利用超前的雙齒輪和軸承端面切削部的流量和壓力波動(dòng)降低的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了利用超前的雙齒輪和軸承端面切削部的流量和壓力波動(dòng)降低。提供的飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃料計(jì)量單元(FMU)包括具有主驅(qū)動(dòng)齒輪和主從動(dòng)齒的主齒輪泵以及具有伺服驅(qū)動(dòng)齒輪和伺服從動(dòng)齒輪的伺服齒輪泵。該主驅(qū)動(dòng)齒輪和該伺服驅(qū)動(dòng)齒輪被接收在輸入軸上。該主從動(dòng)齒輪安裝到第一軸上，該第一軸取向成平行并且鄰近該輸入軸的第一側(cè)。該主從動(dòng)齒輪嚙合該主驅(qū)動(dòng)齒輪。該伺服驅(qū)動(dòng)齒輪安裝到第二軸上，該第二軸布置成平行并且鄰近該輸入軸的第二相反側(cè)。該伺服從動(dòng)齒輪嚙合該伺服驅(qū)動(dòng)齒輪。
【專(zhuān)利說(shuō)明】利用超前的雙齒輪和軸承端面切削部的流量和壓力波動(dòng)降低
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年6月5日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 61/655，770的權(quán)益，其內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合到本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文公開(kāi)的主題總的涉及齒輪泵，更具體地涉及用在飛行器燃料計(jì)量單元（FMU)中的齒輪泵的軸承和齒輪裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]齒輪泵通常包含兩個(gè)齒輪，通常具有相似的構(gòu)造，它們?cè)跉んw內(nèi)部彼此嚙合。第一齒輪或驅(qū)動(dòng)齒輪是驅(qū)動(dòng)軸的延伸；隨著它的旋轉(zhuǎn)，它驅(qū)動(dòng)第二齒輪，通常提及作為從動(dòng)齒輪。隨著齒輪在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，流體從泵的入口傳遞到出口?？墒褂谜X輪或斜齒輪，但是正齒輪最常見(jiàn)。
[0005]通過(guò)齒輪泵泵送的流體體積部分取決于齒的深度,齒的直徑,和齒輪的寬度。當(dāng)具有大的工作齒深和齒寬的更少齒輪齒被使用時(shí)，實(shí)現(xiàn)更大的體積輸出量。隨著正齒輪旋轉(zhuǎn)，分離的流體部分在齒之間被釋放到出口，由此使輸出流脈動(dòng)或波動(dòng)。
[0006]當(dāng)較大的齒輪泵在極端高速下運(yùn)行時(shí)，齒輪齒和軸承的表面經(jīng)歷氣蝕，氣蝕導(dǎo)致齒輪齒和軸承的表面的蝕損斑，并且能夠最終導(dǎo)致泵的體積容量和耐用性降低。隨著齒輪旋轉(zhuǎn)通過(guò)它們的嚙合循環(huán)，打開(kāi)的齒間體積被形成。隨著嚙合區(qū)體積在尺寸上從最小增大到最大，該嚙合區(qū)體積中的壓力減小到低于真`實(shí)的蒸汽壓，并且蒸汽泡或空穴被形成。隨著齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，以及該體積進(jìn)一步被填充，該體積遭受更高的壓力。結(jié)果，在齒間體積內(nèi)形成的蒸汽被迫回到溶液中或因?yàn)闅馕g現(xiàn)象而潰滅。與這相變相關(guān)的蒸汽潰滅能量是相當(dāng)大的，并且蒸汽空穴實(shí)際上在齒輪齒和軸承表面上內(nèi)爆，因此導(dǎo)致氣蝕損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種主齒輪泵，其包括具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪齒的驅(qū)動(dòng)齒輪。從動(dòng)齒輪包括多個(gè)從動(dòng)齒輪齒。從動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒輪間隔開(kāi)，使得從動(dòng)齒輪齒和驅(qū)動(dòng)齒輪齒嚙合。主齒輪泵包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸承，其布置鄰近驅(qū)動(dòng)齒輪，使得驅(qū)動(dòng)軸承的第一軸承臺(tái)（relief)和第二軸承臺(tái)面對(duì)該驅(qū)動(dòng)齒輪。至少一個(gè)從動(dòng)軸承定位鄰近該從動(dòng)齒輪，使得該從動(dòng)軸承的第三軸承臺(tái)和第四軸承臺(tái)面對(duì)該從動(dòng)齒輪。該驅(qū)動(dòng)齒輪具有15個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪齒，并且該從動(dòng)齒輪具有13個(gè)從動(dòng)齒輪齒。驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪二者都具有大約O. 