Винтовой редуктор привода механизации крыла летательного аппарата
Изобретение относится к авиационной технике. Цель - повышение надежности и долговечности винтового редуктора привода, механизации крыла летательного аппарата. Редуктор содержит закрепленные в корпусе 1 ведомый вал 2, ходовую гайку 4 и ведущий вал 5. Гайка 4 посредством шарико-винтовых механизмов с шариками 13 и 25 сочленена с валами 2 и 5 соответственно, а с помощью шарикового направляющего механизма с шариками 16 - с корпусом 1. Части 14 и 17 сепаратора шариков соединены между собой посредством многозаходного байонета 18, часть 14 соединена с дополнительной ходовой гайкой 19, установленной на валу 5 посредством сильфона 20. Это способствует уменьшению силовых взаимодействий шариков 13 и 16 с частями сепаратора и обеспечивает достижение цели изобретения.
Изобретение относится к авиационной технике, а именно к редукторам привалов поверхностей механизации крыльев летательных аппаратов, и может быть использовано в других областях техники в качестве редукторов высоконагруженных приводов вращательного действия. Известно устройство винтового редуктора (заявка Франции N 2164143, кл. 16 Н 25/00, 1973 г.), аналогичное по принципу действия настоящему изобретению и основанное на преобразовании вращательного движения от входного к выходному звену с помощью поступательного движения промежуточного звена путем использования двух винтовых и одного направляющего механизмов. Однако это устройство, предназначенное для установки в крыле самолета а качестве привода отклоняемой аэродинамической поверхности, имеет большие диаметральные габариты за счет параллельного (один над другим) расположения указанных механизмов и невысокий КПД за счет использования пар скольжения. Известно также устройство винтового редуктора (авт. св. СССР N 1475049, кл. В 64 С 13/28, 1987 г.), использующее указанный принцип действия, которое может рассматриваться в качестве прототипа настоящего изобретения. Оно содержит корпус цилиндрической формы, соосно установленные в нем ведущий и ведомый валы, последний выполнен в виде полого цилиндра, и ходовую гайку, закрепленную на ведущем валуе помощью шарико-винтового механизма и сочлененную с корпусом и ведущим валом, причем с одним из этих элементов редуктора гайка соединена посредством многозаходного шариковинтового механизма большого шага, а с другим элементом с помощью многозаходного направляющего шарикового механизма с прямолинейными направляющими, параллельными продольной оси гайки, причем редуктор снабжен сепаратором шариков механизмов ходовой гайки, выполненным из двух частей, соединенных между собой с возможностью поворота их относительно друг друга вокруг общей оси. Одна часть сепаратора установлена между корпусом и ходовой гайкой, а другая между ходовой гайкой и ведомым валом и связана с ведущим валом дополнительной ходовой гайкой, закрепленной на сепараторе. Однако известное устройство имеет недостатки, так как продольное перемещение (качение) шариков в нарезах шариконаправляющего и шариковинтового механизмов, связывающих ходовую гайку с корпусом редуктора и ведомым валом, обеспечивается их силовым взаимодействием, а продольное перемещение сепаратора шариков дополнительной ходовой гайкой. При неизбежном наличии зазоров в подвижных соединениях ходовой и дополнительной гаек с ведущим валом, а также в подвижном соединении частей сепаратора возможна несогласованность продольного перемещения сепаратора и заключенных в нем шариков с возникновением силового контакта между ними, нарушающего надежную и долговечную работу винтового редуктора. К нежелательному силовому взаимодействию между шариковым направляющим и шариковинтовым механизмами, охваченными общим сепаратором, может привести также изменение расстояния между его частями, связанными винтовым резьбовым соединением, при их относительном угловом повороте в процессе работы винтового редуктора. Это возможно в случае отсутствия зазоров между шариками и сепаратором и в соединении его частей при направлении изменения расстояния между ними в сторону уменьшения указанных зазоров. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности винтового редуктора. Для этого в известном редукторе привода механизации крыла летательного аппарата, содержащем закрепленые в корпусе редуктора ведущий вал с ходовым винтом и ведомый вал, выполненный в виде полого цилиндра и установленный коаксиально ведущему валу, и ходовую гайку, установленную на ходовом винте ведущего вала и подвижно сочлененную с корпусом и ведомым валом, причем с одним из этих элементов гайка соединена посредством шариковинтового механизма, а с другим элементом с помощью многозаходного шарикового направляющего механизма с направляющими, параллельными продольной оси ходовой гайки, при этом указанные механизмы снабжены сепаратором шариков, выполненным из двух частей, соединенных между собой с возможностью взаимного поворота вокруг их общей продольной оси, а на ведущем валу установлена дополнительная ходовая гайка, соединенная с сепаратором, соединение дополнительной ходовой гайки с сепаратором выполнено с помощью упругого элемента в виде сильфона, а соединение частей сепаратора между собой выполнено в виде многозаходного байонета. На фиг.1 изображен разрез винтового редуктора привода механизации крыла летательного аппарата; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 (крайне правое положение ходовой гайки редуктора); на фиг.3 то же, крайне левое положение ходовой гайки редуктора. Винтовой редуктор содержит корпус 1 цилиндрической формы и соосно расположенные в нем ведомый вал 2 в виде полого цилиндра с хвостовиком 3, ходовую гайку 4 и ведущий центральный вал 5. Ведомый вал 2 и корпус 1 соединены с помощью двух шарикоподшипников 6 и 7 и гайки 8. Ведущий вал 5 установлен на шарикоподшипнике 9, закрепленном в корпусе, а другой его опорой является шариковинтовое соединение ведущего вала 5 с ходовой гайкой 4. От осевых перемещений в корпусе ведущий вал 5 удерживается резьбовой крышкой 10 и гайкой 11. Ходовая гайка 4 находится во взаимодействии с ведомым 2, ведущим 5 валами и корпусом 1 с помощью шариковинтовых механизмов и шариконаправляющего механизма. Шариковинтовой механизм взаимодействия ходовой гайки 4 с ведомым валом 2 имеет многозаходные винтовые нарезы 12 большого шага, выполненные на наружной и внутренней сторонах указанных вала и гайки с шариками 13, заключенными в часть 14 сепаратора. Шариковый прямолинейный направляющий механизм взаимодействия ходовой гайки 4 с корпусом 1 имеет многозаходные прямолинейные направляющие нарезы 15, выполненные на соответствующих поверхностях корпуса и гайки с шариками 16, заклоченными в части 17 сепаратора. С помощью многозаходного байонета 18 части 14 и 17 сепаратора соединены друг с другом, а с помощью дополнительной ходовой гайки 19, закрепленной на части 14 сепаратора, через сильфон 20 посредством винтов с ведущим валом 5. Дополнительная ходовая гайка 19 является приводом продольного перемещения сепаратора и имеет шаг нарезки, меньший, например, в 2 раза, чем шаг ходовой гайки (в случае, если часть 14 сепаратора будет элементом шариконаправляющего механизма). Многозаходный байонет 18 имеет прямые наружные резьбовые выступы 21 на части 14, находящиеся в зацеплении с аналогичными резьбовыми внутренними выступами 22 на части 17 сепаратора с возможностью относительного поворота их на угол 
, вызванного относительным поворотом частей сепаратора при работе редуктора. Промежутки между резьбовыми выступами 22, выполненные в виде продольных пазов 23 на всю длину нарезки выступов, служат для введения выступов 21 и 22 в зацепление друг с другом. Ведущий вал 5 имеет ходовой винт 24 с однозаходной резьбой с шариками 25, ловителями 26 и возвратным каналом 27, расположенным в ведущем валу 5. Винтовой редуктор работает следующим образом. При вращении ведущего вала 5 происходит винтовое движение резьбы ходового винта 24 относительно соответствующей резьбы ходовой гайки 4, вызывающее качение находящихся между ними шариков 25 по замкнутому контуру, образованному резьбой ходового винта 24 и ходовой гайки 4, ловителями 26 и возвратным каналом 27. При этом продольное перемещение резьбы ведущего вала 5 передается посредством шариков 25 ходовой гайке 4, вызывая в условиях нагружения ведомого вала 2 одновременное перемещение (качение) шариков 13 и 16 в нарезах 12 и 15 шариконаправляющего и шариковинтового механизмов взаимодействия ходовой гайки с корпусом 1 и ведомым валом 2 соответственно с отклонением последнего и связанного с ним хвостовика 3 на некоторый угол. Вращение ведущего вала 5 сопровождается перемещением сидящей на нем дополнительной ходовой гайки 19 и связанного с ней сепаратора, благодаря чему перемещение его частей 14 и 17 происходит с одинаковой с заключенными в нем шариками скоростью. Однако при страгивании ходовой гайки 4 моменты начала продольного движения шариков 13 и 16 и заключающего их сепаратора могут не совпадать ввиду наличия зазоров в подвижных соединениях ведущего вала 5 с ходовой 4 и дополнительной 19 гайками, а также в резьбовом соединении частей 14 и 17 сепаратора. При соприкосновении части шариков 13 и 16 со стенками гнезд сепаратора, обращенных противоположно его перемещению, запаздывание начала движения сепаратора относительно шариков приводит к их взаимодействию и деформации сильфона 20, которая позволяет избежать возникновение значительных усилий между шариками и сепаратором, уменьшить его износ и таким образом обеспечить повышение надежности и долговечности редуктора. Продольное перемещение сепаратора сопровождается также относительным поворотом его частей 14 и 17, вызванным винтовым движением шариков, заключенных в части 14 сепаратора, которое в силу невинтового зацепления частей сепаратора не сопровождается изменением расстояния между ними и возможностью силового взаимодействия между шариковым направляющим и шарико-винтовым механизмами с вытекающим отсюда повышением надежности и долговечности редуктора. Жесткость сильфона 20 подбирается из условия ограничения его деформаций под воздействием инерционных масс сепаратора и заключенных в нем шариков в процессе эксплуатации и транспортировки винтового редуктора, а также в силу разности ходов шариков и сепаратора при страгивании.
Формула изобретения
Винтовой редуктор привода механизации крыла летательного аппарата, содержащий закрепленные в корпусе редуктора ведущий вал с ходовым винтом и ведомый вал, выполненный в виде полого цилиндра и установленный коаксиально ведущему валу, и ходовую гайку, установленную на ходовом винте ведущего вала и подвижно сочлененную с корпусом и ведомым валом, причем с одним из этих элементов гайка соединена посредством шариковинтового механизма, а с другим элементом с помощью многозаходного шарикового направляющего механизма с направляющими, параллельными продольной оси ходовой гайки, при этом указанные механизмы снабжены сепаратором шариков, выполненным в виде двух частей, соединенных между собой с возможностью взаимного поворота вокруг их обшей продольной оси, а на ведущем валу установлена дополнительная ходовая гайка, соединенная с сепаратором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, соединение дополнительной ходовой гайки с сепаратором выполнено с помощью упругого элемента в виде сильфона, а соединение частей сепаратора между собой выполнено в виде многозаходного байонета.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 13.11.1994
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2001
Извещение опубликовано: 20.10.2001
