起落架驅(qū)動系統(tǒng)柔性接合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器起落架輪與用于使飛行器起落架輪旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)地面滑行的驅(qū)動系統(tǒng)之間的柔性接合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]需要飛行器在機場上的各個位置之間進行地面滑行。示例是在跑道與飛行器的乘客登機或下機的位置(例如，登機口)之間進行滑行。通常通過使用來自用以向前推進飛行器使得起落架輪被致使旋轉(zhuǎn)的飛行器的發(fā)動機的推力來實現(xiàn)這種滑行。由于地面滑行速度必然相對較低，因此發(fā)動機必須以非常低的功率運行。這意味著燃料消耗相對較高，因為在這種低功率下推進效率低。這會導(dǎo)致機場本地周圍的大氣污染和噪聲污染等級增大。此外，即使在發(fā)動機以低功率運行的情況下，通常也會需要使用輪制動裝置以限制地面滑行速度，而這會導(dǎo)致制動裝置的大程度的磨損。
[0003]通過使用民用飛行器的主發(fā)動機而使民用飛行器倒行例如離開登機口是不允許的。在倒行是必須的情況下，或者在通過主發(fā)動機推力來實現(xiàn)地面滑行不可行的其它情況下，使用拖車來四處調(diào)動飛行器。這個過程費力并且成本高。
[0004]因此需要這樣的一種驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)用以在地面滑行操作期間給飛行器起落架的輪提供動力。
[0005]近年來已經(jīng)提出了用于在飛行器位于地面上時對輪進行驅(qū)動并且在著陸之前使輪加快自旋的數(shù)種自主地面滑行系統(tǒng)。US2006/0065779中公開了一示例，US2006/0065779提出了這樣的一種動力式飛行器前輪系統(tǒng)，在該動力式飛行器前輪系統(tǒng)中，使用離合器在輪能夠自由自旋的模式與輪能夠由電動馬達驅(qū)動的模式之間進行轉(zhuǎn)換。離合器也能夠操作成使得在著陸之前馬達能夠使輪預(yù)先自旋。
[0006]W02011/023505中描述了現(xiàn)有技術(shù)裝置，其不限于前起落架。所公開的系統(tǒng)使用致動器使受驅(qū)動的帶齒的小齒輪移動形成和脫離與輪上的帶齒的環(huán)形齒輪的驅(qū)動接合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的第一方面提供用于飛行器起落架的這樣的一種驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包括:小齒輪;驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸設(shè)置成使小齒輪繞驅(qū)動軸線旋轉(zhuǎn);從動齒輪，該從動齒輪設(shè)置成與小齒輪嚙合以便能夠在小齒輪的作用下旋轉(zhuǎn)，該從動齒輪能夠連接至起落架的輪以便能夠使輪繞輪軸線旋轉(zhuǎn)；以及柔性接合裝置，該柔性接合裝置包括位于驅(qū)動軸與小齒輪之間的拱狀花鍵接頭，以允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜。
[0008]本發(fā)明提供了在使用期間起落架變形的問題的解決方案。柔性接合裝置將驅(qū)動軸聯(lián)接至小齒輪，并且柔性接合裝置包括拱狀花鍵接頭，該拱狀花鍵接頭設(shè)置成允許在小齒輪與從動齒輪之間的相對傾斜。該拱狀花鍵接頭使得柔性接合裝置能夠適應(yīng)由于輪軸偏轉(zhuǎn)而造成的從動齒輪相對于輪的傾斜。
[0009]優(yōu)選地，拱狀花鍵接頭還設(shè)置成允許小齒輪沿驅(qū)動軸線平移。例如，拱狀花鍵接頭可以以可滑動的方式安裝在驅(qū)動軸上以允許小齒輪與驅(qū)動軸之間的相對平移。通常，拱狀花鍵接頭包括聯(lián)接構(gòu)件，該聯(lián)接構(gòu)件以可滑動的方式安裝在驅(qū)動軸上以允許小齒輪與驅(qū)動軸之間的沿著驅(qū)動軸線的相對平移。
