CN111473075A - 适用于电刹车机轮的机电作动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了适用于电刹车机轮的机电作动器，包括电机、减速齿轮组和滚珠丝杠组件；电机通过减速齿轮组将电机的转矩输出驱动滚珠丝杠组件中丝杆转动使丝杆上的螺母产生直线运动，推动刹车片压紧活动刹车盘或使刹车片和活动刹车盘松开，实现刹车功能或松刹车功能。该机电作动器避免了液压油泄露等问题，减少刹车机轮的重量、减少刹车故障诊断时间，加强刹车机轮的维护性，提高刹车机轮的安全性和可靠性。

Description

适用于电刹车机轮的机电作动器
技术领域
本发明属于电控机轮刹车系统领域，尤其涉及一种适用于电刹车机轮的机电作动器。
背景技术
目前液压刹车装置广泛应用于机轮刹车，虽然液压刹车装置能够满足飞机的刹车基本功能，但现有的液压刹车系统存在着如下难以克服的缺点：液压油泄露容易引发火灾、油液泄露对其它零件造成的二次污染、出现故障后难查找到原因、维护和修理费用高等。
发明内容
发明目的
为解决上述问题，本发明提供一种适用于电刹车机轮的机电作动器，可以避免其液压油泄露等问题，还具有显著减少整个刹车系统的重量和体积、具有高的刹车系统故障诊断能力、及维护费用低和维护时间短等优势，提高机轮的安全性和可靠性。
发明技术解决方案
适用于电刹车机轮的机电作动器，包括电机、减速齿轮组和滚珠丝杠组件；电机通过减速齿轮组将电机的转矩输出驱动滚珠丝杠组件中丝杆转动使丝杆上的螺母产生直线运动，推动刹车片压紧活动刹车盘或使刹车片和活动刹车盘松开，实现刹车功能或松刹车功能。
优选的，减速齿轮组包括齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ，齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ均由直齿轮和锥齿轮组成；齿轮Ⅰ中的直齿轮与永磁同步电机的输出轴上的齿轮啮合；齿轮Ⅰ中的锥齿轮和齿轮Ⅱ中的锥齿轮啮合；齿轮Ⅱ中直齿轮和滚珠丝杠组件中的齿轮啮合。
优选的，滚珠丝杠组件中的齿轮与丝杆为一体结构，螺母与丝杆配合，且螺母与丝杆之间设置有若干滚珠。
优选的，还包括由上壳体、下壳体组成的壳体，齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、滚珠丝杠组件均设置于壳体内，齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ与壳体之间均设置有轴承。
优选的，齿轮Ⅰ中的直齿轮与锥齿轮通过胀销联接。
优选的，电机采用永磁同步电机。
优选的，永磁同步电机中的转子磁钢采用钐钴稀土永磁磁钢。
优选的，齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ选用马氏体沉淀硬化不锈钢材料。
本发明的优点：避免了液压油泄露等问题，减少刹车机轮的重量、减少刹车故障诊断时间，加强刹车机轮的维护性，提高刹车机轮的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的适用于电刹车机轮的机电作动器的结构示意图。
图中：1—电机、2—齿轮Ⅰ、3—齿轮Ⅱ、4-螺母、5-下壳体、6-滚珠丝杠组件、7-上壳体。
具体实施方式
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
适用于电刹车机轮的机电作动器，包括电机1、减速齿轮组和滚珠丝杠组件；电机1通过减速齿轮组将电机1的转矩输出驱动滚珠丝杠组件6中丝杆转动使丝杆上的螺母4产生直线运动，推动刹车片压紧活动刹车盘或使刹车片和活动刹车盘松开，实现刹车功能或松刹车功能。
减速齿轮组包括齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3，齿轮Ⅰ2和齿轮Ⅱ3均由直齿轮和锥齿轮组成；齿轮Ⅰ2中的直齿轮与永磁同步电机1的输出轴上的齿轮啮合；齿轮Ⅰ2中的锥齿轮和齿轮Ⅱ3中的锥齿轮啮合；齿轮Ⅱ3中直齿轮和滚珠丝杠组件6中的齿轮啮合。齿轮Ⅰ2中的直齿轮与锥齿轮通过胀销联接。
滚珠丝杠组件6中的齿轮与丝杆为一体结构，螺母4与丝杆配合，且螺母4与丝杆之间设置有若干滚珠。
还包括由上壳体7、下壳体5组成的壳体，齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3、滚珠丝杠组件6均设置于壳体内，齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3与壳体之间均设置有轴承。
