[发明专利]适于电驱动装置的航空机轮用齿圈及其设计方法

说明书

一种适于电驱动装置的航空机轮用齿圈及其设计方法，该齿圈的外圆周表面有外齿，内圆周表面均布有多个加长导轨安装块；在各加长导轨安装块的上表面均有矩形直齿安装槽。使用时，将各航空机轮轮毂的加长导轨上的矩形直齿分别装入各直齿安装槽内。本发明通过齿圈，将电驱动装置与加长导轨连接，从而将电驱动装置的扭矩传递给航空机轮轮毂，在不使用发动机推力及地面拖车的情况下，由电驱动装置传递给齿圈，再传递给加长导轨的力矩能够实现航空机轮前进、倒退及转弯，从而减少发动机的损耗，节约约30％航空煤油的使用，为航空器运营商节约大量的经济成本。本发明通过间隙配合的方法，保护了电驱动装置，使齿圈不会因航空机轮轮毂变形而发生机械变形。

技术领域

本发明涉及航空刹车机轮技术领域，具体是一种适于电驱动装置的航空机轮用齿圈及其设计方法。

背景技术

刹车主机轮与轮胎配套，安装于飞机主起落架上，用于支撑飞机，承受飞机起飞、着陆、地面滑行、转弯载荷。飞机着陆时，在刹车控制系统的作用下进行制动刹车，保证飞机在规定的滑行距离内刹停飞机，吸收飞机水平方向的动能。

刹车主机轮安装到起落架轮轴上，刹车壳体与轮轴通过法兰盘进行周向定位，两者保持相对静止。当机轮滚动时，机轮通过导轨带动动盘组件一起滚动，而静盘与刹车壳体键配合，压紧环组件、双面静盘、压紧盘和承压盘相对与刹车壳体静止不动。当机轮进行制动时，刹车液压油沿液压管道进入汽缸座活塞内，使活塞伸出，将压紧盘压向动盘、静盘、承压盘，此时，动盘和静盘之间产生摩擦力，通过动盘的凹键传给机轮组件，使各刹车盘摩擦产生刹车制动力矩，从而使飞机制动。当松刹车时，液压刹车压力撤除，在活塞的回力弹簧作用下，使活塞克服液压管道残余压力而缩回，各刹车盘松开，从而解除刹车。

牵引车牵引飞机地面移动是飞机执行任务前后以及保障维修常规部分，是飞机运行、维护过程中必不可少的阶段。现有的刹车主机轮只执行单一制动功能，无法拖动飞机，即无法提供主动力矩，不能提供使飞机自主滑行所需驱动力。目前飞机在地面移动主要依靠两种动力，一种是依靠发动机，通过燃烧航空煤油产生推力，使飞机在地面向前滑行；另一种是借助外力驱动，通过机场特种车辆-牵引车顶推或拖拽，使飞机向前或向后移动。

减少飞机地面燃油消耗，已成为全球民航发展的主流方向。本发明提出一种适于电驱动装置的航空机轮组件用齿圈及其设计方法，通过在地面上使用电驱动装置，能够将航空机轮速度由零加速到一定速度，从而在地面不借助飞机发动机和地面牵引设备的情况下，实现机轮的前进、倒退及转弯功能。

在公开号为CN103603926A的发明创造中公开了一种飞机舱门开闭传动机构的减速装置。该发明包含一个行星减速器，行星减速器包含有一个内齿圈，该齿圈属于蜗轮结构，蜗轮结构和蜗杆配合形成传动结构，本发明提出的齿圈和齿轮配合形成传动结构。蜗杆传动的效率低于齿轮传动，且齿面易磨损，因此该发明结构不适用于航空机轮设计领域。

在公开号为CN207157506U的发明创造中公开了一种用于无人飞机的刹车机轮。包含机轮组件、装于刹车机轮组件侧面的刹车装置和与机轮组件连接的轮速信号装置。其中轮速信号装置包含齿圈组件，该齿圈组件与挡圈、端盖固定，所述齿圈组件的内表面间隔设有数个磁钢。齿圈上磁钢用于获得轮速信号，该发明提出的齿圈主要作用是用于获得机轮速度，非承力结构，该发明的刚度不足，无法用于电驱动装置航空机轮齿圈。

在公开号为CN 207328816U的发明创造中公开了一种民用飞机起落架的动力机轮电驱动装置。该电驱动装置包含一种外齿圈，所述外齿圈的内圈有齿，与行星齿轮啮合，属于内啮合。本发明提出的电驱动装置的航空机轮用齿圈的外圈有齿，属于外啮合。

在公开号为CN 209725149U的发明创造中公开了一种组合式齿圈结构。该齿圈结构包括第一半圆本体和第二半圆本体，第一半圆本体和第二半圆本体通过卡槽连接，可以方便拆卸。该发明提出的齿圈结构由两个半圆连接而成，非承力结构，该发明的刚度不足，无法用于电驱动装置航空机轮齿圈。

发明内容