星形蜗轮传动装置的制作方法

文档序号:30958408发布日期:2022-07-30 11:20阅读:92来源:国知局
星形蜗轮传动装置
1.优先权的要求本技术要求2019年10月28日提交的美国专利申请第16/665,754号的优先权,其全部内容以引用的方式并入到本文中。
技术领域
2.本说明书涉及用于飞行器叶栅反向器致动器的旋转到线性运动转换装置。


背景技术:

3.用于叶栅式推力反向器的常规推力反向器致动器使用附连到柔性线缆或轴的反向驱动蜗轮传动装置,以使致动器一起同步。自20世纪80年代以来,反向驱动蜗轮传动装置一直用于飞行器叶栅反向器致动器。这项技术在大量商用液压叶栅反向器致动系统中获得了巨大成功。然而,推力反向器技术正在发生变化,因此需要更新的相关联技术。新的先进技术推力反向器对同步轴施加更高的转速,可能超过轴制造商的最大设计速度。


技术实现要素:

4.总体而言,本文描述了旋转到线性运动转换装置。更具体地,本文描述了用于飞行器叶栅反向器致动器的旋转到线性运动转换装置。
5.在第一方面,致动器包括蜗杆驱动组件和周转齿轮组件,蜗杆驱动组件包括蜗杆轴和蜗轮,蜗轮被配置为环,环具有径向外周边和同轴径向内周边,径向外周边包括从径向外周边径向向外延伸并且至少部分与蜗杆轴接合的第一组齿轮齿,同轴径向内周边包括从内周边径向向内延伸的第二组齿轮齿,周转齿轮组件包括太阳齿轮和与太阳齿轮和第二组齿轮齿接合的行星齿轮。
6.在根据方面1的第二方面,致动器还包括与蜗杆轴接合的第一蜗杆轴。
7.在根据方面2的第三方面,致动器还包括第二蜗杆驱动组件,第二蜗杆驱动组件包括与第一蜗杆轴能旋转地联接的第二蜗杆轴。
8.在根据方面3的第四方面,第一蜗杆轴由同步轴能旋转地联接到第二蜗杆轴,同步轴被配置为使两个或更多个飞行器发动机推力反向器驱动系统的致动基本同步。
9.在根据方面1至4中任一方面的第五方面,致动器还包括线性致动器组件,线性致动器组件包括丝杠和螺母,丝杠与太阳齿轮接合并响应于太阳齿轮的绕转,螺母与丝杠接合并能响应于丝杠旋转而沿丝杠轴向移动。
10.在根据方面5的第六方面,螺母包括滚珠螺母,并且丝杠包括滚珠丝杠。
11.在根据方面6的第七方面,致动器还包括线性输出构件,线性输出构件与螺母接合并且能响应于螺母的轴向移动而在缩回位置与延伸位置之间轴向移动。
12.在根据方面7的第八方面,线性输出构件被配置为飞行器发动机推力反向器致动系统的致动器。
13.在根据方面1至8的第九方面,致动器还包括线性致动器组件,线性致动器组件包
括行星架、丝杠和螺母,行星架与行星齿轮接合并响应于行星齿轮绕太阳齿轮的沿轨道运行,丝杠与行星架接合,螺母与丝杠接合并能响应于丝杠旋转而沿丝杠轴向移动。
14.在根据方面9的第十方面,致动器还包括线性输出构件,线性输出构件与螺母接合并且能响应于螺母轴向移动而在缩回位置与延伸位置之间轴向移动。
15.在根据方面10的第十一方面,螺母包括滚珠螺母,并且丝杠包括滚珠丝杠。
16.在根据方面1至11中任一方面的第十二方面,致动器还包括线性致动器组件,线性致动器组件包括螺母和丝杠,螺母与太阳齿轮接合并响应于太阳齿轮的绕转,丝杠与螺母接合并能响应于螺母的旋转而穿过螺母轴向移动。
17.在根据方面12的第十三方面,太阳齿轮还包括螺母,其中太阳齿轮包括螺纹轴向孔口,螺纹轴向孔口被配置为与丝杠配合地接合。
18.在根据方面1至13中任一方面的第十四方面,致动器还包括线性致动器组件,线性致动器组件包括螺母和丝杠,螺母与行星齿轮接合并响应于行星齿轮的绕转,丝杠与螺母接合并能响应于螺母旋转而穿过螺母轴向移动。
19.在根据方面14的第十五方面,太阳齿轮还包括轴向孔口,丝杠被配置为响应于丝杠的轴向移动,至少部分延伸穿过该孔口。
