制造方法与流程

本公开涉及制造方法。

背景技术：

当需要高负荷能力或优良的表面光洁度时，双螺旋齿轮通常使用抛光工序来制造。抛光工序需要将空间留在齿轮齿的中央以允许抛光轮跳动（run-out）。然而，中央空间没有对负荷传输作出贡献，并且增加了齿轮的尺寸和质量。另外，齿轮箱的部件中的许多由于齿轮的此结构而具有增加的尺寸和质量。例如，齿轮承载销、轴承和齿轮箱外壳可具有增加的尺寸和质量以支承和容纳这样的齿轮。

技术实现要素：

根据第一方面，提供了一种制造方法，其包括：控制第一模具部分的提供（provision），所述第一模具部分包括限定第一腔室的内表面，第一模具部分的内表面包括多个第一槽；控制第二模具部分的提供，所述第二模具部分包括限定第二腔室的内表面，第二模具部分的内表面包括多个第二槽；控制第一模具部分和第二模具部分的联接，第一腔室和第二腔室形成第三腔室，所述多个第一槽和所述多个第二槽形成双螺旋图案；控制粉末向第三腔室的提供；以及控制第三腔室内的粉末的冷等静压制（coldisostaticpressing）以形成双螺旋齿轮。

方法还可包括控制第一模具部分在第一方向上的旋转和控制第二模具部分在第一方向上的旋转，以从双螺旋齿轮移除第一模具部分和第二模具部分。

方法还可包括控制双螺旋齿轮的烧结。

方法还可包括控制双螺旋齿轮的热等静压制。

方法还可包括控制双螺旋齿轮的机加工。

方法还可包括在将粉末提供给第三腔室之前，控制用富碳材料对第一模具部分的内表面和第二模具部分的内表面的涂覆。

方法还可包括在将粉末提供给第三腔室之前控制第三腔室的排空。

根据第二方面，提供了根据如前述段落中的任一个描述的方法制造的双螺旋齿轮。

根据第三方面，提供了一种用于飞行器的气体涡轮引擎，其包括：引擎核心，其包括涡轮机、压缩机和将涡轮机连接到压缩机的芯轴；位于引擎核心上游的风扇，所述风扇包括多个风扇叶片；以及齿轮箱，其被布置成接收来自芯轴的输入并将驱动输出到风扇，以便以比芯轴更低的旋转速度驱动风扇，其中齿轮箱包括根据如前述段落中的任一个描述的方法制造的多个双螺旋齿轮。

涡轮机可以是第一涡轮机，压缩机可以是第一压缩机，并且芯轴可以是第一芯轴；引擎核心还可包括第二涡轮机、第二压缩机和将第二涡轮机连接到第二压缩机的第二芯轴；并且第二涡轮机、第二压缩机和第二芯轴可被布置成以比第一芯轴更高的旋转速度旋转。

根据第四方面，提供了一种包括控制器的设备，所述控制器被配置成：控制第一模具部分的提供，所述第一模具部分包括限定第一腔室的内表面，第一模具部分的内表面包括多个第一槽；控制第二模具部分的提供，所述第二模具部分包括限定第二腔室的内表面，第二模具部分的内表面包括多个第二槽；控制第一模具部分和第二模具部分的联接，第一腔室和第二腔室形成第三腔室，所述多个第一槽和所述多个第二槽形成双螺旋图案；控制粉末向第三腔室的提供；以及控制第三腔室内的粉末的冷等静压制以形成双螺旋齿轮。

控制器可被配置成控制第一模具部分在第一方向上的旋转并且控制第二模具部分在第一方向上的旋转，以从双螺旋齿轮移除第一模具部分和第二模具部分。

控制器可被配置成控制双螺旋齿轮的烧结。

控制器可被配置成控制双螺旋齿轮的热等静压制。

控制器可被配置成控制双螺旋齿轮的机加工。

控制器可被配置成在将粉末提供给第三腔室之前，控制用富碳材料对第一模具部分的内表面和第二模具部分的内表面的涂覆。

控制器可被配置成在将粉末提供给第三腔室之前控制第三腔室的排空。

根据第五方面，提供了一种计算机程序，所述计算机程序在由计算机读取时引起如前述段落中的任一个描述的方法的执行。

根据第六方面，提供了一种包括计算机可读指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在由计算机读取时引起如前述段落中的任一个描述的方法的执行。

根据第七方面，提供了一种包括计算机可读指令的信号，所述计算机可读指令在由计算机读取时引起如前述段落中的任一个描述的方法的执行。

如本文中其他地方所指出的，本公开可涉及气体涡轮引擎。这种气体涡轮引擎可包括引擎核心，所述引擎核心包括涡轮机、燃烧器、压缩机和将涡轮机连接到压缩机的芯轴。这种气体涡轮引擎可包括位于引擎核心上游的风扇（具有风扇叶片）。

本公开的布置可特别地（但非排他地）有益于经由齿轮箱驱动的风扇。因此，气体涡轮引擎可包括齿轮箱，其接收来自芯轴的输入并将驱动输出到风扇，以便以比芯轴更低的旋转速度驱动风扇。至齿轮箱的输入可直接来自芯轴，或间接地来自芯轴，例如经由正齿轮轴和/或齿轮。芯轴可刚性地连接涡轮机和压缩机，使得涡轮机和压缩机以相同的速度旋转（其中风扇以较低的速度旋转）。