6635英寸（1.685cm)的寬度。驅(qū)動(dòng)齒輪的寬度與外直徑的比為大約O. 321，并且從動(dòng)齒輪的寬度與外直徑的比是大約O. 364。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供一種伺服齒輪泵，其包括具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪齒的驅(qū)動(dòng)齒輪；從動(dòng)齒輪包括多個(gè)從動(dòng)齒輪齒。從動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒輪間隔開(kāi)，使得該從動(dòng)齒輪齒和該驅(qū)動(dòng)齒輪齒嚙合。主齒輪泵包含至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸承，其布置鄰近驅(qū)動(dòng)齒輪，使得驅(qū)動(dòng)軸承的第一軸承臺(tái)和第二軸承臺(tái)面對(duì)該驅(qū)動(dòng)齒輪。至少一個(gè)從動(dòng)軸承定位鄰近該從動(dòng)齒輪，使得該從動(dòng)軸承的第三軸承臺(tái)和第四軸承臺(tái)面對(duì)該從動(dòng)齒輪。驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪是大致相同的，并且具有大約O. 57英寸（1.45cm)的寬度，以及大約O. 329的寬度與外直徑比。
[0009]又根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，提供飛行器，其包含：主齒輪泵，其具有主驅(qū)動(dòng)齒輪和主從動(dòng)齒輪；和伺服齒輪泵，其具有伺服驅(qū)動(dòng)齒輪和伺服從動(dòng)齒輪。主驅(qū)動(dòng)齒輪和該伺服驅(qū)動(dòng)齒輪被接收在輸入軸上。主從動(dòng)齒輪安裝到第一軸上，第一軸取向平行并且鄰近該輸入軸的第一側(cè)。主從動(dòng)齒輪與主驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合。伺服驅(qū)動(dòng)齒輪安裝到第二軸上，該第二軸布置平行并且鄰近輸入軸的第二相反側(cè)。伺服從動(dòng)齒輪與伺服驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合。
[0010]這些和其他的優(yōu)點(diǎn)及特征將通過(guò)以下的結(jié)合附圖的描述變得更加明顯。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]作為本發(fā)明的主題被具體地指出并且在說(shuō)明書(shū)結(jié)尾處的權(quán)利要求中被明確要求。本發(fā)明的前述和其他的特征、優(yōu)點(diǎn)通過(guò)結(jié)合附圖的下述詳細(xì)描述是很明顯的，其中：
[0012]附圖I是飛行器的燃料系統(tǒng)的一部分的示意圖；
[0013]附圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的主齒輪泵的齒輪對(duì)的俯視圖；
[0014]附圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的伺服齒輪泵的齒輪對(duì)的俯視圖；
[0015]附圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的主齒輪泵的軸承對(duì)的透視圖；
[0016]附圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式 的主齒輪泵的驅(qū)動(dòng)軸承的俯視圖；
[0017]附圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的主齒輪泵的從動(dòng)軸承的俯視圖；
[0018]附圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的主齒輪泵的軸承的側(cè)視圖；
[0019]附圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的伺服齒輪泵的軸承對(duì)的透視圖；
[0020]附圖9是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的伺服齒輪泵的驅(qū)動(dòng)軸承的俯視圖；
[0021]附圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的伺服齒輪泵的從動(dòng)軸承的俯視圖；以及
[0022]附圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的主齒輪泵的軸承的側(cè)視圖。
