一种用于驱动飞机机轮的减速机构的制作方法

本发明涉及飞机刹车机轮，具体是一种飞机绿色电滑行减速机构，该减速机构是同轴串联型两级行星齿轮结构。

背景技术：

1、减速器亦称齿轮减速器，其作用是在原动机和工作机之间完成匹配转速和传递扭矩之功用，减速器主要类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、涡轮/蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、三环减速器、谐波齿轮减速器等。目前国内外在用的减速器数量以百万计，其中80％以上直接选用通用系列或标准化系列产品，根据用户不同需求，针对不同的修正系数去修正，达到最佳的综合性能；只有不到20％选择专用减速器，根据用户特殊需求，针对具体工况去选择不同的参数。

2、绿色电滑行系统是指通过借助辅助动力装置的发电机来驱动安装于起落架机轮中的马达,使飞机能够自由推出,进而在不使用发动机的情况下,滑行于登机门与跑道之间。减速器是飞机绿色电滑行不可缺少的部件之一，减速器在飞机上安装时应确保其可靠性、安全性，轻型、高效、大扭矩输出特性尤其关键。现有通用系列或标准化系列的小型减速器产品不能提供大的扭矩与规定的传动比，且模块化程度较低，显然不能满足使用要求，国内市场专用减速器因其使用工况大相径庭，无法借用。

3、现有飞机绿色电滑行技术中，作为电驱动装置部件之一的减速器，一般采用多级传动结构，通过改变各级齿轮的齿数和齿轮的组合方式结合来实现不同的速比。减速器的结构设计通常采用轻量化材料，以实现轻量化设计和高效传动。但通用减速器的结构不适用于飞机机轮的空间，不能满足飞机绿色电滑行技术的高效减能的需求，因此要求减速器具有更加轻型的结构设计和更加高效的传动性能，并且适用于军用飞机和民航飞机严酷的工作环境。

4、在公开号为cn208831603u的实用新型专利中公开了一种行星齿轮减速器。该行星齿轮减速器结构新颖，通过太阳轮两种不同参数的轮齿及两个行星架的叠加效果，实现了输入一种转速、同侧轴输出两种转速和扭矩，能够满足设备需要两种转速和扭矩的要求，扩大了减速器的使用范围，能够避免了减速器的频繁更换，减少了减速器占用空间的同时提高了工作效率。对于飞机绿色电滑行系统的减速装置，不仅要满足小型/紧凑化、高效大扭矩的要求，其结构还应贴合飞机起落架的空间，但该专利的行星齿轮减速器结构复杂，并不适用于飞机绿色电滑行。

5、在公开号为cn208816607u的实用新型专利中公开了一种大转矩行星齿轮减速器。该行星齿轮减速器是一种新型的机械传动装置，由多级行星齿轮组串联组成，根据不同串联个数满足所需传动比，它具有传动比范围大的、结构紧凑、加工方便、运行可靠、使用寿命长等特点。但由于该专利行星齿轮减速器的结构紧凑，散热能力差，不适用于军用飞机与民用飞机的严酷环境且未提及所能提供的串联个数和扭矩大小。

6、在公开号为cn206802205u的实用新型专利中公开了一种双级行星齿轮减速器，该实用新型公开了一种双级行星齿轮减速器,包括第一、第二外齿圈,所对应的外齿圈内侧分别安装有若干均匀分布与其啮合的第一行星轮,若干第一、第二行星轮的正中间安装有分别与第一、第二行星轮啮合的第一、第二太阳轮,其中部分别安装有输入轴和输出轴。该双级行星齿轮减速器具有重量轻、体积小、效率高、噪声低等特点，但该专利不具备高转速和大扭矩的特点且未提及所能提供的驱动力大小。

技术实现思路

1、为克服现有减速器不能满足空间小轻型大扭矩、不适用于军用、民用飞机的工作环境，本发明提出了一种用于驱动飞机机轮的减速机构。

2、本发明包括减速器壳体、底座、花键套、第一行星架、三个第一行星轮、端盖、驱动齿轮、第二行星架和四个第二行星轮。其中，所述三个第一行星轮分别通过各自的第一行星轮轴安装在所述第一行星架上，并与花键套啮合后组成第一行星齿轮组。所述四个第二行星轮分别通过各自的第二行星轮轴分别安装在第二行星架上，分别与所述第一行星架的连接端啮合，组成第二行星齿轮组。通过过渡轴承将所述第一行星齿轮组和第二行星齿轮组支撑并连接为一体，形成齿轮传动系统。将所述齿轮传动系统装入减速器壳体腔体内，并使该减速器壳体内表面的两段段内齿圈分别与各第一行星轮和各第二行星轮相啮合。所述驱动齿轮的齿轮轴头部一端与第二行星架联接并同步转动，通过轴承支撑在端盖上，并使该驱动齿轮的内端面与第一行星架的内端面之间有配合间隙。所述花键套外侧内孔有渐开线内齿轮，用于联接外部动力输入设备，两端通过轴承分别安装在底座和第一行星架上。所述底座位于减速器壳体与第一行星架的连接端，并与该减速器壳体固连。该底座内端面通过轴承与所述花键套的外圆周表面连接。所述端盖位于该减速器壳体与第二行星架的连接端，并与该减速器壳体固连。

