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DE1929319A1 - Flugzeugradbremse - Google Patents

Flugzeugradbremse

Info

Publication number
DE1929319A1
DE1929319A1 DE19691929319 DE1929319A DE1929319A1 DE 1929319 A1 DE1929319 A1 DE 1929319A1 DE 19691929319 DE19691929319 DE 19691929319 DE 1929319 A DE1929319 A DE 1929319A DE 1929319 A1 DE1929319 A1 DE 1929319A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wheel
braking device
wheel brake
torque
pressure plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19691929319
Other languages
English (en)
Inventor
Abu-Akeel Abdulhadi K
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bendix Corp
Original Assignee
Bendix Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bendix Corp filed Critical Bendix Corp
Publication of DE1929319A1 publication Critical patent/DE1929319A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/36Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
    • F16D55/40Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side actuated by a fluid-pressure device arranged in or one the brake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0058Fully lined, i.e. braking surface extending over the entire disc circumference

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

  • Flugzeugradbremse Die Erfindung betrifft eine Flugzeugradbremse.
  • Die bekannten Flugzeugradbremsen weisen einen Satz von drehbaren Scheibenelementen auf, gewöhnlich Rotoren genannt, die in geeigneter Weise mit einem rotierenden Rad des Flugzeugs verbunden sindt Die Bremswirkung wird durch Reibung hervorgerufen, wenn die Rotoren gegen einen anderen Satz von stationären Scheibenelementen die man gewöhnlich Statoren nennt, gepreßt werden, die starr mit einer feststehenden Achse verbunden sind. Entweder die Rotoren oder die Statoren oder beide können mit einem Reibungsmaterial belegt oder überzogen sein, um die entsprechenden Reibungscharakteristiken zu verbessern, Der Bremsdruck wird durch einen Satz von feststehenden D.ruckzylindern und Molen ausgeübt, die eine Druckkraft auf eine Druckplatte ausüben. Die Druckplatte wiederum verursacht den Reibungseingriff der Rotoren mit den Statoren, indem sie diese gegen eine stationäre Gegendruckplatte preßt.
  • Das Bremsdrehmoment in einer Radbremse ist die Summe der Beiträge aller Reibungskräfte, die an den Berührungsflächen zwischen den Statoren und den Rotoren auftreten. Das Drehmoment der Statoren ist das Reaktionsdrehmoment und wird auf stationäre Teile, d.h. auf die Achse, übertragen. Das augenblickliche Bremsdrehmoment ist demnach: TB = anpµ. Dabei ist: TB = Bremsdrehmoment, P = effektiver durchschnittlicher Druck auf den Belag, n = Anzahl der entsprechenden Flächen der Rotoren, a = eine Konstante, die von dem Reibungsmaterial, dem effektiven Radius der Reibungsflächen und der Größe der entsprechenden Reibungsfläche abhängt, und = = der augenblickliche Reibungskoeffizient des Belags.
  • Falls das Bremsdrehmoment (TB) die Geschwindigkeit bestimmt, mit der das fahrzeug abgebremst wird, ist die Geschwindigkeit des Energieverbrauchs: P = TB#, wobei P = die Geschwindigkeit des Energieverbrauchs und # die augenblickliche Winkelgeschwindig -keit des Rads ist.
  • Dies 1st gewöhnlich ein Konstruktionsparameter der Bremse und bestimmt die Geschwindigkeit, mit der Wärme erzeugt wira. Er hängt aucll von der Abbremsgeschwindigkeit des sich bewegenden Fahrzeugs und von dessen augenblicklicher Geschwindigkeit ab. Die mit einem Getriebe versehene Radbremse, die im folgenden beschrieben werden wird, macht von der Tatsache Gebrauch, daß das Reibungsdrehmoment (T) proportional der Erhöhung einer Winkelgeschwindigkeit (# ) reduziert werden kann, voraugsgesetzt, daß die Geschwindigkeit des Energieverbrauchs (P) die gleiche ist, d.h. konstant bleibt. Mit anderen Worten, T - = P. Die Beziehung zwischen dem Reibungsdrehmoment T der angetriebenen Bremse und dem oben aefinierten Bremsdrehmoment (T) ist: TB = T (1 + wobei H das Úbersetzungsverhältnis zwischen dem Rad und den zweiten Rotoren ist.
  • Die im folgenden beschriebene Getriebe- Radbremse macht von dem GetriebeGebrauch, um eine höhere Gleitgeschwindigkeit und ein kleineres Reibungsdrehmoment an den Reibungsflächen zu schaffen, wobei dennoch das gleiche Bremsdrehmoment an dem Rad aufrechterhalten wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der Technik, eine Radbremse zu schaffen, die bei herabgesetztem bremsdruck eine vorbestimmte Geschwindigkeit des Energieverbrauchs aufrechterhält.
  • Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Radbremse mit einem drehbar auf einer feststehenden Achse gelagerten Rad und mit einer -drehmomentaufnehmenden, drehbar auf der feststehenden Achse angeordneten Einrichtung, mit einer ersten, von dem Rad getragenen und mit diesem rotierenden Bremseinrichtung und einer zweiten, von der drehmomentaufnehmenden Einrichtung getragenen und mit dieser rotierenden Bremseinrichtung und mit mit der feststehenden Achse verbundenen IxraftübertragungDseinrichtungen, die die erste und die zweite Bremseinrichtung zum Reibungseingriff miteinander bringen, dadurch gelöst, daß eine Antriebs einrichtung antriebsmäßig mit der drehmoment aufnehmenden Linrichtung und mit dem Rad verbunden ist, die eine Rotation der drehmoment aufnehmenden Einrichtung und der zweiten Bremseinrichtung gegen die Rotation des Rads und der ersten Bremseinrichtung bewirkt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in VerbinQung mit der zeichnung näher erlcutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schnittbild eines Teils einer symmetrischen Radbremse gemäß der Lrfindung, Fig. 2 ein Schnittbild im wesentlichen längs der Linie 2-2 der Fig. 1, und Fig. 3 ein der Fig. 1 ähnliches Schnittbild, das ein anderes Ausführungsbeispiel der Lrfindung zeigt.
  • Die in f"i£;. 1 dargestellte Radbremse umfaßt ein Rad 103 das drehbar auf einer feststehenden Achse 12 gelagert ist, und einen feststehenden Trager 14, der durch geeignete Befestigungsmittel, z.B. durch direkteVerbindung durch den Bolzen 16, mit der Achse verbundes ist. Der Träger enthält mehrere durch Strömungsmittel betatigte Betätigungseinrichtungen 18, die jeweils einen in ihnen bewegbar angeordneten Kolben 20 umfassen. Die Betätigungseinrichtungen 18 können von bekannter Art sein und einen geeigneten Wärmeschild und eine wirksame Belastungsübertragungs- oder Strömungsmitteldichteinrichtung aufweisen. Das Rad 10, das aus zwei Teilen besteht, die durch mehrere Bolzen 22 miteinander verbunden sind, weist einen IJabenteil 24 und einen Felgenteil 26 auf, die durch mehrere Speichen 28 miteinander verbunden sind.
  • Das Rad 10 ist rnit geeigneten Mitteln, z.B. mit Lagern 30, die zwischen der Radnabe 24 und der Achse angeordnet sind, drehbar auf der Achse gelagert. Ein Trägerrohr 32, das eine Hülse 24 und einen ringförmigen Gegendruckflansch 36 aufweist, ist gleicherrnaßen drehbar mit geeigneten Mitteln, z.e. Lagern 38, auf der Achse 12 gelagert.
  • Die dargestellte Bremse ist eine Scheibenbremse und umfaßt eine Vielzahl von ersten Rotoren 40, die in geeigneter Weise mit dem Flugzeugrad 10 verkeilt sind und mit diesem rotieren, und eine Vielzahl von zweiten Rotoren 42, die in geeigneter Weise mit der Hülse 34 des Trägerrohrs 32 verkeilt sind und mit diesem roteren, in einer Anordnung, die im folgenden im einzelnen beschrieben ist. Die ersten und die zweiten Rotoren können von bekanntem Aufbau sein, oder sie können einen allseitig verschiebbaren Wärmeaufnahmekörper aufweisen. Sowohl die ersten als auch die zweiten Rotoren sind axial verschiebbar und werden manchmal als Bremsstapel bezeichnet. Der Reibungseingriff dieser entgegengesetzt rotierbaren ersten und zweiten Rotoren ruft die erwünschte Bremswirkung an dem Flugzeugrad hervor. Eine Druckplatte 44 die in geeigneter Weise an dem Kolben 20 der Betätigungseinrichtung 18 befestigt ist, drückt bei deren Betätigung die ersten und die zweiten Rotoren gegeneinander, indem sie Wegen eine Seite des ßremsstapels preßt und den ganzen Stapel gegen die Gegendruckplatte 36 drückt. Obwohl nur die zweiten Rotoren und die Gegendruckplatte 36 mit an ihnen befestigten belägen aus Reibungsmaterial 46 gezeigt sind, können auch an der Druckplatte 44 und an den ersten Rotoren 40 geeignete Reibungsbeläge angebracht werden, falls das erwünscht ist.