[0010]柔性接合裝置可以僅設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜，但優(yōu)選地，柔性接合裝置還設(shè)置成允許小齒輪與驅(qū)動軸之間的沿著驅(qū)動軸線的相對平移。小齒輪可以(可選地通過聯(lián)接構(gòu)件)以可滑動的方式安裝在驅(qū)動軸上以允許此相對平移，或者小齒輪可以通過允許這種相對平移的滾珠花鍵接頭(可選地通過聯(lián)接構(gòu)件)而安裝在驅(qū)動軸上。
[0011]可選地，一對彈簧提供將小齒輪朝向沿著驅(qū)動軸線的中央位置偏壓的相反的力。所述彈簧例如可以是螺旋彈簧、膜片彈簧或者瓣形彈簧。
[0012]柔性接合裝置可以只包括拱狀花鍵接頭，但更典型地柔性接合裝置還包括設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸沿驅(qū)動軸線平移的第二花鍵接頭。第二花鍵接頭可以位于拱狀花鍵接頭與驅(qū)動軸之間，或者位于拱狀花鍵接頭與小齒輪之間。
[0013]通常，第二花鍵接頭包括接納在相應(yīng)的多個凹槽內(nèi)的多個花鍵，并且所述花鍵能夠沿所述凹槽平移(或者所述凹槽能夠沿所述花鍵平移)以允許小齒輪相對于驅(qū)動軸沿驅(qū)動軸線平移。
[0014]在一個實施方式中，拱狀花鍵接頭包括接納在小齒輪中的相應(yīng)的多個內(nèi)凹槽內(nèi)的多個外花鍵，所述內(nèi)凹槽能夠相對于所述外花鍵傾斜以允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜，第二花鍵接頭包括接納在驅(qū)動軸中的相應(yīng)的多個外凹槽內(nèi)的多個內(nèi)花鍵，并且所述內(nèi)花鍵能夠沿所述外凹槽平移以允許小齒輪相對于驅(qū)動軸沿驅(qū)動軸線平移。所述外花鍵和所述內(nèi)花鍵可以形成為將來自驅(qū)動軸的扭矩傳遞至小齒輪的單個聯(lián)接構(gòu)件。
[0015]在一個實施方式中，第二花鍵接頭包括滾珠花鍵接頭，該滾珠花鍵接頭包括多個滾珠，所述多個滾珠能夠滾動以允許小齒輪相對于驅(qū)動軸沿驅(qū)動軸線平移。
[0016]拱狀花鍵接頭可以包括多個固定的拱狀花鍵或齒，或者拱狀花鍵接頭可以包括多個滾珠花鍵。每個滾珠花鍵由相應(yīng)的一行滾珠形成，并且每行滾珠被接納在相應(yīng)的拱狀凹槽中。在另一實施方式中，拱狀花鍵接頭包括多個拱狀花鍵，每個拱狀花鍵包括拱狀滾子。
[0017]可選地，拱狀花鍵接頭包括設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜的球面軸承。
[0018]通常，拱狀花鍵接頭包括接納在相應(yīng)的多個凹槽內(nèi)的多個花鍵(例如固定齒、滾珠或滾子)；每個花鍵具有一對相反的側(cè)部、一對相反的端部以及頂部，該頂部沿花鍵的長度在花鍵的一對相反的端部之間延伸，并且該頂部提供花鍵的外徑;并且每個花鍵沿花鍵的長度拱起，使得花鍵的外徑在花鍵的中央處或中央附近達到最大外徑并且在最大外徑的兩側(cè)朝向花鍵的相反的兩個端部逐漸減小。
[0019]在一些實施方式中，拱狀花鍵接頭包括接納在相應(yīng)的多個凹槽內(nèi)的多個花鍵;每個花鍵具有一對相反的側(cè)部、一對相反的端部以及頂部，該頂部沿花鍵的長度在花鍵的一對相反的端部之間延伸;并且每個花鍵沿花鍵的長度拱起，使得花鍵的在其一對相反的側(cè)部之間的厚度在花鍵的中央處或中央附近達到最大厚度并且在最大厚度的兩側(cè)朝向花鍵的相反的兩個端部逐漸減小。
[0020]本發(fā)明的另外的方面提供了用于飛行器起落架的這樣的一種驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包括:小齒輪;驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸設(shè)置成使小齒輪繞驅(qū)動軸線旋轉(zhuǎn);從動齒輪，該從動齒輪設(shè)置成與小齒輪嚙合以便能夠在小齒輪的作用下旋轉(zhuǎn)，該從動齒輪能夠連接至起落架的輪以便能夠使輪繞輪軸線旋轉(zhuǎn);位于驅(qū)動軸與小齒輪之間的第一花鍵接頭，該第一花鍵接頭設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜;位于驅(qū)動軸與小齒輪之間的第二花鍵接頭，該第二花鍵接頭設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸沿驅(qū)動軸線平移。