[0023]詳細(xì)說(shuō)明書(shū)通過(guò)參考附圖的示例解釋了本發(fā)明的實(shí)施方式，連帶優(yōu)點(diǎn)和特征。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)參考附圖，圖I是飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分中的燃料計(jì)量單元10的示意圖。燃料流管道14連接到主齒輪泵20和伺服齒輪泵60 二者。主齒輪泵20和伺服齒輪泵60在同一個(gè)殼體中運(yùn)行，向發(fā)動(dòng)機(jī)16提供燃料，并且分別包含齒輪對(duì)22，62。主齒輪泵20的第一齒輪28和伺服齒輪泵60的第一齒輪68,也稱為驅(qū)動(dòng)齒輪,在相同的輸入軸18上以分開(kāi)的距離S來(lái)運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)施方式中，軸18包括兩個(gè)聯(lián)接在一起的軸。主齒輪泵的第二齒輪32或從動(dòng)齒輪位于輸入軸18的一側(cè)，使得主從動(dòng)齒輪32的齒34與主驅(qū)動(dòng)齒輪28的齒30嚙合。主齒輪泵20的第二齒輪32也安裝在軸17上，軸17具有平行于輸入軸18的旋轉(zhuǎn)軸線Yl (圖2)的旋轉(zhuǎn)軸線Xl (圖2)。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二齒輪32的軸17聯(lián)接到飛行器的中心助推泵。主軸承對(duì)40(見(jiàn)圖4)定位直接鄰近主齒輪對(duì)22的第一側(cè)23，并且主軸承對(duì)40位于主齒輪對(duì)22的相反側(cè)25上。該對(duì)主軸承40包含接收在輸入軸18上的驅(qū)動(dòng)軸承100 (圖5)，和接收在具有第二齒輪32的平行軸17上的從動(dòng)軸承140 (圖6)。在一個(gè)實(shí)施方式中，位于齒輪對(duì)22的相反側(cè)上的主軸承對(duì)40是對(duì)稱的。
[0025]伺服齒輪泵60的第二齒輪72位于輸入軸18的相對(duì)側(cè)上，作為主第二齒輪32。伺服泵的第二齒輪72安裝到平行于輸入軸18的軸上（未示出）。從動(dòng)伺服齒輪72被定位成使得伺服從動(dòng)齒輪72的齒74與伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68的齒70嚙合。伺服軸承80對(duì)（圖8)定位鄰近伺服齒輪對(duì)62的第一表面63。伺服軸承對(duì)80包括驅(qū)動(dòng)軸承200 (圖9)和從動(dòng)軸承240 (圖10)，其分別接收在輸入軸18和平行軸（未示出）上。類(lèi)似地，第二、對(duì)稱的伺服軸承對(duì)80定位鄰近伺服齒輪對(duì)62的第二相對(duì)表面。
[0026]當(dāng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，主驅(qū)動(dòng)齒輪28和伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68嚙合他們各自的從動(dòng)齒輪32，72使他們旋轉(zhuǎn)。飛行器的飛行情況決定了發(fā)動(dòng)機(jī)燃料通過(guò)泵的分配閥15行進(jìn)到管道21的流率。取決于飛行情況，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流到主齒輪泵20，伺服齒輪泵60或流到兩個(gè)齒輪泵。在一些飛行情況下，旁通壓力調(diào)節(jié)閥13把發(fā)動(dòng)機(jī)燃料泵回主過(guò)濾器以實(shí)現(xiàn)最高效的動(dòng)力運(yùn)行。
[0027]現(xiàn)參考圖2，其示出了主齒輪泵20的主驅(qū)動(dòng)齒輪28和主從動(dòng)齒輪32 二者的詳細(xì)側(cè)視圖。當(dāng)泵20運(yùn)行時(shí)，主驅(qū)動(dòng)齒輪28沿著箭頭A指示的方向旋轉(zhuǎn)，使得流體通過(guò)齒輪齒凹槽31，35(即，每個(gè)齒之間的空間）從入口 24流動(dòng)到出口 26。主驅(qū)動(dòng)齒輪28具有比主從動(dòng)齒輪32更多的齒30。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28具有15個(gè)齒，并且主從動(dòng)齒輪32具有13個(gè)齒。該主驅(qū)動(dòng)齒輪28圍繞軸線Yl旋轉(zhuǎn)，以及主從動(dòng)齒輪32圍繞軸線Xl旋轉(zhuǎn)（軸線Xl和Yl穿過(guò)紙平面）。主驅(qū)動(dòng)齒輪28和主從動(dòng)齒輪32每一個(gè)都具有各自的節(jié)圓MP1，MP2，基圓MB1，MB2，和齒根圓MR1，MR2。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28的節(jié)圓MPl的直徑MPDl是大約I. 8349英寸（4. 66厘米），以及主從動(dòng)齒輪32的節(jié)圓MP2的直徑MPD2是大約I. 5902英寸（4. 04厘米）。在一個(gè)實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)齒輪28的基圓MBl的直徑MBDl是大約I. 589英寸（4. 04厘米），以及從動(dòng)齒輪32的基圓MB2的直徑MBD2是大約
I.377英寸（3. 50厘 米）。在一個(gè)實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)齒輪28的齒根圓MRl的直徑MRDl是大約I. 541英寸（3. 91厘米），以及從動(dòng)齒輪32的齒根圓MR2的直徑MRD2是大約I. 279英寸(3. 25厘米）。主驅(qū)動(dòng)齒輪28可比主從動(dòng)齒輪32大。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28具有大約2. 07英寸（5. 26厘米）的外直徑MODl，以及主從動(dòng)齒輪32具有大約I. 825英寸(4. 64厘米）的外直徑M0D2。
[0028]通過(guò)節(jié)距點(diǎn)的直線DE是兩個(gè)基圓MB1，MB2的切線，并且是處于接觸中的齒的法線。線AB在節(jié)距點(diǎn)處垂直于中心線。壓力角MA是形成在AB和DE之間的角，并且因此對(duì)于兩個(gè)齒輪28，32也是一樣的。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28和主從動(dòng)齒輪32 二者的壓力角MA是大約30度。齒30，34的厚度MT1，MT2是沿著節(jié)圓MP1，MP2的弧線測(cè)量的齒30，34的平均寬度。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28具有大約O. 190英寸（O. 483厘米)的齒厚，以及主從動(dòng)齒輪32具有大約O. 191英寸（O. 485厘米）的齒厚。基部節(jié)距MBP1，MBP2是從齒30，34的一個(gè)面到同一個(gè)齒輪上的相鄰齒30，34的相應(yīng)面的距離，沿著基圓MBl，MB2測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28和主從動(dòng)齒輪32具有大約O. 3328英寸（O. 845厘米）的基部節(jié)距MBP1，MPB2。主驅(qū)動(dòng)齒輪28的寬度與主從動(dòng)齒輪32的寬度相同。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28和主從動(dòng)驅(qū)動(dòng)32 二者具有大約O. 6635英寸（I. 685厘米）的寬度。齒輪寬度和齒輪外直徑也可以表示成比率。在一個(gè)實(shí)施方式中，主驅(qū)動(dòng)齒輪28的齒輪寬度與齒輪外直徑的比是大約O. 321，并且主從動(dòng)齒輪32的齒輪寬度與齒輪外直徑的比是大約O. 364。
[0029]圖3示出了伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68和伺服從動(dòng)齒輪72 二者的俯視圖。當(dāng)泵60運(yùn)行時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68沿著箭頭B指示的方向旋轉(zhuǎn)，使得流體通過(guò)齒輪齒的凹槽71，75從泵60的入口 64流動(dòng)到出口 66。如圖所示，伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68與伺服從動(dòng)齒輪72可以大體相同。在這樣的情況下，伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68和伺服從動(dòng)齒輪72具有相同數(shù)量的齒70，74。在一個(gè)實(shí)施方式中，伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68和伺服從動(dòng)齒輪72 二者都具有15個(gè)齒。伺服驅(qū)動(dòng)齒輪60圍繞軸線Yl旋轉(zhuǎn)，并且伺服從動(dòng)齒輪72圍繞軸線Zl旋轉(zhuǎn)（軸線Y1，Z1穿過(guò)紙平面）。對(duì)于所有齒輪都相同的是，伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68和伺服從動(dòng)齒輪72每一個(gè)都具有各自的節(jié)圓SP，基圓SB，以及齒根圓SR。在一個(gè)實(shí)施方式中，伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68和伺服從動(dòng)齒輪72的節(jié)圓SP的直徑SH)是大約I. 5385英寸（3. 91厘米）。在一個(gè)實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)齒輪68和從動(dòng)齒輪72 二者的基圓SB的直徑SBD是大約I. 358英寸（3. 45厘米)。在一個(gè)實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)齒輪68和從動(dòng)齒輪72 二者的齒根圓SR的直徑SRD是大約I. 292英寸（3. 28厘米）。在一個(gè)實(shí)施方式中，伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68和伺服從動(dòng)齒輪72的外直徑SOD是大約I. 7345英寸(4. 41厘米）。伺服齒輪68，72的壓力角SA可為28度，并且齒厚可為O. 1611英寸（O. 409厘米)。伺服驅(qū)動(dòng)齒輪68和伺服從動(dòng)齒輪72的基部節(jié)距可為大約O. 2845英寸（O. 723厘米）。伺服齒輪對(duì)62的寬度可為O. 57英寸（I. 45厘米），使得齒輪68，72的齒輪寬度與外直徑的比為大約O. 329。
