带有座圈内润滑设计的圆柱滚子轴承的行星齿轮箱制造技术

本发明专利技术涉及带有座圈内润滑设计的圆柱滚子轴承的行星齿轮箱。具体而言，一种可在带有圆柱形滚子的行星轴承上旋转的行星齿轮安装至周转齿轮传动布置的支架。支撑销的圆柱形外表面或行星轴承的内圈的相对的圆柱形内表面包括互连凹槽的网络。支撑销包括与凹槽相交的供油孔。穿过行星轴承的内圈的通道也连接至凹槽。一种燃气涡轮发动机包括风扇和将压缩机连接至涡轮的LP轴。一种周转齿轮传动布置具有来自连接至太阳齿轮的LP轴的单个输入、连接至风扇的轴的单个输出以及带有互连凹槽的网络的行星轴承。

Planetary gear box with cylindrical roller bearings with inner ring lubrication design

The present invention relates to a planetary gear case with cylindrical roller bearings designed for inner ring lubrication. Specifically, a planetary gear that can be rotated on a planetary bearing with cylindrical rollers is mounted to a support for a epicyclic gear transmission arrangement. A cylindrical inner surface of a cylindrical outer surface of a support pin or a cylindrical inner surface of a planetary bearing including a network of interconnected recesses. The support pin includes an oil supply hole intersecting the groove. The passage through the inner ring of the planetary bearing is also connected to the groove. A gas turbine engine includes a fan and a LP shaft for connecting the compressor to the turbine. A epicyclic gear transmission arrangement having a single input from a LP shaft connected to the sun gear, a single output of a shaft connected to the fan, and a planetary bearing with a network of interconnected grooves.

【技术实现步骤摘要】
带有座圈内润滑设计的圆柱滚子轴承的行星齿轮箱
本公开大体涉及圆柱滚子轴承，或更具体而言涉及用于燃气涡轮发动机中的周转齿轮箱中的行星齿轮的圆柱滚子轴承。
技术介绍
燃气涡轮发动机大体包括风扇和核心，它们布置成彼此处于流连通，其中核心在通过燃气涡轮的流方向上设置在风扇下游。燃气涡轮发动机的核心大体包括处于串行流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。关于多轴燃气涡轮发动机，压缩机区段可包括设置在低压压缩机(LP压缩机)下游的高压压缩机(HP压缩机)，以及涡轮区段可类似地包括低压涡轮(LP涡轮)，其设置在高压涡轮(HP涡轮)下游。关于这种构造，HP压缩机通过高压轴(HP轴)与HP涡轮联接，并且LP压缩机通过低压轴(LP轴)与LP涡轮联接。在运行中，越过风扇的空气的至少一部分被提供给核心的入口。空气的此部分被LP压缩机逐渐压缩且然后被HP压缩机压缩，直到压缩空气到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合和燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送通过HP涡轮和然后通过LP涡轮。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动HP涡轮和LP涡轮，HP涡轮和LP涡轮各自又通过HP轴和LP轴驱动HP压缩机和LP压缩机中的相应一个。燃烧气体然后传送通过排气区段，例如，到达大气。LP涡轮驱动LP轴，LP轴驱动LP压缩机。除了驱动LP压缩机，LP轴还可通过周转齿轮传动布置的风扇齿轮箱驱动风扇，这允许风扇以低于LP轴的转速的单位时间转数旋转，从而获得更高的效率。风扇齿轮箱可旋转地支撑关于环形齿轮和多个行星齿轮居中地设置的太阳齿轮，行星齿轮围绕太阳齿设置并在太阳齿轮和环形齿轮之间啮合。LP轴通过联接至太阳齿轮而提供输入给周转齿轮传动布置，而风扇可联接成与行星齿轮的支架或环形齿轮共同旋转。各个行星齿轮与太阳齿轮和环形齿轮啮合。支架或环形齿轮中的一个可保持固定，但不是两者都是。各个行星齿轮在它自身的轴承上是可旋转的，轴承安装在支撑销上，支撑销容纳在行星齿轮箱内，行星齿轮箱固定至周转齿轮传动布置的支架的外周区域。风扇的轴在它自身的轴承上是可旋转的，该轴承容纳在又称为风扇齿轮箱的太阳齿轮箱中。对于任何给定的燃气涡轮发动机应用，行星齿轮设计成在LP轴的旋转速度和风扇轴的旋转速度之间提供设定的减速比。因为容纳各个行星齿轮的各个行星齿轮箱设置在燃气涡轮发动机的流径内，所以挑战一方面在于设计满足发动机的所有飞行条件的可靠和牢靠的行星齿轮箱，而另一方面在于设计行星齿轮箱，该行星齿轮箱足够紧凑以配合在流路内，使得不要求整个发动机大小与本来适应行星齿轮箱所需要的相比更大和更重。因为行星齿轮箱被用作在从构件到构件的功率传递中的减速器或增速器，所以齿轮箱效率是很重要的。给支撑行星齿轮的行星轴承提供适当的润滑和冷却是必要的，以使行星轴承的寿命以及行星轴承的承载能力最大限度地增加。但是，提供给行星轴承的油的量将在齿轮箱的效率上具有不利的影响。因此，提供分布和调节至行星轴承的油的流以助于使润滑和冷却行星轴承所需要的油最大限度地减少同时仍给行星轴承提供适当的润滑和冷却的润滑设计是有用的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从该描述中显而易见，或者可通过本专利技术的实践学习到。在本公开的一个示例性实施例中，提供一种轴承，其用于燃气涡轮发动机的动力齿轮箱的行星齿轮。动力齿轮箱包括具有至少两个行星轴承的周转齿轮传动布置。涡轮风扇发动机的LP轴将旋转输入提供给动力齿轮箱，且提供来自动力齿轮箱的输出以使涡轮风扇发动机的风扇轴旋转。在一个示例性行星实施例中，各个行星齿轮具有外圈，其包括齿轮齿表面，齿轮齿表面与太阳齿轮输入和固定环形齿轮啮合，以将减小旋转速度的输出施加给行星齿轮的支架。在另一个示例性星形实施例中，每个行星齿轮具有外圈，其包括齿轮齿表面，齿轮齿表面与太阳齿轮输入啮合，而支架保持固定，以将减小旋转速度的输出施加给环形齿轮。各个行星轴承的内圈的圆柱形内表面不可旋转地连接至支撑销的圆柱形外表面，支撑销固定至周转齿轮传动布置的支架。在一些实施例中，行星齿轮、太阳齿轮和环形齿轮中每一者上的齿合乎需要地以关于太阳齿轮和环形齿轮两者轴向地约束行星齿轮的双螺旋型式布置。行星轴承使用多个圆柱形滚子，圆柱形滚子具有可旋转地接触内座圈和外座圈的圆柱形外表面，外座圈由行星齿轮的外圈的圆柱形内表面形成。行星轴承合乎需要地是内座圈引导式的，且在一些实施例中，内圈合乎需要地是具有至少一个滚子轨道的单件。对于各个滚子轨道而言，相应滚子保持架设置在内圈和外圈之间。支撑销的圆柱形外表面或内圈的相对的圆柱形内表面中的一者包括互连凹槽的网络。支撑销还由与圆柱形外表面相对设置且包括多个供油孔的圆柱形内表面限定为中空圆柱。各个供油孔在支撑销的内表面和外表面之间延伸，且与限定在支撑销的圆柱形外表面或内圈的相对的圆柱形内表面中的一者中的凹槽的网络相交。此外，多个通道的每一个合乎需要地限定穿过内圈，各个通道的一端限定穿过内圈的内表面的内开口，其中内开口设置成与限定在支撑销的圆柱形外表面或内圈的相对的圆柱形内表面中的一者中的互连凹槽的网络中的至少一个凹槽流体连通。各个通道的相对端限定穿过内圈的外表面的外开口，其中各个通道的外开口设置成与限定在内圈的外表面中的至少一个轨道流体连通。在本公开的另一个示例性实施例中，燃气涡轮发动机包括具有至少一个压缩机的压缩机区段和位于压缩机区段下游且包括至少一个涡轮的涡轮区段。压缩机区段可包括低压压缩机和在低压压缩机下游的高压压缩机。涡轮区段包括高压(HP)涡轮和在HP涡轮下游的低压(LP)涡轮。燃气涡轮发动机还包括经由周转齿轮传动布置将低压压缩机机械地连接至低压涡轮的低压轴，周转齿轮传动布置包括动力齿轮箱，动力齿轮箱包括两个或更多行星齿轮，各个行星齿轮分别由相应的行星轴承可旋转地支撑，如上文简要描述且将在后文中更详细描述的那样。技术方案1.一种行星齿轮箱，用于连接到周转齿轮传动布置的支架，所述周转齿轮传动布置仅具有单个输入和单个输出且包括太阳齿轮以及环绕所述行星齿轮箱和所述太阳齿轮的环形齿轮，所述行星齿轮箱包括：支撑销，其构造成固定至所述支架且限定圆柱形外表面，所述圆柱形外表面与在轴向方向上延伸的中心轴线径向地等距，所述支撑销还由与所述圆柱形外表面相对设置的圆柱形内表面限定为中空圆柱，所述支撑销包括多个供油孔，每个供油孔在所述支撑销的内表面和外表面之间延伸穿过所述支撑销且在所述支撑销的外表面处限定出口开口；内圈，其限定圆柱形内表面，所述圆柱形内表面不可旋转地连接至所述支撑销的圆柱形外表面，所述内圈限定外表面，所述外表面限定至少一个轨道，限定在所述外表面中的各个轨道构造成在其中接收且可旋转地引导相应多个圆柱形滚子；可旋转地设置在所述内圈的各个相应轨道内的相应多个圆柱形滚子；外圈，其限定接触各个相应多个圆柱形滚子的内圆柱形表面，所述外圈限定外圆柱形表面，所述外圆柱形表面限定构造成与所述太阳齿轮和所述环形齿轮两者啮合的齿轮齿面；对于各个相应轨道，相应滚子保持架设置在所述内圈和所述外圈之间；以及限定在所述支撑销的圆柱形外表面和所述内圈的圆柱形内表面中的一者中的互连凹槽的网络，其中穿过所述支撑销的各个供油孔设置成与凹槽的所述网络相交。技术方案2.根据技术方案1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行星齿轮箱，用于连接到周转齿轮传动布置的支架，所述周转齿轮传动布置仅具有单个输入和单个输出且包括太阳齿轮以及环绕所述行星齿轮箱和所述太阳齿轮的环形齿轮，所述行星齿轮箱包括：支撑销，其构造成固定至所述支架且限定圆柱形外表面，所述圆柱形外表面与在轴向方向上延伸的中心轴线径向地等距，所述支撑销还由与所述圆柱形外表面相对设置的圆柱形内表面限定为中空圆柱，所述支撑销包括多个供油孔，每个供油孔在所述支撑销的内表面和外表面之间延伸穿过所述支撑销且在所述支撑销的外表面处限定出口开口；内圈，其限定圆柱形内表面，所述圆柱形内表面不可旋转地连接至所述支撑销的圆柱形外表面，所述内圈限定外表面，所述外表面限定至少一个轨道，限定在所述外表面中的各个轨道构造成在其中接收且可旋转地引导相应多个圆柱形滚子；可旋转地设置在所述内圈的各个相应轨道内的相应多个圆柱形滚子；外圈，其限定接触各个相应多个圆柱形滚子的内圆柱形表面，所述外圈限定外圆柱形表面，所述外圆柱形表面限定构造成与所述太阳齿轮和所述环形齿轮两者啮合的齿轮齿面；对于各个相应轨道，相应滚子保持架设置在所述内圈和所述外圈之间；以及限定在所述支撑销的圆柱形外表面和所述内圈的圆柱形内表面中的一者中的互连凹槽的网络，其中穿过所述支撑销的各个供油孔设置成与凹槽的所述网络相交。...

【技术特征摘要】
2015.10.19 US 14/8863721.一种行星齿轮箱，用于连接到周转齿轮传动布置的支架，所述周转齿轮传动布置仅具有单个输入和单个输出且包括太阳齿轮以及环绕所述行星齿轮箱和所述太阳齿轮的环形齿轮，所述行星齿轮箱包括：支撑销，其构造成固定至所述支架且限定圆柱形外表面，所述圆柱形外表面与在轴向方向上延伸的中心轴线径向地等距，所述支撑销还由与所述圆柱形外表面相对设置的圆柱形内表面限定为中空圆柱，所述支撑销包括多个供油孔，每个供油孔在所述支撑销的内表面和外表面之间延伸穿过所述支撑销且在所述支撑销的外表面处限定出口开口；内圈，其限定圆柱形内表面，所述圆柱形内表面不可旋转地连接至所述支撑销的圆柱形外表面，所述内圈限定外表面，所述外表面限定至少一个轨道，限定在所述外表面中的各个轨道构造成在其中接收且可旋转地引导相应多个圆柱形滚子；可旋转地设置在所述内圈的各个相应轨道内的相应多个圆柱形滚子；外圈，其限定接触各个相应多个圆柱形滚子的内圆柱形表面，所述外圈限定外圆柱形表面，所述外圆柱形表面限定构造成与所述太阳齿轮和所述环形齿轮两者啮合的齿轮齿面；对于各个相应轨道，相应滚子保持架设置在所述内圈和所述外圈之间；以及限定在所述支撑销的圆柱形外表面和所述内圈的圆柱形内表面中的一者中的互连凹槽的网络，其中穿过所述支撑销的各个供油孔设置成与凹槽的所述网络相交。2.根据权利要求1所述的行星齿轮箱，其特征在于，互连凹槽的所述网络包括至少一个螺旋形凹槽，所述螺旋形凹槽包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·H·哈斯廷，K·L·费希尔，D·A·布拉德利，J·R·迪克曼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US