如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮引擎可具有任何适合的通用架构。例如，气体涡轮引擎可具有连接涡轮机和压缩机的任何期望数量的轴，例如一个、两个或三个轴。只作为示例，连接到芯轴的涡轮机可以是第一涡轮机，连接到芯轴的压缩机可以是第一压缩机，并且芯轴可以是第一芯轴。引擎核心还可包括第二涡轮机、第二压缩机和将第二涡轮机连接到第二压缩机的第二芯轴。第二涡轮机、第二压缩机和第二芯轴可被布置成以比第一芯轴更高的旋转速度旋转。

在这样的布置中，第二压缩机可轴向地定位在第一压缩机的下游。第二压缩机可被布置成从第一压缩机接收（例如直接接收，例如经由通常环形的管道）流。

齿轮箱可被布置成由芯轴（例如，在以上的示例中的第一芯轴）驱动，该芯轴被配置成（例如在使用中）以最低旋转速度旋转。例如，齿轮箱可被布置成仅由芯轴（例如，在以上的示例中，仅是第一芯轴，而不是第二芯轴）驱动，该芯轴被配置成（例如在使用中）以最低旋转速度旋转。可替换地，齿轮箱可被布置为由任何一个或多个轴（例如，在以上的示例中的第一轴和/或第二轴）驱动。

在本文中所描述和/或要求保护的任何气体涡轮引擎中，燃烧器可轴向地提供在风扇和一个或多个压缩机的下游。例如，在提供了第二压缩机的情况下，燃烧器可直接在第二压缩机的下游（例如，在第二压缩机的出口处）。作为进一步示例，在提供了第二涡轮机的情况下，可将燃烧器的出口处的流提供给第二涡轮机的入口。燃烧器可提供在一个或多个涡轮机的上游。

该压缩机或每个压缩机（例如，如以上所描述的第一压缩机和第二压缩机）可包括任何数量的级，例如多级。每个级可包括一排转子叶片和一排定子叶翼（vane），该排定子叶翼可以是可变的定子叶翼（因为它们的入射角可以是可变的）。该排转子叶片和该排定子叶翼可彼此轴向地偏移。

该涡轮机或每个涡轮机（例如，如以上所描述的第一涡轮机和第二涡轮机）可包括任何数量的级，例如多级。每个级可包括一排转子叶片和一排定子叶翼。该排转子叶片和该排定子叶翼可彼此轴向地偏移。

每个风扇叶片可被限定为具有径向跨度，该径向跨度从在径向内部气体洗涤位置或0％跨度位置处的根部（或毂部）延伸至100％跨度位置处的尖端。毂部处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比率可小于（或大约是）下列中的任何一个：0.4、0.39、0.380.37、0.36、0.35、0.34、0.33、0.32、0.31、0.3、0.29、0.28、0.27、0.26或0.25。毂部处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比率可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可形成上边界或下边界）。这些比率通常可被称为毂部-尖端比率。毂部处的半径和尖端处的半径均可在叶片的前缘（或轴向最前）部分处测量。当然，毂部-尖端比率是指风扇叶片的气体洗涤部分，即，径向地在任何平台外侧的部分。

风扇的半径可在引擎中心线和风扇叶片在其前缘处的尖端之间测量。风扇直径（其可以仅是风扇的半径的两倍）可大于（或大约是）下列中的任何一个：250cm（约100英寸）、260cm、270cm（约105英寸）、280cm（约110英寸）、290cm（约115英寸）、300cm（约120英寸）、310cm、320cm（约125英寸）、330cm（约130英寸），340cm（约135英寸）、350cm、360cm（约140英寸）、370cm（约145英寸）、380cm（约150英寸）或390cm（约155英寸）。风扇直径可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可形成上边界或下边界）。

风扇的旋转速度可在使用中变化。通常，对于具有较大直径的风扇，旋转速度较低。只作为非限制性示例，在巡航条件下的风扇的旋转速度可小于2500rpm，例如小于2300rpm。只作为进一步非限制性示例，对于具有在从250cm至300cm（例如250cm至280cm）范围内的风扇直径的引擎，在巡航条件下的风扇的旋转速度可在从1700rpm至2500rpm的范围内，例如在从1800rpm至2300rpm的范围内，例如在从1900rpm至2100rpm的范围内。只作为进一步非限制性示例，对于具有在从320cm至380cm范围内的风扇直径的引擎，在巡航条件下的风扇的旋转速度可在从1200rpm至2000rpm的范围内，例如在从1300rpm至1800rpm的范围内，例如在从1400rpm至1600rpm的范围内。

在气体涡轮引擎的使用中，风扇（具有相关联的风扇叶片）围绕旋转轴线旋转。该旋转导致风扇叶片的尖端以速度u尖端移动。由风扇叶片13在流上所做的功导致了流的焓升dh。风扇尖端负荷可被定义为dh/u尖端²，其中dh是跨风扇的焓升（例如，1-d平均焓升），并且u尖端是风扇尖端的（平移）速度，例如在尖端的前缘处的（其可被定义为在前缘处的风扇尖端半径乘以角速度）。在巡航条件下的风扇尖端负荷可大于（或大约是）下列中的任何一个：0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39或0.4（本段中的所有单位是jkg^-1k^-1/(ms^-1)²）。风扇尖端负荷可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可形成上边界或下边界）。

根据本公开的气体涡轮引擎可具有任何期望的旁路比率，其中旁路比率被定义为在巡航条件下通过旁路管道的流的质量流率与通过核心的流的质量流率的比率。在一些布置中，旁路比率可大于（或大约是）以下中的任何一个：10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5或17。旁路比率可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可形成上边界或下边界）。旁路管道可以是基本上环形的。旁路管道可径向地在核心引擎的外侧。旁路管道的径向外表面可由短舱（nacelle）和/或风扇壳限定。

本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮引擎的总压力比可被定义为风扇上游的滞止压力与最高压力压缩机的出口处的滞止压力（在进入燃烧器之前）之比。作为非限制性示例，如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮引擎在巡航时的总压力比可大于（或大约是）以下中的任何一个：35、40、45、50、55、60、65、70、75。总压力比可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可形成上边界或下边界）。

引擎的特定推力可被定义为引擎的净推力除以通过引擎的总质量流量。在巡航条件下，本文中所描述和/或要求保护的引擎的特定推力可小于（或大约是）以下中的任何一个：110nkg^-1s、105nkg^-1s、100nkg^-1s、95nkg^-1s、90nkg^-1s、85nkg^-1s或80nkg^-1s。特定推力可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围中（即，这些值可形成上边界或下边界）。与常规的气体涡轮引擎相比，这样的引擎可以是特别高效的。

如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮引擎可具有任何期望的最大推力。只作为非限制性示例，如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮可能能够产生至少（或大约是）以下中的任何一个的最大推力：160kn、170kn、180kn、190kn、200kn、250kn、300kn、350kn、400kn、450kn、500kn或550kn。最大推力可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可形成上边界或下边界）。以上提到的推力可以是在标准大气条件下、在海平面处、加上15℃（环境压力101.3kpa，温度30℃）且引擎静止时的最大净推力。

在使用中，在高压力涡轮机的入口处的流的温度可能特别高。可在燃烧器的出口处测量该温度（其可被称为tet），例如紧接在第一涡轮机叶翼（其自身可被称为喷嘴导向导向叶翼）的上游。在巡航时，tet可以至少（或大约是）以下中的任何一个：1400k、1450k、1500k、1550k、1600k或1650k。巡航时的tet可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可以形成上边界或下边界）。在引擎使用中的最大tet可以是，例如，至少（或大约是）以下中的任何一个：1700k、1750k、1800k、1850k、1900k、1950k或2000k。最大tet可在由先前句子中的任何两个值定界的包含范围内（即，这些值可形成上边界或下边界）。最大tet可例如在高推力条件下发生，例如在最大起飞（mto）条件下。

本文中所描述和/或要求保护的风扇叶片和/或风扇叶片的翼面部分可由任何适合的材料或材料的组合来制造。例如，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可至少部分地由复合材料（例如金属基体复合材料和/或有机基体复合材料，诸如碳纤维）来制造。作为进一步示例，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可至少部分地由金属（诸如钛基金属或铝基材料（诸如铝-锂合金）或钢基材料）来制造。风扇叶片可包括使用不同材料制造的至少两个区域。例如，风扇叶片可具有保护性前缘，其可使用能够比叶片的其余部分更好地抵抗（例如来自鸟、冰或其他材料的）冲击的材料来制造。这样的前缘可例如使用钛或钛基合金来制造。因此，只作为示例，风扇叶片可具有带有钛前缘的碳纤维或铝基主体（诸如铝锂合金）。

本文中所描述和/或要求保护的风扇可包括中央部分，风扇叶片从该中央部分可例如在径向方向上延伸。风扇叶片可以以任何期望的方式附接到中央部分。例如，每个风扇叶片可包括固定件，该固定将可接合毂部（或盘状部）中的对应沟槽。只作为示例，这样的固定件可以是燕尾榫的形式，该燕尾榫可以插入（slotinto）和/或接合毂部/盘状部中的对应沟槽，以便将风扇叶片固定到毂部/盘状部。作为进一步示例，风扇叶片可与中央部分一体地形成。这样的布置可被称为整体叶盘（blisk）或整体叶环（bling）。可使用任何适合的方法来制造这样的整体叶盘或整体叶环。例如，风扇叶片的至少一部分可由块状物来机加工，并且/或者风扇叶片的至少一部分可通过焊接（诸如线性摩擦焊接）来附接到毂部/盘状部。

本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮引擎可以或可以不设有可变面积喷嘴（van）。这样的可变面积喷嘴可允许旁路管道的出口面积在使用中变化。本公开的一般原理可应用于具有或不具有van的引擎。

本文中所述和/或要求保护的气体涡轮的风扇可具有任何期望数量的风扇叶片，例如16、18、20或22个风扇叶片。

如本文所使用的，巡航条件可意指气体涡轮引擎所附接至其的飞行器的巡航条件。这样的巡航条件可被常规地定义为在巡航中期的条件，例如，在爬升的顶部和下降的开始之间的中点（就时间和/或距离而言）处由飞行器和/或引擎所经历的条件。

只作为示例，在巡航条件下的前进速度可以是在从0.7马赫至0.9马赫的范围内的任何点，例如0.75至0.85，例如0.76至0.84，例如0.77至0.83，例如0.78至0.82，例如0.79至0.81，例如大约0.8马赫、大约0.85马赫或在从0.8至0.85的范围内。在这些范围内的任何单个速度可以是巡航条件。对于一些飞行器，巡航条件可在这些范围之外，例如低于0.7马赫或高于0.9马赫。

只作为示例，巡航条件可对应于处于从10000m至15000m的范围内的高度的标准大气条件，例如在从10000m至12000m的范围内，例如在从10400m至11600m（约38000英尺）的范围内，例如在从10500m至11500m的范围内，例如在从10600m至11400m的范围内，例如在从10700m（约35000英尺）至11300m的范围内，例如在从10800m至11200m的范围内，例如在从10900m至11100m的范围内，例如大约11000m。巡航条件可对应于在这些范围内任何给定高度处的标准大气条件。

只作为示例，巡航条件可对应于：0.8的前进马赫数；23000pa的压力；以及-55℃的温度。

如本文中任何地方所使用的，“巡航”或“巡航条件”可意指空气动力学设计点。这样的空气动力学设计点（或adp）可对应于风扇被设计成操作的条件（包括例如马赫数、环境条件和推力要求中的一个或多个）。这可意指，例如，在其处风扇（或气体涡轮引擎）被设计成具有最佳效率的条件。

在使用中，本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮引擎可在本文中其他地方定义的巡航条件下操作。这样的巡航条件可由飞行器的巡航条件（例如巡航中期条件）来确定，可将至少一个（例如2个或4个）气体涡轮引擎安装到所述飞行器上以便提供推进推力。

技术人员将领会的是，除了相互排斥的情况外，关于上述方面中的任何一个所描述的特征或参数可应用于任何其他方面。此外，除了相互排斥的情况外，本文中所描述的任何特征或参数可应用于任何方面并且/或者与本文中所描述的任何其他特征或参数进行组合。

简要说明

现在将参考附图仅作为示例来描述实施例，在附图中：

图1图示了根据各种示例的用于制造双螺旋齿轮的装置的示意图；

图2a和2b图示了根据示例的第一模具部分；

图3a和3b图示了根据示例的第二模具部分；

图4图示了根据各种示例的制造方法的流程图；

图5图示了根据示例的双螺旋齿轮的侧视图；

图6图示了根据示例的另一个双螺旋齿轮的侧视图；

图7图示了根据示例的气体涡轮引擎的截面侧视图；

图8图示了根据示例的气体涡轮引擎的上游部分的放大截面侧视图；以及

图9是根据示例的用于气体涡轮引擎的齿轮箱的部分剖视图。

详细说明

在以下描述中，术语‘连接（connected）’和‘联接（coupled）’意指可操作地连接和联接。应领会的是，在所提及的特征之间可以有任何数量的中间部件，包括无中间部件。

图1图示了根据各种示例的用于制造双螺旋齿轮的设备10的示意图。设备10包括控制器12、用户输入装置14、显示器16、用于存储粉末20的容器18、冷等静压制设备22、包括第一模具部分24和第二模具部分26的模具23、涂覆设备27、烧结设备28、热等静压制设备30、机加工设备32和机器人设备33。

在一些示例中，设备10可以是模块（module）。如本文中所使用的，用词‘模块’是指其中一个或多个特征在稍后时间（并且可能地由另一个制造商或由最终用户）被包括的装置或设备。例如，在设备10是模块的情况下，设备10可仅包括控制器12，并且其余特征，即用户输入装置14、显示器16、容器18、粉末20、冷等静压制设备22、模具23、涂覆设备27、烧结设备28、热等静压制设备30、机加工设备32和机器人设备33可由一个或多个其他制造商添加。作为另一个示例，在设备10是模块的情况下，设备10可仅包括模具23和冷等静压制设备22，并且其余的特征可由一个或多个其他制造商添加。

控制器12、用户输入装置14、显示器16、容器18、粉末20、冷等静压制设备22、模具23、涂覆设备27、烧结设备28、热等静压制设备30、机加工设备32和机器人设备33可经由无线链路彼此联接，并且因此可包括收发器电路和一个或多个天线。附加地或可替换地，控制器12、用户输入装置14、显示器16、容器18、粉末20、冷等静压制设备22、模具23、涂覆设备27、烧结设备28、热等静压制设备30、机加工设备32和机器人设备33可经由有线链路彼此联接，并且因此可包括接口电路（诸如通用串行总线（usb）插座）。应当领会的是，控制器12、用户输入装置14、显示器16、容器18、粉末20、冷等静压制设备22、模具23、涂覆设备27、烧结设备28、热等静压制设备30、机加工设备32和机器人设备33可经由有线链路和无线链路的任何组合彼此联接。

控制器12可包括任何适合的电路，以引起本文中所描述的和如图4中图示的方法的执行。控制器12可包括：控制电路；和/或处理器电路；和/或至少一个专用集成电路（asic）；和/或至少一个现场可编程门阵列（fpga）；和/或单处理器架构或多处理器架构；和/或顺序/并行架构；和/或至少一个可编程逻辑控制器（plc）；和/或至少一个微处理器；和/或至少一个微控制器；和/或中央处理单元（cpu）；和/或图形处理单元（gpu），以执行所述方法。

在各种示例中，控制器12可包括至少一个处理器34和至少一个存贮器（memory）36。存贮器36存储了包括计算机可读指令的计算机程序38，所述计算机可读指令在由处理器34读取时引起本文中所描述的和如图4中图示的方法的执行。计算机程序38可以是软件或固件，或者可以是软件和固件的组合。

控制器12可位于与设备10的其余部件相同的位置处（即，与用户输入装置14、显示器16、容器18、粉末20、冷等静压制设备22、模具23、涂覆设备27、烧结设备28、热等静压制设备30和机加工设备32相同的位置处）。例如，控制器12可位于与设备10的其余部件相同的工厂建筑物中。可替换地，控制器12可位于远离设备10的其余部件的位置处。例如，控制器12可位于与设备10的其余部件不同的建筑物中。在一些示例中，控制器12可分布在设备10的其余部件的位置和远离设备10的其余部件的位置之间。

处理器34可包括至少一个微处理器，并且可包括单核处理器，可包括多个处理器核（诸如双核处理器或四核处理器），或者可包括多个处理器（其中的至少一个可包括多个处理器核）。

存贮器36可以是任何适合的非暂时性计算机可读存储介质、一个数据存储装置或多个数据存储装置，并且可包括一个或多个硬盘驱动器和/或一个或多个固态驱动器。存贮器36可以是永久不可移动存贮器，或者可以是可移动存贮器（诸如通用串行总线（usb）闪速驱动器或安全数字（sd）卡）。存贮器36可包括：在计算机程序38的实际执行期间采用的本地存贮器；大容量存储器（storage）；以及高速缓冲存贮器，其提供至少一些计算机可读或计算机可用的程序代码的临时存储，以减少在代码的执行期间可从大容量存储器检索代码的次数。

计算机程序38可存储在非暂时性计算机可读存储介质40上。计算机程序38可从非暂时性计算机可读存储介质40传输到存贮器36。非暂时性计算机可读存储介质40可以是例如usb闪速驱动器、安全数字（sd）卡、光学盘（诸如压缩盘（cd）、数字多功能盘（dvd）或蓝光盘）。在一些示例中，计算机程序38可经由信号42（其可以是无线信号或有线信号）传输到存贮器36。

输入/输出装置可直接地或通过中间的输入/输出控制器联接到控制器12。各种通信适配器也可联接到控制器12，以使得设备10能够变得通过中间的私有或公共网络联接到其他设备或远程打印机或存储装置。非限制性示例包括由这样的通信适配器构成的调制解调器和网络适配器。

用户输入装置14可包括用于使操作者44能够至少部分地控制设备10的任何适合的装置。例如，用户输入装置14可包括下列中的一个或多个：键盘、小键盘（keypad）、触摸板、触摸屏显示器、计算机鼠标和虚拟现实（vr）或增强现实（ar）设备。控制器12被配置成从用户输入装置14接收信号。

显示器16可以是用于向操作者44传送信息的任何适合的装置。例如，显示器16可以是液晶显示器（lcd）、或发光二极管（led）显示器、或有机发光二极管（oled）显示器、或有源矩阵有机发光二极管（amoled）显示器、或薄膜晶体管（tft）液晶显示器、或阴极射线管显示器。控制器12被配置成控制显示器16向操作者44传送信息。

容器18包括用于存储粉末20的一个或多个储器（receptacle）。例如，容器18可包括储存不锈钢粉末20的储器。在一些示例中，容器18可包括用于存储两种或更多种不同类型的粉末的多个储器。例如，容器18可包括用于存储第一类型粉末的第一储器和用于存储第二不同类型粉末的第二储器。

冷等静压制设备22包括弹性袋和用于将液体（诸如水）泵送到袋中的泵。控制器12被配置成控制冷等静压制设备22的操作。例如，控制器12可控制泵以将液体泵送到袋中至预定压力（例如，两百兆帕和一千兆帕之间的压力）达预定时间段。

模具23被定形状和尺寸用于形成双螺旋齿轮46。模具23包括第一模具部分24和第二模具部分26。第一模具部分24可具有用于形成双螺旋齿轮46的第一部分的任何适合的尺寸和形状，并且第二模具部分26可具有用于形成双螺旋齿轮46的第二部分的任何适合的尺寸和形状。应当领会的是，在一些示例中，模具23可包括多于两个模具部分。另外，应当领会的是，模具23可使得能够形成具有径向向外延伸的齿轮齿的齿轮（例如，周转齿轮箱的行星齿轮），以及具有径向向内延伸的齿轮齿的齿轮（例如，周转齿轮箱的环状齿轮）。

图2a和2b图示了根据示例的第一模具部分24。第一模具部分24包括第一圆柱形部分48和围绕第一圆柱形部分48的一端延伸的第一凸缘50。第一圆柱形部分48包括内表面52和外表面54。内表面52限定第一腔室56，并且包括沿着第一模具部分24的整个长度螺旋地延伸的多个第一槽58。

图3a和3b图示了根据示例的第二模具部分26。第二模具部分26包括第二圆柱形部分60和围绕第二圆柱形部分60的一端延伸的第二凸缘62。第二圆柱形部分60包括内表面64和外表面66。内表面64限定第二腔室68，并且包括沿着第二模具部分26的整个长度螺旋地延伸的多个第二槽70。

应当领会的是，在其他示例中，多个第一槽58和/或多个第二槽70可不分别沿着第一模具部分24和第二模具部分26的整个长度延伸。例如，第一槽58和/或第二槽70可不分别延伸到第一腔室56和第二腔室68的入口。

返回到图1，涂覆设备27可包括用于用富碳材料对第一模具部分24的内表面52和第二模具部分26的内表面64进行涂覆的任何适合的设备。例如，涂覆设备27可包括化学气相沉积设备。作为另一个示例，富碳材料可以是aisi52100合金钢（unsg52986）。这是一种高（过共析的（hypereutectoid））碳、含铬低的合金钢。如果该材料以压实粉末方法的形式施加，则碳水平可最低限度地（marginally）提升为高于工业规范，以补偿扩散损失并且增强轴承表面处碳化物的容积率。控制器12可被配置成控制涂覆设备27的操作以涂覆内表面52、64。

烧结设备28可包括用于加热和聚结双螺旋齿轮46的任何适合的设备。例如，烧结设备28可包括无压烧结机，其可使用以下工序中的任一个：恒定速率的加热（crh）；速率受控的烧结（rcs）；以及两步烧结（tss）。控制器12可被配置成控制烧结设备28的操作以烧结双螺旋齿轮46。烧结设备28可包括场辅助烧结机。

热等静压制设备30包括高压密闭壳体、用于加热壳体内的物体的热源和用于使得壳体内部的压力增加的泵布置。控制器12被配置成控制热等静压制设备30的操作。例如，控制器12可被配置成控制热源以向壳体内的物体提供热能，并且可被配置成控制泵布置以将惰性气体（诸如氩气）泵送到壳体中。

机加工设备32包括一个或多个机加工工具。例如，机加工设备32可包括电抛光机器和/或电火花加工（edm）工具。控制器12可被配置成控制机加工设备32的操作。

机器人设备33可包括用于在冷等静压制设备22、涂覆设备27、烧结设备28、热等静压制设备30和机加工设备32之间移动物体（诸如已制造的双螺旋齿轮和模具23）的任何适合的机器人装置。例如，机器人设备33可包括用于将物体重新定位和重新定向的传送带和机器人臂。控制器12被配置成控制机器人设备33的操作。

参考图4，在下面的段落中描述了设备10的操作。应当领会的是，图4中图示的框可由控制器12（例如通过控制机器人设备33）执行，或者可由人（诸如操作者44）执行，或者可由控制器12和人的组合来执行。

在框72处，方法包括控制第一模具部分24的提供。例如，控制器12可控制机器人设备33以从存储器获得第一模具部分24。可替换地，第一模具部分24可通过诸如操作者44的人从存储器获得。

在框74处，方法包括控制第二模具部分26的提供。例如，控制器12可控制机器人设备33以从存储器获得第二模具部分26。可替换地，第二模具部分26可通过诸如操作者44的人从存储器获得。

在框76处，方法可包括控制用富碳材料对第一模具部分24的内表面52和第二模具部分26的内表面64的涂覆。例如，控制器12可控制涂覆设备27以用富碳材料对内表面52、64进行涂覆。

在框78处，方法包括控制第一模具部分24和第二模具部分26的联接。例如，第一模具部分24和/或第二模具部分26可一起移动（如由图3a和3b中图示的箭头80和82所指示），使得凸缘50和62彼此邻接。凸缘50、62然后可紧固在一起（例如，凸缘50、62可夹紧在一起或者可螺栓连接在一起）。当第一模具部分24和第二模具部分26联接在一起时，第一腔室56和第二腔室68形成第三腔室25，并且多个第一槽58和多个第二槽70形成双螺旋图案。

应当领会的是，用词‘双螺旋’包括了其中第一槽58和第二槽70不会合（即，在第一槽58和第二槽70之间有间隙）的图案，以及其中第一槽58和第二槽70彼此会合（即，第一槽58和第二槽70形成鱼脊形（herringbone）图案）的图案。

在框84处，方法可包括在将粉末提供给第三腔室之前控制第三腔室的排空。例如，控制器12可控制真空泵以排空模具23的第三腔室。

在框86处，方法包括控制粉末20向模具23的第三腔室25的提供。例如，控制器12可控制机器人设备33以将粉末20中的至少一些从容器18移动到模具23的第三腔室。可替换地，诸如操作者44的人可将粉末20倒入模具23的第三腔室25中。

在框88处，方法包括控制第三腔室内的粉末的冷等静压制以形成双螺旋齿轮。例如，模具23可移动到冷等静压制设备22并放置在弹性袋中。然后，控制器12可控制冷等静压制设备22的泵，以将液体泵送到弹性袋中至预定压力达预定时间段来形成双螺旋齿轮46。例如，控制器12可控制冷等静压制设备22以提供两百和一千兆帕之间的压力达两分钟。

在框90处，方法可包括控制第一模具部分24在第一方向上的旋转（图2a中的箭头92）和控制第二模具部分26在第一方向上的旋转（图3a中的箭头94），以从双螺旋齿轮46移除第一模具部分24和第二模具部分26。例如，控制器12可控制机器人设备33以在箭头92、94的方向上旋转第一模具部分24和第二模具部分26。应当领会的是，方法还可包括控制第一模具部分24在与箭头80相反的方向上的移动，以及控制第二模具部分26在与箭头82相反的方向上的移动，以从模具23移除双螺旋齿轮46。

在框96处，方法可包括控制双螺旋齿轮的烧结。例如，控制器12可控制机器人设备33以将双螺旋齿轮46移动至烧结设备28。然后，控制器12可控制烧结设备28以加热双螺旋齿轮46，使得双螺旋齿轮46的粉末聚结。

在框98处，方法可包括控制双螺旋齿轮46的热等静压制。例如，控制器12可控制机器人设备33将双螺旋齿轮46从冷等静压制设备22或从烧结设备28移动至热等静压制设备30。然后，控制器12可控制热等静压制设备30以热等静压制双螺旋齿轮46。

在框100处，方法可包括控制双螺旋齿轮46的机加工。例如，控制器12可控制机器人设备33以将双螺旋齿轮46从烧结设备28或从热等静压制设备30移动至机加工设备32。然后，控制器12可控制机加工设备32来机加工双螺旋齿轮46的一部分或全部，以控制双螺旋齿轮46的最终几何形状。

图5图示了根据前述段落中所描述的和如图4中图示的方法制造的双螺旋齿轮461的侧视图。双螺旋齿轮461包括毂部102和从毂部102径向向外延伸的多个齿104。双螺旋齿轮461是使用模具23制造，其中第一槽58和第二槽70分别沿着第一模具部分24和第二模具部分26的整个长度延伸，并且因此，齿104以鱼脊形图案（即，齿104不具有中央槽）布置。

图6图示了根据前述段落所描述的和如图4中图示的方法制造的另一个双螺旋齿轮462的侧视图。双螺旋齿轮462包括毂部106和从毂部106径向向外延伸的多个齿108。双螺旋齿轮462是使用模具23制造，其中第一槽58和第二槽70没有分别延伸至第一腔室56和第二腔室68的入口，并且因此，齿108具有围绕齿轮462周向地延伸的中央槽107。

以上描述的这些设备10和方法可提供若干优点。

首先，这些方法和设备10可使得能够制造如图5中图示的双螺旋齿轮（即，其中齿不具有槽的双螺旋齿轮）。这种双螺旋齿轮可有利地具有减小的重量而不牺牲负荷传输能力。此外，在双螺旋齿轮是齿轮箱的部件的情况下，双螺旋齿轮的减小的重量可使齿轮箱的其他部件（诸如齿轮承载销、轴承和齿轮箱外壳）中的重量能够减小。

第二，这些方法和设备10可使双螺旋齿轮46、461、462能够被制造成接近于（或处于）净形状（netshape），并且可提供需要最小机加工或者根本不需要机加工（即，在一些示例中可不执行框100）的双螺旋齿轮46、461、462。这可有利地减少用于制造双螺旋齿轮46、461、462的材料的量，并且因此减少双螺旋齿轮46、461、462的成本。

图7图示了具有主旋转轴线109的气体涡轮引擎110。引擎110包括空气进口112和推进风扇123，推进风扇123生成了两个空气流：核心空气流a和旁路空气流b。气体涡轮引擎110包括接收核心空气流a的核心111。引擎核心111以轴向流串联方式包括低压力压缩机114、高压力压缩机115、燃烧设备116、高压力涡轮机117、低压力涡轮机119和核心排放喷嘴120。短舱121围绕气体涡轮引擎110，并且限定了旁路管道122和旁路排放喷嘴118。旁路空气流b流过旁路管道122。风扇123经由轴126和周转齿轮箱130附接到低压力涡轮机119并由低压力涡轮机119驱动。

在使用中，核心空气流a由低压力压缩机114加速和压缩，并被引导到高压力压缩机115中，在高压力压缩机115中发生进一步压缩。从高压力压缩机15排放的压缩空气被引导到燃烧设备116中，在燃烧设备116中其与燃料混合并且混合物被燃烧。然后，所产生的热燃烧产物在通过喷嘴120被排放之前膨胀通过高压力涡轮机117和低压力涡轮机119，并由此驱动高压力涡轮机117和低压力涡轮机119，以提供一些推进推力。高压力涡轮机117通过适合的互连轴127驱动高压力压缩机115。风扇123通常提供推进推力的大部分。周转齿轮箱130是减速齿轮箱。

在图8中示出了用于齿轮传动风扇气体涡轮引擎110的示例性布置。低压力涡轮机119（见图1）驱动轴126，该轴126联接到周转齿轮布置130的太阳轮或太阳齿轮128。在太阳齿轮128的径向向外处并与其相互啮合的是多个行星齿轮132，所述多个行星齿轮132通过行星架134联接在一起。行星架134约束行星齿轮132来同步地围绕太阳齿轮128进动，同时使每个行星齿轮132能够绕着其自身轴线旋转。行星架134经由连杆136联接到风扇123，以便驱动其绕着引擎轴线109的旋转。在行星齿轮132的径向向外处并与其相互啮合的是环形齿轮或环状齿轮138，其经由连杆140联接到静止支承结构124。

注意的是，如本文中使用的术语“低压力涡轮机”和“低压力压缩机”可被认为分别意指最低压力涡轮机级和最低压力压缩机级（即，不包括风扇123）和/或通过在引擎中具有最低旋转速度的互连轴126连接在一起的涡轮机和压缩机级（即，不包括对风扇123进行驱动的齿轮箱输出轴）。在一些文献中，本文中所指的“低压力涡轮机”和“低压力压缩机”可被可替换地认为是“中压涡轮机”和“中压压缩机”。在使用这样的可替换术语的情况下，风扇123可称为第一或最低压力的压缩级。

周转齿轮箱130作为示例在图9中被更详细地示出。太阳齿轮128、行星齿轮132和环状齿轮138中的每一个都包含绕着其周边的齿，以与其他齿轮互相啮合。然而，为了清楚起见，图9中仅图示了齿的示例性部分。图示了四个行星齿轮132，尽管对于技术人员读者将显而易见的是，在所要求保护的发明的范围内可提供更多或更少的行星齿轮132。行星周转齿轮箱130的实际应用通常包括至少三个行星齿轮132。

在图8和图9中作为示例图示的周转齿轮箱130具有行星类型，这在于行星架134经由连杆136联接到输出轴，其中环状齿轮138被固定。但是，可使用任何其他适合类型的周转齿轮箱130。作为进一步示例，周转齿轮箱130可以是星形布置，其中行星架134保持固定，其中环状（或环形）齿轮138被允许旋转。在这样的布置中，风扇123由环状齿轮138驱动。作为进一步可替换示例，齿轮箱130可以是差速齿轮箱，其中环状齿轮138和行星架134二者均被允许旋转。

将领会的是，图8和图9中所示出的布置仅作为示例，并且各种替换方案均在本公开的范围内。只作为示例，任何适合的布置都可用于将齿轮箱130定位在引擎110中和/或用于将齿轮箱130连接到引擎110。作为进一步示例，动力齿轮箱130和引擎110的其他部分（诸如输入轴126、输出轴和固定结构124）之间的连接（诸如图8示例中的连杆136、140）可具有任何期望的刚度或柔性。作为进一步示例，可使用引擎的旋转部分和静止部分之间（例如，来自齿轮箱的输入轴和输出轴与诸如齿轮箱壳之类的固定结构之间）的轴承的任何适合布置，并且本公开不限于图8的示例性布置。例如，在齿轮箱130具有星形布置（如上所描述的）的情况下，技术人员将容易地理解输出连杆和支承连杆以及轴承位置的布置通常将与图8中作为示例示出的布置不同。

因此，本公开延伸至具有齿轮箱类型（例如星形或行星的）、支承结构、输入和输出轴布置以及轴承位置的任何布置的气体涡轮引擎。

太阳齿轮128、行星齿轮132和环状齿轮138中的一个或多个是根据以上描述的方法制造，并且可具有图5中图示的鱼脊形齿轮齿图案或者图6中图示的齿轮齿图案。

可选地，齿轮箱可驱动附加的和/或可替换的部件（例如中压力压缩机和/或增压压缩机）。

本公开可应用于其的其他气体涡轮引擎可具有可替换的配置。例如，这样的气体涡轮引擎可具有可替换数量的压缩机和/或涡轮机和/或可替换数量的互连轴。作为进一步示例，图7中所示出的气体涡轮引擎具有分流喷嘴120、122，这意指通过旁路管道122的流具有其自身的喷嘴，该喷嘴与核心引擎喷嘴120分离并径向地在其外侧。然而，这不是限制性的，并且本公开的任何方面也可应用于这样的引擎，在该引擎中通过旁路管道122的流和通过核心111的流在单个喷嘴之前（或其上游）被混合或组合，该单个喷嘴可称为混流喷嘴。一个或两个喷嘴（无论是混合的还是分流）可具有固定的或可变的面积。虽然所描述示例涉及涡轮风扇引擎，但本公开可应用于例如任何类型的气体涡轮引擎，例如，诸如开放式转子引擎（其中风扇级未被短舱围绕）或涡轮螺旋桨引擎。

气体涡轮引擎110的几何结构及其部件是由常规的轴线系统限定，该轴线系统包括轴向方向（其与旋转轴线109对齐）、径向方向（图7中在从下到上的方向上）和圆周方向（在图7视图中与页面垂直）。轴向方向、径向方向和圆周方向相互垂直。

将理解的是，本发明不限于上述实施例，并且在不背离本文中所描述概念的情况下能够进行各种修改和改进。除了相互排斥的情况外，任何特征可独立使用或与任何其他特征组合使用，并且本公开延伸至并包括本文中所描述的一个或多个特征的所有组合和子组合。