CN113120221A - 一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,包括一级传动***和二级传动***;一级传动***包括输入轴、太阳轮I、多组双联行星齿轮、固定齿圈I、输出齿圈I、行星架和机座I;所述双联行星齿轮包括行星包括中空齿轮轴,以及间隔布置在中空齿轮轴上的行星齿轮I和行星齿轮II;二级传动***包括太阳轮轴、太阳轮II、多组三联行星齿轮、输出齿圈II、固定齿圈II、固定齿圈III和机座II;三联行星齿轮包括齿轮轴,以及间隔布置在齿轮轴上的行星齿轮III、行星齿轮IV和行星齿轮V;本发明通过将一级传动结构和二级传动结构串联,使得整体结构紧凑,体积和质量更小,能够实现更高传动比和高承载性能。
Description
技术领域
本发明属于飞行器技术领域,具体涉及一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构。
背景技术
飞行器停放在地面或甲板上时,机翼会占用大量空间,这导致有效空间内可停放的飞行器数量下降,为减少飞行器停放的空间,机翼翻转折叠技术应用而生。尤其是军事用途的飞行器,为最大提升战斗力,放置更多飞行器,同时为方便飞机的运输和保养,机翼折叠技术具备很重要的现实需求。
机翼翻转折叠***一般由机翼固定端(内翼)、机翼活动端(外翼)、折叠机构、驱动机构、控制***、锁定***等组成。机翼驱动机构是翻转折叠机翼的关键***,驱动机构提供动力驱动折叠机构运行,从而实现机翼活动端的翻转折叠与展开。现有驱动机构通常采用液压直线驱动或液压马达技术,但是液压驱动的结构复杂,所需要质量和体积较大,同时液压***稳定性差,导致机翼运动中可能出现卡死故障,甚至导致飞行器的损坏等问题。
因此,现有技术中需要一种能够克服上述问题的旋转机构。
发明内容
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,包括一级传动***和二级传动***。
所述一级传动***包括输入轴、太阳轮I、多组双联行星齿轮、固定齿圈I、输出齿圈I、行星架和机座I。
所述输入轴与太阳轮I为一体式结构。
所述双联行星齿轮包括行星包括中空齿轮轴,以及间隔布置在中空齿轮轴上的行星齿轮I和行星齿轮II。所述行星齿轮I和行星齿轮II内孔中均安装有滚动轴承。多组所述双联行星齿轮环绕太阳轮I布置。其中,所述行星齿轮I与太阳轮I外啮合。
所述固定齿圈I与行星齿轮I内啮合。所述固定齿圈I与所述机座I固接,两者为一体式结构。
所述输出齿圈I与行星齿轮II内啮合,输出齿圈I基座上加工有内花键。
所述行星架上设置有多个柔性销轴。每一个所述柔性销轴均穿入在一组双联行星齿轮中,与行星齿轮I和行星齿轮II内孔的滚动轴承连接。
所述行星架中部通过滚动轴承连接有转轴。所述转轴一端转动连接在太阳轮I上,另一端转动连接在输出齿圈I上。
所述二级传动***包括太阳轮轴、太阳轮II、多组三联行星齿轮、输出齿圈II、固定齿圈II、固定齿圈III和机座II。
所述太阳轮轴一端通过花键与输出齿圈I基座连接,另一端连接所述太阳轮II。
所述三联行星齿轮包括齿轮轴,以及间隔布置在齿轮轴上的行星齿轮III、行星齿轮IV和行星齿轮V。多组所述三联行星齿轮环绕太阳轮II布置。其中,所述行星齿轮IV与太阳轮II外啮合。所述三联行星齿轮通过两组径向支撑环径向浮动支撑。
所述固定齿圈II与行星齿轮III内啮合。所述固定齿圈II与机座I固接,两者为一体式结构。
所述固定齿圈III与行星齿轮V内啮合。所述固定齿圈III与所述机座II固接,两者为一体式结构。
所述固定齿圈II和固定齿圈III的外壁上均设置有固定耳环。所述固定耳环与机翼电动翻转折叠***中的固定端机翼连接。
所述输出齿圈II位于固定齿圈II和固定齿圈III之间。所述输出齿圈II与行星齿轮IV内啮合。
所述输出齿圈II的外壁上设置有输出耳环。所述输出耳环与机翼电动翻转折叠***中的活动端机翼连接。
进一步,所述双联行星齿轮具有3组。所述双联行星齿轮为整体式结构。其中,所述行星齿轮I和行星齿轮II组成少齿差的行星轮系。
进一步,所述固定齿圈I和输出齿圈I均为一体成型结构。
