CN110758725A - 一种飞机机轮轴端固定连接结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机机轮轴端固定连接结构及其装配方法，其包括阶梯状的空心轮轴（2），空心轮轴为的阶梯小轴（11）中部设有多个第一直齿块（13），阶梯小轴的右端设有轴肩（10）；第一直齿块与轴肩之间安装第一挡环（3），第一挡环的内圆通孔（16）上设有多个第二直齿块（17），且第二直齿块的外端面抵顶第一直齿块的内端面；阶梯小轴的外端套装第二挡环（7），第二挡环的内端设有多个指型块（23），各指型块插装在第一齿槽和第二齿槽内；第一挡环的外圆连接固定开槽端盖螺母，且开槽端盖螺母右端面挤触被套装在空心轮轴上的机轮（1）；开槽端盖螺母、第二挡环、空心轮轴的外端经连接螺栓连接固定。

Description

一种飞机机轮轴端固定连接结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及机械中的轴端固定结构，具体涉及飞机机轮轴端固定连接结构及其装配方法。

背景技术

现代大型装备的主要和关键的承载结构件已开始普遍使用超高强度钢，如飞机起落架缓冲器的外筒、活塞杆、轮轴等重要承载结构件，均使用的是超高强度钢，以满足装备承载大、重量轻、可靠性和安全性高的要求。但是超高强度钢对损伤缺口很敏感，因此设计用超高强度钢生产的零件，通常是不允许在零件上制有螺纹。

飞机的轮轴通常与起落架缓冲器的活塞杆或轮轴车架设计为一体的结构零件。如图1所示，当前，国内外飞机起落架中的机轮在轮轴上的安装固定结构形式仍是，在轮轴的外圆上制有一段螺纹，开槽端盖螺母通过螺纹安装在轮轴上，并挤压安装在轮轴上的机轮或装置，完成其轴向固定。用螺栓穿过轮轴设有的通孔和开槽端盖螺母的槽，再将开槽螺母安装在螺栓上，使螺栓固定安装在轮轴和开槽端盖螺母之间，可防止端盖螺母轴向转动。

为了消除在超高强度钢上因加工螺纹而产生的损伤缺口，需对螺纹实施滚压工艺。由于轮轴材料为超高强度钢，因此轮轴上不论是加工螺纹，还是螺纹滚压，其工艺难度都很大，而且也难以完全消除和检测出所有微小损伤缺口，对轮轴的安全疲劳使用寿命存在安全风险，这将严重影响设备的安全性。另外，加工螺纹的工艺难度大，易发生超差，特别是拆装机轮时，极易发生机轮磕碰螺纹而受到损伤，螺纹一旦发生超差或损伤，无法修理，造成缓冲器的活塞杆或轮轴车架报废，使得飞机起落架的生产和维修成本很高。

所以，传统使用超高强度钢的轴向固定连接结构已难以满足现代飞机对高可靠性、安全性、维修性及低生产成本的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术需要在轮轴上加工螺纹所带来的可靠性、安全性、维修性不足提供一种飞机机轮轴端固定连接结构及其装配方法，以在提高轮轴承载能力和可靠性、安全性的同时，降低轮轴的制造、拆装工艺难度和生产、维修成本，提高轮轴的维修性，从而提高设备的可靠性、安全性、维修性。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种飞机机轮轴端固定连接结构，包括空心轮轴，所述空心轮轴包括位于端部的阶梯小轴和经轴肩连接阶梯小轴的阶梯大轴，其特征在于，

所述阶梯小轴的中部外圆上环绕设有多个均布的第一直齿块，相邻第一直齿块之间设置第一齿槽；

所述第一直齿块与所述轴肩之间安装圆环状的第一挡环，所述第一挡环的外圆表面上设有螺纹，所述第一挡环的内圆通孔上环绕设有多个均布的第二直齿块，相邻第二直齿块之间设有第二齿槽；第一挡环通过其第二直齿块穿过第一齿槽套装在空心轮轴上，使第二直齿块装配在第一直齿块与轴肩之间，转动第一挡环，使第一齿槽与第二齿槽对齐，所述第二直齿块的左端面挤触所述第一直齿块的右端面；

