CN105270605A - 混合转矩限制旋转止回装置 - Google Patents

混合转矩限制旋转止回装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105270605A
CN105270605A CN201510427670.6A CN201510427670A CN105270605A CN 105270605 A CN105270605 A CN 105270605A CN 201510427670 A CN201510427670 A CN 201510427670A CN 105270605 A CN105270605 A CN 105270605A
Authority
CN
China
Prior art keywords
torque
slewing arrangement
assembly
input shaft
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510427670.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105270605B (zh
Inventor
V.巴格尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamilton Sundstrand Corp
Original Assignee
Hamilton Sundstrand Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamilton Sundstrand Corp filed Critical Hamilton Sundstrand Corp
Publication of CN105270605A publication Critical patent/CN105270605A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105270605B publication Critical patent/CN105270605B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/14—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
    • B64C9/22—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the front of the wing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24—Transmitting means
    • B64C13/26—Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28—Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/14—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
    • B64C9/16—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/204—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D43/206—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00—Automatic clutches
    • F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/21—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members
    • F16D43/213—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with axially applied torque-limiting friction surfaces
    • F16D43/218—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with axially applied torque-limiting friction surfaces with conical friction surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D59/00—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/02—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H13/04—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members without members having orbital motion with balls or with rollers acting in a similar manner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0006—Vibration-damping or noise reducing means specially adapted for gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24—Transmitting means