进一步,所述三联行星齿轮具有6组。所述三联行星齿轮为整体式结构。其中,所述行星齿轮III和行星齿轮V具有相同的齿轮参数,所述行星齿轮IV与行星齿轮III、行星齿轮V组成少齿差的行星轮系。
进一步,所述输出齿圈II、固定齿圈II、固定齿圈III均为一体成型结构。
进一步,所述输出齿圈II两侧安装有格莱圈。所述输出齿圈II通过滑套分别与固定齿圈II和固定齿圈III接触。
本发明的技术效果是毋庸置疑的,具有如下技术效果:
1、本发明采用一级传动结构和二级传动结构串联,两联行星齿轮系和三联行星齿轮系均为整体式零件结构;传动***中的所有齿圈和输出耳环、固定耳环采用一体成型结构,使得整体结构紧凑,体积和质量更小。
2、在综合考虑质量和体积的条件下,可实现更高传动比和高承载性能。
3、二级型传动***中,输出齿圈II为动力输出齿轮,两侧的固定齿圈II和固定齿圈III为约束固定齿轮,提供更强的支撑作用。
4、二级型传动***中,三联行星齿轮由两组径向支撑环径向浮动支撑,该结构使得与三联行星齿轮啮合的输出齿圈II径向受力更为均衡。
附图说明
图1为本发明的机械原理图;
图2为本发明的剖视结构示意图;
图3为本发明实施例1的一级NGWN(I)型传动***结构示意图;
图4为本发明实施例1的二级NGWN(III)型传动***结构示意图;
图5为本发明实施例1一级NGWN(I)型传动***行星架结构示意图;
图6为本发明实施例1的二级NGWN(III)型传动***固定齿圈II和固定耳环结构示意图;
图7为本发明的输出齿圈II和输出耳环的结构示意图。
图中:输入轴1、太阳轮I2、固定齿圈I3、输出齿圈I4、行星架5、柔性销轴51、机座I6、行星齿轮I7、行星齿轮II8、转轴9、太阳轮轴10、太阳轮II11、输出齿圈II12、固定齿圈II13、固定齿圈III14、机座II15、行星齿轮III16、行星齿轮IV17、行星齿轮V18、径向支撑环19、固定耳环20、输出耳环21和格莱圈22。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1:
本实施例公开一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,参见图1和图2,包括一级NGWN(I)型传动***和二级NGWN(III)型传动***。
参见图3,所述一级NGWN(I)型传动***包括输入轴1、太阳轮I2、3组双联行星齿轮、固定齿圈I3、输出齿圈I4、行星架5和机座I6。
所述输入轴1与太阳轮I2为一体式结构。
所述双联行星齿轮包括行星包括中空齿轮轴,以及间隔布置在中空齿轮轴上的行星齿轮I7和行星齿轮II8。所述行星齿轮I7和行星齿轮II8内孔中均安装有滚动轴承。3组所述双联行星齿轮环绕太阳轮I2布置。其中,所述行星齿轮I7与太阳轮I2外啮合。所述双联行星齿轮为整体式零件结构。其中,所述行星齿轮I7和行星齿轮II8组成少齿差的行星轮系。
所述固定齿圈I3与行星齿轮I7内啮合。所述固定齿圈I3与所述机座I6固接,两者形成一体式结构。
所述输出齿圈I4与行星齿轮II8内啮合,输出齿圈I4基座上加工有内花键。所述太阳轮I2、3组双联行星齿轮、固定齿圈I3、输出齿圈I4、行星架5均位于机座I6内。所述固定齿圈I3和输出齿圈I4均为一体成型结构。
参见图5,所述行星架5上设置有3个柔性销轴51。每一个所述柔性销轴51均穿入在一组双联行星齿轮中,与行星齿轮I7和行星齿轮II8内孔的滚动轴承连接,起到支撑作用。
所述行星架5中部通过滚动轴承连接有转轴9。所述转轴9一端通过轴承转动连接在太阳轮I2上,另一端通过成轴承转动连接在输出齿圈I4上。
参见图4,所述二级NGWN(III)传动***包括太阳轮轴10、太阳轮II11、6组三联行星齿轮、输出齿圈II12、固定齿圈II13、固定齿圈III14和机座II15。
所述太阳轮轴10一端加工有渐开线外花键,太阳轮轴10外花键与输出齿圈I4基座内花键配合连接,太阳轮轴10另一端与太阳轮II11一体式成型。
