飞行器涡轮机的机械减速器制造技术

本发明专利技术涉及特别用于飞行器的涡轮机的机械减速器以及包括这种减速器器的涡轮机。该减速器包括：太阳齿轮，太阳齿轮具有旋转轴线；圈形齿轮，圈形齿轮围绕太阳齿轮延伸并且被构造成围绕所述轴线旋转固定；行星齿轮，行星齿轮与太阳齿轮和圈形齿轮啮合并且行星齿轮由行星架保持，行星架被构造成围绕所述轴线固定或旋转，每个行星齿轮包括用于与太阳齿轮啮合的第一齿部和用于与固定或旋转的圈形齿轮啮合的第二齿部，第一齿部的平均直径为D1，第二齿部的平均直径为不同于D1的D2，其特征在于，每个行星齿轮的第一齿部和第二齿部包括人字形齿并且相对于平面是对称的，该平面垂直于所述轴线并且基本穿过行星齿轮的中间。

【技术实现步骤摘要】
飞行器涡轮机的机械减速器
本专利技术涉及用于涡轮机、特别是飞行器的涡轮机的机械减速器的领域。
技术介绍
现有技术特别包括文献WO-A1-2010/092263、FR-A1-2987416、FR-A1-3008462、FR-A1-3008462、FR-A1-3041054以及US-A-3188888。机械减速器的作用是改变机械系统的输入轴与输出轴之间的速度与转矩之比。新一代双流涡轮机、特别是具有高涵道比的双流涡轮机包括机械减速器，以驱动风扇的轴。通常，减速器的目的是将动力涡轮的所谓的快速旋转速度转换成用于驱动风扇的轴的较慢旋转速度。这种减速器包括被称为太阳齿轮的中心小齿轮、圈形齿轮和被称为行星齿轮的小齿轮，这些行星齿轮在太阳齿轮与圈形齿轮之间啮合。行星齿轮由被称为行星架的支架保持。太阳齿轮、圈形齿轮和行星架是行星式齿轮，原因是太阳齿轮、圈形齿轮和行星架的旋转轴线与涡轮机的纵向轴线X重合。行星齿轮各自具有不同的旋转轴线，该不同的旋转轴线围绕行星式齿轮的轴线均匀地分布在同一操作直径上。这些轴线平行于纵向轴线X。存在多种齿轮箱结构。在双流涡轮机的现有技术中，减速器是行星类型的或周转类型的减速器。在其他类似的应用中，存在所谓的差动式或复合式结构。-在行星式减速器上，行星架是固定的并且圈形齿轮构成沿着与太阳齿轮相反的方向旋转的装置的输出轴。-在周转式减速器上，圈形齿轮是固定的并且行星架构成沿着与太阳齿轮相同的方向旋转的装置的输出轴。-在差动式减速器上，没有元件是旋转固定的。圈形齿轮沿着与太阳齿轮和行星架相反的方向旋转。减速器可包括一个或多个啮合级。该啮合通过不同的方式来实现，例如通过接触、通过摩擦、或者通过磁场来实现。存在多种类型的接触式啮合，例如直线形齿部、螺旋形齿部或人字形齿部。目标发动机的结构的减速比的增加导致所谓的“双级”减速器的使用。实际上，比值超过7左右时，所谓的“单级”技术就失去了吸引力，原因是该“单级”技术不再足够紧凑。因此，必须使用“双级”减速器。在单级技术中，行星齿轮同一齿部与太阳齿轮和圈形齿轮配合。在双级技术中，行星齿轮的与太阳齿轮配合的齿部不同于行星齿轮的与圈形齿轮配合的齿部。通常，行星齿轮的与太阳轮配合的齿部和与圈形齿轮配合的齿部分别具有不同的平均直径。双级减速器的主要问题在于如下事实，即双级减速器相对于与轴线X垂直的平面是不对称的。因此，在下游从内部进入并在上游从外部离开的动力在行星齿轮处产生显著的力矩(术语“上游”和“下游”是指涡轮机中气体的总体流动)。此外，为了在啮合的紧凑性和质量方面有所获益，优选地使用螺旋形齿部。螺旋形齿部在减速器与发动机的交界处产生显著的轴向力。人字形齿部的使用可以解决这些轴向力问题。然而，这不能解决轴承上的力矩问题，并且使减速器的组装和制造变得复杂。本专利技术提出对该技术的改进，该改进是简单、有效和经济的。
技术实现思路
本专利技术涉及涡轮机、特别是飞行器的涡轮机的机械减速器，该减速器包括：-太阳齿轮，该太阳齿轮具有旋转轴线，-圈形齿轮，该圈形齿轮围绕太阳齿轮延伸，-行星齿轮，该行星齿轮与太阳齿轮和圈形齿轮啮合并且该行星齿轮由行星架保持，每个行星齿轮包括用于与太阳齿轮啮合的第一齿部和用于与圈形齿轮啮合的第二齿部，该第一齿部具有平均直径D1，该第二齿部具有平均直径D2，D2小于D1，其特征在于，每个行星齿轮的第一齿部和第二齿部相对于如下平面是对称的，该平面垂直于所述轴线并且基本上穿过行星齿轮的中间。并且第一齿部和第二齿部中的每一个均包括人字形齿，第一齿部的人字形部由第一齿部的上游齿形成，该第一齿部的上游齿与第一齿部的下游齿以布置在平面的两侧上的方式分隔开，第二齿部的上游齿与第二齿部的下游齿由第一齿部分隔开。使用具有对称齿部的行星齿轮使得可以解决行星齿轮的轴承处的上述力矩问题。此外，行星齿轮的齿部是人字形的，以优化减速器的紧凑性和啮合。在该专利申请中，带有人字形齿的齿部是指包括指向不同方向的两组齿的齿部。第一组齿相对于第一组齿延伸所围绕的轴线是倾斜的，而第二组齿相对于第二组齿的轴线不同地倾斜。因此，两组齿相对于彼此倾斜以形成人字形。根据本专利技术的减速器可包括彼此单独采用或彼此组合采用的以下特征中的一个或多个：-第一齿部的上游齿与第一齿部的下游齿由环形凹槽分隔开；-每个行星齿轮包括圆柱形主体和环形腹板，该环形腹板从该主体的中间基本径向向外延伸，第二齿部的齿位于主体的轴向端部处，并且第一齿部的齿位于腹板的外周界处；-太阳齿轮包括如下齿部，该齿部带有人字形齿并且包括分别位于所述平面的两侧上的上游齿和下游齿；-圈形齿轮包括如下齿部，该齿部带有人字形齿并且包括上游齿和下游齿，该上游齿和下游齿分别位于所述平面的两侧上并由第二齿部彼此分隔开；-圈形齿轮的齿分别由彼此固定在圈形齿轮架上的两个圈承载；-圈形齿轮架相对于所述平面具有大致双锥形的和基本对称的形状，所述平面穿过圈形齿轮架的最大直径的中间；-圈形齿轮架在圈形齿轮架的端部包括用于引导行星架或引导行星架的驱动轴的轴承；-圈形齿轮被构造成围绕所述轴线旋转固定，并且行星架被构造成围绕该轴线旋转移动。本专利技术进一步涉及涡轮机、特别是飞行器的涡轮机，该涡轮机包括上文描述的机械减速器。附图说明其他特征和优点将从参考附图对本专利技术的非限制性实施例进行的以下描述中显现，在附图中：图1是使用本专利技术的涡轮机的示意性轴向截面图，图2是机械减速器的局部轴向截面图，图3是机械减速器的另一局部轴向截面图，并且示出了本专利技术之前的技术，图4是根据本专利技术的减速器的示意性轴向截面透视图，图5是图4中的减速器的另一示意性轴向截面图。具体实施方式图1描述了涡轮机1，该涡轮机通常包括风扇S、低压压缩机1a、高压压缩机1b、环形燃烧室1c、高压涡轮1d、低压涡轮1e以及排气喷嘴1h。高压压缩机1b和高压涡轮1d通过高压轴2连接并且与高压轴2一起形成高压(HP)主体。低压压缩机1a和低压涡轮1e通过低压轴3连接并且与低压轴3一起形成低压(LP)主体。风扇S由风扇轴4驱动，该风扇轴由LP轴3借助于减速器6驱动。该减速器6通常为行星类型的或周转类型的。以下描述涉及周转类型的减速器，该减速器的行星架和太阳齿轮是旋转的，该减速器的圈形齿轮相对于发动机是固定的。减速器6被定位在涡轮机的上游部分中。固定结构在此示意性地包括构成发动机壳体或定子5的上游部分5a和下游部分5b，该固定结构被布置成形成围绕减速器6的外壳E。在本文中，该外壳E在上游被轴承(该轴承允许使风扇轴4穿过)的水平处的密封件封闭并且在下游被在LP轴3所穿过的水平处的密封件封闭。图2示出了周转式减速器6。在输入侧上，减速器6例如通过内花键7a连接到LP轴3。以这种方式，LP轴3驱动被称为太阳齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.特别是用于飞行器的涡轮机(1)的机械减速器(60)，所述减速器包括：/n-太阳齿轮(70)，所述太阳齿轮具有旋转轴线(X)，/n-圈形齿轮(90)，所述圈形齿轮围绕所述太阳齿轮(70)延伸，/n-行星齿轮(80)，所述行星齿轮与所述太阳齿轮(70)和所述圈形齿轮(90)啮合并且所述行星齿轮由行星架(100)保持，每个行星齿轮(80)包括用于与所述太阳齿轮(70)啮合的第一齿部(82)和用于与所述圈形齿轮(90)啮合的第二齿部(84)，所述第一齿部具有平均直径D1，所述第二齿部具有平均直径D2，平均直径D2不同于平均直径D1，所述第一齿部和所述第二齿部(82，84)中的每一个包括人字形齿(82d1，82d2，84d1，84d2)，/n其特征在于，每个行星齿轮(80)的第一齿部和第二齿部(82，84)相对于平面(H)是对称的，所述平面垂直于所述轴线(X)并且穿过所述行星齿轮(80)的中间，/n并且所述第一齿部的人字形部由所述第一齿部(82)的上游齿(82d1)形成，所述第一齿部的上游齿与所述第一齿部(82)的下游齿(82d2)以布置在所述平面(H)的两侧上的方式分隔开，所述第二齿部(84)的上游齿(84d1)与所述第二齿部(84)的下游齿(84d2)通过所述第一齿部(82)分隔开。/n...

【技术特征摘要】
20190416 FR 19040521.特别是用于飞行器的涡轮机(1)的机械减速器(60)，所述减速器包括：
-太阳齿轮(70)，所述太阳齿轮具有旋转轴线(X)，
-圈形齿轮(90)，所述圈形齿轮围绕所述太阳齿轮(70)延伸，
-行星齿轮(80)，所述行星齿轮与所述太阳齿轮(70)和所述圈形齿轮(90)啮合并且所述行星齿轮由行星架(100)保持，每个行星齿轮(80)包括用于与所述太阳齿轮(70)啮合的第一齿部(82)和用于与所述圈形齿轮(90)啮合的第二齿部(84)，所述第一齿部具有平均直径D1，所述第二齿部具有平均直径D2，平均直径D2不同于平均直径D1，所述第一齿部和所述第二齿部(82，84)中的每一个包括人字形齿(82d1，82d2，84d1，84d2)，
其特征在于，每个行星齿轮(80)的第一齿部和第二齿部(82，84)相对于平面(H)是对称的，所述平面垂直于所述轴线(X)并且穿过所述行星齿轮(80)的中间，
并且所述第一齿部的人字形部由所述第一齿部(82)的上游齿(82d1)形成，所述第一齿部的上游齿与所述第一齿部(82)的下游齿(82d2)以布置在所述平面(H)的两侧上的方式分隔开，所述第二齿部(84)的上游齿(84d1)与所述第二齿部(84)的下游齿(84d2)通过所述第一齿部(82)分隔开。


2.根据前一项权利要求所述的机械减速器(60)，其中，所述第一齿部(82)的上游齿(82d1)与所述第一齿部(82)的下游齿(82d2)由环形凹槽(89)分隔开。


3.根据前述权利要求中任一项所述的机械减速器(60)，其中，每个行星齿轮(80)包括圆柱形主体(86)和环形腹板(88)，所述环形腹板从该主体(86)...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德瑞安·路易斯·西蒙，西蒙·罗伊克·克莱门特·勒费弗尔，纪尧姆·皮埃尔·莫利，
申请(专利权)人：赛峰传动系统公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR