CN105673793A - 一种用于双输出驱动的组合式过载保护机构 - Google Patents

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王家庆
马高杰
王侯玲
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Abstract

本发明涉及一种用于双输出线系的组合式过载保护机构，属于高升力系统动力驱动装置过载保护技术。目前国内传统动力驱动装置中无过载保护结构，当传动线系发生过载时，会使动力驱动装置全部载荷作用于传动线系，对线系强度、刚度要求高，线系重量成倍增加。本发明的用于双输出线系的组合式过载保护机构，当任意一侧负载超出正常工作范围，输入载荷随之增大，故障侧球道盘爬坡压紧摩擦片制动输出轴，将故障侧载荷限制在设定门限范围内。解决了传统驱动装置对线系强度、刚度要求高，传动线系重量大、设计制造成本高等问题，提高了产品安全性。

Description

一种用于双输出驱动的组合式过载保护机构
技术领域
本发明涉及一种用于双输出线系的组合式过载保护机构，属于高升力系统动力驱动装置过载保护技术。
背景技术
目前国内传统动力驱动装置中无过载保护结构，当传动线系发生过载时，会使动力驱动装置全部载荷作用于传动线系，对线系强度、刚度要求高，线系重量成倍增加，设计制造成本高，不满足航空产品体积小、重量轻和经济性的要求。若将现有单输入单输出球道式过载保护结构直接应用于传统动力驱动装置中，会使产品体积增大、重量增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种过载保护机构，有效提高动力驱动装置的安全性及耐用性。
本发明用于双输出线系的组合式过载保护机构，包括齿轮输入机构、输入球道盘、输出球道盘、钢球、推力轴承、连接轴、锁紧螺母、输出轴、花键套、固定盘、碟簧组件、角接触球轴承、摩擦片组件和环簧组件，其中，
齿轮输入机构通过花键副分别与左、右两侧的输入球道盘连接，所述环簧组件安装在输入球道盘之间并预紧；所述左、右两侧的输入球道盘为带台阶孔的环形结构，其中分别安装左、右两侧杯状结构的输出球道盘，连接轴的一端具有轴肩并通过推力轴承与右侧的输出球道盘端面抵接，另一端通过锁紧螺母将碟簧组件夹紧在左侧的输出球道盘端面；输入球道盘和输出球道盘之间绕周向均布若干弧形槽，其中放置所述钢球；所述左、右两侧的输出球道盘外侧通过花键与摩擦片组件的动摩擦片连接，摩擦片组件的静摩擦片通过花键与固定盘连接；角接触球轴承在两侧安装在齿轮输入机构和固定盘之间，并对齿轮输入机构限位，输出轴通过花键套与输出球道盘连接。
固定盘通过壳体固定，支撑和限位角接触球轴承。
摩擦片组件在钢球爬坡后产生制动力矩，限制输入扭矩传递至输出轴。
环簧组件消除制动过程中球道爬坡产生的冲击力。
轴承安装在左、右侧的输出轴上。
该机构具有单输入双输出结构，一侧输出轴过载保护另外一侧不受影响。
有益效果：提出了一种用于双输出线系的组合式过载保护机构的构型，采用了一种齿轮输入机构带动两组球道机构的过载保护技术。解决了传统驱动装置对线系强度、刚度要求高，传动线系重量大、设计制造成本高等问题，提高了产品安全性。
附图说明
图1是本发明用于双输出线系的组合式过载保护机构示意图；
图中，1-输入齿轮机构、2-输入球道盘、3-输出球道盘、4-钢球、5-推力轴承、6-连接轴、7-锁紧螺母、8-输出轴、9-轴承、10-花键套、11-固定轴、12-碟簧组件、13-角接触球轴承、14-摩擦片组件、15-环簧组件
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明做进一步说明：
请参阅图1，本发明用于双输出线系的组合式过载保护机构，由前级传动机构将载荷传递至齿轮输入机构1，齿轮输入机构1将载荷分配给通过花键副与其连接的两个输入球道盘2，并限制环簧组件15的轴向位移；输入球道盘2与输出球道盘3之间的球窝装入钢球4，钢球4限制了输出球道盘的位置和运动轨迹。推力轴承5消除过载保护过程中两侧球道盘机构相对转动时产生的摩擦力，连接轴6与锁紧螺母7压紧碟簧组件12，产生预紧力压紧两组球道机构。输出轴8由轴承9支承和限位。输出轴8与输出球道盘3通过花键套10相连，固定盘11与壳体固定，用于支撑和限位角接触球轴承13。角接触球轴承13支承齿轮输入机构，并承受过载保护过程中产生的轴向力，摩擦片组件14在球道盘爬坡后产生制动，限制输入扭矩传递至输出轴8，环簧组件15消除制动过程中球道爬坡产生的冲击力。
具体工作过程如下：
工作过程中，当一侧输出轴8载荷增大时，齿轮输入机构1分配给负载增大侧的输入球道盘2上的力矩增大，在球道机构处产生的轴向力增加，输出球道盘3克服碟簧组件12的预紧力爬坡产生轴向位移，压紧负载增大一侧摩擦片组件14产生制动，限制输出轴8扭矩增大。当输出轴8负载恢复正常范围后，分配至乡音一侧的输入力矩减小，在球道机构上产生的轴向力减小，碟簧组件12预紧力作用下，钢球4回到球道底部，输出球道盘3对摩擦片组件14的压紧消除，制动解除。球道盘机构恢复传动功能。
由于环簧组件15的预紧力大于碟簧组件12预紧力，在正常过载保护过程中，输入球道盘2受环簧组件15限制位移保持不动，输出球道盘3爬坡产生轴向位移压紧摩擦片组件14产生制动，压紧摩擦组件14后限制了输出球道盘3的轴向位移，由于制动过程中的惯性载荷作用于球道盘机构，在球道盘机构处产生的轴向分力足够大，足以压缩环簧组件15，环簧组件15压缩过程中吸收能量，释放过程中将能量转化为内能消耗，起到缓冲作用。
本发明一种力矩传递和分配的过载保护装置通过两组球道盘结构共用一组碟簧组件的组合，实现了对输入力矩分配。通过球道盘爬坡机构将过载侧输出轴制动，实现过载保护。
综上所述，提出了一种具有力矩传递和分配的过载保护机构。该机构采用了一种由一个齿轮输入机构带动两组球道机构(单输入双输出)实现力矩传递和分配的过载保护机构的构型。解决了传统驱动装置对线系强度、刚度要求高，传动线系重量大、设计制造成本高等问题，提高了产品安全性。

Claims (6)

1.一种用于双输出线系的组合式过载保护机构，其特征在于：该机构包括齿轮输入机构(1)、输入球道盘(2)、输出球道盘(3)、钢球(4)、推力轴承(5)、连接轴(6)、锁紧螺母(7)、输出轴(8)、花键套(10)、固定盘(11)、碟簧组件(12)、角接触球轴承(13)、摩擦片组件(14)和环簧组件(15)，其中
所述齿轮输入机构(1)通过花键副分别与左、右两侧的输入球道盘(2)连接，所述环簧组件(15)安装在输入球道盘(2)之间并预紧；所述左、右两侧的输入球道盘(2)为带台阶孔的环形结构，其中分别安装左、右两侧杯状结构的输出球道盘(3)，连接轴(6)的一端具有轴肩并通过推力轴承(5)与右侧的输出球道盘(3)端面抵接，另一端通过锁紧螺母(7)将碟簧组件(12)夹紧在左侧的输出球道盘(3)端面；输入球道盘(2)和输出球道盘(3)之间绕周向均布若干弧形槽，其中放置所述钢球(4)；所述左、右两侧的输出球道盘(3)外侧通过花键与摩擦片组件(14)的动摩擦片连接，摩擦片组件(14)的静摩擦片通过花键与固定盘(11)连接；角接触球轴承(13)在两侧安装在齿轮输入机构(1)和固定盘(11)之间，并对齿轮输入机构(1)限位；输出轴(8)通过花键套(10)与输出球道盘(3)连接。
2.根据权利要求1所述的组合式过载保护机构，其特征在于：固定盘(11)通过壳体固定，支撑和限位角接触球轴承(13)。
3.根据权利要求1或2所述的组合式过载保护机构，其特征在于：摩擦片组件(14)在钢球(4)爬坡后产生制动力矩，限制输入扭矩传递至输出轴(8)。
4.根据权利要求1或2所述的组合式过载保护机构，其特征在于：环簧组件(15)消除制动过程中球道爬坡产生的冲击力。
5.根据权利要求1或2所述的组合式过载保护机构，其特征在于：轴承(9)安装在左、右侧的输出轴(8)上。
6.根据权利要求1所述的组合式过载保护机构，其特征在于：该机构具有单输入双输出结构，一侧输出轴过载保护另外一侧不受影响。
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