为减轻产品重量和体积，电机1选用体积小、环境温度高、控制特性好的永磁同步电机，永磁同步电机中的转子磁钢采用钐钴稀土永磁磁钢。
为提高机电作动器的机械承载能力和传动工作寿命，齿轮Ⅰ2、齿轮Ⅱ3选用高强度、结构紧凑和耐腐蚀性好的马氏体沉淀硬化不锈钢材料。为提高机电作动器的结构稳定性及工作寿命，滚珠丝杠组件6选用较高硬度和耐磨性的不锈钢材料。
工作过程为：刹车控制盒收到飞控计算机“刹车”指令后，根据刹车指令，控制电机1正转，电机轴端的齿轮与齿轮组中的齿轮Ⅰ2进行啮合传动，齿轮Ⅰ2中的直齿轮与锥齿轮通过胀销联接带动齿轮Ⅰ2中的锥齿轮与齿轮Ⅱ3的锥齿轮进行啮合传动，带动齿轮Ⅱ3转动，齿轮Ⅱ3中的直齿轮与滚珠丝杠组件6中的齿轮啮合传动，来驱动滚珠丝杠组件6中的丝杆转动使丝杆上螺母4产生直线运动，从而将旋转运动转化为直线运动，产生刹车推力，推动刹车片至压紧刹车盘，以输出与飞控指令对应的刹车推力，作动力施加在刹车盘上，刹车盘相互摩擦，产生刹车所需要的摩擦力矩，实现电刹车机轮的减速刹车。
刹车控制盒收到飞控计算机松刹车指令后，机电作动器实现电机1反转带动减速齿轮组转动，经过减速齿轮组减速，使永磁同步电机的小转矩、高转速输出变为大转矩低转速的输出来驱动丝杆转动，使丝杆上螺母4产生直线运动，运动至初始位置，使刹车片和活动刹车盘松开，来实现松刹车功能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神本质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖本发明的保护范围内。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，包括电机(1)、减速齿轮组和滚珠丝杠组件；电机(1)通过减速齿轮组将电机(1)的转矩输出驱动滚珠丝杠组件(6)中丝杆转动使丝杆上的螺母(4)产生直线运动，推动刹车片压紧活动刹车盘或使刹车片和活动刹车盘松开，实现刹车功能或松刹车功能。
2.如权利要求1所述的适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，减速齿轮组包括齿轮Ⅰ(2)、齿轮Ⅱ(3)，齿轮Ⅰ(2)和齿轮Ⅱ(3)均由直齿轮和锥齿轮组成；齿轮Ⅰ(2)中的直齿轮与永磁同步电机(1)的输出轴上的齿轮啮合；齿轮Ⅰ(2)中的锥齿轮和齿轮Ⅱ(3)中的锥齿轮啮合；齿轮Ⅱ(3)中直齿轮和滚珠丝杠组件(6)中的齿轮啮合。
3.如权利要求2所述的适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，滚珠丝杠组件(6)中的齿轮与丝杆为一体结构，螺母(4)与丝杆配合，且螺母(4)与丝杆之间设置有若干滚珠。
4.如权利要求3所述的适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，还包括由上壳体(7)、下壳体(5)组成的壳体，齿轮Ⅰ(2)、齿轮Ⅱ(3)、滚珠丝杠组件(6)均设置于壳体内，齿轮Ⅰ(2)、齿轮Ⅱ(3)与壳体之间均设置有轴承。
5.如权利要求2所述的适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，齿轮Ⅰ(2)中的直齿轮与锥齿轮通过胀销联接。
6.如权利要求1～5任一所述的适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，电机(1)采用永磁同步电机。
7.如权利要求6所述的适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，永磁同步电机中的转子磁钢采用钐钴稀土永磁磁钢。
8.如权利要求6所述的适用于电刹车机轮的机电作动器，其特征在于，齿轮Ⅰ(2)、齿轮Ⅱ(3)选用马氏体沉淀硬化不锈钢材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114483836A (zh) * 2021-12-28 2022-05-13 中国航天空气动力技术研究院 一种电动刹车装置双余度作动器布局
WO2024060971A1 (zh) * 2022-09-19 2024-03-28 亿航智能设备（广州）有限公司 一种集成齿轮游标编码器的线性作动器及其控制方法

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