[0030]現(xiàn)參考圖4-7，其更詳細(xì)地示出了包含驅(qū)動(dòng)軸承100和從動(dòng)軸承140的示例性主軸承對(duì)40。驅(qū)動(dòng)軸承100和從動(dòng)軸承140 二者提供第一軸承臺(tái)110，150，和第二軸承臺(tái)120，160。軸承100，140的包含軸承臺(tái)的表面布置成直接鄰近齒輪對(duì)22 (圖I)，使得每個(gè)軸承100，140的軸承臺(tái)120，160中的一個(gè)與入口 24連通（圖2)，并且所述軸承臺(tái)110，150中的另一個(gè)與主齒輪泵20的出口 26 (圖2)連通。
[0031]主驅(qū)動(dòng)軸承100的出`口軸承臺(tái)（圖5)包含通過(guò)彎曲部分116連接的第一快速切削部（flycut) 112和第二快速切削部114。出口軸承臺(tái)110的第一快速切削部112距離平行于第一快速切削部112的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承100的中心O的線LPl橫向距離DM1。在一個(gè)實(shí)施方式中，橫向距離DMl是大約0.090英寸（O. 229厘米）。軸承臺(tái)110的第二快速切削部114位于距離平行于第二快速切削部114的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承100的中心O的線LP2徑向距離DM2處。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DM2是大約O. 765英寸（I. 94厘米）。平行于第二快速切削部114的線LP2相對(duì)于水平線H形成角度AMl。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度AMl是大約11度。連接第一和第二快速切削部112，114的彎曲部分116具有半徑RM1。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑RMl是大約0.060英寸（O. 151厘米）。
[0032]主驅(qū)動(dòng)軸承100的入口軸承臺(tái)120還包含通過(guò)具有第一彎曲部分126和第二彎曲部分128的指狀物連接的第一快速切削部122和第二快速切削部124。入口軸承臺(tái)120的第一快速切削部122距離平行于第一快速切削部122的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承100的中心O的線LP3橫向距離DM3。在一個(gè)實(shí)施方式中，橫向距離DM3是大約O. 180英寸（O. 457厘米）。軸承臺(tái)120的第二快速切削部124位于距離平行于第二快速切削部124的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承100的中心O的線LP4徑向距離DM4處。徑向距離DM4可等于徑向距離DM2。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DM4是大約O. 765英寸（I. 94厘米）。平行于第二快速切削部124的線LP4相對(duì)于水平線H延伸角度AM2。在一個(gè)實(shí)施方式中，角AM2是大約30度。第一彎曲部分126和第二彎曲部分128分別有半徑RM2和RM3。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑M2是大約0.045英寸（O. 114厘米），并且半徑RM3是大約O. 765英寸（I. 94厘米）。第一彎曲部分126的原點(diǎn)是距離軸承的中心O的水平或橫向距離DM5和豎直距離DM6。在一個(gè)實(shí)施方式中，水平距離DM5是大約0.099英寸（O. 251厘米），并且豎直距離DM6是大約0.081英寸（2. 06厘米）。[0033]圖6中示出的主從動(dòng)軸承140包含出口軸承臺(tái)150，其具有通過(guò)第一彎曲部分156和第二彎曲部分158連接的第一快速切削部152和第二快速切削部154。軸承臺(tái)150的第一快速切削部152距離平行于第一快速切削部152的通過(guò)從動(dòng)軸承140的中心O的線LP5橫向距離DMDl。平行于第一快速切削部152的線LP5相對(duì)于豎直線V形成角度AMDl。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度AMDl是大約13度，并且橫向距離DMDl是大約O. 120英寸（O. 305厘米）。出口軸承臺(tái)150的第二快速切削部154位于距離平行于第二快速切削部154的通過(guò)從動(dòng)軸承140的中心O的線LP6徑向距離DMD2處。平行于第二快速切削部154的線LP6相對(duì)于水平線H形成角度AMD2。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DMD2是大約O. 647英寸（1.64厘米），并且角度AMD2是大約13度。第一彎曲部分156和第二彎曲部分158分別有半徑RMDl和RMD2。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑RMDl是大約0.060英寸（O. 152厘米），并且半徑RMD2是大約O. 647英寸（I. 64厘米)。
