具有偏转限制器和阻尼器的燃气涡轮发动机的系统及方法与流程

文档序号:11688930阅读:210来源:国知局
具有偏转限制器和阻尼器的燃气涡轮发动机的系统及方法与流程

本公开的领域大体上涉及燃气涡轮发动机,并且更具体地涉及一种方法及系统,其用于阻尼来自燃气涡轮发动机中的变速箱的共振并且限制燃气涡轮发动机中的变速箱的偏转。



背景技术:

燃气涡轮发动机典型地包括集成驱动动力变速箱,其将能量从一个轴传递至另一个轴。行星集成驱动动力变速箱典型地由于它们的紧凑设计而用于飞行器发动机中。轴典型地安装在软轴承支承件上,该软轴承支承件允许顺应性和柔性在高外部应力外部失准期间限制轴弯曲。行星变速箱包括一定数量的旋转齿轮,其可随着时间的过去由于由外应力引起的失准而磨损。为了缓解失准,变速箱由软支座结构柔性地安装于发动机壳体,以使变速箱与外部施加的失准隔离。偏转限制器典型地用于抑制由柔性安装结构允许的变速箱的移动的量。行星变速箱的旋转齿轮还可产生振动,其可传送至发动机壳体,特别是在横跨在发动机结构内产生共振的转速移动时。

阻尼器用于使共振横跨下的振动的效果衰减,然而偏转限制器为"硬止挡件",其防止变速箱或其中的独立齿轮经过特定点的相当大移动。变速箱移动可沿轴的轴向方向,沿垂直于轴的径向方向,并且/或者沿周向方向,即,变速箱绕着轴的旋转移动。偏转限制器有时与阻尼器一起使用,但是此类限制器约束于能够仅防止沿轴向方向和径向方向中的一个的移动。



技术实现要素:

在一个实施例中,一种用于发动机壳体的行星齿轮系包括能够由轴旋转的太阳齿轮、环形齿轮、可旋转地安装在行星托架中并且与太阳齿轮和环形齿轮啮合的多个行星齿轮,以及阻尼系统。阻尼系统包括绕着轴设置并且将行星托架联接于发动机壳体的软支座。软支座包括柔性内套筒和柔性外套筒。柔性内套筒和柔性外套筒在轴附近的其相应中心部分处固定地联接在一起。阻尼系统还包括绕着行星托架的外凸缘设置的多个阻尼联接件。多个阻尼联接件构造成将柔性内套筒柔性地联接于柔性外套筒。

在另一个实施例中,一种阻尼具有行星托架的周转齿轮系的扭转振动的方法包括以下步骤:将多个阻尼联接件布置成绕着行星托架的大体上圆形的周边均匀地间隔,绕着大体上圆形的周边的中心轴线将扭转力施加于行星托架,以及沿与扭转力相切的方向线性地阻尼由多个阻尼联接件中的各个经历的一定量的扭转力。

在又一个实施例中,一种阻尼设备包括具有上终端和下终端的主体。主体包括圆柱形内环和圆柱形外环。阻尼设备还包括将圆柱形内环连接于圆柱形外环的多个弯曲花键。多个弯曲花键沿圆柱长度从上终端到下终端延伸穿过主体。阻尼设备还包括同心地设置在外环的外圆周与内环的内圆周之间的多个槽口部分。多个槽口部分也沿圆柱长度从上终端到下终端延伸穿过主体。阻尼设备更进一步包括设置在圆柱形内环内的中心弹簧。中心弹簧包括在圆柱形内环内终止于上终端下方的上弹簧部分,以及在圆柱形内环外终止于下终端下方的下弹簧基部。

技术方案1.一种用于发动机壳体的行星齿轮系,其包括:

能够由轴旋转的太阳齿轮;

环形齿轮;

多个行星齿轮,其可旋转地安装在行星托架中并且与所述太阳齿轮和所述环形齿轮啮合;以及

阻尼系统,其包括:

软支座,其绕着所述轴设置并且将所述行星托架联接于所述发动机壳体,所述软支座包括柔性内套筒和柔性外套筒,所述柔性内套筒和所述柔性外套筒在所述轴附近的其相应中心部分处固定地联接在一起;以及

多个阻尼联接件,其绕着所述行星托架的外凸缘设置,所述多个阻尼联接件将所述柔性内套筒柔性地联接于所述柔性外套筒。

技术方案2.根据技术方案1所述的行星齿轮系,其特征在于,所述多个阻尼联接件均还包括中心轴向弹簧和外径向弹簧。

技术方案3.根据技术方案2所述的行星齿轮系,其特征在于,所述中心轴向弹簧包括构造成沿所述轴的轴向旋转方向提供柔性的刚度的结构。

技术方案4.根据技术方案2所述的行星齿轮系,其特征在于,所述外径向弹簧包括构造成沿垂直于所述轴的轴向旋转的径向方向提供柔性的刚度的结构。

技术方案5.根据技术方案4所述的行星齿轮系,其特征在于,所述外径向弹簧包括:

联接于所述发动机壳体的联接环,所述联接环包括绕着所述联接环的内圆周沿周向间隔的槽口,各个槽口包括截面;以及

联接于所述行星托架的花键环,所述花键环包括定形成相配于相应槽口的截面的多个沿径向延伸的花键,各个槽口的截面包括至少一个肩部,其构造成在所述联接环与所述花键环之间的相对位置改变预定量时接合相应花键的表面,使得所述联接环和所述花键环中的至少一个的偏转沿所述径向和周向方向被限制。

技术方案6.根据技术方案5所述的行星齿轮系,其特征在于,所述花键环还包括圆柱形内部,并且其中所述中心轴向弹簧设置在所述圆柱形内部内。

技术方案7.根据技术方案6所述的行星齿轮系,其特征在于,所述中心轴向弹簧固定地联接于所述行星托架的所述外凸缘。

技术方案8.根据技术方案6所述的行星齿轮系,其特征在于,所述联接环固定地联接于所述发动机壳体和所述柔性外套筒中的一个。

技术方案9.根据技术方案5所述的行星齿轮系,其特征在于,所述行星齿轮系还包括至各个槽口的阻尼介质供应源,所述阻尼介质供应源构造成阻止各个槽口中的所述花键的移动,使得阻尼所述联接环与所述花键环之间的振动运动。

技术方案10.根据技术方案9所述的行星齿轮系,其特征在于,所述阻尼介质为流体。

技术方案11.根据技术方案9所述的行星齿轮系,其特征在于,所述阻尼介质为弹簧钢丝网。

技术方案12.根据技术方案5所述的行星齿轮系,其特征在于,所述多个沿径向延伸的花键包括与多个第二z形花键交替的多个第一s形花键。

技术方案13.一种阻尼具有行星托架的周转齿轮系的扭转振动的方法,所述方法包括:

将多个阻尼联接件布置成绕着所述行星托架的大体上圆形的周边均匀地间隔;

绕着所述大体上圆形的周边的中心轴线将扭转力施加于所述行星托架;以及

沿与所述扭转力相切的方向线性地阻尼由所述多个阻尼联接件中的各个经历的一定量的所述扭转力。

技术方案14.根据技术方案13所述的方法,其特征在于,所述多个阻尼联接件均包括径向弹簧,其具有沿与所述行星托架绕着所述中心轴线的旋转的方向相切的方向的柔性刚度。

技术方案15.根据技术方案14所述的方法,其特征在于,在所述多个阻尼联接件中的各个处经历的所述一定量的所述扭转力由所述相应的径向弹簧沿与各个相应的阻尼联接件处经历的所述扭转力相切的所述方向线性地阻尼。

技术方案16.一种阻尼设备,其包括:

主体,其具有上终端和下终端,所述主体包括圆柱形内环和圆柱形外环;

多个弯曲花键,其将所述圆柱形内环连接于所述圆柱形外环,所述多个弯曲花键沿圆柱长度从所述上终端到所述下终端延伸穿过所述主体;

多个槽口部分,其在所述外环的外圆周与所述内环的内圆周之间同心地设置,所述多个槽口部分也沿所述圆柱长度从所述上终端到所述下终端延伸穿过所述主体;以及

中心弹簧,其设置在所述圆柱形内环内,所述中心弹簧包括在所述圆柱形内环内终止于所述上终端下方的上弹簧部分,以及在所述圆柱形内环外终止于所述下终端下方的下弹簧基部。

技术方案17.根据技术方案16所述的阻尼设备,其特征在于,所述中心弹簧为大体酒杯形的,所述上弹簧部分形成固定地联接于所述圆柱形内环的所述内圆周的凸形杯形状,并且所述下弹簧基部形成比所述圆柱形内环的所述内圆周更窄的凸形杆形状。

技术方案18.根据技术方案16所述的阻尼设备,其特征在于,下弹簧基部还包括构造用于将所述下弹簧基部固定地附接于相对的平表面的平表面。

技术方案19.根据技术方案16所述的阻尼设备,其特征在于,所述多个槽口部分填充有阻尼介质。

技术方案20.根据技术方案17所述的阻尼设备,其特征在于,中心弹簧还包括内本体和外本体,它们包括其间的流体储存器,并且其中所述内本体和所述外本体在所述上弹簧部分和所述下弹簧基部两者处气密性地密封以密封所述流体储存器内的流体。

附图说明

当参照附图阅读下列详细描述时,将更好地理解本公开的这些和其它的特征、方面和优点,其中,相似的标记在所有附图中表示相似的部件,其中:

图1-7示出了本文中所述的方法和系统的示例性实施例。

图1为燃气涡轮发动机的示意图。

图2为软安装的周转齿轮系的示意图,其中本文中所述的方法和系统的方面可根据本公开的一个实施例使用。

图3为根据示例性实施例的阻尼件的截面视图。

图4为根据示例性实施例的阻尼联接件的倾斜透视图。

图5为根据示例性实施例的示例性行星托架的立视图。

图6为根据备选实施例的软安装的周转齿轮系的局部示意图。

图7为图6中所示的内套筒和外套筒连结的立视剖面图。

尽管各种实施例的特定特征可在一些附图中示出并且在其它附图中未示出,但这仅是为了方便。任何附图的任何特征可与任何其它附图的任何特征组合来参照和/或要求权利。

除非另外指出,否则本文中提供的附图意在示出本公开的实施例的特征。这些特征认为是适用于多种系统,其包括本公开的一个或更多个实施例。就此而言,附图不意在包括本文中公开的实施例的实施所需的、本领域技术人员已知的所有常规特征。

部件列表

100燃气涡轮发动机

102芯部发动机

104高压压缩机

106燃烧器组件

108高压涡轮

110芯部发动机转子

112芯部发动机轴

114低压压缩机

116风扇

118低压涡轮

120动力发动机转子

122集成驱动动力变速箱

124动力发动机轴

126中心轴线

140容纳壳

200周转齿轮系

202动力发动机轴

204太阳齿轮

206行星齿轮

208环形齿轮

210行星托架

212软支座

214柔性内套筒

216柔性外套筒

218阻尼联接件

220润滑剂供应系统

222动力发动机转子

224转子轴承

226发动机壳体

228套筒螺栓

230外基部

232上凸缘

234外附接部分

236连接器螺栓

300阻尼联接件

302联接环

304花键环

306中心轴向弹簧

308圆顶上部分

310杆下部分

312平基部

314内本体

316外本体

318行星托架凸缘

320发动机壳体延伸部

322外圆柱形周边

324联接件螺栓

326内圆柱形表面

328第一外径

330槽口

332第二外径

334共同高度

336顶部方面

338底部方面

340最上方方面

342距离

344储存器

400阻尼联接件

402联接环

404花键环

406中心轴向弹簧

408圆顶上表面

410中心开口

412顶部方面

414槽口

416弧形部分

418弧形部分

420s形花键

422z形花键

424高度

426内圆周

428外圆周

500行星托架

502太阳齿轮开口

504行星齿轮开口

506上凸缘

508联接件开口

510周向力

512切向力

600周转齿轮系

602动力发动机轴

604太阳齿轮

606行星齿轮

608环形齿轮

610行星托架

612软支座

614柔性内套筒

616柔性外套筒

618动力发动机转子

620转子轴承

622发动机壳体

624套筒螺栓

626外基部

628上凸缘

630外附接部分

632内花键齿

634外圆周

636外花键齿

638内圆周

640间隙

642润滑剂供应系统

644分送开口

646环形环

700周向力。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求中,将参照一定数量的用语,其应当限定为具有以下意义。

单数形式"一"、"一个"和"该"包括复数参照,除非上下文另外清楚地指出。

"可选"或"可选地"意思是随后描述的事件或情形可或可不发生,并且描述包括其中事件发生的情况,以及其中其不发生的情况。

如本文中遍及说明书和权利要求使用的近似语言可应用于修饰可在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下可容许地改变的任何数量表达。因此,由用语或多个用语如"大约"、"近似"和"大致"修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况中,近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。此处和遍及说明书和权利要求,范围限制可组合和/或互换,此类范围被识别并且包括包含在其中的所有子范围,除非上下文或语言另外指出。

以下详细描述经由实例而不经由限制示出了本公开的实施例。构想出的是,本公开具有用以阻尼软安装于发动机壳体的燃气涡轮发动机构件的共振频率和限制该燃气涡轮发动机构件的偏转的大体应用。

用于软安装的行星变速箱的多向阻尼限制器的实施例在本文中描述。本文中所述的多向阻尼限制器约束行星变速箱沿轴向、径向和周向方向的移动,并且还阻尼可传递至发动机壳体的源自变速箱的振动。组合的多个多向阻尼限制器可用于将变速箱的周向或扭转旋转转换成独立阻尼限制器的线性位移。

在行星变速箱中,独立齿轮和构件的排列为重要的。齿轮应当排列成以使一个行星齿轮不承担显著高于其它齿轮的负载。将变速箱软安装于发动机壳体减少了独立齿轮的过载。然而,软安装还允许变速箱相对于发动机壳体移动更多,因此总体上增大动力变速箱的动态和振动响应活动的量。

本文中的方法和系统将总体上限制沿三个方向的软安装的变速箱的移动,同时阻尼源自变速箱的振动,替代了行星变速箱内的独立齿轮。行星变速箱不设计成允许独立齿轮相对于其它齿轮的柔性移动。

以下描述提到了附图,在该附图中,在没有相反表示的情况下,不同图中的相同标记表示相似的元件。

图1为示例性燃气涡轮发动机100的示意图。燃气涡轮发动机100包括气体发生器或芯部发动机102,其包括在绕着芯部发动机轴112旋转的芯部发动机转子110上成轴向串流关系的高压压缩机(hpc)104、燃烧器组件106和高压涡轮(hpt)108。燃气涡轮发动机100还包括在动力发动机转子120上成轴向流动关系布置的低压压缩机114和风扇116以及低压涡轮118。集成驱动动力变速箱122轴向地联接于动力发动机转子120和动力发动机轴124两者。

在操作期间,空气沿中心轴线126流动,并且压缩空气供应至高压压缩机104。高度压缩的空气接着输送至燃烧器组件106。来自燃烧器组件106的排出气体流a驱动涡轮108和118,并且涡轮118驱动集成驱动动力变速箱122,其除低压压缩机114和风扇116外,驱动动力发动机转子120。燃气涡轮发动机100还包括用于低压压缩机114和风扇116的容纳壳140。

此外,未示出的附加和/或不同元件可容纳在图1中所示的元件中或者联接于其,并且/或者某些所示元件可不存在。在一些实例中,由所示元件提供的功能可由少于所示数量的构件或甚至由单个元件执行。

图2为软安装的周转齿轮系200的示意图。在示例性实施例中,周转齿轮系200为行星齿轮系。在一个实施例中,周转齿轮系200收纳在集成驱动动力变速箱122(图1中所示)内。在其它实施例中,周转齿轮系200定位成邻近于集成驱动动力变速箱122(图1中所示),并且机械地联接于其。

在示例性实施例中,周转齿轮系200包括动力发动机轴202、太阳齿轮204、多个行星齿轮206、环形齿轮208和行星托架210。周转齿轮系200还包括软支座212(其具有内柔性套筒214、外柔性套筒216),以及多个阻尼联接件218。在示例性实施例中,周转齿轮系200包括构造成将润滑剂输送至阻尼联接件218的润滑剂供应系统220。周转齿轮系200还包括动力发动机转子222、转子轴承224和发动机壳体226。动力发动机转子类似于动力发动机转子120(图1)操作。

动力发动机轴202固定地联接于太阳齿轮204。太阳齿轮204构造成通过绕着太阳齿轮204和行星齿轮206的相应外周边沿径向间隔的多个互补的齿(未示出)接合行星齿轮206。行星齿轮206由行星托架210保持在关于彼此的相应位置。行星齿轮206旋转地联接于动力发动机转子222的输出轴(未单独标出),其从行星托架210沿轴向延伸。行星齿轮206构造成通过绕着环形齿轮208的径向内周边周向地间隔的互补的齿(也未示出)接合环形齿轮208。

柔性内套筒214由多个套筒螺栓228固定地附接于柔性外套筒216和关于动力发动机轴202的共同中心位置(未标出)。软支座212的柔性内套筒214和柔性外套筒216还可由整体的集成构造形成。柔性内套筒214的外基部230固定地附接于行星托架210的上凸缘232。柔性外套筒216的外附接部分234固定地联接于发动机壳体226。上凸缘232和外附接部分234由阻尼联接件218联接在一起。在实施例中,阻尼联接件218由连接器螺栓236固定地附接于上凸缘232。

在实施例中,在操作期间,周转齿轮系200在燃气涡轮发动机100(见图1)经受由例如起飞或相当大的操纵引起的操作速度和/或惯性负载的变化时暴露于不同应力。在此类应力下,软支座212允许行星托架210在已知负载条件下偏转比如果托架刚性地安装于发动机壳体226将可能的更大。柔性内套筒214和柔性外套筒216像弹簧一样在行星托架210与发动机壳体226之间作用,并且因此用于使负载更均匀地分布横跨独立齿轮。然而,行星托架210相对于发动机壳体226的太大移动可导致周转齿轮系200的旋转部分的释放或对其的损坏,这是不合乎需要的。

此外,在操作期间,动力发动机轴202在飞行器加速和减速时以不同的较高和较低的输入轴速度旋转。齿轮204,206,208的旋转产生周转齿轮系200内的振动,其可移位至发动机壳体226。齿轮204,206,208的旋转和振动还可引起行星托架210沿轴向、径向和周向方向摇动。当相应齿轮在稳定的期望转速下操作时,此类移动的大小可为和谐的。在发动机速度例如从地面怠速变为飞行怠速时,源自周转齿轮系200的振动将在横跨发动机结构的自然共振时增大。该增大的振动将增大行星托架210经历的轴向、径向和周向方向的移动或偏转的大小。

阻尼联接件218通过使软支座212的柔性内套筒214与柔性外套筒216有效地联接而限制行星托架210能够经历的相对于发动机壳体226的偏转的大小。柔性内套筒214和柔性外套筒216之间的不同屈曲将容许行星托架210的一些轴向、径向和周向移动。该移动或偏转的大小在所有三个方向上由阻尼联接件218限制。阻尼联接件218还包括用以使来自周转齿轮系200发动机壳体226的振动,以及由周转齿轮系200在内部生成的振动衰减的阻尼能力。在实施例的方面中,来自润滑剂供应系统220的油输送至阻尼联接件218以用作振动阻尼介质。在实施例中,供应流体构造成阻止阻尼联接件218内的移动,使得来自阻尼联接件218的一个部分的振动运动由阻尼联接件218的另一部分衰减或阻尼,如下文关于其它实施例进一步说明的。在周转齿轮系200振动时,阻尼流体(如油)被迫离开阻尼联接件218。但稳定流体供应允许按需要替换阻尼介质。

注意,图2中所示的阻尼联接件218的特定位置是示例性实施例,并且不意在为限制的。阻尼联接件218还可位于沿行星托架210的上凸缘232,发动机壳体226的别处,或在内柔性套筒214和外柔性套筒216的部分上,使得阻尼内柔性套筒214与外柔性套筒216之间的偏转和振动。

图3为阻尼联接件300的截面视图。在示例性实施例中,阻尼联接件300类似于图2中所示的阻尼联接件218设置。阻尼联接件300包括联接环302,和花键环304,以及中心轴向弹簧306。在实施例的方面中,中心轴向弹簧包括圆顶上部分308和杆下部分310。杆下部分310包括平基部312。在实施例的又一个方面中,中心轴向弹簧306包括内本体314和外本体316。

在实施例的方面中,阻尼联接件300在示例性构造中相对于行星托架凸缘318和发动机壳体延伸部320示出。根据该示例性构造,联接环302的外圆柱形周边322由与发动机壳体延伸部320的配合联接约束。作为备选,联接环302可由与软支座机构(未示出)的柔性外套筒(类似于图2中所示的柔性外套筒216)的刚性延伸部分的配合联接约束。

杆下部分310的平基部312固定地附接行星托架凸缘318。在示例性实施例中,平基部312由联接件螺栓324牢固地固定于行星托架凸缘318。在实施例的方面中,杆下部分310相对于花键环304的内圆柱形表面326为凹形形状的。圆顶上部分308相对于内圆柱形表面326为凸形形状的,并且形成大体环形形状。外本体316的圆顶上部分308的第一外径328延伸至内圆柱形表面326。在实施例中,外本体316与花键环304的内圆柱形表面326集成地形成为整体件。

联接环302和花键环304由槽口330分开。在实施例中,槽口330填充有阻尼介质(未示出),其构造成阻止花键环304相对于联接环302的移动,并且阻尼其间的振动运动。在示例性实施例中,阻尼介质为从润滑剂供应系统(如,图2中的润滑剂供应系统220)输送的油。在备选实施例中,阻尼介质为丝网振动阻尼器,如,钢丝网弹簧。槽口330的大小可根据设置在其中的选择的振动阻尼器来确定尺寸。

在实施例的方面中,第二外径332小于第一外径328。在示例性实施例中,联接环302和花键环304共有共同的高度334,其限定阻尼联接件300的顶部方面(dimension)336和底部方面338。而且,圆顶上部分308的最上方方面可容纳在内圆柱形表面326内,并且不从内圆柱形表面326延伸经过顶部方面336。杆下部分310的平基部312可从内圆柱形表面326沿轴向方向延伸出,并且经过下方面338。平基部312延伸经过阻尼联接件300的底部方面338的距离342限定阻尼联接件300将允许的沿轴向方向的偏转的量。

在操作中,阻尼联接件300由足够坚硬或刚性的材料(如,弹簧钢)制成,这容许圆顶上部分308的凸形形状与杆下部分310的凹形形状的相互作用,以像弹簧一样在行星托架凸缘318朝花键环304的内圆柱形表面326横跨距离342的轴向移动之间作用。此外,沿径向方向的杆下部分310的材料的柔性提供行星托架凸缘318与花键环304的内圆柱形表面326之间的径向振动的阻尼。容纳在槽口330内的阻尼介质提供花键环304与联接环302之间的径向振动的进一步阻尼。

在实施例的另一方面中,中心轴向弹簧306的内本体314和外本体316由储存器344分开。在示例性实施例中,储存器344也填充有阻尼介质,如,油或丝网,并且储存器344在圆顶上部分308的最上方方面340和杆下部分310的平基部312附近气密性地密封。在实施例的方面中,储存器344在第一外径328处最窄,以容许中心轴向弹簧306的圆顶上部分308与杆下部分310之间的流体连通的进一步阻尼。中心轴向弹簧306的弹簧能力由圆顶上部分308的向外弯曲的形状促进,而阻尼联接件300和中心轴向弹簧306的轴向偏转由储存器344中包括阻尼介质(如,油)来进一步阻尼。储存器344包含阻尼介质因此还用于还沿径向和切向方向提供附加阻尼和偏转限制。中心轴向弹簧306可由添加制造或集成铸造过程制造。

图4为根据示例性实施例的阻尼联接件400的倾斜透视图。在所示实施例中,阻尼联接件400类似于图3中所示的阻尼联接件300。阻尼联接件400包括联接环402和花键环404。阻尼联接件400还包括中心轴向弹簧406,其包括圆顶上表面408。在实施例的方面中,圆顶上表面408还包括中心开口410。联接环402和花键环404共同包括顶部方面412。在示例性实施例中,顶部方面412为平表面。

阻尼联接件400还包括槽口414,阻尼介质(未标出)如流体或丝网容纳到槽口414中。在示例性实施例中,槽口414包括多个交替的第一弧形部分416和第二弧形部分418。在示例性实施例中,第一弧形部分416连结相邻的第二弧形部分418,但改为终止于阻尼联接件400中的交替的s形花键420和z形花键422的轮廓(未单独标出)附近。

根据示例性实施例,联接环402和花键环404由整体构造形成,并且由交替的s形花键420和z形花键422连结在一起。在实施例的方面中,槽口414的s形花键420和z形花键422沿着阻尼联接件400的高度424延伸(关于图3中所示的实施例最佳看到)。此外,第一弧形部分416和第二弧形部分418可选与联接环402和花键环404同心,其中第二弧形部分418符合大于花键环404的内圆周426的圆周的圆周(未标出)。类似地,第一弧形部分416符合大于第二弧形部分418的圆周但小于联接环402的外圆周428的圆周(也未标出)。

在操作中,构成s形花键420和z形花键422的刚性材料的柔性容许相应花键用作抵抗联接环402与花键环404之间的径向移动的弹簧。此外,容纳在槽口414内的阻尼介质进一步使传送横跨相应的s形花键420和z形花键422的振动衰减。在示例性实施例中,s形花键420和z形花键422的轮廓中的弯曲(沿轴向方向垂直于顶部方面412看而最佳看到)为圆形的,以避免可在尖转角处出现的应力集中。此外,通过确定围绕s形花键420和z形花键422的交替的第一弧形部分416和第二弧形部分418的相应终端或肩部(未单独标出)的轮廓,周向或扭转振动还有利地由连接环402、花键环404阻尼。

如示例性实施例中所示,多个第一弧形部分416和第二弧形部分418因此定形成相配于槽口414的相应第一弧形部分416和第二弧形部分418的截面(沿轴向方向垂直于顶部方面412看而再次看到)。相应的第一弧形部分416和第二弧形部分418包括至少一个肩部(未单独标出),其构造成在联接环402与花键环404之间的相对位置改变预定量时接合相应的s形花键420和z形花键422的表面,使得联接环402和花键环404中的至少一个相对于彼此的偏转沿径向和周向方向被限制。

图5为示例性行星托架500的立视图。行星托架500包括太阳齿轮开口502和多个行星齿轮开口504。行星托架500还包括上凸缘506,其包括多个联接件开口508。

例如,联接件开口508用于固定地附接多个阻尼联接件,如,图3中所示的阻尼联接件300。行星齿轮开口504的数量和联接件开口508的数量仅为实例,并且不旨在为限制的。

在操作中,根据示例性实施例,多个联接件开口508以大体上均匀的分布绕着上凸缘506分布,使得作用于行星托架500上的周向力510(如,来自行星托架500上的旋转力或行星托架500的谐波摇动)可由独立阻尼联接件作为切向力512经历,该独立阻尼联接件可由此通过独立阻尼联接件(如图4中所示的阻尼联接件400)的放射(radio)阻尼能力使周向力510线性地衰减。

图6为软安装的周转齿轮系600的局部示意图。在该示例性实施例中,周转齿轮系600为行星齿轮系,在大体构造和功能性上类似于周转齿轮系200和图2。类似于图2的实施例,周转齿轮系600包括动力发动机轴602、太阳齿轮604、多个行星齿轮606、环形齿轮608、行星托架610、具有内柔性套筒614、外柔性套筒616的软支座612、动力发动机转子618、转子轴承620,以及发动机壳体622。

柔性内套筒614由多个套筒螺栓624类似地固定地附接于柔性外套筒616和关于动力发动机轴602的共同中心位置(未标出)。柔性内套筒614的外基部626固定地附接于行星托架610的上凸缘628。柔性外套筒616的外附接部分630固定地联接于发动机壳体622。

在示例性实施例中,柔性内套筒614的外基部626还包括多个内部花键齿632,其绕着外基部626的外圆周634(在图7中示出)均匀地设置。内部花键齿632构造成与多个外部花键齿636匹配并且交替地联接,多个外部花键齿63围绕外柔性套筒616的内圆周638(也在图7中示出)均匀地设置。内部花键齿632和外部花键齿636由间隙640完全分开。在示例性实施例中,周转齿轮系600包括润滑剂供应系统642,其构造成将润滑剂(例如,油)在多个分送开口644处输送至间隙640。

在实施例的方面中,环形环646在内部花键齿632和外部花键齿636匹配之后固定地联接外附接部分630,以约束内部花键齿632离开间隙640的轴向移动。内部花键齿632尺寸确定成以便保持内部花键齿632与环形环646之间的间隙640。遍及内部花键齿632、外部花键齿636和环形环646的匹配的一致间距640提供了内柔性套筒614和外柔性套筒616之间的轴向阻尼和偏转限制。

图7为如图6中所示的内柔性套筒614与外柔性套筒616的套筒匹配的立视剖面图。在图7中所示的示例性实施例中,内部花键齿632和外部花键齿636示出成以轴对称的相互交叉花键布置匹配。如所示,间隙640遍及花键布置保持,使得在周向力700施加于周转齿轮系600的情况下,阻尼和偏转限制径向且切向地提供成限制内柔性套筒614相对于外柔性套筒616的移动和振动。在所示的示例性实施例中,轴对称的相互交叉花键布置示为正方形花键。轴对称的相互交叉花键布置还可为渐开线、正弦或锯齿,而不脱离本文中所述的实施例的范围。

前述详细描述经由实例而不经由限制示出了本公开的实施例。构想出的是,本公开具有用以阻尼飞行器发动机中的振动和限制发动机部件(特别是同时经受多个方向(例如,轴向、径向、扭转)的移动和/或振动的部件)相对于彼此的移动的大体应用。还构想出的是,本文中所述的方法和系统可并入到现有的飞行器发动机设计和结构中。

将认识到的是,特别详细描述的以上实施例仅为实例或可能的实施例,并且存在可包括的许多其它组合、添加或备选方案。所示设备不限于本文中所述的特定实施例,而是相反,各个的构件可独立地且与本文中所述的其它构件分开地使用。各个系统构件还可与其它系统构件组合使用。

如本文中遍及说明书和权利要求使用的近似语言可应用于修饰可在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下可容许地改变的任何数量表达。因此,由用语或多个用语如"大约"和"大致"修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况中,近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。此处和遍及说明书和权利要求,范围限制可组合和/或互换,此类范围被识别并且包括包含在其中的所有子范围,除非上下文或语言另外指出。

尽管按照各种特定实施例描述了本公开,但将认识的是,本公开可以以权利要求的精神和范围内的改型来实践。

该书面的描述使用实例以公开本公开(包括最佳模式),并且还使本领域技术人员能够实践本公开(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本公开的可专利范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件,或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件,则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

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