  • Um das Trägerrohr 32 und die zweiten Rotoren 42 in einer der Drehrichtung des Rads 10 und der ersten Rotoren 110 entgegengesetzten Richtung zu drehen, ist ein Zahnradgetriebe zwischen dem Rad und der hälse 34 des Trägerrohrs angeordnet. Das Zahnradgetriebe umfaßt ein ringförmiges, inneres Antriebsrad 50, das von dem Rad getragen wird, ein ringförmiges äußeres Antriebsrad 52, das von dem Trägerrohr getragen wird, und mehrere Leerlau£-räder 54, die jeweils von einer Betätigungseinricitung 18 oder einer Achse gehalten werden und sich auf geeigneten Lagern um diese drehen. Die ringförmigen Antriebsräder können durch Verzahnungen, Schrauben oder Kelle oder durch beliebige andere Ver- | bindungsmittel an dem Rad befestigt oder in Drehverbindung mit diesem sein. Die Leerlaufzahnrader, die tatsächlich auf feststehenden Achsen an dem Bremsträger rotieren, schaffen die notwendige Richtungsumkehrung zwischen dem Rad und dem rohrförmigen | Träger. Es versteht sich, daß die Zahnräder, falls es erwünscht ist, geeignet gegen Wärme geschützt, abgeschlossen und mit einer | wirksamen Schmierung versehen sein können. Zusätzlich können, | obgleich es nicht gezeigt ist, andere Merkmale bekannter Bremsen, z.£. Rückführfedern, Verschleißeinstellvorrichtungen, Verschleiß-| anzeiger usw. in verschiedenen Anordnungen, wie es gerade er-| wünscht ist, eingeschlossen sein.
  • Obgleich die drehbare Gegendruckplatte 36 in Fig. 1 starr mit dem Trägerrohr verbunden dargestellt ist, wie es bei den meisten bekannten Sciaeibenbremsen ist, kann sie auch starr mit den trawenden Radsprossen verbunden sein oder als Teil von diesen ausgebildet sei, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. In Fig. 3 sind gleiche Teile mit um hundert vergrößerten Bezugs zeichen versehen.
  • Ko ist in Fig. 1 die Gegendruckplatte 36 tatsächlich ein zweiter iXotor, während die Gegendruckplatte 136 in Fig. 3 tatsächlich ein erster Rotor ist. Ls wird auch vermerkt, daß in der Konstruktion der Fig. 3 das Trägerrohr 132 durch geeignete Lager 138 drehbar auf der Radnabe 124 montiert ist. Entsprechend sieht man aus deri Zeichnungen, daß, obgleich die Gegendruckplatte als Teil des rohrförmigen Trägers ausgebildet sein kann, wie es in Fig.1 ;,ezeir,t ist, -uril die @remse so auszubilden, daß sie selbst die Reaktionskraft aufbringt, die Konstruktion der Fig. 3, in der das Rad als Gegendruckplatte verwendet wird, den Aufbau weniger kompliziert gestaltet und das Trägerrohr von jeder axialen Belastung befreit. Die Konstruktion der Fig. 3 führt auch zu einer Gewichtsersparnis, die vorteilhaft ist weil sie das hinzugefügte Gewicht des Zahnradgetriebes mehr als ausgleicht.
  • Aus dem Vorhergehenden ist leicht ersichtlich, daß die beschriebene Getriebebremse von der Tatsache Gebrauch macht, daß das Reibungsdrehmoment proportional zur Zunahmeeiner Winkelgeschwindigkeit reduziert werden kann vorausgesetzt, daß die Geschwindigkeit der Energieabführung die gleiche ist. Dieses wird durch Antreiben eines Satzes von zweB Rotoren durch Verwendung eines geeigneten Zahnradgetriebes entgegen der Drehrichtung des Rads erreicht. In den beschriebenen Ausführungsbeispielen sorgen die Leerlaufzahnrader für die notwendige Richtungsumkehr. Das IReaktionsdrehmoment wird über Einrichtungen des stationären Trägers, der die Leerlaufzahnräder trägt, und cie Druckzylinder, die auf die nicht drehbare, aber axial bewegliche Druckplatte |wirken, auf die feststehende Achse übertragen. Wie man aus der Zeichnung sieht, kann diese Platte entweder gegen einen ersten oder gegen einen zweiten Rotor wirken.
  • Die vielen Vorteile der Verwendung von schlchtformig angeordneten, in Gegenrichtung rotierbaren ersten und zweiten Rotoren und von einem geeigneten Getriebe, zur Schaffung höherer Gleitgeschwindigkeiten und eines niedrigeren Reibdrehmoments an den Reibflächen, wobei jedoch das erwünschte Bremsdrehmoment an dem Rad aufrechterhalten bleibt, sollten dem Durchschnittsfachmann klar verständlich sein.
  • Obgleich diese Erfindung im nusammenhang mit einem Flugzeug beschrieben worden ist, kann sie auch bei anderen beweglichen Fahrzeugen verwendet werden, die eine Reibungsbremse erfordern.

Claims (14)

  1. Patentansprüche Radbremse mit einem drehbar auf einer feststehenden Achse belagerten Rad und mit einer drehmomentaufnehmenden, drehbar auf der feststehenden Achse angeordneten Einrichtung, mit einer ersten, von dem Rad getragenen und mit diesem rotierenden Bremseinrichtung und einer zweiten, von der drehmomentaufnehmenden Einrichtung getragenen und mit dieser rotierenden Bremseinrichtung und mit mit der feststehenden Achse verbundenen Kraftübertragungseinrichtungen, die die erste und die zweite Fremseinrichtung zum Reibungseingriff mit einander bringen, dadurch gekennzeichnet daß eine Antriebseinrichtung (50, 52, 54) antriebsmäßig mit der drehmomentaufnehmenden Einrichtun (32, 132) und mit dem Rad (10, 110) verbunden ist, die eine Rotation der drehmomentaufnehmenden Einrichtung (32, 132) und der zweiten Bremseinrichtung (42, 142) gegen die Rotation des Rads (10, 110) und der ersten bremseinrichtung (40, 140) bewirkt.
  2. 2. Radbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dakD enter die erste oder die zweite Bremseinrichtung (110, 140 oder 42, 142) eine drehbare, axial feststehende Gegendruckplatte (36, 1)6) umfaßt.
  3. 3. Radbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Bremseinrichtung (40, 140 bzw. 42, 142) drehbare, axial verschiebbare Reibscheiben umfasst « die zwischen der Kraftübertragungseinrichtung (44, 144) und der Gegendruckplatte (36, 136) so angeordnet sind, daß sie, wenn von der Kraftübertragungseinrichtung (44, 144) eine rft auf sie ausgeübt wird, axial zum Reibungseingriff mit der Gegendruckplatte (36, 136) bewegbar sind.
  4. 4. Radbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bremseinrichtung (40, 140) die Gegendruckplatte (36, 136) umfaßt und die zweite Bremseinrichtung die Reibscheiben (42, 142) umfaßt.
  5. 5. Radbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bremseinrichtung (142) die Gegendruckplatte (36) umfaßt und die erste Bremseinrichtung die Reibscheiben (40,140) umfaßt.
  6. 6. Radbremse nacll Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung, die die Gegendruckplatte (36, 136) umfaßt, auch drehbare, axial verschiebbare Reibscheiben (40, 140, 42, 142) umfaßt, die zwischen der wraftübertragungseinrichtung (44, 144) und den Reibscheiben der anderen Bremseinrichtung zum Reibungseingriff mit diesen angeordnet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6) dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bremseinrichtung eine Vielzahl von drehbaren, axial verschiebbaren ersten Bremsscheiben (40, 140) umfaßt und die zweite Bremseinrichtung eine Vielzahl von entgegengesetzt drehbaren, axial verschiebbaren zweiten Bremsscheiben (42, 142) umfaßt, die schichtförmig zwischen den ersten Reibscheiben (114, 144) angeordnet sind, und daß die ersten und- die zweiten Reibscheiben (40, 140, 42, 142) so ausgebildet sind, daß sie zum Reibungseingriff miteinander kommen können.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung eine Druckplatte (44, 144) umfaßt, die die schichtförmig angeordneten ersten und zweiten Reibscheiben (40, 140, 42, 142) gegen die Druckplatte (36, 136) und zum Reibungseingriff miteinander drückt.
  9. 9 Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein Zahnradgetriebe (50, 52, 54) umfaßt.
  10. 10. Radbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe ein ringförmiges inneres Zahnrad (50) umfaßt, das von dem Rad (10) getragen wird, und ein ringförmiges äußeres Zahnrad (52), das von der drehmomentaufnehmenden Einrichtung (32, 132) getragen wird und eine Leerlaufeinrichtung (54) umfaßt, die von der feststehenden Achse (12, 112) getragen wird und mit den Zahnrädern (50, 52) zum Eingriff kommt.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung eine Vielzahl von durch Strömungsmittel betätigten Betätigungseinrichtungen (18, 118) umfaßt, die an der feststehenden Achse (12, 112) befestigt sind, und daß die Leerlaufeinrichtung eine Vielzahl von Leerlaufzahnrädern (54) umfaßt, die jeweils von einer der Betätigungseinrichtungen getragen werden und um diese rotieren.
  12. 12. Radbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (10) drehbar auf eine Abschnitt der feststehenden Achse (12) angeordnet ist.
  13. 13. Radbremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomentaufnehmende Einrichtung (32, 132) drehbar auf einem Abschnitt der feststehenden Achse (12) angeordnet ist.
  14. 14. Radbremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die drehmomentaufnehmende Linrichtung (50, 150) drehbar auf einem Abschnitt des Rads (10) angeordnet ist.
DE19691929319 1968-06-10 1969-06-10 Flugzeugradbremse Pending DE1929319A1 (de)

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