《一种涡轮发动机内的齿轮箱.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种涡轮发动机内的齿轮箱.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102947550 A (43)申请公布日 2013.02.27 C N 1 0 2 9 4 7 5 5 0 A *CN102947550A* (21)申请号 201180025615.4 (22)申请日 2011.05.17 1054038 2010.05.25 FR F01D 15/10(2006.01) F16C 21/00(2006.01) F01D 15/08(2006.01) F01D 15/12(2006.01) F02C 7/32(2006.01) F01D 25/16(2006.01) (71)申请人斯奈克玛 地址法国巴黎 (72)发明人吉恩-皮埃尔。
2、伊利加利维尔 (74)专利代理机构中国商标专利事务所有限公 司 11234 代理人宋义兴 桑丽茹 (54) 发明名称 一种涡轮发动机内的齿轮箱 (57) 摘要 本发明公开了一种涡轮发动机内的齿轮箱 (61)，用于旋转驱动至少一台旋转设备，包括在轴 承(60、62)内被导向转动并支撑与至少一个旋转 传动齿轮(56)相啮合的齿轮(78)的传动轴。其 中一个轴承是安装在齿轮(78)内和在径向平面 上包括齿轮(78)和传动齿轮(56)的抗摩擦轴承 (62)，而另一个轴承是用于吸收使传动轴倾斜的 各种力的滑动轴承(60)。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.11.23 (8。
3、6)PCT申请的申请数据 PCT/FR2011/051107 2011.05.17 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/148078 FR 2011.12.01 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种涡轮发动机内的齿轮箱(61)，用来向至少一台旋转设备，诸如交流发电机或泵 提供旋转驱动力，所述齿轮箱带有在轴承(60、62)内被导向转动的传动轴(64)，并带有与 至少一个旋转传动齿轮(56)相啮合的齿轮(78)，所述齿轮箱的特征在于：。
4、其中一个轴承是 在包括有齿轮(78)和传动齿轮(56)的径向平面中安装在齿轮(78)内的滚动轴承(62)，而 且另一个轴承是用于吸收趋于使传动轴倾斜的各种力的滑动轴承(60)。 2.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于：两个轴承(60、62)安装在传动轴(64) 的两端。 3.根据权利要求1或2所述的齿轮箱，其特征在于：滑动轴承(60)包括安装在齿轮箱 的壁(34)中孔内的圈(68)。 4.根据权利要求3所述的齿轮箱，其特征在于：传动轴(64)的一端在滑动轴承(60)内 被导向转动。 5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的齿轮箱，其特征在于：滑动轴承(60)采 用青铜或复合材料制成。 6。
5、.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的齿轮箱，其特征在于：滚动轴承(62)包 括安装在传动轴(64)上的内圈(74)和由固定到齿轮箱(61)的壁(34、36)上的圆柱形尾 端件(78)所携带的外圈(76)。 7.根据权利要求6所述的齿轮箱，其特征在于：传动轴(64)的轴向移动受到两个轴向 凸台(79、85)的限制，其中一个凸台由外圈(76)后端的环形凸缘构成，而另一个凸台则由 与滑动轴承(60)的固定圈(68)的后端配合动作的传动轴(64)的前环形凸缘构成。 8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的齿轮箱，其特征在于：齿轮(78)通过截 头圆锥形壁(84、90)连接到传动轴(64)上。 9。
6、.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的齿轮箱，其特征在于：由滑动轴承(60) 导向的传动轴(64)的端部构成了带有沟槽内表面的轮毂，用来容置旋转设备的旋转轴 (58)的沟槽端。 10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的齿轮箱，其特征在于：滚动轴承为滚柱 型或滚珠型轴承。 11.一种涡轮发动机，诸如涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气发动机，所述发动机的特征在 于：其包括了根据权利要求1至10中任一权利要求所述的齿轮箱(61)。 权 利 要 求 书CN 102947550 A 1/4页 3 一种涡轮发动机内的齿轮箱 技术领域 0001 本发明涉及用于向涡轮发动机内设备提供旋转驱动力的齿轮箱。 背景技。
7、术 0002 在涡轮发动机中，各个设备，诸如特别是用于产生液压能，输送燃油，或提供润滑 的各种泵，以及产生电力的发电机等，都是通过与涡轮发动机轴相连的齿轮箱驱动旋转。 0003 每台设备都带有与齿轮箱传动轴旋转连接的旋转轴。每个传动轴在其外部带有齿 轮，该齿轮与传动齿轮相啮合，该传动齿轮通过齿轮系而与涡轮发动机的压气机轴相连接。 0004 传动轴在其端部在两个滚动轴承中被旋转地导向，所述轴承带有固定的外圈，这 些外圈因为固定到齿轮箱的壁上而固定。 0005 为了降低齿轮箱的成本，人们选择使用标准化轴承。结果，所使用的轴承往往都相 对于所要求的用途显得尺寸过大。专门适合预期用途的轴承的使用会减少。
8、齿轮箱的重量， 但是，幅度很小，因为对齿轮箱、各种紧固部件、润滑装置等的尺寸影响不大甚至没有影响。 0006 齿轮箱的壁还带有供安装滚动轴承的突部。齿轮箱的这些部分还得到加强，可使 其在工作时传输各种力，从而增加了齿轮箱的重量。此外，每个轴承都要求设有自己的润滑 管路，这进一步使得齿轮箱的设计复杂化。 发明内容 0007 本发明的一个特别目的是，提供一种针对现有技术这些问题的解决方案，该方案 简单，有效，且成本不高。 0008 为此，本发明提供了一种涡轮发动机内的齿轮箱，用于向至少一台旋转设备，诸如 交流发电机或泵提供旋转驱动力，所述齿轮箱带有传动轴，该传动轴在轴承内被导向旋转， 并带有与至少。
9、一个旋转驱动齿轮啮合的齿轮，所述齿轮箱的特征在于：其中一个轴承是在 包括齿轮和传动齿轮的径向平面中安装在所述齿轮内的滚动轴承，其特征还在于：另一个 轴承为用于吸收趋于使传动轴倾斜的各个力的滑动轴承。 0009 根据本发明，传动轴只由一个滚动轴承导向，另一个轴承为滑动轴承，不带有任何 滚动部件。在装有齿轮和驱动齿轮的径向平面上，布置滚动轴承可吸收由于齿轮和驱动齿 轮之间啮合所致的所有径向载荷。 0010 滑动轴承并不吸收径向力，但却只吸收趋于使传动轴倾斜的力。因此，其尺寸可以 大大缩小，从而可以预期优化齿轮箱的重量。 0011 用滑动轴承来取代滚动轴承可以减少齿轮箱内造价高的部件数量。此外，由于。
10、滑 动轴承负载轻，正如本发明的齿轮箱中的滑动轴承一样，无需设置其自己的滑油输送管路， 而且较之滚动轴承更可靠，滑动轴承通过其周围油雾来润滑。 0012 根据本发明的另一个特性，两个轴承安装在传动轴的两端。 0013 有利的是，本发明齿轮箱内传动轴的轴向运动受到两个轴向凸台的限制，其中一 个凸台是由滚动轴承外圈后端的环形凸缘构成，另一个凸台是由与滑动轴承的固定圈后端 说 明 书CN 102947550 A 2/4页 4 配合动作的传动轴的前环形凸缘构成。 0014 这两个凸台用来限制传动轴由于滚动轴承在其滚道上滑动而产生的轴向运动，从 而可确保轴承和齿轮的良好径向对准。 0015 根据本发明的另。
11、一个特性，齿轮通过截头圆锥形壁而连接到传动轴上。 0016 有利的是，滑动轴承包括安装在齿轮箱的壁中孔内的圈。 0017 根据本发明的另一个特性，在滑动轴承内被导向旋转的传动轴的端部构成了带沟 槽内表面的轮毂，用来容置旋转设备旋转轴的沟槽端部。 0018 滑动轴承采用青铜或复合材料制成。 0019 根据本发明的再一个特性，滚动轴承包括安装在传动轴圆柱形支撑表面上的内圈 和由圆柱形尾端件所携带的外圈，所述圆柱形尾端件固定到齿轮箱的壁上。 0020 滚动轴承可以是滚柱型或滚珠型轴承。与滚珠轴承相比，滚柱轴承的优点是可提 供更好地吸收由于齿轮啮合所致的径向载荷。 0021 本发明还提供一种涡轮发动机。
12、，诸如，涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气发动机，包括 上述的齿轮箱。 0022 通过阅读以非限定性示例并参照附图给出的如下描述，可以更好地理解本发明， 本发明的其它细节、优点和特性会显现出来，附图如下： 附图说明 0023 图1为涡轮发动机轴向剖面示意图； 0024 图2为现有技术齿轮箱局部轴向剖面示意图； 0025 图3为本发明齿轮箱局部轴向剖面示意图； 0026 图4为本发明齿轮箱变化的实施方式的轴向剖面示意图。 具体实施方式 0027 首先参照图1，该图示出了涡轮发动机10，其包括，从上游到下游：风扇12；低压压 气机14；中间壳体16；高压压气机18；燃烧室20；高压涡轮机21；以及低压涡轮。
13、机22。进 入涡轮发动机的空气分为初级气流(箭头A)和次级（旁路）气流(箭头B)，初级气流流经 低压压气机14和高压压气机18流向燃烧室20，然后流经高压涡轮机21和低压涡轮22，次 级气流在压气机14、18，燃烧室20和涡轮机21、22周围流动。 0028 中间壳体16带有径向向外延伸的结构臂24。中间壳体16的其中一个结构臂24 包括径向轴26，其内端经由一对锥形齿轮连接到高压压气机18的传动轴28上。径向轴26 的径向外端经由另一对锥形齿轮连接到齿轮箱32的进口，齿轮箱带有驱动各个设备的齿 轮，诸如，例如油泵、液压泵、燃油泵、启动器，和发电机。 0029 图2示出了现有技术的齿轮箱32的。
14、局部。这种齿轮箱32带有前侧壁34和后侧 壁36，二者之间有多个传动轴38在延伸，每个传动轴都联接到各自旋转设备40上。 0030 传动轴38在两个滚动轴承内在其端部被导向转动，其中一个滚动轴承42为滚珠 轴承，另一个轴承44为滚柱轴承。每个轴承42、44都包括由传动轴38所携带的内圈46和 通过螺栓50固定到前侧壁34或后侧壁36上的凸部52上的外圈48。每个轴承42、44经由 特定的润滑管路供滑油。 说 明 书CN 102947550 A 3/4页 5 0031 传动轴38带有布置在两个滚动轴承42和44之间并与传动齿轮56相啮合的齿轮 54。 0032 一台设备的壳体40通过螺栓或紧固挡。
15、圈固定到前侧壁34上。这台设备带有主动 轴58，其外表面包括轴向沟槽，该轴向沟槽与传动轴38内的互补轴向沟槽相啮合。 0033 工作时，由于齿轮54和传动齿轮56之间啮合所引起的径向载荷被两个轴承42和 44吸取。 0034 然而，这种类型的结构并不令人满意，因为其要求使用两个标准的滚动轴承42和 44，这些轴承常常是尺寸过大。 0035 本发明通过用滑动轴承60来取代滚珠轴承，通过将滚柱轴承62偏移至传动齿轮 56所占有的径向平面上，提出了一种解决该缺陷以及解决上述问题的方案。 0036 如图3所示，传动轴64带有大体锥形前部66，其端部通过滑动轴承60的圈68来 衔接并被导向转动。该圈安装。
16、在齿轮箱61的前壁34的孔内，并包括了采用螺栓固定到前 壁34上的凸缘70。 0037 传动轴64的后端为圆柱形支撑表面72，其带有滚柱轴承62的内圈74。该轴承的 外圈76由固定到齿轮箱61的后壁36上的圆柱形尾端件78的前端所携带。 0038 固定到尾端件78上的外圈76的后端包括向内指向的径向环形凸缘79。传动轴 64包括肩部81，圈83的后端就抵靠在该肩部81上，而该圈的前端带有径向环形凸缘85。 圈83的尺寸轴向确定，这样，环形凸缘85就与固定圈68的后端相隔一个间隙，该间隙等于 滚柱轴承和凸台79之间的间隙。两个环形凸缘79和85构成了轴向凸台，其限定由于滚柱 轴承在其滚道上滑动而。
17、引起的转子线的移动。为此，这些凸台79和85可使轴承62与齿轮 56保持对齐。 0039 凸台85限定传动轴64向后壁36滑动，该凸台的使用是必要的，因为使用了滑动 轴承60，而不是滚动轴承，滚动轴承在现有技术中包括构成第二轴向凸台的径向凸缘。 0040 传动轴64所携带的齿轮78经由其外周缘与传动齿轮56相啮合。齿轮和传动齿 轮的啮合齿位于穿过滚柱轴承62的径向平面。齿轮78经由圆形对称壁而连接到圆柱形支 撑表面72的前端，圆形对称壁带有实际径向的外第一部分82，和截头圆锥形并连接到圆柱 形支撑表面72上的内第二部分84。该截头圆锥形壁部分84沿传动轴64提供了可用空间， 该空间用来安装与传。
18、动齿轮56相对准的滚柱轴承62。 0041 在图4所示的本发明的变化实施方式中，带有外圈76的尾端件86固定到齿轮箱 的前壁34上。在这个实施例中，连接到传动轴64后端上的齿轮88带有截头圆锥形的外第 一部分90和大体径向的内第二部分92，所述外第一部分带有一组齿，与齿轮56的一组齿相 啮合。在这个结构中，齿轮箱的前壁34带有传动轴64和两个轴承60和62，从而可以从前 部来进行组装，这样，就比上述组装更简单。传动轴64轴向固定到位，其固定方式与参照图 3所述方式相同。 0042 通过本发明的结构，径向载荷可被滚柱轴承62全部吸取，滑动轴承60用来防止传 动轴64出现倾斜。与滚珠轴承的尺寸相比，滑动轴承60的径向尺寸可以较小。这种滑动 轴承60也比滚珠轴承可靠，而且不一定需要专门的润滑管路。 0043 本发明并不限于使用参照图3和图4所述的滚柱轴承，而且，其还可以用滚珠轴承 来取代滚柱轴承。 说 明 书CN 102947550 A 4/4页 6 0044 从图3中，尽管只能看见一台设备40，但显然，本发明可适用于齿轮箱内的所有传 动轴。 说 明 书CN 102947550 A 1/2页 7 Fig.1 Fig.2 说 明 书 附 图CN 102947550 A 2/2页 8 Fig.3 Fig.4 说 明 书 附 图CN 102947550 A 。