CN105992731A - 用于飞行器起落架的驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种用于使飞行器起落架(10)的轮(16)旋转的驱动系统(50)，该驱动系统包括：马达(52)，该马达能够操作成经由驱动路径使驱动小齿轮(64)旋转；和从动齿轮(66)，该从动齿轮适于附接至轮以能够使轮旋转。驱动系统具有驱动小齿轮能够与从动齿轮啮合以允许马达经由驱动路径驱动从动齿轮的驱动配置。驱动路径包括第一补偿齿轮(72)和与第一补偿齿轮啮合的第二补偿齿轮(74)，第一补偿齿轮与驱动小齿轮安装在共用的驱动轴上以能够跟随驱动小齿轮旋转。驱动小齿轮和从动齿轮中的一者包括具有设置成形成圈的一系列滚子的滚子齿轮，每个滚子能够绕滚子轴线旋转，并且驱动小齿轮和从动齿轮中的另一者包括链轮，第一补偿齿轮和第二补偿齿轮的齿设置成形成相应的第一非圆形形状和第二非圆形形状。以此方式，由驱动小齿轮与从动齿轮之间的扭矩传递中的波动引起的振动可隔离在共用的驱动轴内，并且通过第一补偿齿轮与第二补偿齿轮之间的补偿扭矩波动防止该振动通过驱动系传递至起落架。

Description

用于飞行器起落架的驱动系统

技术领域

出于使飞行器起落架进行地面滑行以及/或者在着陆之前加速自旋的目的，本发明涉及一种用于使飞行器起落架的一个或更多个轮旋转的驱动系统。

背景技术

飞行器需要在机场上的位置之间进行地面滑行。示例是在跑道与飞行器的乘客登机或下机处的位置(例如，登机口)之间滑行。通常，这样的滑行通过利用来自飞行器的发动机的推力向前推进飞行器使得起落架的轮旋转来实现。由于地面滑行速度必然相对较低，因此，发动机必须以非常低的功率运行。这意味着由于以该低功率的推进效率差而存在相对较高的燃料消耗。这导致局部地增加了机场周围的大气污染水平和噪音污染水平。此外，即使在发动机以低功率运行时，通常仍有必要应用轮制动器以限制地面滑行速度，从而导致制动器高度磨损。

不允许利用民用飞行器的主发动机使民用飞行器例如远离登机口逆行。当必须逆行时或在地面滑行经由主发动机推动不可行的其它情况下，利用拖车在周围操纵飞行器。该过程费力且昂贵。

因此，需要用以在地面滑行的操作期间为飞行器起落架的轮提供动力的驱动系统。还期望利用这样的驱动系统以在着陆之前使轮预先自旋，使得在落地时轮已经以轮的初始着陆速度或接近轮的初始着陆速度自旋。这样的预先着陆加速自旋被认为减少了着陆时的轮胎磨损并且降低了着陆期间传送至起落架的载荷。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种用于使飞行器起落架的轮旋转的驱动系统，该驱动系统包括：马达，马达能够操作成经由驱动路径使驱动小齿轮旋转；和从动齿轮，从动齿轮适于附接至轮以能够使轮旋转，其中：驱动系统具有驱动小齿轮能够与从动齿轮啮合以允许马达经由驱动路径驱动从动齿轮的驱动配置；驱动小齿轮和从动齿轮中的一者包括具有设置成形成圈的一系列滚子的滚子齿轮，每个滚子能够绕滚子轴线旋转，并且驱动小齿轮和从动齿轮中的另一者包括链轮；驱动路径包括第一补偿齿轮和与第一补偿齿轮啮合的第二补偿齿轮；并且驱动系统构造成使得在驱动配置中马达经由驱动路径驱动从动齿轮时，在从驱动小齿轮传递至从动齿轮的扭矩中存在第一振荡和在从第二补偿齿轮经由第一补偿齿轮和共用的驱动轴传递至驱动小齿轮的扭矩中存在第二振荡，第二振荡趋于抵消第一振荡。

设置第二振荡的相位使得第二振荡趋于抵消第一振荡，例如，第二振荡可具有与第一振荡中的最小值相符的最大值，第二振荡可具有与第一振荡中的最大值相符的最小值。通常，第一振荡和第二振荡各自是周期性的，第一振荡的周期是第二振荡的周期的整数倍。

补偿齿轮可以是引起扭矩振荡的任何形式的齿轮装置。例如第二补偿齿轮可具有与第一补偿齿轮的齿啮合的齿，并且第一补偿齿轮和第二补偿齿轮为非圆形齿轮，非圆形齿轮各自具有围绕其周长设置以形成非圆形形状的齿。