3、所述减速器壳体的内表面有两段分别与所述第一行星轮和第二行星轮配合的内齿轮，用与限制该第一行星轮和第二行星轮的运行轨迹，并将第一行星轮与第二行星轮组连成一体。

4、所述底座的中心通孔用于安装花键套，将通孔的孔径与支撑花键套的轴承外径保持一致。该底座的内端面有轴向凸出的环形轴承座，该轴承座的内径与连接该第一行星架的轴承外径相同。在该底座靠近大径内端面有与所述减速器壳体固连所用的连接孔，在该底座外侧端面有一用于定位的环形槽，该底座大径外端凸出的带孔耳片，用于固定连接外部设备。

5、所述花键套一端端面有轴向的盲孔，并在该端端面的外圆周表面有轴承的定位凹槽，用于支撑在底座的内圆周面上；所述盲孔内表面为与外部动力装置配合的渐开线内齿轮。该花键套中间位置的圆周表面为与第一行星轮啮合的外齿轮结构，模数、齿宽与第一行星轮相同，齿数少于第一行星轮。在该花键套另一端端面有轴向凸出的连接段，用于支撑所述第一行星架的轴承安装。

6、所述第一行星架的输入端外圆表面有用于连接底座的径向凸台；所述第一行星架内腔根部有用于连接花键套的径向凸台；第一行星架输出端为一外圆柱形齿轮，与第二行星轮相啮合。所述第一行星架为所述各第一行星轮的安装载体。该第一行星架一端为各第一行星轮的安装段，在该安装段的端面上均布有三个第一行星轮轮轴的安装孔。该第一行星架另一端的圆周表面与第二行星轮啮合。在该第一行星架安装各第一行星轮一端的端面有连接所述花键套的盲孔。

7、所述第一行星轮有三个，各行星轮的齿数为19，模数为12mm。所述第一行星轮通过第一行星轮轴分别固定在第一行星架的3个行星轮轴安装孔中，同时与壳体内齿圈及第一太阳轮啮合。

8、所述第二行星架按功能分为输入端和输出端。该输入端内圆表面有一径向凸台，通过轴承与第一行星架相连；第二行星架输出端的外圆表面有用于连接端盖的径向凸台。所述第二行星架输出端内腔的型面与所述驱动齿轮的连接段外形相配合，该内腔的型面由三段半径均为r1的弧线和三段长度均为h1的直线段组成。所述第二行星架一端为第二行星轮的安装段，在该安装段的端面上均布有四个第二行星轮轮轴的安装孔。

9、所述第二行星轮有四个。每个行星轮的齿数为18，模数为3mm。所述第二行星轮通过第二行星轮轴分别固定在第二行星架的4个行星轮轴安装孔中，同时与壳体内齿圈及第二太阳轮啮合。

10、所述驱动齿轮按功能分为工作段和连接段。所述工作段的圆周表面为齿轮面，该齿轮齿数为13，模数为4mm。所述驱动齿轮连接段的所述连接段的圆周表面为三级阶梯状，各级阶梯的高度差形成的端面为第二行星架或端盖连接轴承的定位面。所述驱动齿轮轴杆的横截面由三段半径为r的弧线和三段长度均为h的直线段组成，并使三段弧线与三段直线段间隔连接，形成等边三角形的齿轮轴杆横截面的外轮廓。

11、与现有技术相比较，本发明具有以下特点：

12、1、本发明通过设计合理的减速器壳体及内部传动零部件结构，确保减速器内部有足够的散热空间，并且零部件选用耐高温材料，减速器的工作环境温度范围为-55℃～120℃，工作环境温度范围大，能够满足军用飞机和民航飞机多种使用环境要求。

13、2、为使该减速器能够安装用于多型号飞机的起落架系统，通过改变行星架排布结构，对减速器的外形实现了扁平化同轴设计，与大部分飞机主起落架空间利用的契合度相适宜，能够保证飞机起落架正常收放。

14、3、该减速器通过将第一行星架输出端直接作为第二太阳轮，并将两级行星齿轮减速器之间通过轴承两行星架互为支撑定位的方式，把冗余零件、辅助支撑进行优化，在同等满足7500n.m的驱动力矩条件下，本发明的重量仅为30kg，为现有减速器重量的30％～50％，机械效率较高达到95％以上。现有非机载油量与飞机总重量占比达到30％～47％，所述减速器重量的减轻能够使同航程所消耗的燃油减少。根据测算，能够使飞机节省燃油达15％。

15、4、本发明通过设计大模数、小齿数变位齿轮，使减速器的减速比达到1:20，比同等减速器减速比范围大，更能适应飞机机轮速度高的特点。减速器的结构将更加轻巧紧凑，同时可使输入设备外形减小、重量减轻。

16、5、本发明的输入端接口为内花键，内花键与输入设备连接处的结构设计采用法兰盘止口形式，凸出的筒形结构用于输入设备的定位及固定，从而形成一体式动力减速装置，与普通的法兰盘连接方式相比，定位更加精准、可靠。

17、6、本发明的输出端接口为等边三角形异形孔，与普通的圆形孔相比，具备方便接入，减少配合时间的优点，并且可根据出口设备功能需求，在保证相对应等边三角形异形轴的齿轮轴条件下，灵活变更驱动齿轮中轮齿结构，将拓展本发明的应用范围。