飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件的製作方法
2023-06-15 02:41:31 2
飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件的製作方法
【專利摘要】一種飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件，包括螺母、絲槓、滾珠和返向器。絲槓位於螺母內，並且在絲槓與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在絲槓上每兩個滾珠滾道之間有安裝有返向器，通過返向器上的回珠槽，使滾珠從一個滾珠滾道進入返向器後，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，形成一個閉合的內循環迴路，使滾珠在由絲槓、螺母、返向器構成的閉合滾道中循環滾動，並使滾珠跟隨絲槓相對於螺母做直線運動，增加了絲槓的工作行程。本發明能傳遞較大力矩，以滿足飛機電剎車對力矩的要求，絲槓內部空間充足，能夠滿足電剎車零部件在絲槓內孔中的安裝。
【專利說明】飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及電剎車作動器，具體是電剎車用內循環滾珠絲槓組件。
技術背景
[0002]飛機電剎車是近年來開始得到應用的新技術，電剎車一般使用機電作動器作為剎車執行機構。機電作動器內部一般使用滾珠絲槓將來自於電機和減速機構的旋轉力矩轉化為直線力，作為剎車作動力輸出。滾珠絲槓由螺母、絲槓、滾珠和返向器組成。在螺母的內表面和絲槓的外表面分別加工有螺旋狀滾道，工作時，滾珠在由螺母、絲槓構成的螺旋滾道中滾動。滾珠絲槓一般分為絲槓驅動式和螺母驅動式兩種。螺母驅動式和絲槓驅動式相比，在空間方面具有很大的優勢。因為螺母位於絲槓外部，傳動齒輪與螺母集成後不佔用機電作動器高度空間。對於螺母驅動式來說，滾珠絲槓的返向器安裝在絲槓上可以使滾珠工作儘量遠離剎車盤高溫，也有利於滾珠絲槓的密封。
[0003]目前，將現有滾珠絲槓返向器安裝在絲槓上的結構運用到機電作動器上存在著一定的缺陷。如美國專利4366723，是將絲槓約三分之二的外表面加工有螺旋狀滾道，約三分之一表面加工成平面。在平面上安裝兩個直角楔塊，直角楔塊的頂角為螺旋角的三倍，兩個直角楔塊的頂角相對安裝。在兩個直角楔塊之間形成了返向滾道。工作時，滾珠在絲槓螺旋狀滾道和楔塊形成的返向滾道中循環滾動。該結構的缺點是:一、只有一個排滾珠在滾道內循環，不能滿足電剎車對力矩的要求。二、返向滾道與螺旋滾道之間的過度不光滑。
[0004]美國專利6898994，在絲槓的外表面和螺母的內表面分別加工有螺旋狀滾道。在絲槓的第一道螺旋槽和倒數第二道螺旋槽上分別開有比滾珠略大的通孔。在絲槓內孔中緊貼內表面安裝有塑料的返向裝置，在該返向裝置上加工有返向軌道。工作時，滾珠從第一道螺旋槽上的孔中進入返向軌道，並從倒數第二道的孔中退出返向軌道，完成在整個滾珠絲槓滾道上的循環。該結構若應用於飛機電剎車，存在的缺點是:由於絲槓內孔中安裝有塑料返向裝置，剩餘的空間非常小，不利於安裝機電作動器的其他零部件。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術中存在的不能滿足電剎車對力矩的要求和結構空間有限的不足，本發明提出了一種飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件。
[0006]本發明包括螺母、絲槓、滾珠和返向器。其中，所述絲槓位於螺母內，並且在絲槓與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在所述絲槓上每兩個滾珠滾道之間有安裝有返向器；在該返向器上開有回珠槽，並且該回珠槽的兩端分別與相鄰的兩條滾珠滾道光滑連通，使滾珠從一個滾珠滾道進入返向器後，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，從而形成一個閉合的內循環迴路。所述返向器上回珠槽的滾珠入口至滾珠出口的方向與所述滾珠滾道的螺旋方向相反。在所述各滾珠滾道內安放若干滾珠。在所述螺母下部的外圓周表面有徑向凸出的齒輪盤，通過齒輪盤的圓周表面的齒與電機減速齒輪嚙合。
[0007]所述螺母的內表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽，所述絲槓一端外表面亦加工有螺旋狀的半圓形凹槽；當所述螺母與絲槓配合後，分別位於該螺母與絲槓上的半圓形凹槽組合成的圓形凹槽即為滾珠滾道。
[0008]所述各返向器長度方向中心線與絲槓的中心線之間的夾角為45° ;所述各相鄰的返向器安裝槽之間錯位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不幹涉。
[0009]所述螺母上端埠內表面有徑向凸出的限位臺階，通過該限位臺階的內表面實現對絲槓的軸向定位。
[0010]所述絲槓的外圓周表面的螺旋狀半圓形凹槽在絲槓上的軸向長度為該絲槓長度的1/3。所述絲槓外圓周表面無螺旋狀滾道的部分為十二方形，用於與殼體十二方形的內孔配合，通過絲槓上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲槓的周向轉動。
[0011]本發明是一種適用於電剎車作動器的內循環滾珠絲槓組件，其主要特徵為返向器位於絲槓上。這種結構解決了現有技術存在的缺陷，結構簡單，易於實現。
[0012]本發明是以使用螺母驅動式的滾珠絲槓為基礎。在絲槓上布置多個返向器，在相鄰的兩個滾道之間構成了閉合的滾珠滾道，使滾珠在由絲槓、螺母、返向器構成的閉合滾道中循環滾動，並使滾珠跟隨絲槓相對於螺母做直線運動，增加了絲槓的工作行程。本發明與現有的滾珠布置在絲槓上的結構相比，能傳遞較大力矩，以滿足飛機電剎車對力矩的要求。返向器上有回珠槽，使滾珠過渡更加光滑。且該結構絲槓內部空間充足，可以滿足電剎車零部件在絲槓內孔中的安裝。
[0013]剎車時，滾珠和返向器不需靠近剎車盤，工作溫度不受剎車盤溫度的影響，增加了滾珠絲槓的工作壽命。絲槓無螺紋滾道部分設計為十二方截面，與下殼體十二方內孔配合，方便密封和潤滑。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖。
[0015]圖2是圖1的俯視圖。
[0016]圖3是絲槓的結構示意圖。
[0017]圖4是返向器的結構示意圖，其中，4a是主視圖，4b是左視圖。
[0018]圖中:1.螺母；2.絲槓；3.滾珠；4.返向器；5滾珠滾道。
【具體實施方式】
[0019]本實施例是一種飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件，包括螺母1、絲槓2、滾珠3和返向器4。所述的螺母I為中空迴轉體，內表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽。絲槓2位於該螺母內，在所述絲槓2—端加工有螺旋狀的半圓形凹槽。當所述螺母與絲槓配合後，分別位於該螺母與絲槓上的半圓形凹槽組合成為圓形凹槽，該圓形凹槽即為滾珠滾道5。
[0020]在所述各滾珠滾道5內安放若干滾珠3。在各相鄰的兩個滾珠滾道之間，均加工有一個返向器安裝槽。所述各返向器安裝槽長度方向中心線與絲槓的中心線之間的夾角為45° ;所述各相鄰的返向器安裝槽之間錯位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不幹涉。在所述返向器安裝槽內分別安裝有返向器4。
[0021]所述的螺母I為中空迴轉體。該螺母I的上端埠內表面有徑向凸出的限位臺階，通過該限位臺階的內表面實現對絲槓2的軸向定位。在該螺母I下部的外圓周表面有徑向凸出的齒輪盤，該齒輪盤的圓周表面為齒面，用於與電機減速齒輪嚙合。
[0022]絲槓2為殼體狀，位於所述螺母I內孔中。所述絲槓的外圓周表面為階梯狀，在該絲槓2上部外圓周表面有所述的螺旋狀半圓形凹槽，並且該半圓形凹槽在絲槓上的軸向長度為該絲槓長度的1/3。所述絲槓外圓周表面無螺旋狀滾道的部分為十二方形，用於與殼體十二方形的內孔配合，通過絲槓上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲槓的周向轉動。該絲槓徑的外徑略小於螺母的內徑，使二者配合時相互之間無幹涉。在絲槓有滾珠滾道的部分，每兩個滾道之間加工有與水平方向成45°角的返向器安裝槽。所述該返向器安裝槽是一個條形槽。安裝槽的深度等於所述返向器4的高度，並與返向器4過盈配合。
[0023]所述返向器4是一個條形塊，在該返向器4上開有回珠槽。所述回珠槽的兩端有與滾珠滾道半徑相同的半圓形的開口槽，當該返向器嵌裝在返向器安裝槽內後，該開口槽的兩端分別與相鄰的兩條滾珠滾道光滑連通，使滾珠3從一個滾珠滾道進入返向器4後，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，從而形成一個閉合的內循環迴路。所述返向器上回珠槽的滾珠入口至滾珠出口的方向與所述滾珠滾道的螺旋方向相反。
[0024]所述返向器4嵌裝在絲槓2的返向器安裝槽內，並使用金屬粘接劑使返向器4的底部與安裝槽的底部固定。所述返向器4通過3D列印或金屬注射成型工藝加工。
[0025]所述滾珠3為球狀，工作時，在所述螺母1、絲槓2和返向器4組成的螺旋滾道中循環滾動。
[0026]電機通過減速機構驅動螺母I轉動，在螺母I和絲槓2間布置的滾珠3依次沿螺紋滾道滾動，滾珠3促使絲槓2做直線運動。由於返向器4安裝在絲槓2上，因此滾珠3跟隨絲槓2 —起相對於螺母I做直線運動。返向器4的數量與絲槓上的半圓形凹槽的數量相等。
【權利要求】
1.一種飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件，其特徵在於，包括螺母、絲槓、滾珠和返向器；其中，所述絲槓位於螺母內，並且在絲槓與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在所述絲槓上每兩個滾珠滾道之間有安裝有返向器；在該返向器上開有回珠槽，並且該回珠槽的兩端分別與相鄰的兩條滾珠滾道光滑連通，使滾珠從一個滾珠滾道進入返向器後，再通過返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，從而形成一個閉合的內循環迴路；所述返向器上回珠槽的滾珠入口至滾珠出口的方向與所述滾珠滾道的螺旋方向相反；在所述各滾珠滾道內安放若干滾珠；在所述螺母下部的外圓周表面有徑向凸出的齒輪盤，通過齒輪盤的圓周表面的齒與電機減速齒輪嗤合。
2.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件，其特徵在於，所述螺母的內表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽，所述絲槓一端外表面亦加工有螺旋狀的半圓形凹槽；當所述螺母與絲槓配合後，分別位於該螺母與絲槓上的半圓形凹槽組合成的圓形凹槽即為滾珠滾道。
3.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件，其特徵在於，所述各返向器長度方向中心線與絲槓的中心線之間的夾角為45 ° ;所述各相鄰的返向器安裝槽之間錯位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不幹涉。
4.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件，其特徵在於，所述螺母上端埠內表面有徑向凸出的限位臺階，通過該限位臺階的內表面實現對絲槓的軸向定位。
5.如權利要求1所述飛機電剎車用內循環滾珠絲槓組件，其特徵在於，所述絲槓的外圓周表面的螺旋狀半圓形凹槽在絲槓上的軸向長度為該絲槓長度的1/3 ;所述絲槓外圓周表面無螺旋狀滾道的部分為十二方形，用於與殼體十二方形的內孔配合，通過絲槓上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲槓的周向轉動。
【文檔編號】F16H25/22GK104500670SQ201410658391
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】丁斌, 張潔, 邵養鵬, 李萍 申請人:西安航空制動科技有限公司