    • B64C13/26—Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28—Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical
    • B64C13/32—Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical using cam mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/34—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting in the direction of the axis of rotation
    • F16D2125/36—Helical cams, Ball-rotating ramps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Abstract

本发明提供一种旋转装置组件，并且所述组件包括连接至转矩产生装置的输入轴、输出轴和旋转装置，所述旋转装置被设置以便将第一转矩从所述输入轴传输至所述输出轴，并且被配置具有止回能力以便在第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下，防止施加至所述输出轴的第二转矩被传输至输入轴，以及被配置具有止回能力和扭转锁定能力以便在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下，防止所述转矩产生装置的超载。

Description

混合转矩限制旋转止回装置
相关申请的交叉引用
本申请是要求在2014年7月18日提交的美国临时申请编号62/026,310的优先权益的非临时申请。美国临时申请编号62/026,310的全部公开内容通过引用并入本文。
发明背景
本文中公开的主题涉及旋转装置，并且更具体地，涉及具有止回能力和转矩限制能力的旋转装置。
飞机利用致动系统来控制飞机飞行表面。此类致动系统通过包括转矩管、齿轮箱和轴承支架的转矩传输装置将转矩传输至致动器。如果转矩传输装置发生断开故障，止回将通过将在飞行控制表面上由气动负载产生的合成转矩接地至结构地面来防止用于给定飞行表面的位置控制损失，并且从而将所述表面锁定在固定位置。
利用此类飞行控制致动系统，通常有必要减轻由结构堵塞产生的超载情况。完成超载减轻的一个方法为具有在致动系统内的转矩限制装置，以使得如果超过限制，致动器输出转矩由致动器内的机制通过将转矩转移至结构地面来限制。
发明简述
根据本发明的一个方面，提供一种旋转装置组件，并且所述组件包括连接至转矩产生装置的输入轴、输出轴和旋转装置，所述旋转装置被布置以便将第一转矩从输入轴传输至输出轴，并且被配置具有止回能力以便防止施加至输出轴的第二转矩被传输至输入轴，以及被配置具有止回能力和扭转锁定能力以便在第二转矩超过转矩限制阈值的情况下，防止转矩产生装置的超载。
根据本发明的另一方面，提供飞行控制致动系统被，并且所述系统包括静态表面、相对于静态表面可枢转的动态表面、和旋转装置组件，所述旋转装置组件可操作地连接至静态表面和动态表面，并且被配置以便将第一转矩从输入轴传输至输出轴来控制动态表面的枢转，被配置具有独立预先装载止回能力以便防止施加至输出轴的第二转矩被传输至输入轴，并且被配置具有止回能力和扭转锁定能力以便在第二转矩超过转矩限制阈值的情况下，防止输入轴连接至其的转矩产生装置的超载。
附图说明
被视为本发明的主题是在说明书的结论处的权利要求中具体地指出并且明确提出保护要求。本发明的前述及其它特征和优点从以下结合附图进行的详述显而易见，在附图中：
图1为根据实施方案的飞机的透视图；
图2为图1的飞机的空气动力学表面的视图；
图3为根据实施方案的旋转装置的透视图；
图4为根据实施方案的旋转装置的侧视图；
图5为沿线A-A截取的图4的旋转装置的横截面视图；
图6为沿线B-B截取的图4的旋转装置的横截面视图；
图7是沿线C-C截取的图4的旋转装置的横截面视图；
图8为图4的旋转装置的滚珠坡道机构的操作情况的侧视图；
图9为根据替代性实施方案的图4的旋转装置的操作的示意图；
图10为根据替代性实施方案的图4的旋转装置的操作的示意图。
详述参考附图以举例方式来说明本发明的实施方案连同优点和特征。
发明详述
提供一种具有独立预先装载的混合转矩限制旋转止回装置。旋转止回装置可整合在飞机飞行控制致动系统(如襟翼升高系统和/或缝翼升高系统)内。如果致动系统的驱动线发生故障，所述装置的止回能力将防止飞机飞行控制表面偏离期望位置。当致动系统被装载超过转矩限制阈值时，所述装置的转矩限制能力将防止飞机结构的超载。
参考图1和2，飞机1包括机身2、从机身2向外延伸的静态空气动力学表面3(即机翼)、动态空气动力学表面和引擎5。引擎5可附接至静态空气动力学表面3或机身2，并且被配置以便产生用于飞机1的推力。可将动态空气动力学表面设置成被布置在静态空气动力学表面3的后边缘处的襟翼控制表面(以下称为“襟翼”)40，或被布置在静态空气动力学表面3的前边缘处的缝翼控制表面(以下称为“缝翼”)41。襟翼40被配置以便通过襟翼致动器42相对于静态空气动力学表面3枢转，所述襟翼致动器42由襟翼功率驱动单元43来控制和驱动。类似地，缝翼41被配置以便通过缝翼致动器44相对于静态空气动力学表面3枢转，所述缝翼致动器44由缝翼功率驱动单元45来控制和驱动。如图2和3所示，飞机1的襟翼致动器42/缝翼致动器44可各自包括旋转装置组件6，所述旋转装置组件6可操作地连接至静态空气动力学表面3中的至少一个，以及连接至关联的一个或多个襟翼40和缝翼41，以便执行其枢转动作。
旋转装置组件6被配置以便将第一转矩从相对于静态空气动力学表面3可旋转的输入轴7传输至相对于动态空气动力学表面4不可旋转的输出轴8。通过此类转矩传输，旋转装置组件6能够控制动态空气动力学表面4的枢转，具有独立预先装载止回能力，并且在一些情况下具有止回能力和扭转锁定能力。
如以下将描述的，所述旋转装置组件的止回能力用于在第二转矩不超过(即小于)转矩限制阈值的情况下，防止第二转矩被传输至输入轴7，所述第二转矩可通过作用在襟翼40/缝翼41上的外力来施加至输出轴8。转矩锁定能力用于在第二转矩超过转矩限制阈值的情况下，防止输入轴7连接至的转矩产生装置(如襟翼功率驱动单元43和缝翼功率驱动单元45)的超载。
参考图4，旋转装置组件6包括：输入轴7，所述输入轴7连接至襟翼功率驱动单元43或缝翼功率驱动单元45，并且根据由襟翼功率驱动单元43或缝翼功率驱动单元45产生的转矩相对于静态空气动力学表面3(见图2和3)可旋转；输出轴8，所述输出轴8相对于襟翼40/和缝翼41不可旋转；以及旋转装置10。旋转装置10可操作地被布置，以便将第一转矩沿输入转矩路径11从输入轴7传输至输出轴8，并且被配置具有独立预先装载止回能力以便在第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下，防止第二转矩被传输至输入轴7，以及被配置具有止回能力和扭转锁定能力以便在第二转矩超过转矩限制阈值的情况下，防止襟翼功率驱动单元43和缝翼功率驱动单元45的超载。
旋转装置组件6更包括致动器或第一支撑外壳12、轴承元件13和第二支撑外壳14。第一支撑外壳12可被以支撑方式布置在静态空气动力学表面3内，并且轴承元件13被布置在第一支撑外壳12与输入轴7之间，以便从而将输入轴7旋转地支撑在支撑外壳12中。第二支撑外壳14可相对于静态空气动力学表面3为静态的，并且可被配置成旋转装置6可被锚定至的锚。
旋转装置6也包括输入部分和输出部分，所述输入部分和输出部分现都将继续参考图4以及附加参考图5-8来描述。输入部分包括滚珠坡道推力板15、输出锥形轴16和(例如，3个)球形球17。滚珠坡道推力板15从输入轴7向外延伸，并且通过辊70、花键或另一合适的装置扭转连接至输入轴7。输出轴8为扭转的
最终通过花键或其它合适的装置连接至输出锥形轴16，并且由弹簧(下文称为“第一弹性元件”)18预先装载，以及可与输出轴8一起旋转。推力板15具有被成形以便限定凹坑151的第一轴向表面150，并且输出锥形轴16具有被成形以便限定3个坡道161的第二轴向表面160。第一轴向表面150和第二轴向表面160为互补的，并且在相对的轴向方向上面向彼此。
球形球17可各自被布置以便在其一侧面上部分坐落在凹坑151内，并且在其另一侧面上部分坐落在坡道161内。在这个情况下，由襟翼功率驱动单元43或缝翼功率驱动单元45产生的第一转矩被提供至输入轴7和推力板15，并且从推力板15至球形球17以及从球形球17至输出锥形轴16和输出轴8。然而，尽管球形球17不能被横向强迫至凹坑151外，球形球17可沿倾斜部分162被横向强迫或驱动至坡道161外，所述倾斜部分162与坡道161的边缘和凹坑151的边缘的剩余相比各自更浅，如以下将描述的。
第一弹性元件18被预先装载，以便用一个力将球形球17有效夹在第一轴向表面150与第二轴向表面160之间，所述力将球形球的各自位置维持在凹坑151和坡道161内，以便从而限定转矩限制阈值。就是说，只要第二转矩不超过转矩限制阈值，球形球17将保持被布置在凹坑151和坡道161中。然而，一旦第二转矩超过转矩限制阈值，球形球17将沿倾斜部分162被驱动并且从而至少从坡道161移除。输出锥形轴16、球形球17、第一弹性元件18、凹坑151和坡道161的组合可共同被称为滚珠坡道组件。
如图4所示，输出锥形轴16具有外部表面，所述外部表面具有伸长部分和被成形以便限定动态锥形部分19的远侧端部。动态锥形部分19包括具有径向面向部件和轴向面向部件的锥形表面190。由于动态锥形部分19像这样形成，旋转装置6的输出部分包括第一转矩路径20和第二转矩路径21。
在第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下，第一转矩路径20被激活。在此类情况下，第一弹性元件18的预先装载导致第二转矩通过推力板15从输出锥形轴16传输至偏斜轴承组(下文被称为“第一偏斜辊组件”)201，第一偏斜辊组件201可操作地连接至第一支撑外壳12。从而，第一转矩路径20引导第二转矩远离输入轴7。
第二转矩路径21也引导第二转矩远离输入轴7，并且此外将第二转矩添加至由以下描述的锥形部分接合产生的转矩增益。第二转矩路径21包括静态锥形部分211，所述静态锥形部分211包括锥形表面212，所述锥形表面212具有与动态锥形部分19的锥形表面190的那些互补的径向面向部件和轴向面向部件，并且所述静态锥形部分211连接至第二支撑外壳14。
在第二转矩超过转矩限制阈值的情况下，第二转矩路径21被激活，在所述情况下球形球17沿倾斜部分162被驱动，并且从而至少从坡道161移除，以使得输出锥形轴16被径向向外推动。由于输出锥形轴16被径向向外推动，动态锥形部分19与静态锥形部分211接合，并且由于与被第二偏斜辊组件212影响的第二转矩成比例的轴向装载，由所述接合导致的增益提供旋转装置6的输入部分的扭转锁定。这导致第二偏斜辊组件212的锁定，这产生用于接合的动态锥形部分19和静态锥形部分211的扭转接地。动态锥形部分19、静态锥形部分211、第一偏斜辊组件201、和第二偏斜辊组件212可共同被称为高增益锥形制动组件。
根据实施方案，第二偏斜辊组件212可被设置成可操作地布置在静态锥形部分211与推力板15之间的预先装载偏斜辊组件。此预先装载偏斜辊组件包括被锚定在第二支撑外壳14上的弹簧组(下文被称为“第二弹性元件”)22、和连接至第二弹性元件22的远侧端部的推力轴承组件(下文被称为“偏斜辊轴承”)23。第二弹性元件22可被设置成作为独立预先装载弹簧的波形弹簧，所述独立预先装载弹簧继而允许第二偏斜辊组件212的预先装载，而不消极影响锥形制动滚珠坡道组件的激活装载要求，并且提供止回拖曳转矩以便在所有装载情况和振动环境上减轻意外的旋转/蠕动。
在旋转装置10的操作中，输入轴7通过如上指出的辊70来扭转连接至滚珠坡道推力板15。滚珠坡道推力板15也被第二弹性元件22轴向预先装载。倾斜辊轴承23在滚珠坡道推力板15与第二弹性元件22之间提供受限制的扭转摩擦，其中第二弹性元件22将轴向负载提供至第一偏斜辊组件201。第一偏斜辊组件201可具备抗旋转特征2010和例如偏斜大约45°角的一些针辊2011。针辊2011的偏斜角度和由第二弹性元件22产生的负载在滚珠坡道推力板15上产生与施加的轴向负载成比例的扭转拖曳。第二弹性元件22的负载值和第一偏斜辊组件201的针辊2011的偏斜角度可变化至任何组合，以便在滚珠坡道推力板15上提供适当的扭转拖曳。此外，第一偏转辊组件201可被设置成单个特征或多个堆叠特征。
由第二弹性元件22产生的扭转拖曳可被设置大小，以便对施加至输出轴8的返回驱动负载反作用，并且所述返回驱动负载被认为在正常操作阈值内(即返回驱动负载小于转矩限制阈值)。这样，这个恒定拖曳将消除一些其它止回设计可通过接合和脱离设计方法而产生的震颤。
参考图8和9，在输入转矩对抗低于转矩限制阈值的负载的正常和完整操作情况下，施加至输入轴7并且通过辊70至滚珠坡道推力板15中的输入转矩被传输至滚珠坡道组件(也参见图4的输入转矩路径11)。滚珠坡道组件随后通过由第一弹性元件18产生的偏置产生的拖曳转矩，将扭转负载传输至动态锥形组件19和输出轴8，所述第一弹性元件18加载滚珠坡道组件，以便强迫球形球17至坡道161的底部，如图8的左侧图像所示。坡道161的倾斜部分162将结合由第一弹性元件18施加的偏置而具有合适的角度，以便允许扭转传输而不导致球形球17被驱动高于倾斜部分162。传输至动态锥形部分19的转矩随后通过动态锥形部分19与输出轴8之间的界面反作用(这个界面可包括花键或其它合适的转矩传输装置)。动态锥形部分19和静态锥形部分211具有由第一弹性元件18产生的力维持的空隙，使得锥形保持脱离。
参考图8和10，在转矩限制事件或返回驱动事件下，扭转负载高于正常操作负载阈值，如图8右侧图像所示，球形球17将被推动高于坡道161的倾斜部分162，以便从而产生与被施加至滚珠坡道组件的转矩成正比的轴向力。轴向力被新接合的锥形和第一偏斜辊组件201反作用。通过滚珠坡道推力板15对第一偏斜辊组件201反作用的轴向力产生与被施加至第一偏斜辊组件201的轴向力成正比的拖曳转矩，所述拖曳转矩具有比由第一弹性元件22产生的拖曳转矩高的量级，而锥形接合产生高增益制动情况。
高增益制动情况可表征为在接合动态锥形部分19与静态锥形部分211之间的楔接动作，其被扭转接地至第二支撑外壳14。锥形接合的高增益(＞1)基于由滚珠坡道组件的轴向力产生的锥形楔接动作，产生大于被施加至输出轴8的转矩的内部抗转矩。为脱离锥形，转矩必须在与正常旋转方向相反的旋转方向上被施加至输入轴7，以使得滚珠坡道推力板15旋转以便从而允许球形球17移动回低于坡道161的倾斜部分162。
根据实施方案，用于以上讨论的各种部件的材料可包括钢、铝和铜中的至少一种或多种，各种部件进一步具有TeflonTM涂层、KevlarTM涂层、碳涂层或陶瓷涂层。
虽然已经结合仅有限数量的实施方案来描述本发明，但应易于理解，本发明不限于此类所公开的实施方案。相反，本发明可修改以结合有此前未描述、但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变化、更改、替代或等效布置。另外，虽然已描述了本发明的各种实施方案，但应理解，本发明的方面可仅包括所描述实施方案中的一些。因此，本发明不应被视为受前文描述的限制，而是视为仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (15)

1.一种旋转装置组件，所述旋转装置组件包括：
输入轴，所述输入轴连接至转矩产生装置；
输出轴；以及
旋转装置，所述旋转装置被布置以便将第一转矩从所述第一输入轴传输至所述输出轴，并且被配置具有：
止回能力，以便在所述第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下，防止被施加至所述输出轴的第二转矩被传输至所述输入轴，以及
所述止回能力和扭转锁定能力，以便在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下，防止所述转矩产生装置的超载。
2.根据权利要求1所述的旋转装置组件，其中所述转矩产生装置包括飞行控制致动系统。
3.根据权利要求1所述的旋转装置组件，所述旋转装置组件更包括：
第一支撑外壳；
轴承元件，通过其所述输入轴被旋转布置在所述支撑外壳中；以及
第二支撑外壳，所述旋转装置被锚定至所述第二支撑外壳。
4.根据权利要求1所述的旋转装置组件，其中所述旋转装置包括输入部分，所述输入部分包括：
推力板，所述推力板可与所述输入轴一起旋转并且具有限定第一轴向表面的凹坑；
输出锥形轴，所述输出锥形轴可与所述输出轴一起旋转并且具有限定与所述第一轴向表面互补的第二轴向表面的坡道；以及
球形球，所述球形球可布置在所述凹坑和所述坡道中，所述第一转矩借以可从所述第一输入轴传输至所述输出轴，
在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下，所述球形球可被驱动至所述坡道外。
5.根据权利要求4所述的旋转装置组件，所述旋转装置组件更包括弹性元件，通过所述弹性元件所述输出锥形轴连接至所述输出轴，
所述弹性元件被预先装载，以便在所述第二转矩不超过所述转矩限制阈值的情况下，防止所述扭转锁定能力的接合。
6.根据权利要求4所述的旋转装置组件，其中所述输出锥形轴包括动态锥形部分，并且所述旋转装置包括输出部分，所述输出部分包括：
第一转矩路径，在所述第二转矩不超过所述转矩限制阈值的情况下，所述第一转矩路径被激活，通过所述第一转矩路径所述第二转矩被引导远离所述输入轴；以及
包括静态锥形部分的第二转矩路径，在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下，所述第二转矩路径被激活，通过所述第二转矩路径所述第二转矩被引导远离所述输入轴，并且被添加至由在所述动态锥形部分与所述静态锥形部分之间的接合产生的扭转增益。
7.根据权利要求6所述的旋转装置组件，其中所述输出部分更包括：
偏斜辊组件，所述偏斜辊组件可操作地布置在所述推力板与支撑外壳之间；以及
预先装载的偏斜辊组件，所述预先装载的偏斜辊组件可操作地布置在所述静态锥形部分与所述推力板之间，以使得所述偏斜辊组件由两个独立装置来装载，一个由所述预先装载的弹簧以及另一个由滚珠坡道组件，以使得所述偏斜辊组件可提供基于由所预先装载的弹簧和滚珠坡道组件产生的所述负载而可变的拖曳转矩。
8.根据权利要求1所述的旋转装置组件，其中所述止回能力被独立预先装载。
9.一种飞行控制致动系统，所述飞行控制致动系统包括：
静态表面；
动态表面，所述动态表面相对于所述静态表面可枢转；以及
旋转装置组件，所述旋转装置组件可操作地连接至所述静态表面和动态表面，并且被配置以便将第一转矩从输入轴传输至输出轴，以便控制所述动态表面的枢转，具有：
独立预先装载的止回能力，以便在所述第二转矩不超过转矩限制阈值的情况下，防止被施加至所述输出轴的第二转矩被传输至所述输入轴，以及
所述止回能力和扭转锁定能力，以便在所述第二转矩超过所述转矩限制阈值的情况下，防止所述输入轴连接至的转矩产生装置的超载。
10.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统，其中所述静态表面包括机翼，并且所述动态表面包括襟翼或缝翼。
11.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统，其中所述第二转矩通过所述动态表面被施加至所述输出轴。
12.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统，其中所述转矩产生装置包括飞行控制致动系统马达。
13.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统，其中所述旋转装置组件包括：
输入转矩路径；以及
第一转矩路径和第二转矩路径，所述第一转矩路径和第二转矩路径相对于所述输入转矩路径被反向定向。
14.根据权利要求9所述的飞行控制致动系统，其中所述旋转装置组件包括滚珠坡道组件。
15.根据权利要求14所述的飞行控制致动系统，其中所述旋转装置组件更包括高增益锥形制动组件。
CN201510427670.6A 2014-07-18 2015-07-20 混合转矩限制旋转止回装置 Active CN105270605B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462026310P 2014-07-18 2014-07-18
US62/026310 2014-07-18
US14/486,443 US9616990B2 (en) 2014-07-18 2014-09-15 Aircraft component rotary device
US14/486443 2014-09-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105270605A true CN105270605A (zh) 2016-01-27
CN105270605B CN105270605B (zh) 2019-10-01

Family

ID=55073927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510427670.6A Active CN105270605B (zh) 2014-07-18 2015-07-20 混合转矩限制旋转止回装置

Country Status (4)

Country Link
US (3) US9616990B2 (zh)
CN (1) CN105270605B (zh)
BR (1) BR102015017161B1 (zh)
CA (1) CA2897717C (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105673726A (zh) * 2016-03-02 2016-06-15 庆安集团有限公司 一种钢球斜坡式无返回装置
CN105673725A (zh) * 2016-03-02 2016-06-15 庆安集团有限公司 一种定功率流向自动离合装置
CN107701617A (zh) * 2017-09-29 2018-02-16 兰州飞行控制有限责任公司 一种飞机操纵单侧卡阻角位移解脱结构

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3222869B1 (en) 2016-03-24 2020-05-06 Goodrich Actuation Systems Limited Torque limiting device
US10184545B2 (en) * 2016-08-03 2019-01-22 Hamilton Sundstrand Corporation Power drive unit with dual gear ratio mechanism
US10228030B2 (en) * 2017-05-15 2019-03-12 Goodrich Corporation Multi-disk brake assembly with travel limit pin
CN109388145B (zh) * 2017-08-07 2020-08-21 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种控制飞行器的方法、装置及飞行器
EP3450785B1 (en) 2017-08-30 2020-05-20 Microtecnica S.r.l. No-back/torque limiter device with torque sensing elements
EP3480070B1 (en) 2017-11-02 2020-10-07 Goodrich Actuation Systems Limited Braking device
DE102017129222A1 (de) * 2017-12-08 2019-06-13 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Rücklaufbremse für ein Fluggerät
US10935115B2 (en) 2018-08-20 2021-03-02 Hamilton Sunstrand Corporation Linear actuator with testable cone no-back and torque limiter
BR102021021370A2 (pt) * 2021-01-05 2022-07-12 The Boeing Company Sistema de freio de came dividido
EP4071050A1 (en) * 2021-04-07 2022-10-12 Airbus Operations GmbH Drive system with integrated torque sensing device
EP4180324A1 (en) * 2021-11-16 2023-05-17 Goodrich Actuation Systems Limited Attachment for rotary actuator
CN114396442B (zh) * 2022-01-06 2024-03-19 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 一种制动装置、动力总成以及设备
EP4269234A1 (en) * 2022-04-25 2023-11-01 Eaton Intelligent Power Limited Skewed roller impeller cage for use with a rotary no-back device
EP4282766A1 (en) * 2022-05-25 2023-11-29 Goodrich Actuation Systems Limited High lift skew system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4480733A (en) * 1981-05-04 1984-11-06 Sundstrand Corporation Energy absorbing bidirectional ratchet no-back apparatus
CN1818409A (zh) * 2005-01-26 2006-08-16 哈米尔顿森德斯特兰德公司 无反力及转矩限制器的联合装置
CN102094907A (zh) * 2009-12-15 2011-06-15 哈米尔顿森德斯特兰德公司 反馈转矩限制器
EP2436952A2 (en) * 2010-09-30 2012-04-04 Hamilton Sundstrand Corporation Cone brake load limiter apparatus and the corresponding assembling method
CN103419928A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 哈米尔顿森德斯特兰德公司 一体化扭矩限制器/无倒退装置

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1774144A (en) 1928-05-22 1930-08-26 Jones Webster Shock absorber
US2089996A (en) 1932-10-08 1937-08-17 Gustave Fast Engineering Corp Brake construction
US2063445A (en) 1935-03-28 1936-12-08 Homer T Lambert Momentum-actuated brake apparatus
US2675898A (en) 1950-09-12 1954-04-20 Connecticut Variable Gear Corp Unidirectional drive coupling
US3722641A (en) 1971-09-16 1973-03-27 United Aircraft Corp No back actuator system
US4176733A (en) 1978-04-26 1979-12-04 Sundstrand Corporation Combination no-back brake and torque limiter assembly
GB2034834B (en) 1978-10-17 1982-11-10 Powell R E Disc brake assemblies