所述三联行星齿轮包括齿轮轴,以及间隔布置在齿轮轴上的行星齿轮III16、行星齿轮IV17和行星齿轮V18。6组所述三联行星齿轮环绕太阳轮II11布置。其中,所述行星齿轮IV17与太阳轮II11外啮合。所述齿轮轴通过两组径向支撑环19径向浮动支撑,两组径向支撑环19分别位于太阳轮II11两侧,两组径向支撑环靠自身刚度,作用与滑套相同,且不与太阳轮轴10接触。所述三联行星齿轮为整体式零件结构。其中,所述行星齿轮III16和行星齿轮V18具有相同的齿轮参数,所述行星齿轮IV17与行星齿轮III16、行星齿轮V18组成少齿差的行星轮系。所述输出齿圈II12、固定齿圈II13、固定齿圈III14均为一体成型结构。
所述固定齿圈II13与行星齿轮III16内啮合。所述固定齿圈II13与机座I6固接,两者为一体式结构。
所述固定齿圈III14与行星齿轮V18内啮合。所述固定齿圈III14外侧与机座II15固接,两者为一体式结构。
参见图6,所述固定齿圈II13和固定齿圈III14的外壁上均成型有固定耳环20。所述固定耳环20与机翼电动翻转折叠***中的固定端机翼连接。
所述输出齿圈II12位于固定齿圈II13和固定齿圈III14之间。所述输出齿圈II12两侧安装有格莱圈22,输出齿圈II12通过滑套分别与固定齿圈II13和固定齿圈III14接触。所述输出齿圈II12与行星齿轮IV17内啮合。
参见图7,所述输出齿圈II12的外壁上成型有输出耳环21。所述输出耳环21与机翼电动翻转折叠***中的活动端机翼连接。
传动时,机翼电动翻转折叠的旋转传动机构通过固定齿圈II13和固定齿圈III14的固定耳环20与机翼固定端连接固定,同时动力通过电机传递至太阳轮I2。太阳轮I2转动,带动行星齿轮I7、行星齿轮II8转动,输出齿圈I4转动,动力通过花键连接并传递至太阳轮II11,行星齿轮III16、行星齿轮IV17、行星齿轮V18转动,输出齿圈II12(输出齿圈II12与输出耳环21为一整体)转动,并带动与输出耳环21连接的机翼活动端转动,实现了机翼的翻转折叠与展开功能。
本实施例公开的用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,采用一级NGWN(I)型传动***的太阳轮I2为动力输入齿轮,二级NGWN(III)型传动***的输出齿圈II12为动力输出齿轮,两个行星轮系串联使得整体传动***的传动比范围为8000~10000,而单级NGWN(I)行星减速器和单级NGWN(III)行星减速器最大理论传动比小于500;NGWN(I)行星轮系和NGWN(III)行星轮系的串联可实现更高的传动比范围和更大输出承载,同时具备体积小、质量轻的特点。
本发明的二级NGWN(III)型传动***的输出齿圈II12为动力输出齿轮,固定齿圈II13、固定齿圈III14的固定耳环20与机翼电动翻转折叠***中的固定端机翼连接,齿圈与耳环为整体式结构,可有效减少***体积和质量,同时两侧固定齿圈为***提供更强的支撑作用,输出齿圈的最大旋转角度可达145°。
实施例2:
本实施例提供一种较为基础的实现方式,一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,参见图1和图2,包括一级型传动***和二级型传动***。
参见图3,所述一级型传动***包括输入轴1、太阳轮I2、3组双联行星齿轮、固定齿圈I3、输出齿圈I4、行星架5和机座I6。
所述输入轴1与太阳轮I2为一体式结构。
所述双联行星齿轮包括行星包括中空齿轮轴,以及间隔布置在中空齿轮轴上的行星齿轮I7和行星齿轮II8。所述行星齿轮I7和行星齿轮II8内孔中均安装有滚动轴承。3组所述双联行星齿轮环绕太阳轮I2布置。其中,所述行星齿轮I7与太阳轮I2外啮合。
所述固定齿圈I3与行星齿轮I7内啮合。所述固定齿圈I3与所述机座I6固接,两者形成一体式结构。
所述输出齿圈I4与行星齿轮II8内啮合,输出齿圈I4基座上加工有内花键。所述太阳轮I2、3组双联行星齿轮、固定齿圈I3、输出齿圈I4、行星架5均位于机座I6内。
参见图5,所述行星架5上设置有3个柔性销轴51。每一个所述柔性销轴51均穿入在一组双联行星齿轮中,与行星齿轮I7和行星齿轮II8内孔的滚动轴承连接,起到支撑作用。
所述行星架5中部通过滚动轴承连接有转轴9。所述转轴9一端通过轴承转动连接在太阳轮I2上,另一端通过成轴承转动连接在输出齿圈I4上。
参见图4,所述二级传动***包括太阳轮轴10、太阳轮II11、6组三联行星齿轮、输出齿圈II12、固定齿圈II13、固定齿圈III14和机座II15。
所述太阳轮轴10一端加工有渐开线外花键,太阳轮轴10外花键与输出齿圈I4基座内花键配合连接,太阳轮轴10另一端与太阳轮II11一体式成型。
所述三联行星齿轮包括齿轮轴,以及间隔布置在齿轮轴上的行星齿轮III16、行星齿轮IV17和行星齿轮V18。6组所述三联行星齿轮环绕太阳轮II11布置。其中,所述行星齿轮IV17与太阳轮II11外啮合。所述齿轮轴通过两组径向支撑环19径向浮动支撑,两组径向支撑环19分别位于太阳轮II11两侧,两组径向支撑环靠自身刚度,作用与滑套相同,且不与太阳轮轴10接触。
所述固定齿圈II13与行星齿轮III16内啮合。所述固定齿圈II13与机座I6固接,两者为一体式结构。
所述固定齿圈III14与行星齿轮V18内啮合。所述固定齿圈III14外侧与机座II15固接,两者为一体式结构。
参见图6,所述固定齿圈II13和固定齿圈III14的外壁上均成型有固定耳环20。所述固定耳环20与机翼电动翻转折叠***中的固定端机翼连接。
所述输出齿圈II12位于固定齿圈II13和固定齿圈III14之间。所述输出齿圈II12与行星齿轮IV17内啮合。
参见图7,所述输出齿圈II12的外壁上成型有输出耳环21。所述输出耳环21与机翼电动翻转折叠***中的活动端机翼连接。
传动时,机翼电动翻转折叠的旋转传动机构通过固定齿圈II13和固定齿圈III14的固定耳环20与机翼固定端连接固定,同时动力通过电机传递至太阳轮I2。太阳轮I2转动,带动行星齿轮I7、行星齿轮II8转动,输出齿圈I4转动,动力通过花键连接并传递至太阳轮II11,行星齿轮III16、行星齿轮IV17、行星齿轮V18转动,输出齿圈II12(输出齿圈II12与输出耳环21为一整体)转动,并带动与输出耳环21连接的机翼活动端转动,实现了机翼的翻转折叠与展开功能。
本实施例公开的用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,采用一级型传动***的太阳轮I2为动力输入齿轮,二级型传动***的输出齿圈II12为动力输出齿轮,可实现更高的传动比范围和更大输出承载,同时具备体积小、质量轻的特点。
本发明的二级型传动***的输出齿圈II12为动力输出齿轮,固定齿圈II13、固定齿圈III14的固定耳环20与机翼电动翻转折叠***中的固定端机翼连接,齿圈与耳环为整体式结构,可有效减少***体积和质量,同时两侧固定齿圈为***提供更强的支撑作用,输出齿圈的最大旋转角度可达145°。
实施例3:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,所述双联行星齿轮为整体式零件结构。其中,所述行星齿轮I7和行星齿轮II8组成少齿差的行星轮系。
实施例4:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,所述固定齿圈I3和输出齿圈I4均为一体成型结构。
实施例5:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,所述三联行星齿轮为整体式零件结构。其中,所述行星齿轮III16和行星齿轮V18具有相同的齿轮参数,所述行星齿轮IV17与行星齿轮III16、行星齿轮V18组成少齿差的行星轮系。
实施例6:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,所述输出齿圈II12、固定齿圈II13、固定齿圈III14均为一体成型结构。
实施例7:
本实施例主要结构同实施例2,进一步,所述输出齿圈II12两侧安装有格莱圈22,输出齿圈II12通过滑套分别与固定齿圈II13和固定齿圈III14接触。
Claims (6)
