用于飞行器起落架的驱动系统技术方案

一种使驱动系统与飞行器起落架的旋转轮接合的方法。马达操作成使小齿轮旋转，小齿轮从空档位置移动至小齿轮在初始接触时刻接触旋转从动齿轮的接触位置，旋转从动齿轮安装至飞行器起落架的旋转轮；然后在初始接触时刻之后使小齿轮进一步移动至小齿轮与从动齿轮啮合的啮合位置。小齿轮与从动齿轮之间的中心到中心的距离随着小齿轮移动至接触位置进而至啮合位置而减小。从动齿轮具有N齿轮个齿或滚柱并且小齿轮具有N小齿轮个齿或滚柱，这N小齿轮个齿或滚柱在小齿轮处于啮合位置时与从动齿轮的齿或滚柱啮合。小齿轮和从动齿轮在初始接触时刻分别以角速度ω小齿轮和ω齿轮旋转。初始接触时刻的同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]不为1，并且优选地小于1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使驱动系统与飞行器起落架的旋转轮接合的方法。本专利技术还涉及用于使飞行器起落架的一个或更多个轮旋转以便进行地面滑行(向前或倒行)和/或进行着陆之前的轮自旋加速以及/或者用于对旋转轮施加制动扭矩的驱动系统。
技术介绍
飞行器需要在机场上的各地点之间进行地面滑行。一个示例是在跑道与飞行器的乘客上飞行器或下飞行器的位置(例如，航站楼登机口)之间的滑行。通常，这样的滑行通过使用来自飞行器发动机的推力推动飞行器向前使得起落架轮发生旋转而实现。由于地面滑行速度必须相对较低，因此，发动机必须以极低的功率运行。这意味着：由于这种低功率下的推进效率较差，因此存在相对高的燃料消耗。这导致在机场附近局部大气污染和噪声污染等级的增加。此外，即使当发动机以低功率运转时，通常仍需要应用轮制动器来限制地面滑行速度，从而导致高度的制动器磨损。使用民用飞行器的主发动机使民用飞行器进行例如远离登机口的倒行是不被允许的。当必需倒行时，或在经由主发动机推力的地面滑行是不可行的其他情况下，使用牵引车操纵飞行器四处移动。这种过程是费力且成本高昂的。因此，需要一种驱动系统在地面滑行操作期间对飞行器起落架的轮提供动力。还需要使用这种驱动系统在着陆之前使轮进行预自旋，使得轮在着地时已经以其初始着陆速度或接近其初始着陆速度自旋。这种预着陆自旋加快被认为可以减小着陆时的轮胎磨损，并且可以减小着陆期间传递至起落架的载荷。在WO2014/023939中描述了使驱动系统与飞行器起落架的轮接合的已知方法。致动器布置成使驱动系统在链轮接合滚柱链的位置与链轮不能接合滚柱链的位置之间旋转。
技术实现思路
本专利技术的第一方面提供了一种使驱动系统与飞行器起落架的旋转轮接合的方法，该方法包括操作马达以使小齿轮旋转；使小齿轮从空档位置移动至小齿轮在初始接触时刻接触旋转从动齿轮的接触位置，该旋转从动齿轮安装至飞行器起落架的旋转轮；然后在初始接触时刻之后，使小齿轮进一步移动至小齿轮与从动齿轮啮合的啮合位置，其中，小齿轮与从动齿轮之间的中心到中心的距离随着小齿轮移动至接触位置进而移动至啮合位置而减小，从动齿轮具有N齿轮个齿或滚柱，小齿轮具有N小齿轮个齿或滚柱，小齿轮的齿或滚柱在小齿轮处于啮合位置时与从动齿轮的齿或滚柱啮合，小齿轮和从动齿轮在初始接触时刻分别以角速度ω小齿轮和ω齿轮旋转，并且初始接触时刻的同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]不为1。本专利技术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，该驱动系统包括：小齿轮；适于安装至飞行器起落架的轮的从动齿轮；布置成使小齿轮旋转的马达；致动器，该致动器布置成使小齿轮从空档位置移动至小齿轮在初始接触时刻接触从动齿轮的接触位置；然后在初始接触时刻之后使小齿轮进一步移动至小齿轮与从动齿轮啮合的啮合位置，其中，小齿轮与从动齿轮之间的中心到中心的距离随着小齿轮移动至接触位置进而移动至啮合位置而减小，从动齿轮具有N齿轮个齿或滚柱，小齿轮具有N小齿轮个齿或滚柱，小齿轮的齿或滚柱在小齿轮处于啮合位置时与从动齿轮的齿或滚柱接合；布置成检测从动齿轮的角速度ω齿轮的传感器；控制回路，该控制回路响应于速度要求输入而控制马达，使得马达以由速度要求输入确定的角速度旋转；以及控制器，该控制器布置成根据传动比(N小齿轮/N齿轮)、传感器检测到的从动齿轮的角速度以及预定同步率来确定速度要求输入，其中，预定同步率选择成使得小齿轮在初始接触时刻以角速度ω小齿轮旋转并且[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]不为1。同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]提供了小齿轮和从动齿轮的啮合部分的相对速度的指示。已经发现使小齿轮以与从动齿轮不同的速度旋转提供了更高可能性的成功啮合操作。因而，值[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]选择为在初始接触时刻大于或小于1。该值可以大于1(例如，该值可以大于1.02)但更优选地是小于1(例如，小于0.98或小于0.96)。优选地，该值大于0.9且小于1。通常，从动齿轮随着小齿轮从接触位置移动至啮合位置在一系列碰撞中接触小齿轮，并且每次碰撞引起马达的电动势或角速度的尖峰。可选地，该方法还包括检测尖峰中的一个尖峰并且响应于检测到的尖峰中的一个尖峰操作马达以改变施加至小齿轮的扭矩。可选地，该方法还包括检测尖峰中的一个尖峰的极性并且根据检测到的极性操作马达以改变施加至小齿轮的扭矩。驱动系统可以包括：布置成检测尖峰的传感器；以及控制器，控制器配置成响应于传感器检测到的尖峰中的一个尖峰操作马达以改变施加至小齿轮的扭矩。在一些实施方式中，小齿轮或从动齿轮可以包括滚柱齿轮，该滚柱齿轮包括分别与从动齿轮或小齿轮的齿啮合的一系列滚柱。滚柱齿轮的优点在于相比于齿啮合齿轮布置对轮变形以及小齿轮与从动齿轮之间的未对准的容受度更大。这一系列滚柱中的每个滚柱可以绕销旋转，销可选地由环形支承构件支承，或位于两个环形支承构件之间。在其他实施方式中，这一系列滚柱可以通过围绕支承构件的外周延伸并且固定至支承构件的滚柱链(也称为附接链或附接滚柱链)提供。这种布置的实施比上面讨论的滚柱齿轮布置的实施更经济。附图说明现在将参照附图对本专利技术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立体图；图2示出了图1的驱动系统的另一立体图；图3示出了根据第二实施方式的驱动系统的选定部件的立体图；图4示出了根据第三实施方式的驱动系统的立体图；图5示出了图4的驱动系统，其中，小齿轮处于啮合位置；图6A示出了具有0c角度偏离的处于空档非接合位置的小齿轮和从动齿轮的一部分；图6B示出了具有0.08c角度偏离的处于空档非接合位置的小齿轮和从动齿轮的一部分；图7A是驱动系统的各元件的框图；图7B示出了PI控制器；图8是示出了2.5s之后关于各种同步率和角度偏移的中心到中心距离的曲线图；图9是针对低接合力和高接合力的将中心到中心距离与小齿轮角速度相比的一对曲线图；以及图10示出了控制方法。具体实施方式示出了应用于具有两个轮的飞行器起落架的示例性实施方式，但实施方式的原理可以应用于具有任何数量的轮——包括仅单个轮——的起落架。这些实施方式应用于主起落架(即，附接至机翼结构或机翼的区域中的机身机构的起落架)，这是因为主起落架支承的重量被认为是提供了轮与地面之间的最佳牵引以实现可靠的飞行器地面滑行。然而，本专利技术的驱动系统可以替代性地应用于前起落架(即，朝向飞行器的机头的可转向的起落架)。所示的主起落架可应用于单走道客机(大约150-200座(pax))，然而应当理解的是，本专利技术可广泛应用于各种类型和重量的飞行器，包括民用飞行器、军用飞行器、直升飞机、客机(<50座、100-150座、150-250座、250-450座、>450座)、运输机、斜旋翼飞行器等。起落架10包括伸缩式减震主支腿12，该伸缩式减震主支腿12包括上伸缩式部件12a(主配件)和下伸缩式部件12b(滑动件)。上伸缩式部件12a通过其上端部(未示出)附接至飞行器机身或机翼(未示出)。下伸缩式部件12b支承承载一对轮16的轮轴14，在主支腿的每一侧上各有一个轮(为清楚起见，在图1和图2中仅示出一个轮16)。轮16布置成绕轮轴14旋转以实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使驱动系统与飞行器起落架的旋转轮接合的方法，所述方法包括：操作马达以使小齿轮旋转；使所述小齿轮从空档位置移动至所述小齿轮在初始接触时刻接触旋转从动齿轮的接触位置，所述旋转从动齿轮安装于飞行器起落架的旋转轮；然后在所述初始接触时刻之后，使所述小齿轮进一步移动至所述小齿轮与所述从动齿轮啮合的啮合位置；其中，所述小齿轮与所述从动齿轮之间的中心到中心的距离随着所述小齿轮移动至所述接触位置进而移动至所述啮合位置而减小，所述从动齿轮具有N齿轮个齿或滚柱，所述小齿轮具有N小齿轮个齿或滚柱，所述小齿轮的齿或滚柱在所述小齿轮处于所述啮合位置时与所述从动齿轮的齿或滚柱啮合，所述小齿轮和所述从动齿轮在所述初始接触时刻分别以角速度ω小齿轮和ω齿轮旋转，并且所述初始接触时刻的同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]不为1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.01 GB 1405851.51.一种使驱动系统与飞行器起落架的旋转轮接合的方法，所述方法包括：操作马达以使小齿轮旋转；使所述小齿轮从空档位置移动至所述小齿轮在初始接触时刻接触旋转从动齿轮的接触位置，所述旋转从动齿轮安装于飞行器起落架的旋转轮；然后在所述初始接触时刻之后，使所述小齿轮进一步移动至所述小齿轮与所述从动齿轮啮合的啮合位置；其中，所述小齿轮与所述从动齿轮之间的中心到中心的距离随着所述小齿轮移动至所述接触位置进而移动至所述啮合位置而减小，所述从动齿轮具有N齿轮个齿或滚柱，所述小齿轮具有N小齿轮个齿或滚柱，所述小齿轮的齿或滚柱在所述小齿轮处于所述啮合位置时与所述从动齿轮的齿或滚柱啮合，所述小齿轮和所述从动齿轮在所述初始接触时刻分别以角速度ω小齿轮和ω齿轮旋转，并且所述初始接触时刻的同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]不为1。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述初始接触时刻的所述同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]小于1。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述初始接触时刻的所述同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]小于0.98。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述初始接触时刻的所述同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]小于0.96。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述初始接触时刻的所述同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]大于0.9且小于1。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述初始接触时刻的所述同步率[(ω小齿轮*N小齿轮)/(ω齿轮*N齿轮)]小于0.98或大于1.02。7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述小齿轮或从动齿轮为滚柱齿轮。8.一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：小齿轮；适于安装于飞行器起落架的轮的从动齿轮；布置成使所述小齿轮旋转的马达；致动器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·莫里斯，
申请(专利权)人：空中客车英国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB