滑动轴承的枢轴以及具有降低热应力的齿轮组制造技术

本发明专利技术涉及一种用于具有行星齿轮组的滑动轴承的枢轴(5)，所述枢轴具有轴向相对的、横向开口的圆周沟槽(25a)，从而为枢轴提供柔性，并且所述圆周沟槽使中心筒的两个轴向相对的横向端部与枢轴的两个悬臂横向部分(27a、27b)径向地分离。通过至少一个沟槽(65a)挖空至少一个所述悬臂横向部分。

Pivots of plain bearings and gear sets with reduced thermal stress

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动轴承的枢轴以及具有降低热应力的齿轮组本专利技术涉及一种滑动轴承枢轴销以及一种特别地用于飞行器燃气涡轮发动机的配备有至少一个这种枢轴销的行星齿轮。在本申请中：-轴向是指平行于旋转轴线X，环绕所述旋转轴线X旋转地安装相关的涡轮发动机的所谓旋转叶片，-径向是指垂直于轴线X，-圆周是指环绕轴线X延伸，-外部和内部(或外和内)分别是指相对于轴线X的径向外部和径向内部。-凹槽是凹痕、槽口、切口、空腔、空穴的同义词。其为一种没有物质的空间。行星齿轮系是一种包括周转行星齿轮系的有针对性的应用，所述周转行星齿轮系包括外齿圈以及行星小齿轮，所述行星小齿轮与中心小齿轮啮合以及与外齿圈啮合，并且每个都被安装以在行星齿轮架上自由旋转，其中这些行星小齿轮每个都能够通过枢轴销，环绕行星齿轮架轴线旋转。在所有的周转行星齿轮系中，值得注意的是：-其中外齿圈(也称为周转减速齿轮的安装件)旋转地移动的这些周转行星齿轮系，-同样，其中行星齿轮架固定并且外齿圈(也被称为行星减速齿轮的安装件)可移动的这些周转行星齿轮系。行星齿轮架被固定或能够环绕内太阳齿轮和外太阳齿轮的轴线枢转。入口可由内太阳齿轮形成，并且出口可由行星齿轮架形成。在飞行器燃气涡轮发动机中，周转齿轮系特别地用作减速器，以降低风机转子的转速，而不管涡轮机的转速如何。文献EP2,991,421描述了这种周转减速齿轮，其中形成行星齿轮的链轮通过滑动轴承安装在行星齿轮架的枢轴销上，这在空间要求和重量方面是有利的。只要不断地对它们供油，并且油不包括磨粒，它们的使用寿命几乎是无限的。对润滑的这种敏感性意味着必须检查轴承在枢轴销侧上的变形及其温度。然而，在对传统滑动轴承的枢轴销进行热弹性流体动力学(TEHD)计算的过程中，观察到枢轴销的有效表面(一旦枢轴销安装在卫星和卫星托架之间，形成轴承一部分的径向外表面)的加热，特别地在圆周地正好位于通道(例如狭槽)上游的区域中，该通道用于向该枢轴销的所述有效表面供油。然而，在不同枢轴销的上游轴承座和下游轴承座之间观察到非等同的未对准。在枢轴销上观察到因被施加扭矩而产生的切向位移和/或因离心力而产生的径向位移，以及沿旋转轴线X的上游(AM)和下游(AV)之间的非对称位移。这具有破坏性，因为其影响枢轴销的可靠性以及轴承的效率。本专利技术的目的之一是为这些问题的至少一部分提供一种简单、有效和经济的方案。为此，本专利技术提供了一种用于齿轮系的滑动轴承的枢轴销(也称为轴)，其中所述枢轴销具有：-形成环绕所述枢轴销的轴向通道延伸的中心柄部的部分，以及-轴向相对的圆周沟槽，所述圆周沟槽轴向开口(即，横向地)，从而为枢轴销提供柔性，并且使中心柄部的两个轴向相对的横向端部与枢轴销的两个悬臂横向部分径向地分离，所述枢轴销的特征在于，通过至少一个凹槽挖空至少一个所述悬臂横向部分。通过因此在由所述悬臂横向部分形成的至少一个柔性区域的至少一部分上提供凹槽，即空隙，将相对于具有悬臂横向部分的枢轴销，修改材料在枢轴销中的分布，所述悬臂横向部分为均匀的固体并且沿圆周方向等同，需要记住的是，这些圆周的柔性区域可以降低枢轴销的刚度，以限制在枢轴销的有效表面及其轴承座之间的未对准。然而，已经证明并非在所有方向上都需要柔性。因此，可以在不改变上述对准质量的情况下，局部地改变其柔性区域的刚度，特别地在高热区域，以增加传导，并且从而降低有效区域的温度。已经发现了上述局部温度上升的一种原因与柔性区域中存在被捕集空气有关。所提议的方案解决了该问题。材料的缺乏限制了热传递，以及因此限制了热量的排出。试验和测量已经证实了甚至可以局部地排除由上述柔性区域所提供的所述枢轴销的预定变形：-在所述至少一个凹槽的横向侧面上，所述横向悬臂部分为圆周的，但非环形的，和/或-在限定该枢轴销的外圆周表面的枢轴销的光滑表面上，所述至少一个凹槽存在于行星小齿轮和所考虑的枢轴销之间的界面处。因此，为了进一步促进这些热传递以及抗未对准影响的效率，此外建议上述的枢轴销应该为整体件，其悬臂横向部分和其中心柄部应为整体件。并且在不改变上述对准质量的情况下，为了优化有效区域温度的预期降低，建议：-所述至少一个凹槽应该具有不规则的轮廓，和/或-在该凹槽的侧面上：--圆周沟槽远离所述至少一个凹槽，具有至少一个深度(P)，在该深度的方向上，所述圆周沟槽在枢轴销中向内地延伸，从所述悬臂侧部分的自由侧端到底端，以及--所述凹槽然后应延伸至少10％的枢轴销圆周和/或圆周沟槽的深度(P)。通过提供该枢轴销包括在所述两个悬臂横向部分的一个和另一个中分别挖空的至少两个凹槽，将此温度控制扩展到枢轴销的有效区域上，将有可能在较低温度下扩大该区域，从而平衡应力，即使在两侧上的这些凹槽不同。关于本专利技术还涉及的飞行器燃气涡轮发动机的行星齿轮系，现在提出了其将具有外齿圈以及行星小齿轮，所述行星小齿轮与中心小齿轮啮合以及与外齿圈啮合，并且被安装以在行星齿轮架上自由旋转，这些行星小齿轮每个都能够通过上述枢轴销，环绕行星轴线(X)旋转，具有其全部或部分特征。还提出了，该齿轮系可另外包括向在所述行星小齿轮与所讨论的枢轴销之间的界面供油的设备。所述枢轴销的至少一个径向外圆周表面然后将优选地具有用于供给润滑剂液体的狭槽，所述宽度(l)和/或深度(P)在邻近该狭槽并且成角度地定位在侧面上的枢轴销的横向区域中最小，当齿轮系可工作，并且因此旋转时，该侧面与润滑剂朝在外表面上流动(以下的方向S)朝向的方向相对。以这种方式，在润滑剂非常热的区域中将局部地移除材料。这种齿轮传动系统是有效的，因此它使有关部件的预期对准方面的性能与热点的限制结合在一起，所述热点对部件的结构和对润滑剂都机械地有害。至于同样也涉及的上述涡轮发动机，其可包括这种行星齿轮系，具体地周转齿轮系，所述行星齿轮系的中心小齿轮可环绕涡轮发动机压气机的轴并旋转地固连到涡轮发动机压气机的轴。特别地，这可能是外齿圈固连到低压压气机的外壳或静态环形环的情况。因此，本专利技术例如适用于行星齿轮系，例如其中固定有外齿圈的周转齿轮系。在这种情况下，由于输出速度(即卫星齿轮架的输出速度)低于输入速度(即中心小齿轮的旋转驱动轴的输入速度)，齿轮系可适用作减速器。例如，行星齿轮架然后可以连接到涡轮发动机上游的风机轮上，其速度因此低于压气机轴的速度。本专利技术介入的另一方面是用于制造滑动轴承枢轴销的方法。事实上，根据专利技术人到目前为止的认知，还没有获得确定的任何方法用于良好地排出热量，甚至在该排出和始终有效地引导的范围之间的有利折衷。这就是如何在此提出一种用于制造上述枢轴销的方法，其外圆周表面如上所述具有润滑剂液体的供应狭槽，使得液体在离开供应狭槽时，在所述外圆周表面的圆周侧面上流动，在所述方法中：-枢轴销的温度场至少在至少一个横向悬臂部分的位置处由TEHD模型所确定，-在该位置标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于行星齿轮滑动轴承的枢轴销(5)，所述枢轴销具有：/n-形成环绕所述枢轴销的轴向通道(15)延伸的中心柄部的部分(23)，所述轴向通道(15)具有轴线(X1)，以及/n-轴向相对的圆周沟槽(25a、25b)，所述圆周沟槽横向地开口，并且使中心柄部(23)的两个轴向相对的横向端部(230a、230b)与枢轴销的两个轴向相对的悬臂横向部分(27a、27b)径向地分离，/n其特征在于，通过至少一个凹槽(65a、65b)挖空至少一个所述悬臂横向部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170912 FR 17584221.一种用于行星齿轮滑动轴承的枢轴销(5)，所述枢轴销具有：
-形成环绕所述枢轴销的轴向通道(15)延伸的中心柄部的部分(23)，所述轴向通道(15)具有轴线(X1)，以及
-轴向相对的圆周沟槽(25a、25b)，所述圆周沟槽横向地开口，并且使中心柄部(23)的两个轴向相对的横向端部(230a、230b)与枢轴销的两个轴向相对的悬臂横向部分(27a、27b)径向地分离，
其特征在于，通过至少一个凹槽(65a、65b)挖空至少一个所述悬臂横向部分。


2.根据权利要求1所述的枢轴销(5)，所述枢轴销(5)为整体件，其中所述枢轴销的中心柄部(23)及其悬臂横向部分(27a、27b)为整体件。


3.根据前述权利要求任一项所述的枢轴销(5)，其中，在所述至少一个凹槽(65a、65b)的横向侧面上，所述悬臂横向部分(27a、27b)为圆周的，但非环形的。


4.根据前述权利要求任一项所述的枢轴销(5)，其中，在所述至少一个沟槽的横向侧面上：
-圆周沟槽(25a、25b)远离所述至少一个凹槽，具有至少一个深度(P)，在该深度的方向上，所述圆周沟槽向枢轴销内侧延伸，从所述悬臂横向部分(27a、27b)的自由横向端(250a、250b)到所述圆周沟槽(25a、25b)的底端(33a)，以及
-所述枢轴销具有圆周，所述至少一个凹槽(65a、65b)延伸至少10％的枢轴销圆周的和/或圆周沟槽(25a、25b)的所述深度(P)。


5.根据前述权利要求任一项所述的枢轴销(5)，其特征在于，所述枢轴销(5)包括在所述两个悬臂横向部分的一个和另一个中分别挖空的至少两个凹槽(65a、65b)。


6.一种飞行器燃气涡轮发动机的行星齿轮系，包括外齿圈(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱莉·玛丽·蕾尼·莱莫恩，亚历克西斯·克劳德·米歇尔·多姆贝克，巴林特·巴普，
申请(专利权)人：赛峰传输系统，
类型：发明
国别省市：法国;FR