US4582187A (en) 1981-12-30 1986-04-15 Facet Enterprises Inc. Self-adjusting electromagnetic cone brake with overrunning adjustment assembly
US4483429A (en) 1982-01-08 1984-11-20 Curtiss-Wright Flight Systems, Inc. Dual function torque limiter/no-back device
US4697672A (en) 1985-03-25 1987-10-06 Sundstrand Corporation Bi-directional force limiting no-back mechanism
US4693349A (en) 1986-07-25 1987-09-15 Sundstrand Corporation Torque limiting apparatus
US4909363A (en) 1987-06-15 1990-03-20 Sundstrand Corporation Unidirectional no-back device
US4850458A (en) 1988-11-16 1989-07-25 Boeing Company Bidirectional rotary brake
US5199538A (en) 1989-02-23 1993-04-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag Drive device with variable torque-limiting system
US5090529A (en) 1990-05-16 1992-02-25 Ivg Australia Pty. Limited Brake mechanism
US5299676A (en) 1991-08-15 1994-04-05 Ivg Australia Pty. Limited Rotation check mechanism
US5353901A (en) 1992-09-24 1994-10-11 Sundstrand Corporation Pilot operated no-back
GB9503191D0 (en) 1995-02-18 1995-04-05 Lucas Ind Plc Torque limiter
US5655636A (en) 1995-06-02 1997-08-12 Sundstrand Corporation Compact actuator including resettable force limiting and anti-backdrive devices
US5943911A (en) 1998-05-11 1999-08-31 Borg-Warner Automotive, Inc. Electromechanical friction clutch control for a manual transmission
US5944148A (en) 1998-08-31 1999-08-31 The Boeing Company No-back brake
JP2000097308A (ja) 1998-09-24 2000-04-04 Shimadzu Corp ノーバック装置
US6202803B1 (en) 1998-12-22 2001-03-20 Hamilton Sundstrand Corporation Output load limiter
US6419606B1 (en) * 2000-08-17 2002-07-16 Eaton Corporation Aircraft control surface drive apparatus
GB0105270D0 (en) 2001-03-02 2001-04-18 Lucas Industries Ltd No-back device
GB0122321D0 (en) 2001-09-15 2001-11-07 Lucas Industries Ltd Helicopter rotor blade locking pin braking asembly
GB0215727D0 (en) 2002-07-06 2002-08-14 Lucas Industries Ltd No-back device
US6666307B1 (en) 2002-08-05 2003-12-23 Honeywell International, Inc. Thrust reverser system with a pass-through torque activated brake
US6719106B1 (en) * 2002-12-17 2004-04-13 The Boeing Company Duplex skewed-roller brake disc
US6814209B1 (en) 2003-05-29 2004-11-09 Siemens Vdo Automotive Corporation Inertia clutch mechanism in motors to prevent backdrive
US7163097B2 (en) 2004-02-26 2007-01-16 Siemens Vdo Automotive Corporation Bi-directional friction clutch assembly for electric motors to prevent backdrive
FR2905997B1 (fr) 2006-09-14 2008-11-28 Conseil Et Tech Sarl Dispositif a friction pour le controle d'effort, et un amortisseur a friction comprenant un tel dispositif