作为另一个示例，第一补偿齿轮和第二补偿齿轮中的一个补偿齿轮可以为带有非同心旋转轴线的圆形，并且第一补偿齿轮和第二补偿齿轮中的另一个补偿齿轮可以是非圆形齿轮。替代性地，两个补偿齿轮都可以为带有非同心旋转轴线的圆形。

补偿齿轮可以是任何合适的齿轮装置的一部分，诸如平行轴线齿轮装置、扭矩分流式齿轮装置或外摆线齿轮装置。

本发明的第二方面提供了一种用于使飞行器起落架的轮旋转的驱动系统，驱动系统包括：马达，马达能够操作成经由驱动路径使驱动小齿轮旋转；和从动齿轮，从动齿轮适于附接至轮以能够使轮旋转，其中：驱动系统具有驱动小齿轮能够与从动齿轮啮合以允许马达经由驱动路径驱动从动齿轮的驱动配置；驱动小齿轮和从动齿轮中的一者包括具有一系列滚子的滚子齿轮，一系列滚子沿滚子齿轮的圆周设置以形成圆形圈，每个滚子能够绕滚子轴线旋转，并且驱动小齿轮和从动齿轮中的另一者包括链轮；驱动路径包括安装在与驱动小齿轮共用的驱动轴上以能够跟随驱动小齿轮旋转的第一补偿齿轮和带有与第一补偿齿轮的齿啮合的齿的第二补偿齿轮；并且第一补偿齿轮和第二补偿齿轮为非圆形齿轮，非圆形齿轮各自具有围绕其周长设置以形成非圆形形状的齿。

通过将驱动小齿轮和从动齿轮设置为滚子齿轮和链轮(或链轮和滚子齿轮)，相对于常规带齿齿轮装置实现了几个优点。具体地，滚子齿轮和链轮可以在使用期间特别地耐受起落架的轮的变形和由轮轴弯曲导致的驱动小齿轮与从动齿轮之间的失准。然而，发明人已认识到链轮滚子齿轮装置的问题在于滚子齿轮的旋转速度随着每个齿与滚子接合以及与滚子脱离接合而发生变化。也就是说，从驱动小齿轮至从动齿轮的扭矩传递不平稳，而是经受周期性变化。该扭矩/速度变化或传递误差可在驱动系统操作期间导致起落架内不期望的振动。

本发明以驱动路径的形式提出了解决方案。因此，由在驱动小齿轮与从动齿轮之间的扭矩传递中的波动导致的振动可隔离在共用的驱动轴内并且可通过第一补偿齿轮与第二补偿齿轮之间的补偿扭矩波动防止该振动通过驱动系传递至起落架。

术语滚子齿轮用于表示由设置成形成(圆形)圈的多个可旋转的滚子形成的齿轮。每个滚子通常能够绕通常在至少一个端部处固定至环形圈构件的销旋转。这样的齿轮可替代性地被称为销齿轮。

非圆形形状可以是椭圆形或其它弯曲的非圆形形状。但更优选地，非圆形形状是第一多边形和第二多边形，其中，每个多边形具有多条长度相等的边，第一多边形和第二多边形具有相同数目的边，并且第一多边形的边的长度与第二多边形的边的长度相同。这样的齿轮装置提供扭矩中的周期性振荡，补偿齿轮每转存在N个周期，其中，N是多边形的边数。优选地，多边形的边数是驱动小齿轮中的滚子数或齿数的二倍，换言之，驱动小齿轮具有M个滚子或齿而N等于2M。然而，N也可以是M的其它整数倍。

通常，多边形的每条边包括一个优选地两个或更多个齿。第一多边形和第二多边形的每条边通常具有相同数目的齿。

多边形可以具有直边或大致直边。替代性地，边可以是弯曲的(例如，类似于鲁洛(Reuleaux)多边形)。

第一补偿齿轮的平均直径通常等于第二补偿齿轮的平均直径。

通常，每个补偿齿轮的每个齿与该每个齿的相应的补偿齿轮的几何中心间隔开径向距离，并且齿的径向距离围绕相应的补偿齿轮的周长变化(通常以周期的方式)。

通常，每个补偿齿轮具有级数(order)为四或更多、优选地六或更多、最优选地十或更多的旋转对称性。

驱动系统可以永久地固定处于驱动配置，或者驱动系统能够在驱动配置与驱动小齿轮不能够与从动齿轮啮合的第二配置之间切换。

优选地，第一补偿齿轮与驱动小齿轮安装在共用的驱动轴上以能够跟随驱动小齿轮旋转。

补偿齿轮可以是任何合适的齿轮装置的一部分，诸如平行轴线齿轮装置、扭矩分流式齿轮装置或外摆线齿轮装置。

本发明的第三个方面提供了一种包括根据第一方面或第二方面的驱动系统和轮的飞行器起落架，其中，驱动系统的从动齿轮附接至轮以能够使轮旋转。

本发明的第四方面提供了一种利用第一方面或第二方面的驱动系统使飞行器起落架的轮旋转的方法，该方法包括：操作马达以经由驱动路径驱动从动齿轮；将扭矩从驱动小齿轮传递至从动齿轮，其中，在从驱动小齿轮传递至从动齿轮的扭矩中存在第一振荡；以及将扭矩从第二补偿齿轮经由第一补偿齿轮和共用的驱动轴传递至驱动小齿轮，其中，第一补偿齿轮和第二补偿齿轮引入趋于抵消第一振荡的第二振荡，第二振荡存在于从第二补偿齿轮传递至驱动小齿轮的扭矩中。

文中所描述的本发明的所有可选的或期望的特征可单独地或者以任何组合的方式应用于本发明的任何方面。

附图说明

现将参照附图对本发明的实施方式进行描述，在附图中：

图1示出了根据第一实施方式的驱动系统的等距视图；

图2示出了图1的驱动系统的另一等距视图；

图3示出了根据第二实施方式的驱动系统的选择的部件的等距视图；

图4至图7示出了在滚子齿轮的滚子/链轮齿接合周期的各个阶段所经历的扭矩变化的示意图；

图8示出了根据本发明的实施方式的驱动系统的示意图；

图9a示出了扭矩最小的位置中的第一补偿齿轮和第二补偿齿轮；

图9b示出了扭矩最大的位置中的第一补偿齿轮和第二补偿齿轮；

图10a示出了由根据本发明的实施方式的驱动系统中的驱动小齿轮/从动齿轮接合(实线)和第一补偿齿轮与第二补偿齿轮接合(虚线)引起的扭矩变化的示意图；

图10b示出了由根据本发明的替代性实施方式的驱动系统中的驱动小齿轮/从动齿轮接合(实线)和第一补偿齿轮与第二补偿齿轮接合(虚线)引起的扭矩变化的示意图；

图11示出了带有替代性驱动小齿轮和从动齿轮的图1的驱动系统的选择的部件的等距细节视图；

图12示出了图11的驱动系统的替代性从动齿轮的等距视图；以及

图13和图14示出了替代性驱动小齿轮的等距视图。

具体实施方式

所示实施方式被示出为应用于具有两个轮的飞行器起落架，但该实施方式的原理可应用于带有任何数目的轮(包括仅单个轮)的起落架。该实施方式应用于主起落架(即，附接至机翼结构或机翼区域中的机身结构的起落架)，这是由于由主起落架支承的重量被认为在轮与地面之间提供了最好的牵引以使得飞行器能够可靠地进行地面滑行。然而，本发明的驱动系统可替代性地应用于前起落架(即，朝向飞行器的机头的可操纵起落架)。所示的主起落架可应用于单走道乘客班机(约150-200乘客数)，但应当理解本发明广泛应用于包括民用飞行器、军用飞行器、直升机、客机(<50乘客数、100至150乘客数、150至250乘客数、250至450乘客数、>450乘客数)、运输机和斜旋翼飞行器等的各种类型和重量的飞行器。

起落架10包括伸缩减震器主腿部12，该伸缩减震器主腿部12包括上伸缩部12a(主配装部)和下伸缩部12b(滑动部)。上伸缩部12a通过上伸缩部12a的上端部(未示出)附接至飞行器机身或机翼(未示出)。下伸缩部12b支承承载有一对轮16的轴14，主腿部的每侧上均有一个轮(为清楚起见，图1和图2中示出了仅一个轮16)。轮16设置成绕轴14旋转以使得飞行器能够进行地面运动，诸如滑行或着陆。

每个轮16包括由轮毂18支承的轮胎17，其中，轮毂18在其外边缘处具有保持轮胎17的轮辋18a。从动齿轮20附接至轮毂18(优选地在轮辋18a处)以能够与轮16一起旋转。从动齿轮20可以通过可提供刚性或挠性附接的多个离散的联轴器附接至轮16。替代性地，附接可以经由凸缘进行，凸缘形成从轮16或从动齿轮20沿轴向突出的连续延伸轮辋。

驱动系统50包括将扭矩经由齿轮箱70传递至驱动轴54的马达52。驱动系统50由刚性地连接至起落架的轴14的托架56支承。托架56包括两个凸耳，所述两个凸耳包括用以允许将托架56便捷地附接至轴14以及从轴14便捷地拆卸的半月形夹具。马达52例如通过螺栓固定地连接至托架56。齿轮箱70在托架56的设置在齿轮箱70的任一侧的每个臂部上的枢转凸耳80处以可枢转的方式连接至托架56。

驱动小齿轮60安装在驱动轴54上以能够通过驱动轴绕驱动轴线旋转。驱动小齿轮60、驱动轴54和齿轮箱70能够通过线性致动器(定位器)58诸如直接驱动滚柱丝杠机电线性致动器枢转，其中，线性致动器58在托架56(在最接近轴15的端部处)与齿轮箱70(或更具体地齿轮箱的壳体84)之间延伸。因此，致动器58的线性运动转换成齿轮箱70和驱动小齿轮60绕枢转凸耳80的旋转运动。驱动系统50因此可以介于空挡配置(未示出)和从动配置(图1、图2和图3中所示)之间，在空挡配置中驱动小齿轮60没有与从动齿轮20啮合，在从动配置中驱动小齿轮60与从动齿轮20啮合接合。在空挡配置中，轮16例如在起飞和着陆期间能够自由旋转；而在从动配置中，轮16可例如在地面滑行期间由驱动系统50驱动。

在图1和图2的实施方式中，从动齿轮20包括滚子齿轮34，而驱动小齿轮60包括链轮。

滚子齿轮34由刚性环形圈35和从环形圈35的两侧突出的一系列销(未示出)形成。由销以可旋转的方式支承的第一系列滚子36a设置在环形圈35的一侧，并且由销以可旋转的方式支承的第二系列滚子36b设置在环形圈的另一侧。每个系列的滚子36a、36b围绕环形圈延伸以形成连续轨道。第一侧向环形圈39a和第二侧向环形圈39b夹持第一系列滚子36a和第二系列滚子36b。支承第一系列滚子36a的销在环形圈35与第一侧向环形圈39a之间延伸，并且支承第二系列滚子36b的销在环形圈35与第二侧向环形圈39b之间延伸。环形圈35因此形成中央脊柱件用于支承以悬臂的方式离开中央脊柱件的销。环形圈35包括提供用于将滚子齿轮34安装至轮毂18的安装器件的多个沿轴向延伸的连接延伸突片(未示出)。替代性地，突片可替代环形圈35。

驱动小齿轮60包括具有可与滚子齿轮34的滚子36互锁的同轴的两圈沿径向延伸的链轮齿的链轮。也就是说，每圈链轮齿设置成与从动齿轮20的多圈滚子中的一圈滚子啮合。

图3示出了替代性的优选实施方式，在该实施方式中，从动齿轮20包括链轮而不是滚子齿轮，而驱动小齿轮包括滚子齿轮而不是链轮。因此，驱动小齿轮包括具有同轴的两圈滚子的滚子齿轮64，而从动齿轮20由具有同轴的两圈链轮齿的链轮66取代。在所有其它方面，该驱动系统与通过参照图1和图2的上述驱动系统相同，并且下面描述的驱动系统的特征同样适用于两个实施方式。滚子齿轮64可构造成类似于滚子齿轮34，但当然滚子齿轮64具有小得多的直径并且因此具有更少的滚子。

链轮滚子齿轮装置的优点在于链轮滚子齿轮装置比啮合的齿轮装置更耐受轮和轴的变形。起落架的轮和轴在地面滑行期间经受高负载和随之发生的变形，并且固定至轮的从动齿轮将响应于这样的变形而不可避免地变形。啮合的齿轮不耐受这样的变形并且通常带齿的轮辋齿轮可能需要经由轴承、柔性接口等与轮隔开。相反地，本发明的链轮滚子装置可在没有这样修改的情况下能够耐受变形。

这样的装置还具有重量轻且具有高结构强度的优点。滚子的主要失效模式是销的剪切失效；在没有中间套筒、衬套或其它部件的情况下通过将每个滚子直接地安装在该滚子的相应销上，销的直径可以最大化以使剪切强度最大化。

然而，发明人认识到链轮滚子齿轮装置的问题在于滚子齿轮的速度随着每个齿与滚子接合以及与滚子脱离接合而发生变化。也就是说，从驱动小齿轮至从动齿轮的扭矩传递不平稳，而是经受周期性变化。该扭矩/速度变化可在驱动系统操作期间导致起落架和飞行器轮内的不期望的振动。

传递的扭矩既在每个滚子沿着齿的轮廓移动时变化又在每个滚子与齿接合或与齿脱离接合时变化。这在图4至图7中示出，图4至图7示出了示例性的示意扭矩曲线并且示出了在该曲线的各个重要部分处的滚子链轮齿的动态。在图4至图7中，滚子齿轮是驱动小齿轮而链轮是从动齿轮(如图3的实施方式中)。扭矩曲线呈大致周期性形状或循环形状，其中，每个阶段(对应于每个链轮滚子接合之间的时间)包括两个最大值(所标记的max1和max2)和两个最小值(所标记的min1和min2)。本领域技术人员将理解的是示出的扭矩曲线仅是示例，并且尽管扭矩曲线总是呈大致“锯齿”形状，但扭矩曲线可随齿节距、链轮齿的具体形状、滚子的尺寸以及许多其它变量而变化。

如本领域技术人员将理解的，滚子与链轮齿之间的扭矩传递取决于距从动齿轮的施加力的旋转中心的径向距离和施加力的方向。也就是说，在滚子与链轮齿之间的接触点出现在距从动齿轮(链轮)的中心最大径向距离处时并且在接触点处的力矢量正交于从动齿轮的局部半径(即正切于从动齿轮)时扭矩传递最大。扭矩因此随这些特性变化而变化。

图4示出了滚子与链轮齿在对应于标记的最大值max1时的相对位置。这里，两个滚子A、B分别与两个链轮齿X、Y接合。力矢量100表示滚子B与齿Y之间传递力的方向，而力矢量102表示滚子A与齿X之间传递力的方向。从力矢量100可以看出滚子B接近于该滚子距从动齿轮中心的最大径向距离，但具有相对于从动齿轮的局部半径的明显小于90度的力矢量角度。力矢量102示出了滚子A接近最小径向距离但具有接近90度的力矢量角度。这些力矢量100、102的总和提供了扭矩最大值max1。

图5示出了滚子与链轮齿在扭矩最小值min1处的相对位置。在max1与min1之间，滚子A与齿X脱离接合而滚子B与齿Y保持接合但已沿着齿的轮廓移动。力矢量104表示滚子B已移动成更接近从动齿轮中心，其中，滚子B的力矢量角度几乎没有改变。由于这些改变，扭矩已降低到最小值min1。

图6示出了滚子与链轮齿在第二扭矩最大值max2处的相对位置。在min1与max2之间滚子B已沿着齿Y的齿廓进一步移动。力矢量106示出了尽管滚子B已经移动成更接近从动齿轮中心，但滚子B的力矢量角度由于齿的轮廓形状改变而已增加至更接近90度。这些改变已导致扭矩从min1增加至max2。

图7示出了滚子与链轮齿在第二扭矩最小值min2处的相对位置。在max2与min2之间，滚子B已沿着齿Y的齿廓更进一步移动，力矢量108示出了滚子B已移动成更接近从动齿轮中心，但滚子B的力矢量角度几乎没有改变，从而导致传递扭矩降低。滚子C已移动成与齿Z接合，力矢量110示出了尽管滚子C距从动齿轮中心有较远距离但滚子C的传递扭矩最初较低，这是由于滚子C的力矢量角度明显小于90度。

图4至图7中所示的驱动小齿轮与从动齿轮之间的扭矩传递中的波动在根据本发明的实施方式的驱动系统中是不期望的，这是由于波动在驱动系统操作期间导致了起落架和驱动系统内的不期望的振动，如以上所讨论的。本发明的齿轮箱70提供了用于至少部分地抵消这种扭矩波动的简单被动的机械器件。

图8和图9a示出了适于在驱动系统50的马达52与驱动小齿轮64之间提供驱动路径的齿轮箱70的实施方式，诸如图3中所示的齿轮箱70，其中，驱动小齿轮包括滚子齿轮而从动齿轮包括链轮。

齿轮箱70包括安装在驱动轴54上并且因此跟随驱动小齿轮64旋转的第一多边形补偿齿轮72。齿轮箱70还包括由马达52的输出轴75驱动并且与第一补偿齿轮72啮合的第二多边形补偿齿轮74。补偿齿轮72、74是对齿轮箱70的总齿轮比没有任何影响的相同的中间齿轮。齿轮箱70可以包括另外的齿轮，诸如带齿的正齿轮，从而提供期望的齿轮比。

图9a示出了从图8的右手侧观察的补偿齿轮72、74。第一补偿齿轮和第二补偿齿轮的齿在形成相应封闭的非圆形形状的齿(例如，齿的几何中心)上设置有当量点。在示出的示例中，每个封闭的非圆形形状是带有等长度直边的十四边形，多边形的每个边承载三个齿。每个齿与齿轮的几何中心(这也是齿的旋转轴线)间隔开径向距离。齿的径向距离围绕齿轮的周长变化：在该情况下，对于每组的三个齿来说，中央齿的径向距离R1比在两侧上的齿的径向距离R2小。将理解的是边的数目和每边的齿的数目可以不同于图8和图9a中所示的边的数目和每边的齿的数目。在如图3中所示的驱动小齿轮滚子齿轮64具有十六个齿的情况下，则每个多边形的边的优选数目是三十二个。这未在图9a中示出，只是为了提高图的清晰度。齿轮具有高度旋转对称性，在该情况下，齿轮具有级数为14的旋转对称性。

在图9a的位置中，齿轮在第一(从动)补偿齿轮72的角部105和第二(驱动)补偿齿轮74的边106处啮合。齿轮之间传递的扭矩随着啮合点距齿轮的旋转轴线的半径而变化。在图9a的位置中，对于第一齿轮72而言，半径处于最大，而对于第二齿轮74而言，半径处于最小，因此传递的扭矩处于最小。当齿轮旋转至图9b的位置时，此时齿轮在第一(从动)补偿齿轮72的边107和第二(驱动)补偿齿轮74的角部108处啮合。在图9b的位置中，对于第一齿轮72而言，半径处于最小，而对于第二齿轮74而言，半径处于最大，因此传递的扭矩处于最大。这基于从马达的驱动轴75输入的恒定速度及扭矩在从第二补偿齿轮74经由第一补偿齿轮72和共用的驱动轴54传递至驱动小齿轮64的扭矩中导致了第二振荡或波动。

设定该第二振荡的相位使得该第二振荡趋于抵消图4至图7中的上述第一振荡，如图10a中所示。由驱动小齿轮64与从动齿轮66之间的啮合接合所导致的扭矩变化由实线(与关于图4至图7的先前所述的曲线相同的曲线)表示，而由第一补偿齿轮72与第二补偿齿轮74之间的啮合接合导致的扭矩变化由虚线表示。

补偿齿轮的扭矩曲线(虚线)近似地为周期为T1的正弦曲线，周期T1为第一振荡的周期T2的二分之一(由于多边形中存在为驱动小齿轮64中的滚子数的二倍的边数的事实)。第二振荡的相位(虚线)被选择成使得只要可以，一个振荡的最大值与另一个振荡的最小值相符。在图10a的示例中，第二振荡的相位被选择成使得第一振荡中的每个max1在时间上与第二振荡中的最小值76相符。其它设置是可以的，例如，第一振荡中的每个min1可与第二振荡中的最大值77相符。

合成的结果(未示出)平均为更平滑、波动更小的扭矩传递。因此，由驱动小齿轮与从动齿轮之间的扭矩传递中的波动导致的振动仅在驱动轴54内经历，并且通过第一补偿齿轮72与第二补偿齿轮74之间的补偿扭矩波动防止该振动通过驱动系传递至起落架。

可选择地，驱动小齿轮的齿的轮廓可以从图4至图7中所示的轮廓改变，使得第一振荡更接近正弦波，并且因此与第二振荡更紧密地匹配。该示例在图10b中示出，如图10a中那样，在图10b中，第一振荡(驱动小齿轮64与从动齿轮66之间)以实线表示而第二振荡(补偿齿轮72、74之间)以虚线表示。在该示例中，两个波形相同并且反相，从而导致了合成的结果(未示出)比图10a的合成的结果(未示出)更平滑。

以上齿轮箱70的描述涉及适于在图3的驱动系统中应用的图8所示的实施方式，但将理解的是本发明扩展到适于在图1和图2的驱动系统中应用的替代性实施方式。

在上述实施方式的变体中，驱动小齿轮可形成为具有单排齿的链轮60’(参见图11)，并且从动齿轮可形成为具有单排滚子的滚子齿轮。滚子齿轮可采取许多形式，包括图11的滚子齿轮34’和图12的滚子链齿轮20变体。在图12的滚子链齿轮20中，滚子链30围绕刚性环形延伸圈21延伸。滚子链30由类似于链轮60’的单链轮(未示出)驱动。延伸圈21(或滚筒)经由多个延伸突片22刚性地附接至轮毂18使得延伸突片22从轮毂18的外周朝向腿部12延伸。滚子链30围绕延伸圈21的外周固定，使得滚子链30形成围绕圈21的连续轨道。滚子链30包括多个互连的链元件31，每个链元件31包括安装在平行轴上的两个滚子32的子组件。每个滚子32能够绕自身安装在销(未示出)上的衬套(未示出)旋转。每个链元件31由一对链接元件33以可枢转的方式安装至该链元件31的相邻元件，使得滚子32设置成形成连续轨道或系列，并且每个元件31因此设计成能够相对于该元件31的相邻元件旋转。当然，由于滚子链30固定至延伸圈21，因此防止链元件31相对于彼此枢转。从动齿轮可包括多个能够通过由多个同轴的链轮形成的小齿轮接合的多同轴链。