1.一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,其特征在于:包括一级传动***和二级传动***;
所述一级传动***包括所述输入轴(1)、太阳轮I(2)、多组双联行星齿轮、固定齿圈I(3)、输出齿圈I(4)、行星架(5)和机座I(6);
所述输入轴(1)与太阳轮I(2)为一体式结构;
所述双联行星齿轮包括行星包括中空齿轮轴,以及间隔布置在中空齿轮轴上的行星齿轮I(7)和行星齿轮II(8);所述行星齿轮I(7)和行星齿轮II(8)内孔中均安装有滚动轴承;多组所述双联行星齿轮环绕太阳轮I(2)布置;其中,所述行星齿轮I(7)与太阳轮I(2)外啮合;
所述固定齿圈I(3)与行星齿轮I(7)内啮合;所述固定齿圈I(3)与所述机座I(6)固接,两者为一体式结构;
所述输出齿圈I(4)与行星齿轮II(8)内啮合,输出齿圈I(4)基座上加工有内花键;
所述行星架(5)上设置有多个柔性销轴(51);每一个所述柔性销轴(51)均穿入在一组双联行星齿轮中,与行星齿轮I(7)和行星齿轮II(8)内孔的滚动轴承连接;
所述行星架(5)中部通过滚动轴承连接有转轴(9)。所述转轴(9)一端转动连接在太阳轮I(2)上,另一端转动连接在输出齿圈I(4)上;
所述二级传动***包括太阳轮轴(10)、太阳轮II(11)、多组三联行星齿轮、输出齿圈II(12)、固定齿圈II(13)、固定齿圈III(14)和机座II(15);
所述太阳轮轴(10)一端通过花键与输出齿圈I(4)基座连接,另一端连接所述太阳轮II(11);
所述三联行星齿轮包括齿轮轴,以及间隔布置在齿轮轴上的行星齿轮III(16)、行星齿轮IV(17)和行星齿轮V(18);多组所述三联行星齿轮环绕太阳轮II(11)布置;其中,所述行星齿轮IV(17)与太阳轮II(11)外啮合;所述三联行星齿轮通过两组径向支撑环(19)径向浮动支撑;
所述固定齿圈II(13)与行星齿轮III(16)内啮合;所述固定齿圈II(13)与机座I(6)固接,两者为一体式结构;
所述固定齿圈III(14)与行星齿轮V(18)内啮合;所述固定齿圈III(14)与所述机座II(15)固接,两者为一体式结构;
所述固定齿圈II(13)和固定齿圈III(14)的外壁上均设置有固定耳环(20);所述固定耳环(20)与机翼电动翻转折叠***中的固定端机翼连接;
所述输出齿圈II(12)位于固定齿圈II(13)和固定齿圈III(14)之间;所述输出齿圈II(12)与行星齿轮IV(17)内啮合;
所述输出齿圈II(12)的外壁上设置有输出耳环(21);所述输出耳环(21)与机翼电动翻转折叠***中的活动端机翼连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,其特征在于:所述双联行星齿轮具有3组;所述双联行星齿轮为整体式结构;其中,所述行星齿轮I(7)和行星齿轮II(8)组成少齿差的行星轮系。
3.根据权利要求3所述的一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,其特征在于:所述固定齿圈I(3)和输出齿圈I(4)均为一体成型结构。
4.根据权利要求1所述的一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,其特征在于:所述三联行星齿轮具有6组;所述三联行星齿轮为整体式结构;其中,所述行星齿轮III(16)和行星齿轮V(18)具有相同的齿轮参数,所述行星齿轮IV(17)与行星齿轮III(16)、行星齿轮V(18)组成少齿差的行星轮系。
5.根据权利要求1所述的一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,其特征在于:所述输出齿圈II(12)、固定齿圈II(13)、固定齿圈III(14)均为一体成型结构。
6.根据权利要求1所述的一种用于机翼电动翻转折叠的重载大速比旋转机构,其特征在于:所述输出齿圈II(12)通过滑套分别与固定齿圈II(13)和固定齿圈III(14)接触。
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