是优选的,因为在接合构型中由主动小齿轮60传递到从动齿轮20上的载荷会比用EHA或EMA传递的载荷更顺从。此顺从会以有益的方式提
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