20.在根据方面1至15中任一方面的第十六方面,蜗杆轴被配置为由旋转输入驱动,太阳齿轮或蜗轮中的一个被配置为驱动旋转输出。
21.在根据方面1至方面16中任一方面的第十七方面,太阳齿轮或蜗轮中的一个被配置为由旋转输入驱动,蜗杆轴被配置为驱动旋转输出。
22.在根据方面1至17中任一方面的第十八方面,太阳齿轮或蜗轮中的一个旋转地附接在壳体上。
23.在第十九方面,旋转至线性致动方法包括:旋转蜗杆轴,由蜗杆轴促使蜗轮旋转,蜗轮被配置为环,环具有径向外周边和径向内周边,径向外周边包括从径向外周边径向向外延伸并且至少部分与蜗杆轴接合的第一组齿轮齿,径向内周边包括从内周边径向向内延伸的第二组齿轮齿,由蜗轮促使与第二组齿轮齿接合的行星齿轮围绕与行星齿轮接合的太阳齿轮的旋转,其中蜗轮、行星齿轮和太阳齿轮被配置为周转齿轮组件,并且由周转齿轮组件促使旋转输出构件的旋转。
24.在根据方面19的第二十方面,由周转齿轮组件促使输出轴旋转还包括由蜗轮促使行星齿轮绕太阳齿轮沿轨道运行,由行星齿轮促使与行星齿轮接合的行星架旋转,以及由行星架旋转促使旋转输出构件旋转。
25.在根据方面19或20的第二十一方面,由周转齿轮组件促使输出轴旋转还包括由行星齿轮促使太阳齿轮旋转,以及由太阳齿轮促使旋转输出构件旋转。
26.在根据方面19至21的第二十二方面,该方法还包括由蜗杆轴促使第二蜗杆轴旋转,其中蜗杆轴被配置为促使蜗杆轴旋转。
27.在根据方面22的第二十三方面,该方法还包括促使两个或更多个飞行器发动机推力反向器致动系统基本同步部署或收起,其中,第一飞行器发动机推力反向器致动系统的第一蜗杆轴由同步轴可旋转地联接至第二飞行器发动机推力反向器致动系统的第二蜗杆轴,该同步轴被配置为使两个或更多个飞行器发动机推力反向器致动系统的致动基本同步。
28.在根据方面19至23中任一方面的第二十四方面,该方法还包括由旋转输出构件促使丝杠旋转,由丝杠促使与丝杠接合的螺母轴向移动,以及由螺母促使线性输出构件在缩回位置与延伸位置之间轴向运动。
29.在根据方面19至24中任一方面的第二十五方面,该方法还包括由旋转输出构件促使螺母旋转,由螺母促使与螺母接合的丝杠轴向移动,以及由丝杠促使线性输出构件在缩回位置与延伸位置之间轴向运动。
30.在根据方面25的第二十六方面,该方法还包括由线性输出构件的轴向移动促使飞行器发动机推力反向器系统在收起配置与部署配置之间移动。
31.在一总体方面,致动器包括蜗杆驱动组件和周转齿轮组件,蜗杆驱动组件具有蜗杆轴和蜗轮,蜗轮被配置为环,环具有径向外周边和同轴径向内周边,径向外周边包括从径向外周边径向向外延伸并至少部分与蜗杆轴接合的第一组齿轮齿,同轴径向内周边包括从内周边径向向内延伸的第二组齿轮齿,周转齿轮组件包括太阳齿轮和与太阳齿轮和第二组齿轮齿接合的行星齿轮。
32.各种实施方式可包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。致动器还可以包括与蜗杆轴接合的第一蜗杆轴。该致动器还可以包括第二蜗杆驱动组件,该第二蜗杆驱动组件包括可旋转地联接到第一蜗杆轴的第二蜗杆轴。第一蜗杆轴可以由同步轴可旋转地联接到第二蜗杆轴上,该同步轴被配置成使两个或更多个飞行器发动机推力反向器致动系统的致动基本同步。该致动器还可以包括线性致动器组件,该线性致动器组件具有丝杠和螺母,丝杠与太阳齿轮接合并响应于太阳齿轮的绕转,螺母与丝杠接合并能响应丝杠的旋转而沿丝杠轴向移动。螺母可以包括滚珠螺母,并且丝杠可以包括滚珠丝杠。致动器还可以包括线性输出构件,该线性输出构件与螺母接合,并且能响应于螺母的轴向移动而在缩回位置与延伸位置之间轴向移动。线性输出构件可以被配置为飞行器发动机推力反向器致动系统的致动器。该致动器还可以包括,线性致动器组件,该线性致动器组件具有行星架、丝杠和螺母,行星架与行星齿轮接合并响应于行星齿轮围绕太阳齿轮的沿轨道运行,丝杠与行星架接合,螺母与丝杠接合并能响应于丝杠的旋转而沿丝杠轴向移动。致动器还可以包括线性输出构件,该线性输出构件与螺母接合,并且能响应于螺母的轴向移动而在缩回位置与延伸位置之间轴向移动。螺母可以包括滚珠螺母,并且丝杠包括滚珠丝杠。该致动器还可以包括线性致动器组件,该线性致动器组件具有螺母和丝杠,螺母与太阳齿轮接合并响应于太阳齿轮的绕转,丝杠与螺母接合并能响应于螺母的旋转而穿过螺母轴向移动。太阳齿轮还可以包括螺母,其中太阳齿轮具有螺纹轴向孔口,该螺纹轴向孔口被配置成配合地接合丝杠。该致动器还可以包括线性致动器组件,该线性致动器组件具有螺母和丝杠,螺母与行星齿轮接合并响应于行星齿轮的绕转,丝杠与螺母接合并能响应于螺母的旋转而可穿过螺母轴向移动。太阳齿轮还可以包括轴向孔口,并且丝杠被配置成响应于丝杠的轴向移动而至少部分地延伸穿过该孔口。蜗杆轴可被配置成由旋转输入驱动,太阳齿轮或蜗轮中的一个可被配置成驱动旋转输出。太阳齿轮或蜗轮中的一个可以被配置成由旋转输入驱动,并且蜗杆轴可以被配置成驱动旋转输出。太阳齿轮或蜗轮中的一个可以旋转地附接到壳体上。
33.在另一个总的方面,旋转到线性致动的方法包括旋转蜗杆轴,由蜗杆轴促使蜗轮旋转,蜗轮被配置为环,环具有径向外周边和径向内周边,径向外周边包括从径向外周边径
向向外延伸并且至少部分与蜗杆轴接合的第一组齿轮齿,径向内周边包括从内周边径向向内延伸的第二组齿轮齿,由蜗轮促使与第二组齿轮齿接合的行星齿轮围绕与行星齿轮接合的太阳齿轮的旋转,其中蜗轮、行星齿轮和太阳齿轮被配置为周转齿轮组件,并且由周转齿轮组件促使旋转输出构件的旋转。
34.各种实施方式可包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。由周转齿轮组件促使输出轴旋转还可以包括由蜗轮促使行星齿轮围绕太阳齿轮沿轨道运行,由行星齿轮促使与行星齿轮接合的行星架旋转,以及由行星架的旋转促使旋转输出构件旋转。由周转齿轮组件促使输出轴旋转还可以包括由行星齿轮促使太阳齿轮旋转,以及由太阳齿轮促使旋转输出构件旋转。该方法还可以包括由蜗杆轴促使第二蜗杆轴旋转,其中蜗杆轴被配置成促使蜗杆轴旋转。该方法还可以包括促使两个或更多个飞行器发动机推力反向器致动系统基本同步地部署或收起,其中第一飞行器发动机推力反向器致动系统的第一蜗杆轴通过同步轴可旋转地联接到第二飞行器发动机推力反向器致动系统的第二蜗杆轴,该同步轴被配置成使两个或更多个飞行器发动机推力反向器致动系统的致动基本同步。该方法还可以包括由旋转输出构件促使丝杠旋转,由丝杠促使与丝杠接合的螺母的轴向移动,以及由螺母促使线性输出构件在缩回位置与延伸位置之间的轴向运动。该方法还可以包括由旋转输出构件促使螺母旋转,由螺母促使与螺母接合的丝杠的轴向移动,以及由丝杠促使线性输出构件在缩回位置与延伸位置之间轴向运动。该方法还可以包括由线性输出构件的轴向移动来促使飞行器发动机推力反向器系统在收起配置与部署配置之间移动。
35.本文所描述的系统和技术可提供以下优点中的一个或多个。首先,系统可以以紧凑、节省空间和重量的形式提供旋转到线性运动的转换。第二,该系统可以被配置成提供各种预定的齿轮比。第三,该系统可以齿轮减速,这可以使推力反向器致动系统与高速同步轴一起工作。第四,该系统可以在现有同步系统的空间包络内提供齿轮减速。
36.一个或多个实施方式的细节在附图和以下说明中阐述。根据说明书和附图以及权利要求,其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
37.图1a是根据本公开实施例的示例齿轮组件的侧视图。
38.图1b是根据本公开实施例的示例齿轮组件的顶视图。
39.图2是包括图1a和1b的示例齿轮组件的示例推力反向器致动器的局部剖面侧视图图3a是示例推力反向器致动器系统的透视图。
40.图3b是图3a的示例推力反向器致动器系统的截面侧视图。
41.图4是根据本公开实施例的推力反向器致动器系统的另一个示例的局部截面顶视图。
42.图5是根据本公开实施例的推力反向器致动器系统的另一个示例的局部截面顶视图。
43.图6是根据本公开实施例的使用齿轮组件的示例过程的流程图。
具体实施方式
44.虽然传统的反向驱动蜗轮传动装置在传统的推力反向器致动系统(tras)中获得
了巨大成功,但推力反向器技术正在发生变化。技术,如隐藏的阻流门,滑动叶栅,和其他先进的技术反向器投入使用,或即将投入使用。先进技术的反向器有望以比其前身更高的速度操作,并且需要更新的技术来将挠性轴速度降低到合理的值。本公开中讨论的星形蜗轮传动装置以紧凑和重量轻的形式提供了这种能力,对现有致动器设计的影响最小。
45.一般而言,下文讨论的齿轮组件是蜗轮与行星(周转)齿轮箱的混合,其中行星齿轮箱的环形齿轮也充当蜗轮传动装置的蜗轮。行星齿轮箱机械地链接到旋转到线性运动转换组件,该组件又可以驱动tras的线性致动和缩回。各种实施例捕获行星齿轮箱的太阳齿轮,并从齿轮箱的行星架提供旋转输出,而其他实施例捕获行星架并从太阳齿轮提供旋转输出。在各种实施方式中,旋转输入可以通过蜗杆轴提供,旋转输出由行星齿轮箱提供,或者旋转输入可以提供给行星齿轮箱,旋转输出从蜗杆轴提供。
46.图1a是根据本公开实施例的示例齿轮组件100的侧视图。图1b是示例齿轮组件100的顶视图。示例齿轮组件100包括两个主要部件,蜗杆驱动组件110和行星(周转)齿轮箱150。
47.蜗杆驱动组件110包括旋转轴112,旋转轴112可旋转地联接至蜗杆轴114,蜗杆轴114包括螺旋螺纹116。混合齿轮130包括一组齿轮齿132,齿轮齿132从混合齿轮130的外围径向向外突出,并被配置成与蜗杆轴114接合。当蜗杆轴114旋转时,螺纹116与齿轮齿132接合,并促使混合齿轮130绕一轴线旋转,该轴线基本上垂直于蜗杆轴114的轴线。总的来说,这种部件的布置起到了蜗轮传动装置的作用。在一些实施例中,蜗杆轴114可以具有一个或多个螺旋螺纹(例如,螺纹头)。
48.行星齿轮箱150包括太阳齿轮152和一组行星齿轮154,太阳齿轮152被配置为绕轴线旋转,行星齿轮组154被配置为接合太阳齿轮152并在致动时绕轴线沿轨道运行。行星齿轮箱通常包括与行星齿轮机械接合的环形齿轮,也称为星形齿轮。在图示的示例中,混合齿轮130被配置为环,该环具有从环的内围径向向内突出的一组齿轮齿134。齿轮齿134被配置成与行星齿轮154啮合。一般而言,混合齿轮130被配置为用作行星齿轮箱150的环形齿轮,同时还被配置为用作蜗杆驱动组件110的蜗轮。混合齿轮130提供了高度紧凑的设计,实质上是两个齿轮合二为一,并提供与旋转输入方向正交的旋转输出。
49.在一些实施例中,行星齿轮箱150还可包括行星架,该行星架可通过行星齿轮154的沿轨道移动而旋转。在图4和图5的描述中讨论了包括行星架的实施例。在一些实施例中,当环接地时,混合齿轮130可以是行星齿轮。在一些实施例中,当行星架接地时,混合齿轮130可以是星形齿轮。例如,行星齿轮箱150可以由太阳齿轮152(例如,与行星齿轮相同)驱动,并且输出可以来自混合齿轮130。在这样的实施例中,星形齿轮比可以是行星齿轮比减一,并且旋转方向将与行星齿轮相反。
50.如上文所描述,混合齿轮130在内径和外径上都有齿轮齿。齿轮齿134(例如,内齿)被配置为正齿轮,以接合行星齿轮154的相对应齿。齿轮齿132(例如,外部齿轮齿)被配置为接合蜗杆轴114的螺纹116。在一些实施例中,多头螺纹蜗杆轴可用于允许系统的反向驱动能力。在一些实施方式中,组件100可以是两级交叉轴线齿轮,其可以被配置有很多种齿轮比。
51.组件100的齿轮比由太阳齿轮152的齿数、混合齿轮130内径上的齿轮齿134的数量、混合齿轮130外径上的齿轮齿132的数量以及蜗杆轴114上的螺纹头(如螺旋螺纹)的数
量决定。当从太阳齿轮152向旋转轴112驱动时,组件100的方程式是:由于方程式中的负号,输出方向与输入方向相反。然而,如果为蜗杆驱动组件110选择左旋螺纹(相反方向的螺纹),则负号被去除:组件100的齿轮比由太阳齿轮152的齿数、混合齿轮130内径上的齿数、混合齿轮130外径上的齿数以及蜗杆传动组件110上的螺纹头数决定。当从行星架向蜗杆轴112驱动时,组件100的方程式是:一般而言,示例齿轮组件100被配置为将旋转运动转变为tras中的线性运动,或将tras中的线性运动转变为旋转运动。图2是包括图1a和1b的示例齿轮组件100的示例推力反向器致动器200的局部剖视侧视图。通常,如将在图3a-5的描述中进一步讨论的,旋转轴的旋转被转变成驱动线性致动器和效应器(例如,推力反向器机舱部段)的丝杠的线性运动,或者从丝杠的线性运动转变为旋转轴的旋转。同样,如将在图3a-5的描述中进一步讨论的,丝杠可旋转地联接到行星齿轮箱150的旋转输入/输出。
52.示例齿轮组件100被保护在致动器200的壳体210内。壳体210包括连接孔口212a和连接孔口212b。连接孔口212a和212b提供了到旋转轴112的外部入口。旋转轴112被配置成通过连接孔口旋转地联接到同步轴(未示出)。在使用中,同步轴用于向tras单元、从tras单元和/或在tras单元之间传递旋转能量。
53.图3a为示例推力反向器致动器系统(tras) 300的透视图。示例性推力反向器致动器系统200包括示例性致动器200。在壳体210内,致动器200基于通过孔口212a和/或212b从连接到致动器的同步轴(未示出)接收的旋转能量来驱动线性致动器310的延伸和缩回。tras 300还包括传感器320,传感器320被配置成提供代表线性致动器的线性位置(例如,延伸或缩回)的位置信号或信息。
54.图3b是图3a中的示例推力反向器致动器系统300的截面侧视图。旋转轴112和蜗杆轴114的旋转导致螺旋螺纹116接合混合齿轮130并促使混合齿轮130旋转。混合齿轮130的旋转致动行星齿轮箱150绕轴线旋转,该轴线基本上垂直于旋转轴112和蜗杆轴114的旋转轴线。
55.在图示示例中,行星齿轮箱150的致动促使旋转轴330旋转。旋转轴330带有螺纹,并且螺纹接合被捕获的螺母335,当旋转轴330相对于被捕获的螺母335旋转时,导致螺母335沿着旋转轴330线性行进。螺母335的线性移动促使线性致动器310延伸和缩回。
56.在某些实施例中,捕获的螺母335与太阳齿轮152可组合在一起。例如,太阳齿轮
152可以包括穿过其轴线的螺纹孔,并且螺纹轴可以与螺纹孔配合。在螺纹轴固定不旋转的情况下,当螺纹太阳齿轮旋转时,螺纹轴将被促使线性穿过孔,并且螺纹轴的线性移动可用于促使线性致动器310的延伸和缩回。
57.在一些实施例中,太阳齿轮152可包括一个孔,该孔足够大,不会与螺纹轴接合,行星架可包括螺母,该螺母可与螺纹轴螺纹配合。在螺纹轴固定不旋转的情况下,当行星齿轮上的螺母旋转时,螺纹轴将被促使线性穿过螺母和孔,并且螺纹轴的线性移动可用于促使线性致动器310的延伸和缩回。
58.在图示示例中,行星齿轮箱150的致动也促使旋转轴350旋转。传感器320被配置为直接或间接检测旋转轴350的旋转。例如,传感器320可以包括电位计、变阻器、旋转可变差动变压器、编码器或能够检测旋转轴350旋转的任何其他合适的传感器。在其他示例中,旋转轴350可以被配置为驱动旋转到性机构(例如,丝杠、滚珠丝杠),并且传感器320可以包括线性编码器、线性可变差动变压器或能够检测旋转到线性机构的线性延伸和缩回的任何其他合适的传感器。在一些实施方式中,线性致动器310的感测位置可以提供反馈,供控制回路和/或操作者使用。
59.图4是根据本公开实施例的推力反向器致动器系统(tras) 400的另一个示例的局部截面顶视图。示例tras 400包括齿轮组件401。总的来说,示例tras 400基本上类似于图3a和3b的tras 300,齿轮组件401具有将在下面讨论的特定配置。组件401包括两个主要部件,容纳在壳体402中的蜗杆驱动组件410和行星(周转)齿轮箱450。
60.蜗杆驱动组件410包括旋转轴412,旋转轴412可旋转地联接至蜗杆轴414,蜗杆轴414包括螺旋螺纹416。混合齿轮430被配置为与蜗杆轴414接合。当蜗杆轴414旋转时,螺纹416与混合齿轮430接合并促使混合齿轮430绕着与蜗杆轴414的轴线基本垂直的轴线旋转。总的来说,这种部件的布置起到了蜗轮传动装置的作用。
61.行星齿轮箱450包括太阳齿轮452和一组行星齿轮454,太阳齿轮452被配置为绕轴线旋转,行星齿轮组454被配置为在致动时接合太阳齿轮并绕轴线沿轨道运行。行星齿轮箱通常包括与行星齿轮机械接合的环形齿轮,也称为星形齿轮。在图示的示例中,混合齿轮430被配置为环,该环具有从环的内围径向向内突出的一组齿轮齿(未示出)。齿轮齿被配置成与行星齿轮454啮合。一般而言,混合齿轮430被配置为用作行星齿轮箱450的环形齿轮,同时还被配置为用作蜗杆驱动组件410的蜗轮。混合齿轮430提供了高度紧凑的设计,实质上是两个齿轮合二为一,并提供与旋转输入方向正交的旋转输出。
62.组件401包括行星架460,输出轴403旋转联接至太阳齿轮452。行星架460附接(例如接地)到壳体402上,从而防止行星架460旋转,并且行星齿轮454能够绕其轴线旋转,但是不围绕太阳齿轮452沿轨道运行。在图示的示例中,输入轴412的旋转导致太阳齿轮452旋转,太阳齿轮452的旋转使输出轴403旋转。输出轴403被配置成致动旋转到线性运动转换组件,该组件又促使线性致动器的延伸和缩回,如前面段落中所描述。
63.在某些实施方式中,基于tras致动器的线性移动而反向驱动输入轴412时,组件401可能有用。例如,当与现有的tras配置相比时,组件401的机械低效率可以减少高达大约65%的锁载荷。
64.图5是根据本公开实施例的另一个示例推力反向器致动器系统(tras) 500的局部截面顶视图。示例tras 500包括齿轮组件501。总的来说,示例tras 500基本上类似于图3a
和3b的tras 300,齿轮组件501具有将在下面讨论的特定配置。组件501包括两个主要部件,容纳在壳体502中的蜗杆驱动组件510和行星(周转)齿轮箱550。
65.蜗杆驱动组件510包括旋转轴512,旋转轴512可旋转地联接至蜗杆轴514,蜗杆轴514包括螺旋螺纹516。混合齿轮530被配置为与蜗杆轴514接合。当蜗杆轴514旋转时,螺纹516与混合齿轮530接合并促使混合齿轮530绕着与蜗杆轴514的轴线基本垂直的轴线旋转。总的来说,这种部件的布置起到了蜗轮传动装置的作用。