US8215471B2 (en) 2008-04-28 2012-07-10 Auma Riester Gmbh & Co. Kg Mechanical brake
US8511441B2 (en) 2010-04-01 2013-08-20 Hamilton Sundstrand Corporation Cone brake no-back
CN103411928B (zh) 2013-07-18 2015-10-28 湖南大学 检测纤维二糖酶抑制剂的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4480733A (en) * 1981-05-04 1984-11-06 Sundstrand Corporation Energy absorbing bidirectional ratchet no-back apparatus
CN1818409A (zh) * 2005-01-26 2006-08-16 哈米尔顿森德斯特兰德公司 无反力及转矩限制器的联合装置
CN102094907A (zh) * 2009-12-15 2011-06-15 哈米尔顿森德斯特兰德公司 反馈转矩限制器
EP2436952A2 (en) * 2010-09-30 2012-04-04 Hamilton Sundstrand Corporation Cone brake load limiter apparatus and the corresponding assembling method
CN103419928A (zh) * 2012-05-23 2013-12-04 哈米尔顿森德斯特兰德公司 一体化扭矩限制器/无倒退装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105673726A (zh) * 2016-03-02 2016-06-15 庆安集团有限公司 一种钢球斜坡式无返回装置
CN105673725A (zh) * 2016-03-02 2016-06-15 庆安集团有限公司 一种定功率流向自动离合装置
CN105673725B (zh) * 2016-03-02 2018-04-03 庆安集团有限公司 一种定功率流向自动离合装置
CN105673726B (zh) * 2016-03-02 2018-04-03 庆安集团有限公司 一种钢球斜坡式无返回装置
CN107701617A (zh) * 2017-09-29 2018-02-16 兰州飞行控制有限责任公司 一种飞机操纵单侧卡阻角位移解脱结构

Also Published As

Publication number Publication date
CA2897717A1 (en) 2016-01-18
US10472047B2 (en) 2019-11-12
CN105270605B (zh) 2019-10-01
US20200148330A1 (en) 2020-05-14
BR102015017161A2 (pt) 2016-03-01
US20170081017A1 (en) 2017-03-23
US11097830B2 (en) 2021-08-24
CA2897717C (en) 2022-07-12
BR102015017161B1 (pt) 2022-04-19
US20160016653A1 (en) 2016-01-21
US9616990B2 (en) 2017-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105270605A (zh) 混合转矩限制旋转止回装置
US10215246B2 (en) Integrated torque limiter/no-back device
US8393568B2 (en) Enhanced lubrication skewed roller clutch assembly and actuator including same
CA2734341C (en) Cone brake no-back
US8312783B2 (en) Aircraft flight control actuation system with direct acting, force limiting, actuator
EP2280194B1 (en) Rotary actuator
US9527580B2 (en) Cone brake no-back assembly with gain reduction spring and method
US6692399B2 (en) Differential torque limiter
EP3613667B1 (en) Linear actuator with testable cone no-back and torque limiter
EP3670952B1 (en) Bi-directional no-back brake progressive modulation spring systems and methods
WO2019110782A1 (de) Dynamische rücklaufbremse mit dämpfungselement
CA3021483A1 (en) Braking device
BR102019017119B1 (pt) Freio de cone anti-retorno, e, sistemas anti-retorno

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant