一种用于飞机辅助动力系统的气门组件技术方案

本发明专利技术一种用于飞机辅助动力系统的气门组件，包括减速器组件、门轴组件和电机，所述电机与减速器组件连接，所述减速器组件与门轴组件连接，所述减速器组件包括箱体，所述箱体内部设有蜗杆和蜗轮，所述蜗杆和蜗轮啮合，所述蜗轮为扇形蜗轮，所述门轴组件包括门轴支座，所述门轴支座内设有门轴，所述门轴的端部设有外花键，所述外花键与内花键啮合，所述门轴上的外花键为锥形花键，所述门轴上套设有气门弯勾。本发明专利技术具有结构强度高、精度高、尺寸小、重量轻的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于飞机辅助动力系统的气门组件
本专利技术涉及航空领域，一种用于飞机辅助动力系统的气门组件。
技术介绍
气门组件用于飞机辅助动力系统，在飞机发动机停车时，通过进气门组件打开辅助动力系统的进气门，使得辅助动力系统启动，从而带动飞机发动机再次运转。同时排气时由于高温气体不能直接排在腔室中，因此根据部分飞机的特点需要设置排气门组件。由于需要在空中开闭气门，所以气门组件需要承受极高的风阻力，所以对气门组件的结构强度和精度有着极高的要求，同时由于飞机尺寸和重量的限制，需要气门组件的尺寸小重量轻，现有的气门组件无法满足上述各极高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构强度高、精度高、尺寸小、重量轻的用于飞机辅助动力系统的气门组件。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种用于飞机辅助动力系统的气门组件，包括减速器组件、门轴组件和电机，所述电机与减速器组件连接，所述减速器组件与门轴组件连接，所述减速器组件包括箱体，所述箱体内部设有蜗杆和蜗轮，所述蜗杆和蜗轮啮合，所述蜗轮为扇形蜗轮，所述门轴组件包括门轴支座，所述门轴支座内设有门轴，所述门轴的端部设有外花键，所述外花键与内花键啮合，所述门轴上的外花键为锥形花键，所述门轴上套设有气门弯勾。进一步的，所述蜗轮的旋转中心设有内花键，所述箱体设有第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块分别位于蜗轮的两侧。进一步的，所述蜗杆的材质为20CrNiMoA，所述蜗轮的材质为40CrNiMoA。进一步的，所述箱体的材料为7075-T651铝合金。进一步的，所述蜗杆套设有第一减速齿轮，所述第一减速齿轮啮合有第二减速齿轮，所述第一减速齿轮与电机的输出端连接。进一步的，所述蜗杆包括第一端和第二端，所述第一端与所述第一减速齿轮连接，所述第一端还套设有第一蜗杆轴承，所述第二端套设有第二蜗杆轴承。进一步的，所述外花键在齿长方向的锥度为1：1000。进一步的，所述门轴的两端分别套设有第一门轴轴承和第二门轴轴承。进一步的，所述第一门轴轴承和第二门轴轴承分别位于气门弯勾的两侧。进一步的，所述用于飞机辅助动力系统的气门组件还包括角位移传感器，所述角位移传感器的输出轴与所述门轴连接。与现有技术相比，本专利技术用于飞机辅助动力系统的气门组件的有益效果是：结构强度高、精度高、尺寸小、重量轻。附图说明图1是本专利技术的主视结构示意图。图2是本专利技术的俯视结构示意图。图3是本专利技术的右视结构示意图。图4是减速器组件的主视结构示意图。图5是减速器组件的俯视结构示意图。图6是图4中A-A方向的剖视结构示意图。图7是图5中B-B方向的剖视结构示意图。图8是门轴组件的主视结构示意图。图9是图8中C-C方向的剖视结构示意图。图10是门轴组件图8的左视剖视结构示意图。具体实施方式请参阅图1至图10，一种用于飞机辅助动力系统的气门组件，包括减速器组件1、门轴组件2、电机3和角位移传感器4。电机3与减速器组件1连接，减速器组件1与门轴组件2连接。减速器组件1包括箱体11，箱体11内部设有蜗杆12和蜗轮13，蜗杆12和蜗轮13啮合。蜗轮13为扇形蜗轮，蜗轮13的旋转中心设有内花键131，箱体11设有第一限位块111和第二限位块112，第一限位块111和第二限位块112分别位于蜗轮13的两侧。蜗杆的材质为20CrNiMoA，蜗轮的材质为40CrNiMoA，相对于常规的蜗轮用铝青铜、锡青铜等材质来说，40CrNiMoA材质强度更高，耐磨性能更好，从而提升了蜗轮蜗杆传动的承载能力和使用寿命。蜗轮采用了扇形蜗轮的结构形式，在满足产品旋转角度的同时减小了蜗轮的外廓尺寸，从而达到减重的目的。箱体采用了蜂窝状的结构设计，箱体的材料为7075-T651铝合金，在减轻箱体重量的同时又保证了箱体的结构强度。第一限位块111和第二限位块112用于防止蜗轮在箱体内转动超过其行程，从而出现蜗轮蜗杆连接脱落以及卡滞的不良现象。蜗杆12包括第一端121和第二端122，第一端121套设有第一减速齿轮15，第一端121与第一减速齿轮15之间通过蜗杆连接键151连接，第一减速齿轮15啮合有第二减速齿轮14，第二减速齿轮14与电机的输出端连接。第一端121还套设有第一蜗杆轴承16。第二端122套设有第二蜗杆轴承17，第二蜗杆轴承17的外侧设有端盖18，端盖18通过螺钉19固定在箱体11上。门轴组件2包括门轴支座21，门轴支座21内设有门轴25，门轴25的端部设有外花键251，外花键251与内花键131啮合，来传递扭矩。门轴上的外花键251为锥形花键，外花键在齿长方向的锥度为1：1000，通过锥形外花键与内花键的配合，彻底消除了现有的花键连接存在尺侧间隙的问题，减少了累积误差，能够满足不大于0.5°的技术要求。门轴25上套设有气门弯勾24，门轴25与气门弯勾24通过门轴连接键241连接。气门弯勾24的两端通过气门弯勾锁紧锁栓27锁紧，限制气门弯勾的轴向移动。角位移传感器的输出轴与门轴连接，用于检测门轴的转动角度。门轴25的两端分别套设有第一门轴轴承261和第二门轴轴承281。第一门轴轴承261和第二门轴轴承281分别位于气门弯勾24的两侧。门轴25还套设有门轴锁紧螺母29，门轴锁紧螺母29位于第二门轴轴承281的外侧。外花键251位于第一门轴轴承261的外侧。门轴支座21上设有第一门轴轴承座26和第二门轴轴承座28，第一门轴轴承261位于第一门轴轴承座26内，第二门轴轴承281位于第二门轴轴承座28内。门轴支座21上设有第一安装板22和第二安装板23。通过第一安装板22和第二安装板23安装在飞机上。本专利技术气门组件，可用作进气门组件或排气门组件，进气门组件和排气门组件的区别仅为气门弯勾的开启角度不同。进气门组件的开启角度范围是0-30°，排气门组件的开启角度范围是0-60°，为此，进气门组件中采用40°角的扇形蜗轮，排气门组件中采用65°角的扇形蜗轮。本专利技术通过扇形蜗轮及蜂窝状齿轮箱相对于现有的蜗轮蜗杆传动来说，蜗轮能够承受更大的载荷，使用寿命也得到了大幅的提高，同时整个蜗轮蜗杆减速箱的外廓尺寸减小、重量减轻，做到了齿轮箱的小型化。本专利技术的齿轮箱组件能够满足进气门组件500Nm的载荷要求，同时进拍气门组件的重量满足小于9.9Kg的要求。本专利技术锥形花键的传动设计相对于现有的花键传动来说，在不影响花键的传动性能及强度的条件下做到了无侧隙传动。消除了花键传动的齿侧间隙后，气门组件的累积角度误差能够满足不大于0.5°的技术要求。本专利技术采用了扇形的蜗轮蜗杆的传动形式，蜗轮的材质选用40CrNiMoA，增加了蜗轮的承载能力同时减小蜗轮的外形尺寸。本专利技术箱体的材质选用7075-T651铝合金，采用整块铝材机加工而成，箱体内部的加强筋及减重部位均采用电火花加工工艺制作而成，在减轻箱体重量的同时又保证了箱体的强度。本专利技术气门组件在运行过程中需保证0.5°的角度误差。在气门组件中的角度误差由蜗轮蜗杆、花键配合的尺侧间隙累积而来，由于蜗轮蜗杆传动需保证必须的尺侧间隙才能正常传动，因此只能减小花键的配合间隙来保证累积角度误差。所以本专利技术将门轴上的外花键的齿长方向设计为锥形花键，通过锥度的配合来消除花键的尺侧间隙。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点,对于本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞机辅助动力系统的气门组件，所述气门组件为进气门组件或排气门组件，其特征在于：包括减速器组件、门轴组件和电机，所述电机与减速器组件连接，所述减速器组件与门轴组件连接，所述减速器组件包括箱体，所述箱体内部设有蜗杆和蜗轮，所述蜗杆和蜗轮啮合，所述蜗轮为扇形蜗轮，所述蜗轮的旋转中心设有内花键，所述门轴组件包括门轴支座，所述门轴支座内设有门轴，所述门轴的端部设有外花键，所述外花键与内花键啮合，所述门轴上的外花键为锥形花键，所述门轴上套设有气门弯勾。

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机辅助动力系统的气门组件，所述气门组件为进气门组件或排气门组件，其特征在于：包括减速器组件、门轴组件和电机，所述电机与减速器组件连接，所述减速器组件与门轴组件连接，所述减速器组件包括箱体，所述箱体内部设有蜗杆和蜗轮，所述蜗杆和蜗轮啮合，所述蜗轮为扇形蜗轮，所述蜗轮的旋转中心设有内花键，所述门轴组件包括门轴支座，所述门轴支座内设有门轴，所述门轴的端部设有外花键，所述外花键与内花键啮合，所述门轴上的外花键为锥形花键，所述门轴上套设有气门弯勾。2.根据权利要求1所述的用于飞机辅助动力系统的气门组件，其特征在于：所述箱体设有第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块分别位于蜗轮的两侧。3.根据权利要求1所述的用于飞机辅助动力系统的气门组件，其特征在于：所述蜗杆的材质为20CrNiMoA，所述蜗轮的材质为40CrNiMoA。4.根据权利要求1所述的用于飞机辅助动力系统的气门组件，其特征在于：所述箱体的材料为7075-T651铝合金。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶楠，严东华，杨宏乔，
申请(专利权)人：江苏晟楠电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32