一种航空发动机单轴齿扇传动结构的制作方法

本实用涉及航空发动机技术领域，特别是一种航空发动机单轴齿扇传动结构。

背景技术：

航空发动机在驱动风扇和压气机动作时，通常分别通过传动结构进行传递，最常见的传动结构为齿轮箱的传递，并且这些齿轮箱增设在航空发动机外作为附属结构，从而造成了航空发动机的大体量。

本公司设计一种航空发动机单轴齿扇传动结构，改变传统的齿轮箱外设的方式，有效减小航空发动机的体量，缩小航空发动机的安装空间；并且要求在设计时不影响发动机总体气动性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、体量小、共轴不同速、不影响总体气动性能、可靠性高的航空发动机单轴齿扇传动结构。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种航空发动机单轴齿扇传动结构，包括：

由支撑安装座和行星齿轮箱支座形成的齿轮箱，两者均安装在发动机承力机匣上；

风扇，其经风扇主轴和风扇支撑轴承安装在支撑安装座的轴线处；

压气机主轴，其外套设太阳轮后与行星轮啮合，所述行星轮设置在行星齿轮箱支座上；

风扇均载浮动连接轴，其一端呈轴状而另一端呈阔口状，其轴状的一端与风扇主轴相连，其阔口状的一端安装有分半内齿圈半环，分半内齿圈半环与行星轮啮合。

优选地，所述的浮动连接轴的轴状端同轴线地插入风扇主轴内相连。有效地保证两者同轴心转动。

进一步地，所述的行星轮经行星齿轮支撑轴承安装在行星齿轮销轴上；所述行星齿轮销轴安装在行星齿轮箱支座上。

进一步地，所述的行星齿轮销轴的两端分别安装在行星齿轮箱支座、行星架盖板上；而行星架盖板通过行星固定架经行星架固定螺栓固定在行星齿轮箱支座上。

优选地，所述的分半内齿圈半环的结结构为两个环形圈，两者均具有内齿，两者的内齿方向相反，其对应的行星轮也具有两圈相应的方向相反的齿，两者通过相应螺栓固定在风扇均载浮动连接轴上。

优选地，所述的分半内齿圈半环与行星轮之间通过人字齿啮合，行星轮和太阳轮通过人字齿啮合。不会形成附加的轴向力。

本实用新型具有以下优点：

（1）通过将支撑安装座和行星齿轮箱座一起形成齿轮箱，该齿轮箱位于发动机内流道中，有效减小了整个发动机的体积，且其不影响发动机总体气动性能；

（2）发动机承力机匣通过行星齿轮箱支座带动风扇均载浮动连接轴转动，风扇均载浮动连接轴一端转动风扇主轴转动，而另一端经行星轮、太阳轮带动压气机主轴转动，从而保证了风扇主轴与压气机主轴之间共轴不共速转动，使得两个轴之间不会通过齿轮箱产生径向分力，即便在大转速（相比于普通转速而言）下，依然不会发生太大的震动；

（3）分半内齿圈半环与行星轮、行星轮和太阳轮，均采用人字齿啮合传动，于是分半内齿圈半环与太阳轮产生的轴向分力互相抵消，不会给航空发动机带来轴向的附加力；

（4）行星架盖板、行星齿轮销轴、行星固定架以及分半内齿圈半环的设置，实现行星轮和太阳轮的装配，拆解简单、方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型除风扇后的结构示意图；

图3为风扇均载浮动连接轴、压气机主轴安装在发动机承力机匣上的结构示意图；

图4为风扇均载浮动连接轴与压气机主轴传动安装的结构示意图；

图5为风扇均载浮动连接轴上安装分半内齿圈半环的结构示意图；

图中：1-风扇主轴，2-风扇主轴轴承，3-支撑安装座，4-行星齿轮箱支座，5-分半内齿圈半环，6-行星固定架，7-行星架固定螺栓，8-行星轮，9-压气机主轴，10-太阳轮，11-行星架盖板，12-行星齿轮销轴，13-行星齿轮支撑轴承，14-风扇，15-风扇均载浮动连接轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1~图5所示，一种航空发动机单轴齿扇传动结构，包括齿轮箱、风扇14和压气机主轴19和风扇均载浮动连接轴5；将齿轮箱设置在发动机内流道中，具体地安装在发动机承力机匣内，齿轮箱通过风扇均载浮动连接轴5分别带动风扇14、压气机主轴16转动。

如图2所示，齿轮箱由支撑安装座3和行星齿轮箱支座4形成，两者分别为齿轮箱的左箱体和右箱体且通过螺母同轴心地固定在发动机承力机匣内。在行星齿轮箱支座4上沿轴心的周向设置有多个5个行星轮8；压气机主轴16一端穿过行星齿轮箱支座4后伸入齿轮箱内壁，该端上套设有太阳轮10，太阳轮10与5个行星轮8啮合。5个行星轮8可以实现功率分流、载荷分配。

风扇均载浮动连接轴5一端呈轴状插入风扇主轴1内相连，能效地保证两者同轴心转动，而另一端则呈阔口状，其阔口处固定安装有分半内齿圈半环5；分半内齿圈半环5的内壁呈齿状，其与行星轮8啮合。

风扇主轴1穿过支撑安装座3且两者之间通过风扇主轴轴承2装配。风扇主轴1的一端与风扇均载浮动连接轴5通过套齿花键插入地相连，而另一端装有风扇14。

本实施例中，行星架盖板13通过行星固定架6经行星架固定螺栓7固定在行星齿轮箱支座4上，而行星齿轮销轴12的两端分别安装在行星齿轮箱支座4、行星架盖板13上；行星轮8经行星齿轮支撑轴承安装在行星齿轮销轴12上。

本实施例中，所述的分半内齿圈半环5的结构为两个环形圈，两者均具有内齿，两者的内齿方向相反，其对应的行星轮也具有两圈相应的方向相反的齿，两者通过相应螺栓固定在风扇均载浮动连接轴15上。

本实施例中，所述的分半内齿圈半环5的一个环形圈与行星轮8之间通过人字齿啮合，且该环形圈的内齿沿逆时针倾斜；分半内齿圈半环5的另一个环形圈与行星轮8之间也通过人字齿啮合，该环形圈的内齿沿顺时针倾斜。从而让分半内齿圈半环5与与行星轮8之间的轴向分力抵消。

太阳轮和行星轮也采用人字齿啮合的方式，但每个轮自身的齿均沿逆时针倾斜（或者均沿顺时针倾斜）。

本方案中，太阳轮10通过套齿花键与压气机主轴9相连，一起构成输入端。

工作时，压气机主轴9转动时带动太阳轮10自转，太阳轮10自转带动行星轮8转动，行星轮8转动经分半内齿圈半环5带动风扇主轴1转动，风扇主轴1转动时带动风扇14转动。

上述实施例仅表达了较为优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种航空发动机单轴齿扇传动结构，其特征在于：包括：

由支撑安装座（3）和行星齿轮箱支座（4）形成的齿轮箱，两者均安装在发动机承力机匣上；

风扇（14），其经风扇主轴（1）和风扇支撑轴承（2）安装在支撑安装座（3）的轴线处；

压气机主轴（9），其外套设太阳轮（10）后与行星轮（8）啮合，所述行星轮（8）设置在行星齿轮箱支座（4）上；

风扇均载浮动连接轴（15），其一端呈轴状而另一端呈阔口状，其轴状的一端与风扇主轴（1）相连，其阔口状的一端安装有分半内齿圈半环（5），分半内齿圈半环（5）与行星轮（8）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机单轴齿扇传动结构，其特征在于：所述的浮动连接轴（15）的轴状端同轴线地插入风扇主轴（1）内相连。

3.根据权利要求2所述的一种航空发动机单轴齿扇传动结构，其特征在于：所述的行星轮（8）经行星齿轮支撑轴承安装在行星齿轮销轴（12）上；

所述行星齿轮销轴（12）安装在行星齿轮箱支座（4）上。

4.根据权利要求3所述的一种航空发动机单轴齿扇传动结构，其特征在于：所述的行星齿轮销轴（12）的两端分别安装在行星齿轮箱支座（4）、行星架盖板（13）上；

所述行星架盖板（13）通过行星固定架（6）经行星架固定螺栓（7）固定在行星齿轮箱支座（4）上。

5.根据权利要求4所述的一种航空发动机单轴齿扇传动结构，其特征在于：所述的分半内齿圈半环（5）的结构为两个环形圈，两者均具有内齿，两者的内齿方向相反，其对应的行星轮也具有两圈相应的方向相反的齿，两者通过相应螺栓固定在风扇均载浮动连接轴（15）上。

6.根据权利要求4或5所述的一种航空发动机单轴齿扇传动结构，其特征在于：所述的分半内齿圈半环（5）与行星轮（8）之间通过人字齿啮合，行星轮（8）和太阳轮（10）通过人字齿啮合。

技术总结
实用新型涉及一种航空发动机单轴齿扇传动结构，包括：由支撑安装座和行星齿轮箱支座形成的齿轮箱，两者均安装在发动机承力机匣上；风扇，其经风扇主轴和风扇支撑轴承安装在支撑安装座的轴线处；压气机主轴，其外套设太阳轮后与行星轮啮合，所述行星轮设置在行星齿轮箱支座上；风扇均载浮动连接轴，其一端呈轴状而另一端呈阔口状，其轴状的一端与风扇主轴相连，其阔口状的一端安装有分半内齿圈半环，分半内齿圈半环与行星轮啮合。本实用新型达到的有益效果是：结构紧凑、体量小、共轴不同速、不影响总体气动性能、可靠性高。

技术研发人员：彭秋林;张晨;李成;夏长江;王海峰
受保护的技术使用者：广汉天空动力机械有限责任公司
技术研发日：2020.12.31
技术公布日：2021.08.24