包括两条中间传动线路的减速齿轮的制作方法

本发明涉及一种尤其用于涡轮发动机的、包括两条中间传动线路的减速齿轮。

背景技术：

现有技术尤其包括下述文件：us-a-3,772,934、ep-a1-0636813和wo-a1-2013/150229。

涡轮发动机可包括一个或多个机械减速齿轮。这尤其是在涡轮螺旋桨发动机中的情况，该涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨被涡轮轴经由减速齿轮旋转。

存在许多类型的减速齿轮，诸如包括周转轮系、链条、蜗轮、中间传动线路等等的减速齿轮。本发明主要涉及包括中间传动线路的减速齿轮(也被称为复合减速齿轮)。

在现有技术中，这种减速齿轮包括输入线路和输出线路，该输出线路被输入线路经由两条中间传动线路驱动。由输入线路传输的动力在被传递到输出线路之前被在两条中间线路之间派分。中间传动线路是平行的并且通常每条都包括承载有输入齿轮和输出齿轮的轴，该输入齿轮与输入线路啮合，该输出齿轮与输出线路啮合。通过利用不同齿轮上的齿数，能够实现输入线路与输出线路之间的减速比。这种架构使得能够在狭窄的空间中进行显著的减速并且具有有限的质量。

根据定义，这种减速齿轮是一种超静定系统。当未提供特定的布置时，一条中间线路能够传递大部分的发动机动力，而另一条中间线路几乎不传递动力。

技术实现要素：

本发明尤其提出了对这种减速齿轮添加负载分配装置，以确保减速齿轮的中间线路中的每一条被一半的动力经过。

本发明提出了一种用于诸如涡轮螺旋桨发动机的涡轮发动机的减速齿轮，该减速齿轮包括输入线路和输出线路，该输出线路由输入线路经由所述中间线路驱动，所述中间线路是大致平行的，其特征在于，所述减速齿轮包括用于在所述中间线路之间分配负载的装置，所述负载分配装置包括转动联接装置和油阻抑装置，所述转动联接装置用于可旋转地联接输入线路的一个端部，所述油阻抑装置用于阻抑输入线路的相对的端部的径向移动。

根据本发明，输入线路能够径向地(相对于其纵向轴线)移动。这是可能的，因为输入线路的端部中的一个被安装为相对于例如驱动轴为可转动的。因此，输入线路的相对的端部可沿径向方向移动，这些移动被油所阻抑。所述转动装置和阻抑装置构成了以下文中的方式运行的负载分配装置。如果中间线路中的一条具有较大的负载，这意味着经过该线路的扭矩大于另一条线路中的，因此由该扭矩在输入线路的齿轮上引起的应力在一侧上大于在另一侧上。力因此被施加到输入齿轮，引起了输入线路的径向移动。该移动使得能够使输入线路处的间隙再次平衡。当被平衡时，齿轮上的由中间线路上的扭矩引起的应力相互抵消，即，中间线路上的扭矩相等。

根据本发明的减速齿轮可包括以下独立采用或相互组合采用的特征中的一个或多个：

-阻抑装置被设计为允许输入线路沿着与大致经过中间线路的轴线的平面大致垂直的方向移动，

-输入线路通过抗磨轴承旋转，所述轴承包括外座圈，该外座圈被安装为可在滑槽中径向地滑动，并且该外座圈与所述滑槽的壁共同限定了阻抑油室，

-所述座圈具有环形的内周缘和大体正方形或长方形的外周缘，该环形的内周缘限定了滚道(raceway)，该外周缘的平行且相对的侧边缘以滑动的方式与滑槽的侧壁配合，

-所述油室包括被界定在外座圈与滑槽的上部壁之间的上部油腔和被界定在外座圈与滑槽的下部壁之间的下部油腔，

-外座圈包括外周缘槽，该外周缘槽提供了所述上部腔与下部腔之间的流体连通，

-外座圈具有前部环形密封件和后部环形密封件，该前部环形密封件和后部环形密封件分别与所述滑槽的前部壁和后部壁配合，

-滑槽被固定到减速齿轮的外壳，

-转动装置和阻抑装置被安装在输入线路的齿轮的两侧。

本发明还涉及一种涡轮发动机，其特征在于，该涡轮发动机包括至少一个如上文所描述的减速齿轮。减速齿轮可包括输出线路，所述输出线路被设计为驱动涡轮发动机的无导管螺旋桨(unductedpropeller)。

优选地，涡轮发动机为航空器涡轮螺旋桨发动机。

附图说明

通过阅读以非限制性示例的方式给出的以下说明并且参照附图，本发明将被更好地理解，并且本发明的其它细节、特征和优点将显现，在附图中：

图1为包括两条中间传动线路的减速齿轮的非常示意性的侧视图；

图2为包括两条中间传动线路的减速齿轮的非常示意性的前视图；

图3和图4为上述类型的减速齿轮的示意性局部前视图，图3示出了中间线路之间的负载的不均匀分配，图4示出了中间线路之间的负载的均匀分配，

图5为设有根据本发明的负载分配装置的输入线路的非常示意性的视图；

图6为设有根据本发明的实施例的负载分配装置的输入线路的示意性轴向截面视图；以及

图7为沿着图6中的线ii-ii的横截面。

具体实施方式

图1非常示意性地示出了包括两条中间传动线路的减速齿轮10，所述减速齿轮10实质上包括四个部分：输入线路12、输出线路14和两条中间传动线路16，这两条中间传动线路被输入线路12驱动并且进而驱动输出线路14。

减速齿轮的多个不同部分12、14、16通常被安装在减速齿轮的外壳(在这里未示出)中，所述外壳包括第一开口和第二开口，所述第一开口用于使输入线路穿过并被例如连接到涡轮发动机的第一构件，所述第二开口用于使输出线路穿过并被连接到涡轮发动机的第二构件。当所述涡轮发动机为涡轮螺旋桨发动机时，第一构件例如为涡轮发动机的涡轮轴，第二构件为所述涡轮发动机的螺旋桨的驱动轴。

输入线路12包括承载有外齿轮20的轴18。齿轮20和轴18是同轴的并且围绕被标记为b的同一轴线旋转。

输出线路14包括承载有外齿轮24的轴22。齿轮24和轴22是同轴的并且围绕被标记为a的同一轴线旋转。在这种情况下，所述齿轮和轴沿与输入线路的齿轮20和轴18相同的旋转方向旋转。

输入线路和输出线路12、14是平行的。因此，其旋转轴线a、b是平行的。

中间传动线路16是大致平行并相同的。每条线路16包括轴25，该轴在第一端部处承载有输入齿轮26，并且在第二端部处承载有输出齿轮28。输出齿轮28与输出线路14的齿轮24啮合。输入齿轮26与输入线路12的齿轮20啮合。齿轮26、28为外齿轮。该中间传动线路的每个轴25和齿轮26、28是同轴的，并且围绕标记为c并与轴线a和b平行的同一轴线旋转。

如上文所说明的，这种类型的减速齿轮10为一种超静定系统并且能够使一条中间线路16传递大部分的发动机动力，而另一条中间线路几乎不传递动力。如在图2中可见的，这种不良的动力或负载分配尤其是归因于下述事实：虽然齿轮26与齿轮20在点c处接触并且中间线路中的一条的齿轮28与齿轮24在点d处接触，但是难于确保在齿轮24与另一条中间线路的齿轮28之间在e处没有间隙。

本发明通过提供减速齿轮10提出了一种对该问题的解决方案，该减速齿轮具有用于在中间线路16之间分配负载的装置。

在图3至图5中示出了本发明的总体原理，并且图6和图7示出了本发明的实施例。

根据本发明，输入线路12的轴18能够径向地(相对于其纵向轴线)移动。这是可能的，因为该输入线路的端部中的一个被安装为例如相对于涡轮轴为可转动的(图5)。轴18的端部例如包括可转动的花键30，该花键接合在套筒32的互补的花键中，用以将减速齿轮的输入线路连接到涡轮轴。在这种情况下，径向移动意指输入线路12围绕位于其可转动的端部处的点的枢转运动。

因此，输入线路12的轴18的相对的端部可径向地移动，这些移动被油34阻抑。

如果中间线路16中的一条具有较大的负载(图3)，这意味着经过该线路的扭矩大于另一条线路中的，并且因此由该扭矩在输入线路的齿轮20上引起的应力f1在一侧上大于在另一侧上。力f因此被施加到输入线路的齿轮20，引起了输入线路的径向移动。该移动使得能够使输入线路处的间隙再次平衡。当被平衡时，齿轮20上的由中间线路上的扭矩引起的应力f1、f2相互抵消，即，中间线路上的扭矩相等。

有利地，油阻抑装置34与抗磨轴承36相关联，该抗磨轴承用于导引输入线路12的轴18。

图6和图7示出了本发明的更具体的实施例，在该实施例中，上文所描述的元件由相同的参考标记来指代。

在这种情况下，抗磨轴承36为滚珠轴承类型的并且包括分别为内座圈38和外座圈40的两个座圈，一排滚珠42在该内座圈与外座圈之间延伸，该滚珠被环形的保持架44所保持。内座圈被刚性地安装在输入线路12的轴18的一个端部上，并且远离该轴的包括可转动的花键30的端部。

外座圈40的形状是本发明特有的。所述座圈具有环形的的内周缘和总体为正方形或长方形的外周缘，所述环形的内周缘限定了滚珠滚道42。外座圈40在其外周缘上包括环形的槽46，该槽相对于输入线路的轴线b朝向外部径向地延伸。

外座圈40进一步包括在其前部面上的用于容纳第一环形密封件48的环形的槽，以及在其后部面上的用于容纳第二环形密封件48的环形的槽。这些密封件48是相似的和同轴的。

外座圈40被安装为相对于轴线b可在滑槽50的凹部中沿径向方向滑动，该滑槽被输入线路的轴18的支撑元件52承载。该支撑元件52可被直接固定到减速齿轮的外壳，在这里未示出该外壳。

滑槽50具有大体上为平行六面体的形状并且包括前部壁50a、后部壁50b、两个侧壁50c、上部壁50d和下部壁50e，所述壁50a-50e在其之间限定了上文所述的凹部，轴承36的外座圈40被容纳在该凹部中。

如在附图中可见的，外座圈40的侧边缘以滑动的方式与滑槽的侧壁50c配合。外座圈40的前部面和后部面也以滑动的方式与滑槽的前部壁50a和后部壁50b配合，密封件48提供座圈40与该滑槽的壁50a、50b之间尤其沿径向方向的密封。

在附图中示出的平衡位置处，外座圈40沿竖向方向大致位于凹部的中央，该竖向方向是与大致经过中间线路16的轴线c的平面(通常是水平的)大致垂直的方向。在该位置处，外座圈40与上部壁50d共同限定了上部充油腔54以及与下部壁50e共同限定了下部充油腔54。这些腔54经由座圈40的周缘槽46相互连通。

腔54和周缘槽46构成了用于油的室，该油用于阻抑输入线路12的轴18的径向的并且尤其是竖向的移动。油通过油管道56被输送到该室中，在这种情况下，该油管道被形成在支撑元件52和滑槽50中。该管道56具有延伸到室中的端部56a和被连接到合适的油供应装置的相对的端部。

可以指定的压力为室供应油，以确保阻抑上文所述的移动。在变型中，可不为室供应油(经由管道56)而是简单地容纳有处于指定的压力的油。油的压力例如大约为1巴。

本发明还使得能够使用油来润滑滑槽50，并且因此减小了外座圈40与滑槽之间的滑动连接的卡阻的风险。

本发明如上文参照图3和图4所说明的发挥作用。

使用油室作为阻抑装置具有以下优点：增强了可靠性(滑动卡阻的风险低、动态激振的风险低等等)、改进的设计、节省体积(完美的平衡、不需要使中间线路的齿轮尺寸过大以顾及到负载不平衡等等)、成本节约等等。