66.行星齿轮箱550包括太阳齿轮552和一组行星齿轮554,太阳齿轮552被配置为绕轴线旋转,行星齿轮组554被配置为在致动时接合太阳齿轮并绕轴线沿轨道运行。行星齿轮箱通常包括与行星齿轮机械接合的环形齿轮,也称为星形齿轮。在图示的示例中,混合齿轮530被配置为环,该环具有从环的内围径向向内突出的一组齿轮齿(未示出)。齿轮齿被配置成与行星齿轮554啮合。总的来说,混合齿轮530被配置为用作行星齿轮箱550的环形齿轮,同时还被配置为用作蜗杆驱动组件510的蜗轮。混合齿轮530提供了高度紧凑的设计,实质上是两个齿轮合二为一,并提供与旋转输入方向正交的旋转输出。
67.太阳齿轮552被附接在固定轴504上,固定轴504被固定(例如接地)在壳体502上,因此防止太阳齿轮552旋转。组件501包括行星架560,输出轴503旋转地联接到行星架560上。行星架560被配置为随着行星齿轮554围绕太阳齿轮552沿轨道运行而旋转,太阳齿轮552由固定轴504防止旋转。在图示的示例中,输入轴512的旋转导致行星架560旋转,行星架560的旋转使输出轴503旋转。输出轴503被配置成致动旋转到线性运动转换组件,该旋转到线性运动转换组件又促使线性致动器的延伸和缩回,如前面段落中所描述。
68.在某些实施方式中,基于tras致动器的线性移动来反向驱动输入轴512时,组件501可能有用。例如,当与现有的tras配置相比时,组件501的机械低效率可以减少高达大约65%的锁载荷。
69.组件501的示例应用可用于降低tras中两个或多个致动器之间的同步线缆的轴速。在这样的示例中,tras致动器类似于同步线缆(或轴)。在同步致动器中,丝杠不在其内径上的情况下的活塞的线性平移使丝杠旋转。太阳齿轮512可以附连到输出轴503上,并且行星架560接地。行星齿轮组件550降低反向驱动混合齿轮530的速度,该混合齿轮又驱动蜗杆轴514。对于组件401,类似的布置是可能的,其中输出轴403附连到行星架460,并且太阳齿轮412接地。
70.组件401的另一个示例应用是tras同步锁。在同步锁(sync lock)中,同步锁提供了防止tras在飞行中意外部署的额外防护。例如,蜗杆轴414可以附连到同步锁的蜗杆轴上。同步锁的蜗杆轴可以接合组件401的混合齿轮430。太阳齿轮412可以附连到锁组件的旋转元件上。行星架460可以接地。组件401的齿轮比可用于将旋转锁的速度调节到期望值。
71.组件501可采用类似布置。行星架560可以附连到同步锁旋转锁元件上。太阳齿轮512可以接地。在一些实施方式中,组件501可能对一些装置特别有用,因为它具有过驱动能力。因此,当组件501从蜗杆轴514向行星架560反向驱动时,它可以有效地提供两级降档(gear
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down)。
72.图6为根据本公开实施例的使用齿轮组件的示例过程600的流程图。在一些实施方式中,过程600可以用于图1a-3b的示例组件100,或者图4和5的示例tras 400或500。
73.在610处,蜗轮传动装置旋转。例如,输入轴112可以旋转蜗杆驱动组件110的蜗杆
轴114。
74.在620处,可由蜗轮传动装置促使蜗轮的旋转。蜗轮被配置为环,环具有径向外周边和径向内周边,该径向外周边具有从外周边径向向外延伸并且至少部分地与蜗轮传动装置接合的第一组齿轮齿,该径向内周边具有从内周边径向向内延伸的第二组齿轮齿。例如,蜗杆轴114的旋转可以促使混合齿轮130的旋转,混合齿轮130具有围绕混合齿轮130的外围布置以与螺纹116相互啮合的齿轮齿132,并且还具有围绕内周边布置以与行星齿轮154相互啮合的齿轮齿134。