[0021]第一花鍵接頭可以包括拱狀花鍵接頭、滾珠接頭、滾子接頭或者設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜的任何其它種類的接頭。
[0022]第二花鍵接頭可以包括滾珠花鍵接頭、具有能夠相對于彼此滑動的固定齒的花鍵接頭、或者設(shè)置成允許小齒輪軸向平移的任何其它種類的接頭。
[0023]優(yōu)選地，驅(qū)動系統(tǒng)還包括位于驅(qū)動軸與小齒輪之間的聯(lián)接構(gòu)件，其中，該聯(lián)接構(gòu)件設(shè)置成通過第一花鍵接頭和第二花鍵接頭將來自驅(qū)動軸的扭矩傳遞至小齒輪。
[0024]優(yōu)選地，該聯(lián)接構(gòu)件設(shè)置成通過第一花鍵接頭將所述扭矩傳遞至小齒輪，并且設(shè)置成通過第二花鍵接頭而獲得來自驅(qū)動軸的扭矩。
[0025]本發(fā)明的另外的方面提供用于飛行器起落架的這樣的一種驅(qū)動系統(tǒng)，該驅(qū)動系統(tǒng)包括:小齒輪;驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸設(shè)置成使小齒輪繞驅(qū)動軸線旋轉(zhuǎn);從動齒輪，該從動齒輪設(shè)置成與小齒輪嚙合以便能夠在小齒輪的作用下旋轉(zhuǎn)，該從動齒輪能夠連接至起落架的輪以便能夠使輪繞輪軸線旋轉(zhuǎn)；以及位于驅(qū)動軸與小齒輪之間的柔性接合裝置，該柔性接合裝置包括滾珠或滾子接頭，其中，滾珠或滾子接頭具有圍繞驅(qū)動軸線分布的多對面對面的凹槽以及多個滾珠或滾子，每對面對面的凹槽容納有所述滾珠或滾子中的一個或更多個滾珠或滾子，其中，所述滾珠或滾子設(shè)置成在驅(qū)動軸與小齒輪之間傳遞扭矩，并且設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜。
[0026]在一個實施方式中，柔性接合裝置包括滾珠接頭，該滾珠接頭具有圍繞驅(qū)動軸線分布的多對面對面的凹槽以及多個滾珠，每對面對面的凹槽容納有所述滾珠中的一個或更多個滾珠，并且所述滾珠設(shè)置成在驅(qū)動軸與小齒輪之間傳遞扭矩，并且設(shè)置成允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜。每對面對面的凹槽可以只容納單個滾珠，但更優(yōu)選地，每對面對面的凹槽容納所述滾珠中的成行布置的三個或更多個滾珠。在這種情況下，每個凹槽優(yōu)選地沿其長度彎曲，使得滾珠距驅(qū)動軸線的徑向距離沿滾珠行變化一一該徑向距離在所述行的中央處或中央附近達到最大值并且在最大值的兩側(cè)減小。每對凹槽的寬度可以恒定不變，但更典型地，每對凹槽中的一個凹槽具有一對拱狀側(cè)部，因此凹槽的寬度沿其長度漸縮使得在凹槽的中央處或中央附近達到最小值并且在最小值的兩側(cè)增大。
[0027]在另一實施方式中，該柔性接合裝置包括滾子接頭，該滾子接頭具有圍繞驅(qū)動軸線分布的多對面對面的凹槽以及多個滾子，其中，每對面對面的凹槽容納有所述滾子中的一個或更多個滾子，每個滾子具有滾子軸線，滾子能夠繞滾子軸線旋轉(zhuǎn)，并且每個滾子沿其滾子軸線拱起以便允許小齒輪相對于驅(qū)動軸線傾斜。通常，每對凹槽僅容納單個滾子。所述凹槽可以是拱狀的或平直的。
【附圖說明】
[0028]現(xiàn)將參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行描述，其中，在附圖中:
[0029]圖1A、圖1B和圖1C示出了在使用期間起落架所經(jīng)受的三種變形模式:圖1A示出了因由于飛行器重量而引起的豎向載荷所造成的輪軸偏轉(zhuǎn)；圖1B示出了因(水平)制動載荷所造成的輪軸偏轉(zhuǎn);圖1C示出了因輪胎載荷所造成的輪輞變形；
[0030]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，為了清楚起見，省去了馬達和起落架的各種特征；
[0031]圖3示出了圖2的實施方式，其中，省去了小齒輪；
[0032]圖4示出了圖2和圖3的實施