一种航空齿轮用阻尼环装置制造方法及图纸

本申请公开了一种航空齿轮用阻尼环装置，设置有开口且安装在齿轮的安装槽内，所述阻尼环装置的横截面由半圆面与矩形面组合而成，阻尼环装置的开口处对称设置有装配分解槽，阻尼环装置在开口处的相对测设置有若干平衡孔；位于安装槽内的阻尼环装置呈圆形，在阻尼环装置的中性线上多个点与安装槽接触，阻尼环装置上各点曲率半径相等，根据均匀环在安装状态下阻尼环装置各处的压力相等、阻尼环装置的中性线在安装状态下与自由状态下对应的弧长长度不变、以及中性线在自由状态下，安装状态下的曲率半径与弯矩的关系，求解出安装状态下阻尼环装置各点在自由状态下对应的点的坐标得到阻尼环装置在自由状态下的线型。本申请减振效果更好，装拆方便。装拆方便。装拆方便。

【技术实现步骤摘要】
一种航空齿轮用阻尼环装置


[0001]本申请涉及航空部件
，特别地，涉及一种航空齿轮用阻尼环装置。

技术介绍

[0002]航空发动机附件传动齿轮上采用的阻尼环通过在圆环上开口，做成开口环。现在常用的阻尼环有两种截面形式，一种是圆截面，一种矩形截面。圆截面阻尼环由于齿轮结构尺寸限制，在不影响齿轮强度和寿命的前提下，圆截面的直径受到限制，因此，阻尼环装置的重量很小，能提供的阻尼有限，而矩形截面的阻尼环相较于圆形阻尼环结构设计更加灵活，可以通过增加径向宽度的方法增加阻尼环装置的重量，提高其能提供的阻尼，但是一方面质量过大会影响齿轮原本的动态特性，而且质量达到一定程度后再增加重量，阻尼环装置的阻尼特性增加不在显著；另一方面，在齿轮发生共振时，与安装面的接触面为圆柱面，相比于圆截面阻尼环装置的圆球面，在阻尼环轴向厚度与圆截面直径相等的情况下，圆截面与安装槽的接触面积更大。
[0003]现有的矩形截面阻尼环与圆截面阻尼环由于其结构不完全对称，对于齿轮的动平衡会产生影响，从而影响齿轮在工作过程中的动态特性，为解决此问题，这两种阻尼环需要与齿轮装配在一起后进行组合动平衡。而齿轮在工作一段时间后，进行齿轮检查时，比如磁粉检查，就需要将阻尼环分解下来，下次装配的时候又需要重新做组合动平衡，这样造成分解检查工作变得复杂。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种航空齿轮用阻尼环装置，以解决现有航空发动机附件传动齿轮上采用的阻尼环难以同时兼顾结构尺寸设计灵活性、在齿轮发生共振时有更多接触面积、安装拆卸工作复杂的技术问题。
[0005]本申请采用的技术方案如下：
[0006]一种航空齿轮用阻尼环装置，设置有开口且安装在齿轮的安装槽内，所述阻尼环装置的横截面由半圆面与矩形面组合而成，其中，所述半圆面的直径与与矩形面的一边重合，所述矩形面朝向所述阻尼环装置的中心，所述半圆面则朝向安装槽的底面，所述阻尼环装置的开口处对称设置有装配分解槽，所述阻尼环装置在开口处的相对测设置有若干平衡孔；位于安装槽内的阻尼环装置呈圆形，在阻尼环装置的中性线上多个点与安装槽接触，所述阻尼环装置上各点曲率半径相等，根据均匀环在安装状态下阻尼环装置各处的压力相等、阻尼环装置的中性线在安装状态下与自由状态下对应的弧长长度不变、以及中性线在自由状态下，安装状态下的曲率半径与弯矩的关系，求解出安装状态下阻尼环装置各点在自由状态下对应的点的坐标，从而得到阻尼环装置在自由状态下的线型。
[0007]进一步地，所述阻尼环装置的横截面的长宽比满足：
[0008]1/4≤a/b≤2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0009]其中，a为阻尼环装置的横截面的宽度，b为阻尼环装置的横截面的长度。
[0010]进一步地，所述阻尼环装置的重量小于等于所述齿轮重量的3％。
[0011]进一步地，安装状态下阻尼环装置各点在自由状态下对应的点的坐标求解包括步骤：
[0012]将阻尼环装置的中性线置于极坐标上，利用矢量半径ρ＝r+u和ψ
′
＝ψ
‑
η来表示阻尼环装置的自由形状，得到：
[0013]M＝p0r2(1+cosψ)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0014]其中，p0为环上作用的均匀径向压力且p0＝常数，r为压缩状态的阻尼环中性线半径，ψ为阻尼环装置上某点自由状态下与x轴的夹角；ψ
′
为阻尼环装置上某点装配状态下与x轴的夹角；η为阻尼环装置上某点装配状态下与自由状态下角度变化量；M为压缩状态下，阻尼环装置开口处到某点之间一段由p0形成的对某点处形成弯矩；
[0015]由勃由森涅斯克方程可知：
[0016][0017]其中，R为自由状态的阻尼环装置中性线半径；u为阻尼环装置上某点由自由状态到装配状态时的径向位移；E为阻尼环装置材料的弹性模量；I为阻尼环装置的截面惯性距；
[0018]将式(2)代入式(3)求解微分方程可得：
[0019][0020]根据阻尼环装置的中性线的应变为零，即中性线的相对伸长量实际上等于零，可得：
[0021][0022]根据普雷斯科特的推导，这一项比其他两项小，可以忽略不计，因此可得出：
[0023][0024]将式(4)代入式(6)可得：
[0025][0026]进一步地，在阻尼环装置的中性线上取20个以上的点与安装槽接触。
[0027]相比现有技术，本申请具有以下有益效果：
[0028]本申请提供了一种航空齿轮用阻尼环装置，其中，所述阻尼环装置的横截面由半圆面与矩形面组合而成，其中，所述半圆面的直径与与矩形面的一边重合，所述矩形面朝向所述阻尼环装置的中心，所述半圆面则朝向安装槽的底面，所述阻尼环装置的开口处对称设置有装配分解槽，所述阻尼环装置在开口处的相对测设置有若干平衡孔；位于安装槽内的阻尼环装置呈圆形，在阻尼环装置的中性线上多个点与安装槽接触，所述阻尼环装置上各点曲率半径相等，阻尼环装置在自由状态下的线型根据均匀环在安装状态下阻尼环装置各处的压力相等、阻尼环装置的中性线在安装状态下与自由状态下对应的弧长长度不变、
以及中性线在自由状态下，安装状态下的曲率半径与弯矩的关系，求解出安装状态下阻尼环装置各点在自由状态下对应的点的坐标得到。
[0029]本申请的阻尼环装置的横截面形状为矩形与圆柱面的组合，比圆截面阻尼环结构尺寸设计更加灵活，径向尺寸可根据减振需要有很大的调整空间，受齿轮结构限制小；比矩形阻尼环在齿轮发生共振时有更多接触面积的阻尼环，这种阻尼环装置比上述两种阻尼环都能提供更多的阻尼，起到更好的减振效果。并且，所述阻尼环装置上设置平衡孔与装配分解孔，所述平衡孔可使阻尼环装置与齿轮之间无特殊角向安装位置要求，可以按任意角向位置安装阻尼环装置，在齿轮上只需做零件本身动平衡即可，不需要重复做组合动平衡；装配分解孔可便于阻尼环装置的装配与拆卸过程；本申请与现有的阻尼环相比，所述阻尼环装置与齿轮上的安装槽槽底有更大的接触面积，可为齿轮提供更多的阻尼，从而提高阻尼环装置的减振效果。
附图说明
[0030]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0031]图1是本申请优选实施例的航空齿轮用阻尼环装置的主视示意图。
[0032]图2是本申请优选实施例的航空齿轮用阻尼环装置横截面示意图。
[0033]图3是本申请优选实施例的航空齿轮用阻尼环装置安装状态与自由状态结构示意图。
[0034]图4是本申请优选实施例的航空齿轮用阻尼环装置装配示意图。
[0035]图中：
[0036]1、装配分解槽；2、平衡孔；3、自由状态下的阻尼环；3、自由状态下的阻尼环；4、安装状态下的阻尼环；5、中性线；6、齿轮；7、阻尼环装置。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空齿轮用阻尼环装置，设置有开口且安装在齿轮的安装槽内，其特征在于，所述阻尼环装置的横截面由半圆面与矩形面组合而成，其中，所述半圆面的直径与与矩形面的一边重合，所述矩形面朝向所述阻尼环装置的中心，所述半圆面则朝向安装槽的底面，所述阻尼环装置的开口处对称设置有装配分解槽，所述阻尼环装置在开口处的相对测设置有若干平衡孔；位于安装槽内的阻尼环装置呈圆形，在阻尼环装置的中性线上多个点与安装槽接触，所述阻尼环装置上各点曲率半径相等，根据均匀环在安装状态下阻尼环装置各处的压力相等、阻尼环装置的中性线在安装状态下与自由状态下对应的弧长长度不变、以及中性线在自由状态下，安装状态下的曲率半径与弯矩的关系，求解出安装状态下阻尼环装置各点在自由状态下对应的点的坐标，从而得到阻尼环装置在自由状态下的线型。2.根据权利要求1所述的航空齿轮用阻尼环装置，其特征在于，所述阻尼环装置的横截面的长宽比满足：1/4≤a/b≤2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，a为阻尼环装置的横截面的宽度，b为阻尼环装置的横截面的长度。3.根据权利要求1所述的航空齿轮用阻尼环装置，其特征在于，所述阻尼环装置的重量小于等于所述齿轮重量的3％。4.根据权利要求1所述的航空齿轮用阻尼环装置，其特征在于，安装状态下阻尼环装置各点在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，
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：