CN113339487A - 一种用于飞机辅助动力***的传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于飞机辅助动力***的传动机构,包括蜗轮蜗杆减速器、角位移传感器、直流电机组件、进气门轴组件、主体支座与花键转扭主体,所述主体支座位于蜗轮蜗杆减速器的一端,所述进气门轴组件位于主体支座的上端,所述角位移传感器位于蜗轮蜗杆减速器的另一端,所述直流电机组件位于蜗轮蜗杆减速器的前端,所述蜗轮蜗杆减速器的内侧设置有蜗杆。本发明所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,蜗轮能够承受更大的载荷,使用寿命也得到了大幅的提高,同时整个蜗轮蜗杆减速箱的外廓尺寸减小、重量减轻,做到齿轮箱的小型化,在不影响花键的传动性能及强度的条件下做到了无侧隙传动,带来更好的使用前景。

Description

一种用于飞机辅助动力***的传动机构
技术领域
本发明涉及机电领域,特别涉及一种用于飞机辅助动力***的传动机构。
背景技术
飞机辅助动力***的传动机构是一种进行飞行辅助的支撑设备,蜗轮蜗杆传动,在实现传动的同时具有自锁功能,现有蜗轮蜗杆传动中蜗轮使用铝青铜、锡青铜等同类型的材质加工而成,传动轴与蜗轮蜗杆减速器之间通过使用花键传递扭矩,蜗轮中心加工的内花键与传动轴上的外花键配合,随着科技的不断发展,人们对于飞机辅助动力***的传动机构的制造工艺要求也越来越高。
现有的飞机辅助动力***的传动机构在使用时存在一定的弊端,首先,蜗轮蜗杆传动技术中,蜗轮采用铝青铜、锡青铜等同类型偏软的材质制作而成,这种蜗轮承受的载荷较小,传动效率较低,不能用于连续运行的场合,不利于人们的使用,还有,蜗轮蜗杆传动中,蜗轮的直径较大,造成了蜗轮蜗杆减速器箱体的外形尺寸增大,重量增大,花键传动配合中存在尺侧间隙,传动轴的传扭过程中增大了角度误差,不能很方便的对装置的工作状态进行观察,出现问题时不能及时进行检修,给人们的使用过程带来了一定的不利影响,为此,我们提出一种用于飞机辅助动力***的传动机构。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于飞机辅助动力***的传动机构,蜗轮能够承受更大的载荷,使用寿命也得到了大幅的提高,同时整个蜗轮蜗杆减速箱的外廓尺寸减小、重量减轻,做到了齿轮箱的小型化,在不影响花键的传动性能及强度的条件下做到了无侧隙传动,可以有效解决背景技术中的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种用于飞机辅助动力***的传动机构,包括蜗轮蜗杆减速器、角位移传感器、直流电机组件、进气门轴组件、主体支座与花键转扭主体,所述主体支座位于蜗轮蜗杆减速器的一端,所述进气门轴组件位于主体支座的上端,所述角位移传感器位于蜗轮蜗杆减速器的另一端,所述直流电机组件位于蜗轮蜗杆减速器的前端,所述蜗轮蜗杆减速器的内侧设置有蜗杆、蜗轮、箱体、上机械限位结构、内花键、下机械限位结构与润滑圈。
作为一种优选的技术方案,所述润滑圈的外壁开设有进油口,所述润滑圈的内表面固定连接有润滑棉,所述润滑圈的内壁开设有出油口。
作为一种优选的技术方案,所述花键转扭主体的内部设置有进气门轴、滑动轴承座、外花键、关节轴承座与进气门轴支座,所述滑动轴承座位于花键转扭主体的外壁,所述进气门轴与内花键位于花键转扭主体的前端,所述关节轴承座与进气门轴支座位于花键转扭主体的后端。
作为一种优选的技术方案,所述进气门轴组件与主体支座之间设置有安装架,所述主体支座的上端通过安装架与进气门轴组件的下端定位安装,所述主体支座与蜗轮蜗杆减速器之间设置有连接座,所述蜗轮蜗杆减速器的一端通过连接座与主体支座的一端定位连接。
作为一种优选的技术方案,所述蜗轮蜗杆减速器与直流电机组件之间设置有螺栓座,所述蜗轮蜗杆减速器的前端通过螺栓座与直流电机组件的一端定位连接,所述蜗轮蜗杆减速器与角位移传感器之间设置有安装座,所述蜗轮蜗杆减速器的另一端通过安装座与角位移传感器的一端定位连接。
作为一种优选的技术方案,所述花键转扭主体的一端通过进气门轴、外花键、内花键、蜗轮与蜗轮蜗杆减速器的一侧活动连接。
作为一种优选的技术方案,所述角位移传感器包括角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块、信号通讯模块、STC单片机控制模块、显示模块、控制模块与电源模块,所述信号通讯模块连接有角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块与STC单片机控制模块,所述STC单片机控制模块连接有显示模块、控制模块,所述角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块连接有电源模块。
作为一种优选的技术方案,所述电源模块给其它几个模块提供电源,所述角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块的输出端通过信号通讯模块与STC单片机控制模块的输入端电性连接,所述STC单片机控制模块的输出端与显示模块、控制模块的输入端电性连接。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了一种用于飞机辅助动力***的传动机构,具备以下有益效果:该一种用于飞机辅助动力***的传动机构,为增加蜗轮蜗杆的承载能力,选用40CrNiMoA的合金结构钢来加工制作蜗轮,在增加蜗轮蜗杆承载能力的同时也降低了蜗轮的整体外形尺寸,进排气门组件中,进气门组件的开启角度范围是0-30°,排气门组件的开启角度范围是0-60°,根据开度要求,我公司将进排气门组件中的蜗轮进行结构改进,进气门组件中采用40°角的扇形蜗轮,排气门组件中采用65°角的扇形蜗轮,在满足产品开度要求的同时又减少了蜗轮以及齿轮箱的外形齿轮,同降低的产品的重量,进排气门组件在运行过程中需保证0.5°的角度误差,在进排气门组件中的角度误差由蜗轮蜗杆、花键配合的尺侧间隙累积而来,由于蜗轮蜗杆传动需保证必须的尺侧间隙才能正常传动,因此只能减小花键的配合间隙来保证累积角度误差,我公司将传动轴花键的齿长方向设计为锥形花键,通过锥度的配合来消除花键的尺侧间隙,扇形蜗轮及蜂窝状齿轮箱相对于现有的蜗轮蜗杆传动来说,蜗轮能够承受更大的载荷,使用寿命也得到了大幅的提高,同时整个蜗轮蜗杆减速箱的外廓尺寸减小、重量减轻,做到了齿轮箱的小型化,新的蜗轮蜗杆齿轮箱能够满足进气门组件500Nm的载荷要求,同时进气门组件的重量满足9.9Kg的要求,锥形花键的传动设计想对于现有的花键传动来说,在不影响花键的传动性能及强度的条件下做到了无侧隙传动,消除了花键传动的齿侧间隙后,进气门组件的累积角度误差能够满足不大于0.5°的技术要求,通过角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块对装置传动处的角位移以及扭矩力度进行实时检测,方便进行观察,便于更好的了解装置的工作状态,整个飞机辅助动力***的传动机构结构简单,操作方便,使用的效果相对于传统方式更好。
附图说明
图1为本发明一种用于飞机辅助动力***的传动机构的整体结构示意图。
图2为本发明一种用于飞机辅助动力***的传动机构中蜗轮蜗杆减速器的结构示意图。
图3为本发明一种用于飞机辅助动力***的传动机构中花键转扭主体的结构示意图。
图4为本发明一种用于飞机辅助动力***的传动机构中润滑圈的结构示意图。
图5为本发明一种用于飞机辅助动力***的传动机构中角位移传感器内部模块的结构示意图。
图6为本发明一种用于飞机辅助动力***的传动机构中角位移传感器电源模块的结构示意图。
图中:1、蜗轮蜗杆减速器;2、角位移传感器;3、直流电机组件;4、进气门轴组件;5、主体支座;6、蜗杆;7、蜗轮;8、箱体;9、上机械限位结构;10、下机械限位结构;11、进气门轴;12、滑动轴承座;13、花键转扭主体;14、关节轴承座;15、进气门轴支座;16、内花键;17、润滑圈;18、进油口;19、润滑棉;20、出油口;21、外花键。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示,一种用于飞机辅助动力***的传动机构,包括蜗轮蜗杆减速器1、角位移传感器2、直流电机组件3、进气门轴组件4、主体支座5与花键转扭主体13,主体支座5位于蜗轮蜗杆减速器1的一端,进气门轴组件4位于主体支座5的上端,角位移传感器2位于蜗轮蜗杆减速器1的另一端,直流电机组件3位于蜗轮蜗杆减速器1的前端,蜗轮蜗杆减速器1的内侧设置有蜗杆6、蜗轮7、箱体8、上机械限位结构9、内花键16、下机械限位结构10与润滑圈17。
进一步的,润滑圈17的外壁开设有进油口18,润滑圈17的内表面固定连接有润滑棉19,润滑圈17的内壁开设有出油口20,便于进行润滑操作。
进一步的,花键转扭主体13的内部设置有进气门轴11、滑动轴承座12、外花键21、关节轴承座14与进气门轴支座15,滑动轴承座12位于花键转扭主体13的外壁,进气门轴11与内花键16位于花键转扭主体13的前端,关节轴承座14与进气门轴支座15位于花键转扭主体13的后端,便于进行旋钮活动。
进一步的,进气门轴组件4与主体支座5之间设置有安装架,主体支座5的上端通过安装架与进气门轴组件4的下端定位安装,主体支座5与蜗轮蜗杆减速器1之间设置有连接座,蜗轮蜗杆减速器1的一端通过连接座与主体支座5的一端定位连接,连接方便。
进一步的,蜗轮蜗杆减速器1与直流电机组件3之间设置有螺栓座,蜗轮蜗杆减速器1的前端通过螺栓座与直流电机组件3的一端定位连接,蜗轮蜗杆减速器1与角位移传感器2之间设置有安装座,蜗轮蜗杆减速器1的另一端通过安装座与角位移传感器2的一端定位连接,蜗杆6的材质为20CrNiMoA,蜗轮7的材质为40CrNiMoA,40CrNiMoA材质强度更高,耐磨性能更好,从而提升了蜗轮7与蜗杆6传动的承载能力和使用寿命。
进一步的,花键转扭主体13的一端通过进气门轴11、外花键21、内花键16、蜗轮7与蜗轮蜗杆减速器1的一侧活动连接。
进一步的,角位移传感器2包括角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块、信号通讯模块、STC单片机控制模块、显示模块、控制模块与电源模块,信号通讯模块连接有角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块与STC单片机控制模块,STC单片机控制模块连接有显示模块、控制模块,角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块连接有电源模块,方便更好的对装置的角位移进行检测。
进一步的,电源模块给其它几个模块提供电源,角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块的输出端通过信号通讯模块与STC单片机控制模块的输入端电性连接,STC单片机控制模块的输出端与显示模块、控制模块的输入端电性连接,检测更加方便,效果优异,便于观察。
工作原理:本发明包括蜗轮蜗杆减速器1、角位移传感器2、直流电机组件3、进气门轴组件4、主体支座5、蜗杆6、蜗轮7、箱体8、上机械限位结构9、下机械限位结构10、进气门轴11、滑动轴承座12、花键转扭主体13、关节轴承座14、进气门轴支座15、内花键16、润滑圈17、进油口18、润滑棉19、出油口20、外花键21,角位移传感器2包括角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块、信号通讯模块、STC单片机控制模块、显示模块、控制模块与电源模块,通过角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块对装置传动处的角位移以及扭矩力度进行实时检测,方便进行观察,便于更好的了解装置的工作状态,在进行使用的时候,通过直流电机输入带动蜗轮蜗杆减速器1转动,花键转扭主体13的一端通过进气门轴11、外花键21、内花键16、蜗轮7与蜗轮蜗杆减速器1的一侧活动连接,蜗轮7转动带动门轴机构转动,润滑圈17、进油口18、润滑棉19、出油口20方便在活动的时候进行润滑操作,润滑油从进油口18的位置进入,从出油口20的位置出来沾到润滑棉19的位置上进行旋转润滑操作,润滑效果更为优异,机构通过角位移传感器2实时监测门轴所转动的角度,控制器通过角位移传感器2反馈的角度值,来对直流电机组件3发送气动或者停止的命令,蜗杆6的材质为20CrNiMoA,蜗轮7的材质为40CrNiMoA,40CrNiMoA材质强度更高,耐磨性能更好,从而提升了蜗轮7与蜗杆6传动的承载能力和使用寿命,蜗轮7采用了扇形的结构形式,在满足产品旋转角度的同时减小了蜗轮7的外廓尺寸,从而达到减重的目的,箱体8采用了蜂窝状的结构设计,由一整块的7075铝合金材质加工而成,在减轻箱体8重量的同时又保证了箱体8的结构强度,上机械限位结构9与下机械限位结构10用于防止蜗轮7在箱体8内转动超过其行程,从而出现蜗轮7与蜗杆6连接脱落以及卡滞的不良现象,进气门轴11上的外花键21设计为锥形花键,消除尺侧间隙,减少累积误差,通过锥形外花键21与内花键16的配合,彻底消除了花键配合的齿侧间隙问题。