一种传动轴装置制造方法及图纸

提供一种传动轴装置，用于一试验设备传递功率和转速至一试验件，其包括：一传动轴、一前机闸、一中间机闸及一后机闸。其中，前机闸、中间机闸及后机闸顺序连接。传动轴伸入于顺序连接的前机闸、中间机闸及后机闸内，前机闸上设置有一前轴承，后机闸上设置有一后轴承，前轴承与后轴承支承传动轴；传动轴的输入端连接试验设备的高速膜盘联轴器，传动轴的输出端安装有齿轮，通过齿轮传递转速和功率至试验件。中间机闸的内壁与传动轴之间隔成两个封闭压力腔，其中一个封闭压力腔与前机闸隔开，另一个封闭压力腔与后机闸隔开，两个压力腔均设置有进气接头。本发明专利技术实现了高转速下传动轴装置平稳可靠的运行，可模拟试验件在发动机上的支承、润滑等工况。

Transmission shaft device

The utility model provides a transmission shaft device, which is used for transferring power and speed to a test piece of an experimental device, comprising a transmission shaft, a front brake, an intermediate gate and a rear gate. Among them, the front gate, the intermediate gate and the back gate are sequentially connected. The drive shaft extends into the front gate, in the middle of the connection machine order gate and gate after, before the gate is arranged on a front bearing, after the gate is arranged on a rear bearing, front bearing and the rear bearing shaft; the drive shaft of the input end of high speed film connecting test equipment disc coupling, transmission the output shaft is equipped with a gear, speed and power to the test piece through the gear transmission. Between the inner wall and the drive shaft center gate is divided into two closed pressure chamber, wherein a closed pressure chamber and the front gate is separated from another closed pressure chamber and the rear gate spaced, two pressure chambers are provided with an air inlet joint. The invention realizes the stable and reliable operation of the drive shaft device at high speed, and can simulate the supporting and lubricating conditions of the test piece on the engine.

【技术实现步骤摘要】
一种传动轴装置
本专利技术涉及一种传动轴装置，具体涉及一种航空发动机领域高速试验设备的高速传动轴装置。
技术介绍
航空发动机的研制包含各种各样的地面试验研究和试验验证，离不开试验设备的建设和技术发展。随着航空发动机附件传动系统不断朝着高速小型化、集成一体化的方向发展，试验设备的转速越来越高，对地面试验设备模拟试验件的安装、润滑、加载、支承、动力输入等提出了更高的要求。高速轴系的设计要保证试验器在高速状态下运行平稳、可靠，避免出现轴承温升高、振动大等现象。现有试验设备的高速轴系设计成亚临界轴，依靠提高轴系及其支承的刚度提高转速，轴系的设计难度较大，受刚度制约转速的提高有限，且支承刚度远大于发动机上附件传动系统动力输入轴的支承刚度，无法实现试验件支承刚度的模拟。采用弹性元件对轴承施加预载，对装配的尺寸控制要求高，调节不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种在高速状态下运行平稳、可靠，避免出现轴承温升高、振动大等现象，并充分模拟试验件在发动机上的安装、润滑、支承刚度、动力输入等条件的高速传动轴装置。为实现上述目的，本专利技术提供一种传动轴装置，用于一试验设备传递功率和转速至一试验件，其包括：一传动轴、一前机闸、一中间机闸及一后机闸。其中，前机闸、中间机闸及后机闸顺序连接。所述传动轴伸入于顺序连接的所述前机闸、所述中间机闸及所述后机闸内，所述前机闸上设置有一前轴承，所述后机闸上设置有一后轴承，所述前轴承与所述后轴承支承所述传动轴。传动轴的输入端连接试验设备的高速膜盘联轴器，传动轴的输出端安装有齿轮，通过一齿轮传递转速和功率至试验件。传动轴上设有一盘状结构，中间机闸的内壁与传动轴之间的空间被盘状结构隔成两个封闭压力腔，盘状结构在传动轴旋转时能够与中间机闸的内壁形成旋转封闭；其中一个封闭压力腔与前机闸隔开，另一个封闭压力腔与后机闸隔开，两个压力腔均设置有进气接头。在本专利技术的一个实施例中，前机闸上固定有一前弹性支承，一前轴承支承在前弹性支承上。后机闸上固定有一后弹性支承，一后轴承支承在后弹性支承上。在本专利技术的一个实施例中，前机闸、中间机闸及后机闸顺序连接后，前机闸、中间机闸及后机闸之间通过定位销精确定位。前轴承及后轴承所在的安装孔的轴心线位置处的同轴度不大于0.02mm。在本专利技术的一个实施例中，前轴承为球轴承，述后轴承为滚棒轴承。在本专利技术的一个实施例中，前机闸设置有内部油路和喷嘴，可实现前轴承的润滑，并通过前弹性支承在径向上形成挤压油膜。后机闸设置有内部油路和喷嘴，可实现后轴承的润滑，并通过后弹性支承在径向上形成挤压油膜。在本专利技术的一个实施例中，传动轴装置还包括一第一密封环以及一第二密封环。第一密封环间隔前机闸及中间机闸，第二密封环间隔中间机闸及后机闸。中间机闸的两个封闭压力腔，其中一个封闭压力腔由第一密封环与前机闸隔开，另一个封闭压力腔由第二密封环与后机闸隔开。在本专利技术的一个实施例中，传动轴的盘状结构边缘设置为篦齿结构，传动轴与第一密封环对应部分设置为篦齿结构，传动轴与第二密封环对应部分设置为篦齿结构。在本专利技术的一个实施例中，盘状结构的边缘的篦齿结构与中间机闸的内壁的径向间隙为0.15mm～0.3mm；传动轴与第一密封环所对应的设置为篦齿结构的部分与第一密封环的径向间隙为0.15mm～0.3mm；传动轴与第二密封环所对应的设置为篦齿结构的部分与第二密封环的径向间隙为0.15mm～0.3mm。在本专利技术的一个实施例中，后机闸设置有端盖，端盖采用迷宫密封结构，用于后轴承滑的油腔轴向密封。在本专利技术的一个实施例中，前机闸设置有调整垫，用以调整传动轴的齿轮与试验件连接时的齿隙。本专利技术的有益效果在于：首先，本专利技术的转动轴装置中多处采用篦齿结构，将传动轴与机闸隔成几个内腔，可通过调节内腔间的空气压差，实现轴承轴向预载，防止轴承高速轻载打滑；其次，传动轴轴向具有一段盘状结构，可提供用于实现轴承轴向预载的受力面积；再次，本专利技术采用弹性支承，以形成挤压油膜进而形成阻尼，并可通过调整弹性支承的刚度模拟试验件在发动机上的支承刚度。实现了高转速下高速传动轴系平稳、可靠的运行，可模拟试验件在发动机上的支承、润滑等真实工况。轴承腔油路密封可靠。附图说明图1为本专利技术其中一个实施例的示意图。其中，附图标记说明如下：1传动轴2齿轮3前弹性支承4锁紧螺母5前轴承6前机匣7第一密封环8中间机匣9进气接头10第二密封环11后机匣12后轴承13后弹性支承14挡圈15锁紧螺母16端盖17调整垫具体实施方式以下将结合附图，通过本专利技术的具体实施例对本专利技术所提供的技术方案进行详细说明，以供本领域技术人员对本专利技术进行更明确的了解。需要说明的是，以下实施例所提供的技术方案及说明书附图仅供对本专利技术进行说明使用，并非用于对本专利技术加以限制。其中相同的元件、步骤将以相同的附图标记加以说明。以下实施例及附图中，与本专利技术非直接相关的元件、步骤均已省略而未示出；且附图中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。以下详细叙述本专利技术的一实施例，从而对本专利技术所提供的技术方案进行详细说明，以供本领域技术人员对本专利技术进行更明确的了解。参见图1，图1为本专利技术的一个实施例的示意图。在本实施例中，提供一种传动轴装置，包括传动轴1、前机闸6、中间机闸8及后机闸11。其中，前机闸6、中间机闸8及后机闸11顺序连接。在本实施例中，各个机闸之间通过螺栓连接固定，本领域技术人员可以根据实际需要选择其他连接方式，如焊接、铆接、榫接等，本专利技术并不以此为限。传动轴1伸入顺序连接的前机闸6、中间机闸8及后机闸11中，前机闸6上设有一前轴承5，后机闸11上设置有一后轴承12，前轴承5和后轴承12支承传动轴1。传动轴1的输入端连接试验设备的高速膜盘联轴器，传动轴的输出端安装有齿轮2，通过齿轮2传递转速和功率至试验件。在本实施例中，前轴承5为球轴承，后轴承12为滚棒轴承。本领域技术人员可以根据实际需要选择其他形式的轴承，如法兰轴承，组合轴承等，本专利技术并不以此为限。在本实施例中，前机闸6、中间机闸8及后机闸11顺序连接后，前机闸6、中间机闸8及后机闸11之间通过定位销精确定位，使前轴承5及后轴承12所在的安装孔的轴心线位置处的同轴度不大于0.02mm。传动轴1上设置有一盘状结构，中间机闸8的内壁与传动轴1之间的空间被盘状结构隔成两个封闭压力腔，盘状结构在传动轴1旋转时能够与中间机闸的内壁形成旋转封闭。其中一个封闭压力腔与前机闸6隔开，另一个封闭压力腔与后机闸11隔开。两个封闭压力腔分别设置有进气接头9。在实际操作中，可通过进气接头9向两个压力腔中注入不同压力的空气形成压力差，以使传动轴1能够根据压力差进行轴向的预载调整。在本专利技术的一些实施例中，该注气过程可连接远程控制注气设备，对注气过程实现远程控制。在本实施例中，前轴承5支承在前弹性支承3上，后轴承12支承在后弹性支承13上。前弹性支承3固定于前机闸6上，后弹性支承13固定于后机闸11上，并分别在径向形成挤压油膜。其中，前弹性支承3通过螺栓与前机闸6固定，后弹性支承13通过螺栓固定在后机闸11上。本领域技术人员可以理解，前弹性支承3与前机闸6的固定、后弹性支承13与后机闸11的固定可以根据需要选择其他的固定方式，如焊接或一体成型等，本实施例中的螺栓连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传动轴装置，用于一试验设备传递功率和转速至一试验件，其包括：一传动轴、一前机闸、一中间机闸及一后机闸；其中，所述前机闸、所述中间机闸及所述后机闸顺序连接；所述传动轴伸入于顺序连接的所述前机闸、所述中间机闸及所述后机闸内，所述前机闸上设置有一前轴承，所述后机闸上设置有一后轴承，所述前轴承与所述后轴承支承所述传动轴；所述传动轴的输入端连接所述试验设备的高速膜盘联轴器，所述传动轴的输出端安装有齿轮，通过所述齿轮传递转速和功率至所述试验件；所述传动轴上设有一盘状结构，所述中间机闸的内壁与所述传动轴之间的空间被所述盘状结构隔成两个封闭压力腔，所述盘状结构在所述传动轴旋转时能够与所述中间机闸的内壁形成旋转封闭；其中一个封闭压力腔与所述前机闸隔开，另一个封闭压力腔与所述后机闸隔开，两个所述压力腔均设置有进气接头。

【技术特征摘要】
1.一种传动轴装置，用于一试验设备传递功率和转速至一试验件，其包括：一传动轴、一前机闸、一中间机闸及一后机闸；其中，所述前机闸、所述中间机闸及所述后机闸顺序连接；所述传动轴伸入于顺序连接的所述前机闸、所述中间机闸及所述后机闸内，所述前机闸上设置有一前轴承，所述后机闸上设置有一后轴承，所述前轴承与所述后轴承支承所述传动轴；所述传动轴的输入端连接所述试验设备的高速膜盘联轴器，所述传动轴的输出端安装有齿轮，通过所述齿轮传递转速和功率至所述试验件；所述传动轴上设有一盘状结构，所述中间机闸的内壁与所述传动轴之间的空间被所述盘状结构隔成两个封闭压力腔，所述盘状结构在所述传动轴旋转时能够与所述中间机闸的内壁形成旋转封闭；其中一个封闭压力腔与所述前机闸隔开，另一个封闭压力腔与所述后机闸隔开，两个所述压力腔均设置有进气接头。2.如权利要求1所述的传动轴装置，其中，所述前机闸上固定有一前弹性支承，所述前轴承支承在所述前弹性支承上；所述后机闸上固定有一后弹性支承，所述后轴承支承在所述后弹性支承上。3.如权利要求2所述的传动轴装置，其中，所述前机闸、所述中间机闸及所述后机闸顺序连接后，所述前机闸、所述中间机闸及所述后机闸之间通过定位销精确定位；所述前轴承及所述后轴承所在的安装孔的轴心线位置处的同轴度不大于0.02mm。4.如权利要求3所述的传动轴装置，其中，所述前轴承为球轴承，述后轴承为滚棒轴承。5.如权利要求2所述的传动轴装置，其中，所述前机闸设置有内部油路和喷嘴，可实现所述前轴承的润滑，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青兰，温泉，黄向阳，雷敦财，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43