一种机械取能机构和自馈能刹车装置的制作方法

本发明涉及刹车系统技术领域，特别涉及一种机械取能机构和自馈能刹车装置。

背景技术：

飞机刹车系统是现代飞机的一个重要组成部分，主要用于耗散飞机在地面滑跑时的动能，保证飞机制动停止，防止机轮发生过度磨损，并且能协同其它机载系统实现飞机的转弯和停驻等，是保障飞机起飞、着陆安全的重要系统。

目前，飞机刹车系统普遍依靠主机的集中液压源，通过密集的长管路输送到刹车作动器，存在液压零部件多、管路布局困难且复杂、重量重、跑冒滴漏等难题，而电动刹车存在电机发热大、余度配置困难、成熟度低等问题，而自馈能刹车装置是对飞机刹车过程重机轮的耗散能量进行回收并利用，将飞机着陆时机轮高速转动的动能转换为液压能，直接供给刹车作动器使用，完成飞机的刹车功能，如何实现从高速转动的机轮提取能量是自馈能刹车装置的首要前提。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种机械取能机构和自馈能刹车装置。

第一方面，本发明实施例提供了一种机械取能机构，该机械取能机构包括：加速齿轮、齿轮轴、第一减速齿轮、第二减速齿轮和输出轴，其中，所述加速齿轮与所述齿轮轴的齿轮端之间组成外啮合加速齿轮组；所述第一减速齿轮固定在所述齿轮轴的轴上；所述第二减速齿轮与所述第一减速齿轮之间组成外啮合减速齿轮组，所述第二减速齿轮固定在所述输出轴上。

可选地，所述齿轮轴上设置有至少一个轴承。

可选地，所述齿轮轴的轴端具有外螺纹，所述第一减速齿轮通过自锁螺母进行螺纹连接紧固在所述齿轮轴的轴上。

可选地，所述输出轴的一端具有外螺纹，另一端具有花键，所述第二减速齿轮通过锁紧螺母与所述外螺纹进行螺纹连接紧固在所述输出轴的轴上。

可选地，所述输出轴上设置有至少一个轴承。

可选地，所述第二减速齿轮与所述输出轴上的至少一个轴承之间具有支撑垫。

第二方面，本发明提供了一种自馈能刹车装置，该自馈能刹车装置包括第一方面中所述机械取能机构。

可选地，该自馈能刹车装置还包括：机轮轮毂和紧固螺钉，所述机械取能机构的加速齿轮通过所述紧固螺钉固定连接在所述机轮轮毂上。

可选地，该自馈能刹车装置还包括：机轮刹车壳体，齿轮轴安装定位于所述机轮刹车壳体中，所述机轮刹车壳体上具有孔肩，所述机轮刹车壳体上的孔肩与所述齿轮轴上的轴承相对应。

可选地，该自馈能刹车装置还包括：机轮作动器阀块，输出轴安装定位于所述机轮作动器阀块中，所述机轮作动器阀块上具有孔肩，所述机轮作动器阀块上的孔肩与所述齿轮轴上的轴承相对应。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供的机械取机构，结构紧凑，功重比高，可靠性高，可以适用于任何飞机的刹车系统，汽车及工业机器领域，根据安装场合的空间尺寸限制，通过调整两组齿轮组的齿数及模数，即可调整传动比及中心距，满足输出转速的要求及安装需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种机械取能机构的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种基于机械取能机构的自馈能刹车装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种机械取能机构，该机械取能机构包括：加速齿轮1、紧固螺钉2、齿轮轴3、左轴承4、右轴承5、第一减速齿轮6、自锁螺母7、锁紧螺母8、小轴承9、支撑垫10、第二减速齿轮11、大轴承12和输出轴13。

如图2所示，本发明实施例提供的机械取能机构安装于机轮中，加速齿轮1与机轮轮毂14采用紧固螺钉6进行连接固定，限制轴向运动。齿轮轴3通过左轴承4、右轴承5安装定位于机轮刹车壳体15中，输出轴13通过小轴承9、大轴承12安装定位于机轮作动器阀块16中。

加速齿轮1与齿轮轴3的齿轮之间组成外啮合加速齿轮组，第一减速齿轮6通过凸台限位安装在齿轮轴3上，齿轮轴3轴端外圆设置外螺纹，通过自锁螺母7进行螺纹连接紧固，机轮刹车壳体15上安装左轴承4、右轴承5的孔设置有孔肩17，使得左轴承4、右轴承5、第一减速齿轮6、齿轮轴3在轴向固定。

输出轴13通过小轴承9、大轴承12安装定位于机轮作动器阀块16中，第二减速齿轮11通过凸台限位安装在输出轴13上，第二减速齿轮11与第一减速齿轮6组成一组外啮合减速齿轮组。输出轴13左端外圆设置外螺纹，通过锁紧螺母8进行螺纹连接紧固，机轮作动器阀块16上安装小轴承9、大轴承12的孔设置有孔肩18，使得小轴承9、支撑垫10、第二减速齿轮11、大轴承12、输出轴13在轴向固定。输出轴13右端设置花键，用于将提取出来的机轮动能传递给终端用户液压泵，实现了自馈能刹车装置的机械取能功能。

值得说明的是，在上述实施例中齿轮轴上设置了两个轴承，分别为左轴承4和右轴承5，而在不同的实施例中，可以根据机械取能机构安装场合的空间尺寸限制以及齿轮轴的长度等因素调整轴承的数量和大小。同理，在上述实施例中输出轴上设置了两个轴承，分别为小轴承9和大轴承12，而在不同的实施例中，可以根据机械取能机构安装场合的空间尺寸限制以及输出轴的长度等因素调整轴承的数量和大小。

设加速齿轮1的齿数为z1，齿轮轴3的齿轮齿数为z2，模数为m1，第一减速齿轮6齿数为z3，第二减速齿轮11齿数为z4，模数为m2，机轮转轴转速为na，齿轮轴转速为nb，输出轴的转速为nc，加速齿轮1与齿轮轴3的齿轮组成增速齿轮组，其传动比中心距为第一减速齿轮6与第二减速齿轮11组成减速齿轮组，其传动比为中心距为

当飞机降落着陆机轮接地时，机轮轮毂伴随着轮胎高速旋转，刹车作动器阀块16与刹车壳体15相对静止，处于不动的状态。巨大的动能转换成机轮的机械能，形成具有一定转速、扭矩的周向回转运动，转速为na，由于加速齿轮1与机轮轮毂14通过紧固螺钉2连接固定的刚性连接，则加速齿轮1同步进行周向回转运动，转速为na。通过加速齿轮组将转速传递给齿轮轴3，其转速第一减速齿轮6与齿轮轴3通过凸台刚性连接，属于同轴系，满足转速相等的原则，即其转速为通过减速齿轮组将转速传递给第二减速齿轮11，其转速输出轴13与第二减速齿轮11通过凸台刚性连接，属于同轴系，满足转速相等的原则，即其输出的转速然后输出轴13通过右端的花键将转速、扭矩传递给液压泵。在这个过程中，机轮的转速通过该机械取能机构传递给终端用户液压泵，实现了自馈能刹车装置的机械提取机轮能量并输出的功能。

本发明的机械取能齿轮机构可以适用于各种飞机、汽车轮胎进行机械取能并输出，根据轮胎空间结构的大小，调整增速齿轮、减速齿轮组的中心距a1、a2，根据使用需求，调整两对齿轮的齿数z，进而实现不同转速的输出。对于实施例从极度狭小的机轮内部空间内完成机械取能机构的设计，将飞机着陆时机轮高速转动具有一定转速和扭矩的的机械能提取出来，并提供给液压泵使用，转速和扭矩可以通过两组齿轮组传递给终端液压泵，液压泵将输入的机械能转换为液压能输出，作用于给刹车系统作动器，实现刹车功能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。