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于飞机辅助动力***的传动机构,包括蜗轮蜗杆减速器(1)、角位移传感器(2)、直流电机组件(3)、进气门轴组件(4)、主体支座(5)与花键转扭主体(13),其特征在于:所述主体支座(5)位于蜗轮蜗杆减速器(1)的一端,所述进气门轴组件(4)位于主体支座(5)的上端,所述角位移传感器(2)位于蜗轮蜗杆减速器(1)的另一端,所述直流电机组件(3)位于蜗轮蜗杆减速器(1)的前端,所述蜗轮蜗杆减速器(1)的内侧设置有蜗杆(6)、蜗轮(7)、箱体(8)、上机械限位结构(9)、内花键(16)、下机械限位结构(10)与润滑圈(17)。
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,其特征在于:所述润滑圈(17)的外壁开设有进油口(18),所述润滑圈(17)的内表面固定连接有润滑棉(19),所述润滑圈(17)的内壁开设有出油口(20)。
3.根据权利要求1所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,其特征在于:所述花键转扭主体(13)的内部设置有进气门轴(11)、滑动轴承座(12)、外花键(21)、关节轴承座(14)与进气门轴支座(15),所述滑动轴承座(12)位于花键转扭主体(13)的外壁,所述进气门轴(11)与内花键(16)位于花键转扭主体(13)的前端,所述关节轴承座(14)与进气门轴支座(15)位于花键转扭主体(13)的后端。
4.根据权利要求1所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,其特征在于:所述进气门轴组件(4)与主体支座(5)之间设置有安装架,所述主体支座(5)的上端通过安装架与进气门轴组件(4)的下端定位安装,所述主体支座(5)与蜗轮蜗杆减速器(1)之间设置有连接座,所述蜗轮蜗杆减速器(1)的一端通过连接座与主体支座(5)的一端定位连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,其特征在于:所述蜗轮蜗杆减速器(1)与直流电机组件(3)之间设置有螺栓座,所述蜗轮蜗杆减速器(1)的前端通过螺栓座与直流电机组件(3)的一端定位连接,所述蜗轮蜗杆减速器(1)与角位移传感器(2)之间设置有安装座,所述蜗轮蜗杆减速器(1)的另一端通过安装座与角位移传感器(2)的一端定位连接。
6.根据权利要求3所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,其特征在于:所述花键转扭主体(13)的一端通过进气门轴(11)、外花键(21)、内花键(16)、蜗轮(7)与蜗轮蜗杆减速器(1)的一侧活动连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,其特征在于:所述角位移传感器(2)包括角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块、信号通讯模块、STC单片机控制模块、显示模块、控制模块与电源模块,所述信号通讯模块连接有角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块与STC单片机控制模块,所述STC单片机控制模块连接有显示模块、控制模块,所述角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块连接有电源模块。
8.根据权利要求7所述的一种用于飞机辅助动力***的传动机构,其特征在于:所述电源模块给其它几个模块提供电源,所述角位移检测传感模块、扭矩力度检测传感模块的输出端通过信号通讯模块与STC单片机控制模块的输入端电性连接,所述STC单片机控制模块的输出端与显示模块、控制模块的输入端电性连接。
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