СИЛОВАЯ СИСТЕМА МЕХАНИЗАЦИИ КРЫЛА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Предложенная полезная модель относится к области авиации, а более конкретно к конструкции силовой системы механизации крыла летательного аппарата.
Известен электромеханический привод предкрылка летательного аппарата, содержащий электродвигатель с полым ротором, датчик углового положения ротора, двухступенчатый волновой редуктор с телами вращения и с полыми валами в жестких колесах первой и второй ступеней, (см., например, патент №2522635 РФ, кл. В64С 13/24, 2014 г.).
Недостатком известного устройства является сложность и малая надежность конструкции силовой волновой передачи редуктора.
Наиболее близким техническим решением по выполняемой функции и достигаемому результату к предложенной полезной модели является силовой мини-привод подвижной аэродинамической поверхности летательного аппарата, содержащий корпус, внутри которого соосно вдоль продольной оси размещены бескорпусный электрический двигатель, состоящий из статора и ротора, закрепленного на валу, соединенным при помощи муфты с входным звеном силовой волновой передачи, (см., например, патент №2408125 РФ, кл. Н02К 7/116, от 2010 г.). Данное техническое решение принято заявителем в качестве прототипа.
Недостатком известного устройства является сложность и малая надежность конструкции силовой волновой передачи.
Техническим результатом предложенной полезной модели является упрощение конструкции и повышения надежности силового привода.
Указанный технический результат достигается тем, что в силовой системе механизации крыла летательного аппарата, содержащей корпус, внутри которого соосно вдоль продольной оси размещены бескорпусный электрический двигатель, состоящий из статора и ротора, закрепленного на валу, соединенным при помощи муфты с входным звеном силовой передачи, силовая передача выполнена в виде роликовинтового механизма, выходное звено которого снабжено колесом с зубьями арочной формы, связанным в зацепление с большим колесом вала, имеющего на свободном конце понижающую зубчатую передачу арочной формы на выходное звено силовой системы.
Силовая система механизации крыла летательного аппарата включает корпус 1, электрический двигатель, соединительную муфту 6, двухзвенную роликовинтовую передачу, две ступени зубчатой передачи с арочным зацеплением (см. фиг. 1).
Электродвигатель выполнен бескорпусным и состоит из ротора 2, статора 3 и жестко закрепленного к ротору 2 вала 4 электродвигателя. Вал 4 установлен в корпусе 1 на подшипниках 5. На корпусе силовой системы 1 закреплен электрический разъем 7, через контакты которого ток подается на обмотку стартера электродвигателя.
Двухзвенная роликовая передача содержит винт 8 и четыре ролика 9 расположенных вокруг винта 8. Винт 8 представляет собой входное быстроходное звено, соединенное с валом 4 электродвигателя через муфту 6. Винт 8 содержит одну пару резьбовых участков с резьбой одинакового диаметра, но различного направления, расположенных по краям винта. Винт 8 содержит опорный поясок 10 расположенный в средней части винта 8. Каждый из роликов 9 содержит две пары резьбовых участков, причем одна пара резьбовых участков расположена в средней части роликов 9, а другая пара резьбовых участков расположена по краям роликов 9. Резьба в каждой паре резьбовых участков выполнена одинакового диаметра, но различного направления. Пара крайних резьбовых участков представляет собой пару входных или опорных участков, которые расположены по краям роликов 9 и сопряжены с резьбовыми участками винта 8 для передачи входного момента от вала 4 электродвигателя через муфту 6 и винт 8 на ролики 9. Пара центральных резьбовых участков представляет собой пару выходных участков и предназначена для передачи выходного момента. Каждый из роликов 9 содержит опорный поясок 11, расположенный между центральными резьбовыми участками роликов 9. Опорный поясок 10 винта 8 расположен таким образом, что он упирается в опорный поясок 11 роликов 9.
Опорные пояски 10 и 11 предназначены для исключения прогиба роликовинтовой передачи при передаче больших нагрузок. Кроме того, равенство диаметров опорных поясков 10 и 11 винта 8 и роликов 9 средним диаметрам резьбы соответствующих участков винта 8 и роликов 9 обеспечивает обкатывание опорных поясков ролика по пояску винта без проскальзывания, что исключает потери на трение.
Для предотвращения выкатывания винта 8 из набора роликов 9, углы подъема резьбы участков винта 2 равны по величине и противоположны по направлению углам подъема резьбы сопряженных с ними участков роликов 9. Противоположные направления резьбы на различных участках винта 8 и противоположные направления резьбы на различных участках роликов 9 препятствуют проскальзыванию роликов 9 вдоль витков резьбы винта 8.
Входное звено роликовинтовой передачи содержит две гайки 12, которые закреплены в неподвижном корпусе 1 без возможности перемещения и поворота как относительно корпуса 1, так и относительно друг друга. При этом гайка 12 взаимодействует с входными резьбовыми участками роликов 9.
Выходное звено роликовинтовой передачи содержит две гайки 13, которые закреплены в линейном и угловом направлении относительно друг друга и через шпонку 14 передают крутящий момент на зубчатое колесо с арочным зацеплением 15. При этом гайка 13 взаимодействует с выходными участками роликов 9.
Для предотвращения выкатывания роликов 9 из гаек 12 и 13 углы подъема резьбы участков роликов 9 равны по величине и противоположны по направлению углам подъема резьбы сопряженных с ними гаек 12 и 13. Противоположные направления резьбы на различных участках роликов 3 препятствуют проскальзыванию роликов вдоль витков резьбы гаек 12 и 13.
Зубчатая передача с арочным зацеплением состоит из зубчатого колеса 15, жестко закрепленного на выходном звене роликовинтовой передачи, вала 16 с двумя зубчатыми арочными передачами и выходного звена 17 с зубчатым колесом.
Силовая система механизации крыло летательного аппарата в соответствии с настоящей полезной моделью работает следующим образом.
Через электрический разъем 7 ток подается на обмотку стартера электродвигателя, что приводит во вращение ротор 2 и связанный с ним вал 4. Через соединительную муфту 6 крутящий момент передается на винт 8 (быстроходный вал). При вращении винт 8 с помощью резьбового зацепления передает на ролики 9 крутящий момент. Ролики 9 обкатываются по неподвижной гайке 12 и приобретают скорость вращения вокруг оси винта 8, а также вокруг своей оси, аналогично происходящему в планетарном механизме, когда наружное зубчатое колесо неподвижно, а вращается внутренне зубчатое колесо. Так как резьба на гайках 12 и гайках 13 отличается по диаметру и количеству заходов, отличаются и параметры резьбы крайних и центральных участков роликов 9. При повороте с некоторой угловой скоростью ролик 9 имеет различные линейные скорости в точках, расположенных на диаметре центральных резьбовых участков, и в точках, расположенных на диаметре крайних резьбовых участков. Разность этих скоростей передается на гайки 13. Поверх гаек 13 установлено зубчатое колесо 15 с арочной формой зуба. Вращение гаек 13 приводит во вращение зубчатое колесо 15, которое вступает в арочное зацепление с большим зубчатым колесом вала 16. При вращении вала 16 скорость передается через понижающую передачу на выходное звено силовой системы механизации крыла летательного аппарат вал 17.
Использование предложенной полезной модели позволит упростить конструкции и повысить надежность силового привода крыла летательного аппарата.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. патент №2522635 РФ, кл. В64С 13/24, 2014 г. - аналог.
2. патент №2408125 РФ, кл. Н02К 7/116, от 2010 г. - прототип.