本发明涉及一种用于直升机的传动系统和配备有这种传动系统的直升机。
背景技术：
参照所附的图1的示意图，可看到直升机具有至少一个发动机，直升机包括舱室2和传动系统3。
直升机1配备有用于其升起和推进的主旋翼11以及抗扭矩尾旋翼12。
传动系统3包括至少一个能够提供机械功率的发动机4、减速齿轮5和主齿轮箱6，主齿轮箱6的功能是将该发动机4的功率传递到两个旋翼以旋转地驱动这两个旋翼。主发动机11和尾旋翼12的旋转通过分别标记为61和62的两个轴实现。
在图1中示出的示例中，发动机4包括压气机41、燃烧室42和涡轮43。
发动机4还可以是内燃机或电动机。
减速齿轮5包括减小发动机4的发动机轴的旋转速度的一系列齿轮对。减速齿轮5的输出轴联接到主齿轮箱6的输入轴，以将发动机扭矩传递到主齿轮箱6的输入轴。
此后，在说明书和权利要求书中，术语“前”和“后”相对于直升机1的前部av和后部ar来解释。
减速齿轮5容纳在减速齿轮箱内部，减速齿轮箱通常具有两个部分，即较小的“前壳体”和“后壳体”。前壳体本身附接到主齿轮箱6。
因此，减速齿轮5不仅具有机械功率传递功能，而且具有发动机4相对于直升机的舱室2的结构保持功能。
在现有技术中，直升机1的发动机4和减速齿轮5的悬吊在两个点实现，即：
–在前部，在减速齿轮5的前壳体和主齿轮箱6之间的接口i处，以阻止四个自由度，即沿着轴线x、y和z平移(tx、ty和tz)以及围绕轴线x旋转mx，以及
–在尾部，通过相对于发动机的旋转轴线在径向的两个后悬吊杆b，后悬吊杆b将发动机4连接到发动机的地板20，以阻止两个自由度，即沿着轴线y和z平移ty和tz。将注意到的是，在图1中只有一个杆b是可见的。
因此，发动机4均衡地安装在直升机1中。
此外，安全标准强制要求在任何情况下，即在直升机的正常操作期间、在限制载荷条件下(例如在硬着陆期间)或者在极限载荷情况下，发动机4保持与直升机1及其舱室2成一体。
现有技术的一种已知解决方案出现在所附的图2中，图2示出了减速齿轮的前壳体的前端的纵向截面图。遵照现有技术的该前壳体被标记为cav。
在该图中，可以看到现有技术的减速齿轮的输出轴a具有纵向轴线x-x’。输出轴a容纳在前壳体cav中。
用于附接发动机的法兰br插入在主齿轮箱6和从前壳体cav朝着外部突出的环形衬套c之间。
更确切地，该法兰br具有环形套筒的形状，该法兰br的前边缘朝着外部折叠以形成前衬套coav，该法兰br的后边缘朝着内部折叠以形成后衬套coar。
该法兰br与纵向轴线x-x’同轴地安装，使得其后衬套coar附接例如螺纹紧固到前壳体cav的环形衬套c，以及前衬套coav附接例如螺纹紧固到主齿轮箱6的壁。
该法兰br被认为是关键部件。它采用由钢制成且尺寸过大的厚重部件的形式，以提高其机械强度。
这些标准的满足对法兰的质量具有不利影响且对其成本具有不利影响。
技术实现要素：
本发明具有的目的在于在减速齿轮的前壳体破裂的情况下，保持发动机与直升机，更确切地与主齿轮箱，成一体，同时还避免了现有技术的已知的缺点。
为此，本发明涉及一种用于直升机的传动系统，该传动系统包括至少一个提供机械功率的发动机、减速齿轮和设计成旋转地驱动所述直升机的旋翼的主齿轮箱，减速齿轮包括输出轴，输出轴被所述发动机旋转地驱动并与所述主齿轮箱的输入轴旋转地联接，减速齿轮容纳在呈两个装配部件的形式的壳体中，所述两个装配部件被称为“前壳体”和“后壳体”，所述输出轴通过安装在所述壳中的多个滚动轴承旋转地支撑和引导。
遵照本发明，该传动系统包括被指定成“冗余的”安装件，该冗余安装件围绕输出轴设置且设置在所述主齿轮箱的壁和前壳体的前端之间，以及该冗余安装件被构造成并且尺寸设置成附接到主齿轮箱的所述壁和前壳体的前端，以在所述前壳体破裂的情况下，建立经过所述减速齿轮的输出轴和所述滚动轴承穿过该冗余安装件的次级载荷吸收路径。
由于本发明的这些特征，使得当前壳体处于良好状况时，冗余安装件不吸收任何载荷。另一方面，在前壳体破裂的情况下，该冗余安装件建立存在于前壳体/主齿轮箱接口处的载荷的次级吸收路径，并将这些载荷传递到结构的其余部分，尤其传递到减速齿轮的输出轴。
因此，通过重新引导输出轴的原始功能针对将传动系统保持在直升机上的的载荷建立次级吸收路径，以及针对不同滚动轴承的载荷建立次级吸收路径。
根据本发明的单独地或组合地采用的其他有利的且非限制性的特征：
–冗余安装件包括凸部分和凹部分，凸部分和凹部分构造成使得它们能够装配，凹部分设置有被内部环围绕的中央开口，该凹部分围绕输出轴设置，使得输出轴穿过所述中央开口，该凹部分在其外周处附接到主齿轮箱的所述壁和前壳体的前端，凸部分围绕减速齿轮的输出轴设置并插入在凹部分的中央开口中，冗余安装件的凸部分和凹部分以及前壳体被构造成和尺寸设置成：当利用穿过所述凹部分的附接螺栓将所述凸部分附接到所述前壳体时，凸部分抵靠滚动轴承中被称为“前轴承”的轴承的外部环，在冗余安装件的凸部分和凹部分之间存在第一功能间隙，并且在凹部分和所述前壳体之间存在第二功能间隙；
–前壳体设置有用于所述输出轴的接纳凹部，该凹部在其前端处被钻出有螺纹开口的环形前边缘围绕，冗余安装件的凸部分包括管状套筒，管状套筒在其前端处通过被称为“前衬套”的外周衬套延伸，外周衬套钻出有多个附接开口，凹部分的内部环设置有附接开口，冗余安装件的凸部分设置成使得减速齿轮的输出轴穿过其管状套筒的中央通道，减速齿轮的输出轴穿过冗余安装件的中央开口并部分地容纳在前壳体的接纳凹部中，所述凸部分利用附接螺栓附接到前壳体，所述附接螺栓穿过凸部分的附接开口、设置在内部环中的附接开口以及前壳体的螺纹开口；
–小齿轮与旋转地驱动小齿轮的输出轴过盈配合，该小齿轮部分地容纳在前壳体中且部分地容纳在后壳体中，所述小齿轮和所述输出轴通过安装在前壳体中被称为“中间件”的滚动轴承和安装在后壳体中被称为“后部件”的滚动轴承而被旋转地支撑和引导，在前壳体破裂的情况下，次级载荷吸收路径穿过冗余安装件、输出轴和所述滚动轴承；
–冗余安装件包括凹部分，凹部分具有环形形状并包括外部外周环，外部外周环钻出有第一系列的附接开口，前壳体包括具有平坦径向环形部分的前衬套，平坦径向环形部分钻出有第一附接开口，冗余安装件的凹部分利用螺栓和螺母通过螺纹紧固来附接到前衬套的所述平坦径向环形部分和主齿轮箱的壁，所述螺栓穿过主齿轮箱的壁、凹部分的外部环的所述第一附接开口以及前壳体的前衬套的平坦径向环形部分的所述第一附接开口；
–冗余安装件的凹部分的内部环和外部环是平坦的并在两个不同的平行平面中延伸，并且通过朝着所述凹部分的中央开口的内部倾斜的中间环形部分彼此接合；
–所述凹部分的倾斜的中间环形部分设置有油排放开口；
–冗余安装件的凹部分的外部环设置有第二附接开口，以允许前壳体的前衬套上的附接螺栓穿过；
–冗余安装件的凸部分在内部设置有旋转密封件，旋转密封件的固定环附接到凸部分的中央通道的内部，旋转密封件的旋转环与减速齿轮的输出轴旋转地成一体；
–减速齿轮的输出轴设置有围绕该输出轴的自由端过盈配合的运动接受套筒，旋转密封件的旋转环安装在前轴承的内部环和所述运动接受套筒的后端之间；
–凸部分的管状套筒的后端钻出有多个排放开口，当凸部分附接到前壳体时，该多个排放开口面对旋转密封件的旋转环布置。
本发明还涉及一种直升机，该直升机配备有前面提到的传动系统。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从现在将参照附图对本发明作出的描述中显现，附图通过指示但不限制的方式表示本发明的可能的实施例。
在这些附图中：
–图1是示出设置有传动系统的直升机的示意图，
–图2是根据现有技术的用于直升机的传动系统的减速齿轮的前端的纵向截面图，
–图3是遵照本发明的配备有冗余安装件的传动系统的减速齿轮的前端的透视分解图，
–图4是图3的减速齿轮的一部分的处于放大比例的纵向截面图，该部分沿着由图3的线iv-iv物化的剖面p4截取，部件以装配状态示出，以及
–图5是遵照本发明的传动系统的减速齿轮的一部分的纵向截面图，该部分穿过在图3中示出的、但是延伸到图3中看到的元件之外的后部的剖面p5。
具体实施方式
在图3至图5中，可看到减速齿轮5的一部分，更确切地，可看到减速齿轮5的前部。
减速齿轮5包括输出轴50，输出轴50由发动机4的驱动轴(在这些图中看不见)优选地通过包括小齿轮54的一定数量的齿轮对旋转地驱动。
输出轴50沿着纵向轴线x-x’延伸。输出轴50在其前端的外周处具有一系列花键51。
运动接受套筒52安装在输出轴50的前端。
该套筒52在其内部具有能够与花键51配合的一系列内部花键520。
套筒52还在其前端处具有外周前衬套521，外周前衬套521钻出有多个开口522。
套筒52与输出轴50联接，使得花键520和51配合。套筒52通过螺母53例如自锁螺母轴向地保持在该位置。
轴50的旋转驱动套筒52的旋转。套筒52可与主齿轮箱6的输入轴联接，该输入轴配备有类似于套筒52但是未在图中示出的套筒。这两个套筒可通过穿过开口522设置的螺栓装配。
减速齿轮5容纳在保护减速齿轮5的壳的内部，该壳由通过合适的附接装置彼此装配的两部分制成，这两部分即保护减速齿轮的前端、位于主传动装置6附近的前壳体7和在图5中仅可看到其一部分的后壳体7’。
前壳体7更易碎，原因是它具有比后壳体7’小的尺寸。
前壳体7包括凹部70，凹部70用于接纳减速齿轮的具有纵向轴线x-x’的输出轴50。有利地，减速齿轮的输出轴50的前端被支撑在凹部70处，并通过被称为“前轴承”71例如滚珠轴承的滚动轴承旋转地引导。
优选地，前壳体7在凹部70的内部具有肩部72，肩部72设计成朝着后部轴向地阻止所述前轴承71的外部环711。
该前轴承71还包括内部环712和多个球713。
壳70在前侧由前环形边缘73界定，螺纹开口设置在前环形边缘73中。
有利地，该边缘73包括多个凸耳730，凸耳730的数量例如为4、优选地在边缘73的外周上均匀地分布。螺纹开口731钻进这些凸耳730中。
凸耳730和前边缘73的平坦前部面标记为732。
前壳体7还在其外周处设置有被称为“前衬套”的衬套74。
在图中示出的示例性实施例中，衬套74包括环形径向部分741，环形径向部分741朝着前部延伸到圆柱形部分742，然后朝着外部再次由被称为“端部部分”的径向环形部分743延伸(见图5)。
圆柱形部分742与轴线x-x’同轴。
两个环形部分741和743在垂直于轴线x-x’的平面中延伸。环形部分741相对于凹部70的边缘73朝着后部被拉回去。
衬套74的端部部分743从一侧到另一侧钻出有多个开口，即被称为“第一附接开口”的贯通开口744和被称为“第二附接开口”的盲开口745。
有利地，如在图3中更清楚地显现的，衬套74的端部部分743的外周具有波浪形状，以围绕开口744、745限定波瓣并在这些开口之间限定宽度较小的区域，以减轻前壳体7的质量。
端部部分743具有平坦前部面747和相反的后部面746。
优选地，边缘73的前部面732和衬套74的前部面747两者平行地延伸且优选地还是不同的平面，面732相对于面747位于距后部更远处。
此外，小齿轮54在旋转地驱动小齿轮54的输出轴50上过盈配合。该过盈配合例如通过花键连接实现。
如可在图5中看到的，该小齿轮54部分地容纳在前壳体7中并部分地容纳在后壳体7’中。
优选地，小齿轮54和小齿轮54围绕着安装的输出轴50的一部分通过两个滚动轴承旋转地支撑和引导，这两个滚动轴承被称为“中间轴承”75和“后轴承”76，例如滚珠轴承或滚柱轴承。中间轴承75安装并保持在前壳体7的内部，后轴承76安装并保持在后壳体7’的内部。
遵照本发明，传动组件3包括冗余安装件100。
术语“冗余”指明如下事实：该安装件100复制了前壳体7的一部分，当前壳体7完整且未弱化时，安装件100不起作用，而当前壳体7损坏或破裂时，安装件100仅补充前壳体7的结构支撑的作用。
现在，将与附图相关联地描述该冗余安装件100的一个示例性实施例。
该冗余支撑件100包括凹部分8和凸部分9，凹部分8和凸部分9构造成使得它们可装配。
凹部分8具有大致环形形状；凹部分8设置有中央开口80，优选地，中央开口80与在其前环形边缘73处的接纳凹部70中的开口具有相同的直径。
优选地，凹部分8具有“中空板”的总体形状，该中空板的底部被中央开口80穿通，以界定内部平坦环形环81。
凹部分8还包括外部外周平坦环形环82以及在这两个平坦环形环之间的中间环形部分83，中间环形部分83朝着中央开口80的内部并朝着后部ar倾斜。
因此，内部环81和外部环82在两个平行的、优选地不同的、垂直于纵向轴线x–x’的平面中延伸，与外部环82相比，内部环81位于距后部ar更远处。
内部环81具有多个附接开口810，附接开口810从一侧到另一侧穿过内部环81，附接开口810的数量例如为4。
平坦内部环81具有前部面811和相反的后部面812。
外部环82具有多个第一附接开口821和第二附接开口822，第一附接开口821和第二附接开口822从一侧到另一侧穿过外部环82。
有利地，外部环82的边缘具有波浪形状，以围绕附接开口821和822限定波瓣823并在这些连续的开口中的两个之间限定宽度较小的区域，以减轻凹部分8的质量。
如在图4中更清楚地显现的，外部环82具有平坦前支撑面824和平坦后支撑面825。
如可在图3和图4中看到的，第一附接开口821设计成接纳螺栓84，螺栓84在一方面使得凹部分84能够与衬套74装配，在另一方面使得凹部分84能够装配到主齿轮箱6的壁。
优选地，主齿轮箱6还包括围绕其输入轴的衬套60，该衬套60钻出有设计成接纳螺栓84的开口。这些螺栓84与螺母85配合。
此外，如可在图3中看到的，第二附接开口822使得能够接纳螺栓86，螺栓86的端部设计成接纳在前壳体7的衬套74的第二附接开口745中。这些螺栓86使得尤其在发动机的拆卸期间，当减速齿轮与主齿轮箱6分离时，能够确保外部环82附接到衬套74的部分743。因此，冗余安装件保持正确地装配到减速齿轮5。
将注意到的是，内部环81具有厚度e(见图4)。
另外，有利地，中间倾斜部分83具有排放开口830，排放开口830优选地具有圆弧形状。
最后，有利地，凹部分8由铝制成。
凸部分9(或者“壳体”)包括管状部分90，管状部分90界定中央通道91，当该凸部分9安装在减速齿轮的内部时，中央通道91的纵向轴线与减速齿轮的输出轴50的纵向轴线x–x’同轴。
中央通道91的内直径大于输出轴50的外直径。
该凸部分9具有后端92和前端93(见图4)。
前端93通过衬套94径向地朝着外部延伸。
该衬套94钻出有开口940。有利地，衬套94具有多个凸耳941，凸耳941的数量例如为4，开口940设置在凸耳941中。开口940使得螺栓942能够穿过，螺栓942的端部设计成接纳在前壳体7的螺纹开口731(见图3)中。
螺栓942还穿过冗余安装件的内部环81的附接开口810。
衬套94具有平坦前部面943和相反的后部面944。
凸部分9还配备有旋转密封件95，旋转密封件95包括固定环951和旋转环952。旋转环952围绕减速齿轮的输出轴50形成过盈配合。旋转环952朝着后部通过前轴承71的内部环712轴向地保持以及朝着前部通过力接受凸缘52的后端轴向地保持。
凸部分9的管状部分在其内部具有环形肩部96，环形肩部96使得固定环951能够朝着后部轴向地保持。固定环951在前部还通过接纳在凸部分9的管状部分90的内部环形凹槽中的弹性环97保持。
有利地，凸部分9的管状部分90在其后部分中具有多个排放开口98，排放开口98面对旋转密封件95的旋转环952延伸。这些开口98使得能够去除沿着中央通道70的方向从旋转密封件流出来的油。
排放开口830还使得能够从旋转密封件去除油。
有利地，如在图4中更清楚地显现的，前壳体7、凹部分8和凸部分9尺寸设置成和构造成：当凸部分9通过利用螺栓942的螺纹紧固来安装在壳7上时，凸部分9的后端92会抵靠前轴承71的外部环711，同时凸部分9的衬套94与壳7的边缘73的面732间隔开。因此，在衬套94的后部面944和前壳体7的前部面732之间存在空间a。
换句话说，凸部分9的后端92和衬套94的内部面944之间的长度l使得当凸部分9的后端92抵靠前部面71的外部环711时，始终存在该空间a。
此外，优选地，凹部分8和前壳体7构造成使得当凹部分8安装(如之前描述的)以使凹部分8的外周环82压靠前壳体7和主齿轮箱6的壁(衬套60)时，凹部分8的内部环81布置在空间a中，衬套94的后部面944和前壳体7的边缘73的前部面732之间的距离d大于内部环81的厚度e。
因此，优选地，部件7、8和9构造成使得在衬套94的后部面944和内部环81的前部面811之间始终存在第一功能间隙j1，以及在前壳体7的前部面732和内部环81的后部面812之间始终存在第二功能间隙j2。
因此，当前壳体7未损坏时，前壳体7完全起到吸收被施加在该壳7和与壳7附接的主齿轮箱6的壁之间的连接处的载荷的作用。这些载荷通过前壳体直接在发动机的结构的其余部分中传递，而不会经过冗余安装件100。
相反，在前壳体7破裂、尤其是前壳体7的衬套74破裂、更通常地前壳体7的位于中间轴承75之前的更小直径部分破裂的情况下，冗余安装件100于是完全起到紧急支撑的作用，载荷通过该安装件100传递到前壳体7的边缘73、前轴承71、减速齿轮50的输出轴、小齿轮54、中间轴承75和后轴承76，这两个轴承自身通过它们各自的外部环附接到结构。
因此建立替代的或次级的载荷吸收路径。
将注意到的是，如果前壳体7的破裂发生在前轴承71和中间轴承75之间，则冗余安装件100完全起到紧急支撑的作用并使得能够建立替代的或次级的载荷吸收路径。