在图13和图14所示的另一变体中，驱动小齿轮可替代性地包括用于与形成为具有单排链轮齿的链轮(未示出)的从动齿轮接合的单圈滚子。滚子齿轮可采取许多形式，包括典型的滚子齿轮(诸如图13中的滚子齿轮69)或滚子链齿轮68(比如图14中所示的滚子链齿轮)。

以上所述的实施方式仅适于地面滑行操作但可被修改(例如，通过调节齿轮箱比率)成适于仅预着陆加速自旋操作。在滑行配置中，线性致动器58(可以是能够背面驱动的)可以扭矩控制(或电流控制)成在链轮60与从动齿轮20之间施加基本上恒定的载荷，从而允许驱动系统50的各组成部件的一些变形而同时防止不需要的分离。机电制动器(未示出)或其它类似的锁定装置可结合在致动器58内以将致动器锁定在脱离接合的(第二)配置。

在上述装置中的每个装置中，经由链轮与滚子齿轮/滚子链之间啮合实现驱动的原理可在从动齿轮包括链轮而驱动小齿轮包括滚子齿轮/滚子链时应用，也可在从动齿轮包括滚子齿轮/滚子链而驱动小齿轮包括链轮时应用。

尽管附图仅示出了用于驱动轮16中的一个轮的驱动系统50的特征，但设想这些特征可镜像于另一个轮16。也就是说，设想可为每个轮16设置一个驱动系统50。针对带有四个或更多个轮16的起落架10，可为轮16中的每个轮16设置驱动系统50，或为轮16中的仅两个轮16设置驱动系统50。在轮16中的仅两个轮16设置有驱动系统50的实施方式中，可能有必要设置另外的马达(未示出)以通过由两个驱动系统50完成的地面滑行来实现未驱动轮的预先着陆加速自旋。在其它实施方式中，可以在两个驱动系统50之间共享一个马达52。也就是说，马达52可设置成使每个驱动系统的齿轮箱70的输入轴旋转。

尽管附图仅示出了由刚性地连接至起落架的轴14的托架56支承的驱动系统50，但驱动系统50可替代性地安装在上伸缩部12a(主配装部)上或下伸缩部12b(滑动部)上。

尽管以上已参照一个或更多个优选实施方式对本发明进行了描述，但应当理解的是可以在不背离本发明的如所附权利要求中所限定的范围的情况下进行各种改变或修改。

Claims (18)

1.一种用于使飞行器起落架的轮旋转的驱动系统，所述驱动系统包括：

马达，所述马达能够操作成经由驱动路径使驱动小齿轮旋转；以及

从动齿轮，所述从动齿轮适于附接至所述轮以能够使所述轮旋转，

其中：

所述驱动系统具有所述驱动小齿轮能够与所述从动齿轮啮合以允许所述马达经由所述驱动路径驱动所述从动齿轮的驱动配置；

所述驱动小齿轮和所述从动齿轮中的一者包括具有设置成形成圈的一系列滚子的滚子齿轮，每个滚子能够绕滚子轴线旋转，并且所述驱动小齿轮和所述从动齿轮中的另一者包括链轮；

所述驱动路径包括第一补偿齿轮和与所述第一补偿齿轮啮合的第二补偿齿轮；以及

所述驱动系统构造成使得：在所述驱动配置中所述马达经由所述驱动路径驱动所述从动齿轮时，在从所述驱动小齿轮传递至所述从动齿轮的扭矩中存在第一振荡，并且在从所述第二补偿齿轮经由所述第一补偿齿轮和共用的驱动轴传递至所述驱动小齿轮的扭矩中存在第二振荡，所述第二振荡趋于抵消所述第一振荡。

2.根据权利要求1所述的驱动系统，其中，所述驱动系统构造成使得所述第二振荡具有与所述第一振荡中的最小值相符的最大值，或者所述第二振荡具有与所述第一振荡中的最大值相符的最小值。

3.根据权利要求1或2所述的驱动系统，其中，所述第一振荡和所述第二振荡各自是周期性的，并且所述第一振荡的周期是所述第二振荡的周期的整数倍。

4.根据任一前述权利要求所述的驱动系统，其中，所述第二补偿齿轮具有与所述第一补偿齿轮的齿啮合的齿；并且所述第一补偿齿轮和所述第二补偿齿轮为非圆形齿轮，所述非圆形齿轮各自具有围绕其周长设置以形成非圆形形状的齿。

5.一种用于使飞行器起落架的轮旋转的驱动系统，所述驱动系统包括：

马达，所述马达能够操作成经由驱动路径使驱动小齿轮旋转；以及

从动齿轮，所述从动齿轮适于附接至所述轮以能够使所述轮旋转，

其中：

所述驱动系统具有所述驱动小齿轮能够与所述从动齿轮啮合以允许所述马达经由所述驱动路径驱动所述从动齿轮的驱动配置；

所述驱动小齿轮和所述从动齿轮中的一者包括具有设置成形成圆形圈的一系列滚子的滚子齿轮，每个滚子能够绕滚子轴线旋转，并且所述驱动小齿轮和所述从动齿轮中的另一者包括链轮；

所述驱动路径包括第一补偿齿轮和带有与所述第一补偿齿轮的齿啮合的齿的第二补偿齿轮；以及

所述第一补偿齿轮和所述第二补偿齿轮为非圆形齿轮，所述非圆形齿轮各自具有围绕其周长设置以形成非圆形形状的齿。

6.根据权利要求4或5所述的驱动系统，其中，每个补偿齿轮的每个齿与所述每个齿的相应的补偿齿轮的几何中心间隔开径向距离，并且所述齿的所述径向距离围绕所述补偿齿轮的周长变化。

7.根据权利要求4、5或6所述的驱动系统，其中，每个补偿齿轮的每个齿具有级数为四或更多的旋转对称性。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的驱动系统，其中，所述非圆形形状为第一多边形和第二多边形，每个多边形具有多条长度相等的直边，所述第一多边形和所述第二多边形具有相同数目的直边，并且所述第一多边形的边的长度与所述第二多边形的边的长度相同。

9.根据权利要求8所述的驱动系统，其中，每个多边形具有N条长度相等的直边，所述驱动小齿轮具有M个所述滚子或齿，并且N等于M的整数倍。

10.根据权利要求8或9所述的驱动系统，其中，所述多边形的每条直边包括一个或更多个齿。

11.根据任一前述权利要求所述的驱动系统，其中，所述驱动小齿轮和所述从动齿轮的相应的所述滚子或齿之间的节距大致等于所述第一补偿齿轮和所述第二补偿齿轮的齿之间的节距。

12.根据任一前述权利要求所述的驱动系统，其中，所述第一补偿齿轮的平均直径等于所述第二补偿齿轮的平均直径。

13.根据任一前述权利要求所述的驱动系统，其中，所述一系列滚子中的每个滚子能够绕销旋转，所述销各自在至少一个端部处固定至环形支承构件。

14.根据任一前述权利要求所述的驱动系统，其中，所述驱动小齿轮为所述滚子齿轮而所述从动齿轮为所述链轮。

15.根据任一前述权利要求所述的驱动系统，其中，所述驱动系统能够在所述驱动配置与所述驱动小齿轮不能够与所述从动齿轮啮合的第二配置之间切换。

16.根据任一前述权利要求所述的驱动系统，其中，所述第一补偿齿轮与所述驱动小齿轮安装在共用的驱动轴上以能够跟随所述驱动小齿轮旋转。

17.一种包括根据任一前述权利要求所述的驱动系统和轮的飞行器起落架，其中，所述驱动系统的所述从动齿轮附接至所述轮以能够使所述轮旋转。

18.一种通过根据权利要求1至16中的任一项所述的驱动系统使飞行器起落架的轮旋转的方法，所述方法包括：

操作所述马达以经由所述驱动路径驱动所述从动齿轮；

将扭矩从所述驱动小齿轮传递至所述从动齿轮，其中，在从所述驱动小齿轮传递至所述从动齿轮的扭矩中存在第一振荡；以及

将扭矩从所述第二补偿齿轮经由所述第一补偿齿轮和共用的驱动轴传递至所述驱动小齿轮，其中，所述第一补偿齿轮和所述第二补偿齿轮在从所述第二补偿齿轮传递至所述驱动小齿轮的扭矩中引入第二振荡，所述第二振荡趋于抵消所述第一振荡。