[0034]主從動(dòng)軸承140的入口軸承臺(tái)160也包含通過(guò)第一彎曲部分166和第二彎曲部分168連接的第一快速切削部162和第二快速切削部164。軸承臺(tái)160的第一快速切削部162距離平行于第一快速切削部162的通過(guò)從動(dòng)軸承140的中心O的線LP7橫向距離DMD3。平行于第一快速切削部162的線LP7相對(duì)于豎直線V形成角度AMD3。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度AMD3是大約22度，并且距離DMD3是大約0.080英寸（O. 203厘米）。入口軸承臺(tái)160的第二快速切削部164位于距離平行于第二快速切削部164的通過(guò)從動(dòng)軸承140的中心O的線LP8徑向距離DMD4處。徑向距離DMD4可等于徑向距離DMD2。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DMD4是大約O. 647英寸（I. 64厘米）。平行于第二快速切削部164的線LP8相對(duì)于水平線H以角度AMD4延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度AMD4是大約32度。第一彎曲部分166和第二彎曲部分168分別有半徑RMD3和RMD4。半徑RMD3可等于半徑RMDl，并且半徑RMD4可等于半徑RMD2。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑RMD3是大約0.060英寸（O. 152厘米），并且半徑RMD4是大約O. 647英寸（I. 64厘米)。主軸承對(duì)40的多個(gè)軸承臺(tái)110，120，150，160的每一個(gè)都可有一樣的深度MD (見(jiàn)圖7)。在一個(gè)實(shí)施方式中，深度MD是大約O. 100英寸（O. 254厘米），并且具有大約0.01英寸（0.0254厘米）的公差。
[0035]現(xiàn)在參考圖8-11，包含伺服驅(qū)動(dòng)軸承200和伺服從動(dòng)軸承240的伺服軸承的示例性軸承對(duì)80被更詳細(xì)地示出。驅(qū)動(dòng)軸承200和從動(dòng)軸承240 二者分別提供有軸承臺(tái)210，220和250，260對(duì)。包含軸承臺(tái)的軸承200，240的表面布置直接鄰近伺服齒輪對(duì)62，使得每個(gè)軸承100，140的軸承臺(tái)210，250中的一個(gè)與入口 64連通，并且使得軸承臺(tái)220，260的另一個(gè)與伺服齒輪泵60的出口 66連通。
[0036]伺服驅(qū)動(dòng)軸承200的入口軸承臺(tái)210包含通過(guò)具有第一彎曲部分216和第二彎曲部分218的指狀物連接的第一快速切削部212和第二快速切削部214。軸承臺(tái)210的第一快速切削部212距離平行于第一快速切削部212的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承200的中心O的線LP9橫向距離DSl。平行于第一快速切削部212的線LP9相對(duì)于豎直線V形成角度ASl。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度ASl是大約22度，并且橫向距離DSl是大約O. 160英寸（O. 406厘米）。軸承臺(tái)210的第二快速切削部214位于距離平行于第二快速切削部214的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承200的中心O的線LPlO徑向距離DS2處。平行于第二快速切削部的線LPlO相對(duì)于水平線H形成角度AS2。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DS2是大約O. 640英寸（I. 63厘米），并且角度AS2是大約28度。第一彎曲部分216和第二彎曲部分218分別具有半徑RSl和RS2。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑RSl是大約0.035英寸（O. 114厘米），并且半徑RS2是大約O. 640英寸(I. 63厘米)。第一彎曲部分216的原點(diǎn)是距離軸承200的中心O水平或橫向距離DS3和豎直距離DS4。在一個(gè)實(shí)施方式中，水平距離DS3是大約0.083英寸（O. 211厘米），并且豎直距離DS4是大約O. 675英寸(I. 71厘米)。
