本发明涉及齿轮润滑技术领域，特别涉及齿轮润滑冷却结构。
背景技术：
齿轮传动系统作为主要的动力传输设备，广泛应用于航空发动机和燃气轮机，内部齿轮等关键零件能否稳定运转，影响着齿轮传动系统的动力传输、使用寿命。
现有的齿轮传动系统为了保证高速重载齿轮安全可靠工作，在铸有油路的壳体上用螺栓连接方式装配喷嘴零组件以达到润滑、冷却齿轮的效果。通常，喷嘴零组件结构单一，多为铸造回转柱体上开孔向齿轮啮合位置喷射滑油。当齿轮高转速工作时，轮齿表面对气流拖曳作用明显，轮齿表面摩擦热加剧，导致齿轮风阻功率损失增大，齿轮传递效率降低；高速运转的轮齿周围产生复杂的涡流效应，影响滑油油柱合理地喷射到理想供油位置；另外，由于风阻效应，喷射到高速齿轮附近的滑油会发生雾化，在齿轮箱中呈现气、油混合的状态，既影响了实际喷射到齿轮上的滑油油量又加剧了齿轮风阻功率损耗。因此，传统的齿轮润滑冷却结构适用于齿轮低转速工作条件，难以满足航空发动机高功率、高转速的工作要求。
技术实现要素：
为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种齿轮润滑冷却结构，包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和润滑装置，润滑装置用于向齿轮啮合处供油，第一齿轮和第二齿轮相啮合，其啮合处为第一啮合处，第二齿轮和第三齿轮相啮合，其啮合处为第二啮合处，润滑装置同时向所述第一啮合处和所述第二啮合处供油；
润滑装置位于上述三个齿轮之间，润滑装置侧面设有第一弧面、第二弧面和第三弧面，所述第一弧面与第一齿轮同圆心，所述第二弧面与第二齿轮同圆心，所述第三弧面与第三齿轮同圆心；
上述三个齿轮的齿顶圆半径其中mi是齿轮模数，zi是齿数，是齿顶高系数；
上述三个弧面的半径Ria＝Ri+Δεi＝1,2,3，其中Δε是曲面设计移距值，且10mm≤Δε≤15mm，上述三个弧面之间通过三个平面衔接，得到润滑装置的结构，所述三个平面上均设有喷油孔以向齿轮啮合处供油。
本发明提供的齿轮润滑冷却结构，与传统回转柱体结构上开喷油孔相比，可以有效利用齿轮旋转所带动的啮合附近气流拖曳的作用，降低齿轮的旋转产生的不规则涡流对滑油喷射方向的影响，亦可避免由于风阻效应喷射的滑油发生雾化，改善因风阻效应导致的传动效率降低问题，同时可应用于在研发动机、现役发动机的传动系统设计中，为先进航空发动机传动系统设计提供高可靠性、高精细化的技术方法。
附图说明
图1是齿轮润滑冷却结构的结构示意图。
附图标记：
1 第一齿轮
2 第二齿轮
3 第三齿轮
4 润滑装置
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
需要说明的是：下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
经试验分析，高速运转的齿轮啮出侧喷射的滑油油柱发生雾化现象严重，实际油柱方向明显偏离初始供油方向，因此，从解决滑油雾化所导致的实际喷射油量损失，以及因风阻效应滑油喷射方向偏离的角度考虑，高转速齿轮啮入侧供油明显优于啮出侧供油，基于此，本发明提出一种齿轮润滑冷却结构，既可以通过喷射滑油以实现对齿轮的润滑、冷却，又降低轮齿表面对气流的拖曳作用所导致的齿轮风阻功率损失，同时，避免了因风阻效应滑油喷射方向的偏离，还可以降低因滑油雾化所导致的实际喷射油量的损失。可以适用于多型号发动机传动系统供油设计，改善传动系统传动效率及供油效果，降低齿轮的风阻效应。
如图1所示，该齿轮润滑冷却结构包括第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮3和润滑装置4，润滑装置4用于向齿轮啮合处供油，第一齿轮1和第二齿轮2相啮合，其啮合处为第一啮合处，第二齿轮2和第三齿轮3相啮合，其啮合处为第二啮合处，润滑装置4同时向所述第一啮合处和所述第二啮合处供油，三个齿轮的转向如图1中曲线箭头所示；
润滑装置4位于上述三个齿轮之间，润滑装置4侧面设有第一弧面、第二弧面和第三弧面，所述第一弧面与第一齿轮1同圆心，所述第二弧面与第二齿轮2同圆心，所述第三弧面与第三齿轮3同圆心；
上述三个齿轮的齿顶圆半径即R1为第一齿轮1的齿顶圆半径，R2为第二齿轮2的齿顶圆半径，R3为第三齿轮3的齿顶圆半径，其中mi是齿轮模数，zi是齿数，是齿顶高系数；
上述三个弧面的半径Ria＝Ri+Δεi＝1,2,3，即R1a为第一弧面的半径，R2a为第二弧面的半径，R3a为第三弧面的半径，其中Δε是曲面设计移距值，且10mm≤Δε≤15mm，上述三个弧面之间通过三个平面衔接，得到润滑装置(4)的结构，即润滑装置4包括三个弧面及三个平面，弧面和平面交错衔接，三个平面上均设有喷油孔以向啮合齿顶圆交点处供油。
本实施例中，三个齿轮转速关系为：n齿轮3＞n齿轮2＞n齿轮1，考虑高速齿轮轮齿表面对气流拖曳作用产生风阻效应，第一齿轮1/第二齿轮2、第二齿轮2/第三齿轮3啮合处周围存在随转速而变化的不稳定涡流。经分析，啮合齿轮的齿顶处受气流拖曳作用大于齿根处，因此，齿顶处气流流速快，齿根处气流流速慢，从而齿顶处压力小于齿根处。随着齿轮的旋转，啮合齿轮附近的气流径向上将从齿根处呈曲线状流向齿顶处。三个与齿顶圆同心的曲面可以利用啮合齿轮附近气流流向特点，减少不规则涡流的影响范围，降低风阻效应。
由于n齿轮3＞n齿轮2＞n齿轮1，第二齿轮2/第三齿轮3啮合附近的气流流速明显大于第一齿轮1/第二齿轮2啮合附近的气流流速，考虑受风阻效应的影响，第二齿轮2/第三齿轮3附近的滑油方向的偏离较第一齿轮1/第二齿轮2更明显。因此，该齿轮润滑冷却结构向第一齿轮1/第二齿轮2啮出侧供油，同时向第二齿轮2/第三齿轮3啮入侧供油。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。