所述阶梯小轴的外端套装第二挡环，所述第二挡环的内端设有多个指型块，通过各指型块插装在所述空心轮轴的第一齿槽和所述第一挡环的第二齿槽内而将所述第二挡环套装在阶梯小轴上；

所述开槽端盖螺母通过第一挡环外圆的螺纹套装并固定在第一挡环上，且所述开槽端盖螺母的右端面抵顶被套装在空心轮轴上的机轮；

所述开槽端盖螺母、第二挡环、空心轮轴经连接螺栓及连接螺母连接固定。

所述第二直齿块的齿厚小于所述第一齿槽的宽度，同时第二直齿块的长度小于第一直齿块与所述阶梯大轴轴肩的间距，使所述第一挡环的第二直齿块通过所述空心轮轴的第一齿槽而套装在所述第一直齿块与所述轴肩之间。

所述第二直齿块的右端面与所述第一直齿块的右端面平齐。

所述空心轮轴上开设第一径向通孔，所述第二挡环上开设第二径向通孔，所述开槽端盖螺母的外端开设通槽，所述连接螺栓的螺杆端经第一径向通孔、第二径向通孔、通槽伸出所述开槽端盖螺母被所述连接螺母锁定。

所述连接螺栓为带保险孔的栓，且所述连接螺栓的保险孔内插设销。

为便于安装，所述连接螺母为开口螺母。

所述机轮也可为其他固定安装在轴上固定装置。

基于同一发明构思，本发明提供了上述飞机机轮轴端固定连接结构的装配方法，其包括：

所述第一挡环的第二直齿块通过所述阶梯小轴上的第一齿槽，使所述第一挡环配合套装在所述空心轮轴的阶梯小轴上的第一直齿块与空心轮轴的阶梯大轴的轴肩之间；

转动第一挡环，使第一挡环的第二直齿块与阶梯小轴上的第一直齿块对正，以阻止第一挡环轴向移动；

将所述第二挡环的指型块穿插至阶梯小轴上的第一齿槽和第一挡环上的第二齿槽，使第二挡环配合套装在阶梯小轴上，以阻止第一挡环的轴向转动；

所述开槽端盖螺母通过螺纹套装在第一挡环的外圆，并挤压套装在空心轮轴上的机轮，使机轮轴向固定；

所述连接螺栓穿过阶梯小轴、第二挡环及开槽端盖螺母，并在连接螺栓的伸出螺杆上安装连接螺母，使连接螺栓固定安装在空心轮轴、第二挡环和开槽端盖螺母之间，以阻止第二挡环轴向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明无需在材料为超高强度钢的轮轴上加攻螺纹，避免了因加攻螺纹而可能产生微小损伤缺口的问题，不仅降低了轮轴制造、拆装、维修工艺难度和生产、维修成本，而且提高了轮轴承载能力和可靠性、安全性和维修性。

本发明适用性广，通用性强，可广泛在应用在大型运输设备机轮的轴向固定连接，和多种需轴向固定装置的民用设备上。

附图说明

图1为当前的飞机机轮轴端固定连接结构及装配位置示意图。

图2为本发明的飞机机轮轴端固定连接结构及装配位置示意图。

图3为图2的左视图。

图4为图3的剖视图。

图5为空心轮轴的结构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为第一挡环的结构示意图。

图8为图7的左视图。

图9为第二挡环的结构示意图。

图10为开槽端盖螺母的结构示意图。

图11为图10的左视图。

其中：1.机轮、2.空心轮轴、3.第一挡环、4.开槽端盖螺母、5.连接螺母、6.销、7.第二挡环、8.垫圈、9.连接螺栓、10.轴肩、11.阶梯小轴、12.第一径向通孔、13.第一直齿块、14.第一齿槽、15.螺纹、16.内圆通孔、17.第二直齿块、18.左端面、19.右端面、20.第二齿槽、21.内通孔、22.第二径向通孔、23.指型块、24.通槽、25.螺纹通孔、26.右端面。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图2-图4所示，本发明飞机机轮轴端固定连接结构一实施例包括带有机轮1的空心轮轴2、第一挡环3、开槽端盖螺母4、连接螺母5，销6、第二挡环7、垫圈8、连接螺栓9。

如图5、图6所示，空心轮轴2为阶梯轴，其端部设置阶梯小轴11，阶梯小轴11与阶梯大轴之间设有轴肩10。在阶梯小轴11上设有多个均布的第一直齿块13，以及相邻第一直齿块13之间的第一齿槽14，第一直齿块13与轴肩10之间设有一定的间距，用于套装并轴向固定第一挡环3；阶梯小轴11上设有垂直空心轮轴2的第一径向通孔12，用于安装连接螺栓9。

如图7、图8所示，第一挡环3的外圆上设有螺纹15，用于安装开槽端盖螺母4，内圆通孔16上设有多个均布的第二直齿块17，以及相邻第二直齿块17之间的第二齿槽20，第二直齿块17可通过空心轮轴2的第一直齿块13之间的第一齿槽14，使第一挡环3套装在空心轮轴2上的第一直齿块13与轴肩10之间，第二直齿块17的右端面与第一挡环3的右端面19平齐，第二直齿块17的左端面18用于挤压空心轮轴2的第一直齿块13的右端面。

如图9所示，第二挡环7设有内通孔21，用于配合套装在空心轮轴2上，同时第二挡环7的内端设有均布的指型块23，用于配合插装在空心轮轴2的第一齿槽14和第一挡环3的第二齿槽20内，使第一挡环3不能产生轴向转动。第二挡环7设有垂直内通孔21的第二径向通孔22，用于安装连接螺栓9。

如图10、图11所示，开槽端盖螺母4内设有螺纹通孔25，用于配合连接固定在第一挡环3的螺纹15上，开槽端盖螺母4设有垂直于螺纹通孔25并均布的通槽24，用于安装连接螺栓9，开槽端盖螺母4的右端面26用于挤压并固定安装在空心轮轴2上的机轮1。

连接螺栓9为带保险孔的螺钉，连接螺栓9穿过第一径向通孔12、第二径向通孔22及通槽24后，被连接螺母5锁固。为防止连接螺母5轴向转动，所述连接螺栓9的保险孔内插设销6。销6优选为开口销。连接螺母5优选为开口螺母。

本发明装配时，第一挡环的第二直齿块通过阶梯小轴上的第一直齿块之间的第一齿槽，使所述第一挡环配合套装在空心轮轴的阶梯小轴上，再转动第一挡环，使第一挡环的第二直齿块与阶梯小轴上的第二直齿块对正，这样第一挡环的第二直齿块配合卡在阶梯小轴上的第一直齿块与空心轮轴的阶梯大轴的轴肩之间，使第一挡环不能轴向移动；接着将第二挡环的指型块穿插通过阶梯小轴上第一直齿块之间的第一齿槽和第一挡环上第二直齿块之间的第二齿槽，使第二挡环配合套装在阶梯小轴上，用于阻止第一挡环的轴向转动；开槽端盖螺母通过螺纹安装在第一挡环上，用于挤压套装在空心轮轴上的机轮或装置，使机轮或装置轴向固定；连接螺栓通过阶梯小轴上的第一径向通孔和第二挡环上设有的第二径向通孔，以及开槽端盖螺母的通槽，再将连接螺母安装在连接螺栓上，使连接螺栓固定安装在空心轮轴、第二挡环和开槽端盖螺母之间，即可阻止第二挡环轴向移动和开槽端盖螺母转动。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (7)

1.一种飞机机轮轴端固定连接结构，包括空心轮轴（2），所述空心轮轴包括位于端部的阶梯小轴（11）和经轴肩（10）连接阶梯小轴的阶梯大轴，其特征在于，

所述阶梯小轴的中部外圆上环绕设有多个均布的第一直齿块（13），相邻第一直齿块之间设置第一齿槽（14）；

所述第一直齿块与所述轴肩之间安装圆环状的第一挡环（3），所述第一挡环（3）的外圆表面上设有螺纹（15），所述第一挡环的内圆通孔（16）上环绕设有多个均布的第二直齿块（17），相邻第二直齿块之间设有第二齿槽（20）；第一挡环通过其第二直齿块（17）穿过第一齿槽（14）套装在空心轮轴上，使第二直齿块（17）装配在第一直齿块（13）与轴肩（10）之间，转动第一挡环，使第一齿槽（14）与第二齿槽（20）对齐，所述第二直齿块的左端面挤触所述第一直齿块的右端面；

所述阶梯小轴的外端套装第二挡环（7），所述第二挡环（7）的内端设有多个指型块（23），通过各指型块插装在所述空心轮轴的第一齿槽和所述第一挡环的第二齿槽内而将所述第二挡环（7）套装在阶梯小轴上；

所述开槽端盖螺母（4）通过第一挡环外圆的螺纹（15）套装并固定在第一挡环上，且所述开槽端盖螺母的右端面抵顶被套装在空心轮轴上的机轮；

所述开槽端盖螺母、第二挡环、空心轮轴经连接螺栓（9）及连接螺母（5）连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种飞机机轮轴端固定连接结构，其特征在于，所述第二直齿块的齿厚小于所述第一齿槽的宽度，同时第二直齿块的长度小于第一直齿块与所述阶梯大轴轴肩的间距，使所述第一挡环的第二直齿块通过所述空心轮轴的第一齿槽而套装在所述第一直齿块与所述轴肩之间。

3.根据权利要求1所述的一种飞机机轮轴端固定连接结构，其特征在于，所述第二直齿块的右端面与所述第一直齿块的右端面平齐。

4.根据权利要求1所述的一种飞机机轮轴端固定连接结构，其特征在于，所述空心轮轴上开设第一径向通孔（12），所述第二挡环上开设第二径向通孔（22），所述开槽端盖螺母的外端开设通槽（24），所述连接螺栓（9）的螺杆端经第一径向通孔、第二径向通孔、通槽伸出所述端盖螺母被所述连接螺母（5）锁定。

5.根据权利要求1所述的一种飞机机轮轴端固定连接结构，其特征在于，所述连接螺栓为带保险孔的螺钉，且所述连接螺栓的保险孔内插设销（6）。

6.根据权利要求1所述的一种飞机机轮轴端固定连接结构，其特征在于，所述连接螺母为开口螺母。

7.一种权利要求1－6中任一项所述飞机机轮轴端固定连接结构的装配方法，其特征在于包括：

所述第一挡环的第二直齿块通过所述阶梯小轴上的第一齿槽，使所述第一挡环配合套装在所述空心轮轴的阶梯小轴上的第一直齿块与空心轮轴的阶梯大轴的轴肩之间；

转动第一挡环，使第一挡环的第二直齿块与阶梯小轴上的第一直齿块对正，以阻止第一挡环轴向移动；

将所述第二挡环的指型块穿插至阶梯小轴上的第一齿槽和第一挡环上的第二齿槽，使第二挡环配合套装在阶梯小轴上，以阻止第一挡环的轴向转动；

所述端盖螺母通过螺纹套装在第一挡环的外圆，并挤压套装在空心轮轴上的机轮，使机轮轴向固定；

所述连接螺栓穿过阶梯小轴、第二挡环及开槽端盖螺母，并在连接螺栓的伸出螺杆上安装连接螺母，使连接螺栓固定安装在空心轮轴、第二挡环和开槽端盖螺母之间，以阻止第二挡环轴向移动和开槽端盖螺母转动。

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