飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，包括螺母、絲杠、滾珠和返向器。絲杠位于螺母內(nèi)，并且在絲杠與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在絲杠上每?jī)蓚€(gè)滾珠滾道之間有安裝有返向器，通過(guò)返向器上的回珠槽，使?jié)L珠從一個(gè)滾珠滾道進(jìn)入返向器后，再通過(guò)返向器上的回珠槽重新返回起始的滾珠滾道，形成一個(gè)閉合的內(nèi)循環(huán)回路，使?jié)L珠在由絲杠、螺母、返向器構(gòu)成的閉合滾道中循環(huán)滾動(dòng)，并使?jié)L珠跟隨絲杠相對(duì)于螺母做直線運(yùn)動(dòng)，增加了絲杠的工作行程。本發(fā)明能傳遞較大力矩，以滿足飛機(jī)電剎車(chē)對(duì)力矩的要求，絲杠內(nèi)部空間充足，能夠滿足電剎車(chē)零部件在絲杠內(nèi)孔中的安裝。
【專(zhuān)利說(shuō)明】飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電剎車(chē)作動(dòng)器，具體是電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件。
技術(shù)背景
[0002]飛機(jī)電剎車(chē)是近年來(lái)開(kāi)始得到應(yīng)用的新技術(shù)，電剎車(chē)一般使用機(jī)電作動(dòng)器作為剎車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)電作動(dòng)器內(nèi)部一般使用滾珠絲杠將來(lái)自于電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)化為直線力，作為剎車(chē)作動(dòng)力輸出。滾珠絲杠由螺母、絲杠、滾珠和返向器組成。在螺母的內(nèi)表面和絲杠的外表面分別加工有螺旋狀滾道，工作時(shí)，滾珠在由螺母、絲杠構(gòu)成的螺旋滾道中滾動(dòng)。滾珠絲杠一般分為絲杠驅(qū)動(dòng)式和螺母驅(qū)動(dòng)式兩種。螺母驅(qū)動(dòng)式和絲杠驅(qū)動(dòng)式相比，在空間方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)槁菽肝挥诮z杠外部，傳動(dòng)齒輪與螺母集成后不占用機(jī)電作動(dòng)器高度空間。對(duì)于螺母驅(qū)動(dòng)式來(lái)說(shuō)，滾珠絲杠的返向器安裝在絲杠上可以使?jié)L珠工作盡量遠(yuǎn)離剎車(chē)盤(pán)高溫，也有利于滾珠絲杠的密封。
[0003]目前，將現(xiàn)有滾珠絲杠返向器安裝在絲杠上的結(jié)構(gòu)運(yùn)用到機(jī)電作動(dòng)器上存在著一定的缺陷。如美國(guó)專(zhuān)利4366723，是將絲杠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(gè)直角楔塊，直角楔塊的頂角為螺旋角的三倍，兩個(gè)直角楔塊的頂角相對(duì)安裝。在兩個(gè)直角楔塊之間形成了返向滾道。工作時(shí)，滾珠在絲杠螺旋狀滾道和楔塊形成的返向滾道中循環(huán)滾動(dòng)。該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是:一、只有一個(gè)排滾珠在滾道內(nèi)循環(huán)，不能滿足電剎車(chē)對(duì)力矩的要求。二、返向滾道與螺旋滾道之間的過(guò)度不光滑。
[0004]美國(guó)專(zhuān)利6898994，在絲杠的外表面和螺母的內(nèi)表面分別加工有螺旋狀滾道。在絲杠的第一道螺旋槽和倒數(shù)第二道螺旋槽上分別開(kāi)有比滾珠略大的通孔。在絲杠內(nèi)孔中緊貼內(nèi)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(shí)，滾珠從第一道螺旋槽上的孔中進(jìn)入返向軌道，并從倒數(shù)第二道的孔中退出返向軌道，完成在整個(gè)滾珠絲杠滾道上的循環(huán)。該結(jié)構(gòu)若應(yīng)用于飛機(jī)電剎車(chē)，存在的缺點(diǎn)是:由于絲杠內(nèi)孔中安裝有塑料返向裝置，剩余的空間非常小，不利于安裝機(jī)電作動(dòng)器的其他零部件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能滿足電剎車(chē)對(duì)力矩的要求和結(jié)構(gòu)空間有限的不足，本發(fā)明提出了一種飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件。
[0006]本發(fā)明包括螺母、絲杠、滾珠和返向器。其中，所述絲杠位于螺母內(nèi)，并且在絲杠與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在所述絲杠上每?jī)蓚€(gè)滾珠滾道之間有安裝有返向器；在該返向器上開(kāi)有回珠槽，并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?jié)L珠從一個(gè)滾珠滾道進(jìn)入返向器后，再通過(guò)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(gè)閉合的內(nèi)循環(huán)回路。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(nèi)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(pán)，通過(guò)齒輪盤(pán)的圓周表面的齒與電機(jī)減速齒輪嚙合。
[0007]所述螺母的內(nèi)表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽，所述絲杠一端外表面亦加工有螺旋狀的半圓形凹槽；當(dāng)所述螺母與絲杠配合后，分別位于該螺母與絲杠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(zhǎng)度方向中心線與絲杠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(cuò)位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不干涉。
[0009]所述螺母上端端口內(nèi)表面有徑向凸出的限位臺(tái)階，通過(guò)該限位臺(tái)階的內(nèi)表面實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠的軸向定位。
[0010]所述絲杠的外圓周表面的螺旋狀半圓形凹槽在絲杠上的軸向長(zhǎng)度為該絲杠長(zhǎng)度的1/3。所述絲杠外圓周表面無(wú)螺旋狀滾道的部分為十二方形，用于與殼體十二方形的內(nèi)孔配合，通過(guò)絲杠上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲杠的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]本發(fā)明是一種適用于電剎車(chē)作動(dòng)器的內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，其主要特征為返向器位于絲杠上。這種結(jié)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明是以使用螺母驅(qū)動(dòng)式的滾珠絲杠為基礎(chǔ)。在絲杠上布置多個(gè)返向器，在相鄰的兩個(gè)滾道之間構(gòu)成了閉合的滾珠滾道，使?jié)L珠在由絲杠、螺母、返向器構(gòu)成的閉合滾道中循環(huán)滾動(dòng)，并使?jié)L珠跟隨絲杠相對(duì)于螺母做直線運(yùn)動(dòng)，增加了絲杠的工作行程。本發(fā)明與現(xiàn)有的滾珠布置在絲杠上的結(jié)構(gòu)相比，能傳遞較大力矩，以滿足飛機(jī)電剎車(chē)對(duì)力矩的要求。返向器上有回珠槽，使?jié)L珠過(guò)渡更加光滑。且該結(jié)構(gòu)絲杠內(nèi)部空間充足，可以滿足電剎車(chē)零部件在絲杠內(nèi)孔中的安裝。
[0013]剎車(chē)時(shí)，滾珠和返向器不需靠近剎車(chē)盤(pán)，工作溫度不受剎車(chē)盤(pán)溫度的影響，增加了滾珠絲杠的工作壽命。絲杠無(wú)螺紋滾道部分設(shè)計(jì)為十二方截面，與下殼體十二方內(nèi)孔配合，方便密封和潤(rùn)滑。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1的俯視圖。
[0016]圖3是絲杠的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是返向器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，4a是主視圖，4b是左視圖。
[0018]圖中:1.螺母；2.絲杠；3.滾珠；4.返向器；5滾珠滾道。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)施例是一種飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，包括螺母1、絲杠2、滾珠3和返向器4。所述的螺母I為中空回轉(zhuǎn)體，內(nèi)表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽。絲杠2位于該螺母內(nèi)，在所述絲杠2—端加工有螺旋狀的半圓形凹槽。當(dāng)所述螺母與絲杠配合后，分別位于該螺母與絲杠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(nèi)安放若干滾珠3。在各相鄰的兩個(gè)滾珠滾道之間，均加工有一個(gè)返向器安裝槽。所述各返向器安裝槽長(zhǎng)度方向中心線與絲杠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(cuò)位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不干涉。在所述返向器安裝槽內(nèi)分別安裝有返向器4。
[0021]所述的螺母I為中空回轉(zhuǎn)體。該螺母I的上端端口內(nèi)表面有徑向凸出的限位臺(tái)階，通過(guò)該限位臺(tái)階的內(nèi)表面實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠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(pán)，該齒輪盤(pán)的圓周表面為齒面，用于與電機(jī)減速齒輪嚙合。
[0022]絲杠2為殼體狀，位于所述螺母I內(nèi)孔中。所述絲杠的外圓周表面為階梯狀，在該絲杠2上部外圓周表面有所述的螺旋狀半圓形凹槽，并且該半圓形凹槽在絲杠上的軸向長(zhǎng)度為該絲杠長(zhǎng)度的1/3。所述絲杠外圓周表面無(wú)螺旋狀滾道的部分為十二方形，用于與殼體十二方形的內(nèi)孔配合，通過(guò)絲杠上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲杠的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。該絲杠徑的外徑略小于螺母的內(nèi)徑，使二者配合時(shí)相互之間無(wú)干涉。在絲杠有滾珠滾道的部分，每?jī)蓚€(gè)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(gè)條形槽。安裝槽的深度等于所述返向器4的高度，并與返向器4過(guò)盈配合。
[0023]所述返向器4是一個(gè)條形塊，在該返向器4上開(kāi)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(kāi)口槽，當(dāng)該返向器嵌裝在返向器安裝槽內(nèi)后，該開(kāi)口槽的兩端分別與相鄰的兩條滾珠滾道光滑連通，使?jié)L珠3從一個(gè)滾珠滾道進(jìn)入返向器4后，再通過(guò)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(gè)閉合的內(nèi)循環(huán)回路。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嵌裝在絲杠2的返向器安裝槽內(nèi)，并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(guò)3D打印或金屬注射成型工藝加工。
[0025]所述滾珠3為球狀，工作時(shí)，在所述螺母1、絲杠2和返向器4組成的螺旋滾道中循環(huán)滾動(dòng)。
[0026]電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)螺母I轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺母I和絲杠2間布置的滾珠3依次沿螺紋滾道滾動(dòng)，滾珠3促使絲杠2做直線運(yùn)動(dòng)。由于返向器4安裝在絲杠2上，因此滾珠3跟隨絲杠2 —起相對(duì)于螺母I做直線運(yùn)動(dòng)。返向器4的數(shù)量與絲杠上的半圓形凹槽的數(shù)量相等。
【權(quán)利要求】
1.一種飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，其特征在于，包括螺母、絲杠、滾珠和返向器；其中，所述絲杠位于螺母內(nèi)，并且在絲杠與螺母之間有螺旋狀的滾珠滾道；在所述絲杠上每?jī)蓚€(gè)滾珠滾道之間有安裝有返向器；在該返向器上開(kāi)有回珠槽，并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?jié)L珠從一個(gè)滾珠滾道進(jìn)入返向器后，再通過(guò)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(gè)閉合的內(nèi)循環(huán)回路；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(nèi)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(pán)，通過(guò)齒輪盤(pán)的圓周表面的齒與電機(jī)減速齒輪嗤合。
2.如權(quán)利要求1所述飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，其特征在于，所述螺母的內(nèi)表面加工有螺旋狀的半圓形凹槽，所述絲杠一端外表面亦加工有螺旋狀的半圓形凹槽；當(dāng)所述螺母與絲杠配合后，分別位于該螺母與絲杠上的半圓形凹槽組合成的圓形凹槽即為滾珠滾道。
3.如權(quán)利要求1所述飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，其特征在于，所述各返向器長(zhǎng)度方向中心線與絲杠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(cuò)位，使所述各相鄰的返向器安裝槽之間不干涉。
4.如權(quán)利要求1所述飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，其特征在于，所述螺母上端端口內(nèi)表面有徑向凸出的限位臺(tái)階，通過(guò)該限位臺(tái)階的內(nèi)表面實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠的軸向定位。
5.如權(quán)利要求1所述飛機(jī)電剎車(chē)用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠組件，其特征在于，所述絲杠的外圓周表面的螺旋狀半圓形凹槽在絲杠上的軸向長(zhǎng)度為該絲杠長(zhǎng)度的1/3 ;所述絲杠外圓周表面無(wú)螺旋狀滾道的部分為十二方形，用于與殼體十二方形的內(nèi)孔配合，通過(guò)絲杠上的十二方形與殼體十二方形的配合限制絲杠的周向轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F16H25/22GK104500670SQ201410658391
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】丁斌, 張潔, 邵養(yǎng)鵬, 李萍 申請(qǐng)人:西安航空制動(dòng)科技有限公司