75.在630处,蜗轮促使行星齿轮旋转。行星齿轮围绕与行星齿轮接合的太阳齿轮与第二组齿轮齿接合,其中蜗轮、行星齿轮和太阳齿轮被配置为周转齿轮组件。例如,当混合齿轮130旋转时,行星齿轮154也将旋转。取决于特定的配置,行星齿轮154的旋转可导致行星齿轮154与太阳齿轮152相互啮合并绕太阳齿轮152沿轨道运行(例如,如在示例tras 700中),和/或行星齿轮154的旋转可导致行星齿轮154促使太阳齿轮152旋转(例如,如在示例性tras 400中)。
76.在640处,由周转齿轮组件促使旋转输出构件旋转。例如,组件100的行星齿轮箱150可以促使旋转轴330旋转。
77.在某些实施方式中,由周转齿轮组件促使输出轴旋转还可包括由蜗轮促使行星齿轮绕太阳齿轮沿轨道运行,由行星齿轮促使与行星齿轮接合的行星架旋转,以及由行星架的旋转来促使旋转输出构件旋转。例如,旋转轴330可以由联接到行星齿轮452的行星架460旋转。
78.在某些实施方式中,由周转齿轮组件促使输出轴旋转还可包括由行星齿轮促使太阳齿轮旋转,以及由太阳齿轮促使旋转输出构件旋转。例如,旋转轴330可以由联接到行星齿轮452的太阳齿轮454旋转。
79.在某些实施方式中,过程600还可包括由蜗杆轴促使第二蜗轮传动装置旋转,其中蜗杆轴被配置为促使蜗轮传动装置旋转。在一些实施方式中,过程800还可以包括促使两个或更多个飞行器发动机推力反向器致动系统基本同步地部署或收起,其中第一蜗杆轴由同步轴可旋转地联接到第二蜗杆轴,该同步轴被配置成使两个或更多个飞行器发动机推力反向器致动系统的致动基本同步。例如,飞行器推力反向器通常包括多个tras单元,并且在这样的示例中,一个tras 300的旋转轴112可以通过同步轴连接到另一个tras 300的互补旋转轴112。当同步轴旋转时,两个tras单元可以基本上同步致动。在一些示例中,同步轴可以由外力(例如,马达)旋转。在一些示例中,同步轴可以由一个tras旋转,以引起另一个tras的致动(例如,一个tras的线性运动可以反向驱动组件100,并且在另一个tras中引起基本相似的线性运动)。
80.在某些实施方式中,过程600还可包括由旋转输出构件促使丝杠旋转,由丝杠促使与丝杠接合的螺母轴向移动,以及由螺母促使线性输出构件在缩回位置与延伸位置之间的轴向运动。例如,行星齿轮箱150可以使旋转轴330旋转,旋转轴330的旋转可以导致被捕获的螺母335沿着旋转轴线性行进。
81.在某些实施方式中,过程600还可包括由旋转输出构件促使螺母旋转,由螺母促使与螺母接合的丝杠轴向移动,以及由丝杠促使线性输出构件在缩回位置与延伸位置之间轴向移动。例如,行星齿轮箱150可以联接(例如,由太阳齿轮152或由行星架)到螺母,并且当
螺母旋转时,旋转捕获的螺纹轴可以穿过螺母拉动,并且旋转捕获的螺纹轴可以联接到线性致动器310,以促使线性致动器310的延伸和缩回。
82.在某些实施方式中,线性输出构件的轴向移动可促使飞行器发动机推力反向器系统在收起配置与部署配置之间移动。例如,联接到线性致动器310的发动机机舱的整流罩部分可以通过示例组件100、401或501对线性致动器310的致动而部署和缩回。
83.尽管上文已详细描述了一些实施方式,但其他修改也是可能的。例如,图中所描绘的逻辑流程不需要所示的特定顺序或相继顺序来实现期望的结果。此外,可以提供其他步骤,或者可以从所描述的流程中删除步骤,并且可以向所描述的系统添加其他部件,或者从所描述的系统中删除其他组件。因此,其他实施方式也在以下权利要求的范围内。
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