[0037]伺服驅(qū)動(dòng)軸承200的出口軸承臺(tái)220包含通過(guò)具有彎曲部分226連接的第一快速切削部222和第二快速切削部224。軸承臺(tái)220的第一快速切削部222距離平行于第一快速切削部222的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承200的中心O的線LPll橫向距離DS5。平行于第一快速切削部222的線LPll相對(duì)于豎直線V形成角度AS3。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度AS3是大約11度，并且橫向距離DS5是大約0.070英寸（O. 178厘米）。軸承臺(tái)220的第二快速切削部224位于距離平行于第二快速切削部224的通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸承200的中心O的線LP12徑向距離DS6處。徑向距離DS6可等于徑向距離DS2。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DS6是大約O. 640英寸（I. 63厘米）。平行于第二快速切削部224的線LP12相對(duì)于水平線H形成角度AS4。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度AS4是大約11度。連接第一和第二快速切削部222，224的彎曲部分226具有半徑RS3。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑RS3是大約0.060英寸（O. 152厘米）。
[0038]現(xiàn)參考圖10中示出的伺服從動(dòng)軸承240，入口軸承臺(tái)250包含通過(guò)彎曲部分256連接的第一快速切削部252和第二快速切削部254。入口軸承臺(tái)250的第一快速切削部252距離平行于第一快速切削部252的通過(guò)從動(dòng)軸承240的中心O的線LP13橫向距離DSD1。平行于第一快速切削部252的線LP13相對(duì)于豎直線V布置處于角度ASDl。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度ASDl是大約20度，并且橫向距離DSDl是大約0.080英寸（O. 203厘米）。軸承臺(tái)250的第二快速切削部254位于 距離平行于第二快速切削部254的通過(guò)從動(dòng)軸承240的中心O的線LP14徑向距離DSD2處。平行于第二快速切削部254的線LP14相對(duì)于水平線H布置處于角度ASD2。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DSD2是大約O. 640英寸（I. 63厘米），并且角度ASD2是大約28度。連接第一和第二快速切削部252，254的彎曲部分256具有半徑RSDl。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑RSDl是大約0.060英寸（O. 152厘米）。
[0039]伺服從動(dòng)軸承240的出口軸承臺(tái)260包含通過(guò)具有第一彎曲部分266和第二彎曲部分268的指狀物連接的第一快速切削部262和第二快速切削部264。軸承臺(tái)260的第一快速切削部262距離平行于第一快速切削部262的通過(guò)從動(dòng)軸承240的中心O的線LP15橫向距離DSD3。平行于第一快速切削部262的線LP15相對(duì)于豎直線V布置處于角度ASD3。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度ASD3是大約11度，并且橫向距離DSD3是大約O. 120英寸（O. 305厘米）。出口軸承臺(tái)260的第二快速切削部264位于距離平行于第二快速切削部264的通過(guò)從動(dòng)軸承240的中心O的線LPl的徑向距離DSD4處。徑向距離DSD4可等于徑向距離DSD2。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向距離DSD4是大約O. 640英寸（I. 63厘米）。平行于第二快速切削部264的線LP16相對(duì)于水平線H以角度ASD4延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，角度ASD4是大約11度。第一彎曲部分266和第二彎曲部分268分別具有半徑RSD2和RSD3。在一個(gè)實(shí)施方式中，半徑RSD2是大約0.060英寸（O. 152厘米），并且半徑RSD3是大約O. 640英寸(I. 63厘米）。伺服軸承對(duì)80的多個(gè)軸承臺(tái)210，220，250，260每一個(gè)都可具有一樣的深度SD(見(jiàn)圖11)。在一個(gè)實(shí)施方式中，深度SD是大約O. 100英寸（O. 254厘米），并且有大約
O.01英寸（0.0254厘米）的公差。
[0040]齒輪對(duì)22，62和相應(yīng)軸承對(duì)40，80的協(xié)調(diào)的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化了泵的性能，而同時(shí)最小化燃料系統(tǒng)中的氣穴和壓力波動(dòng)。這將降低齒輪，軸承，殼體和其他系統(tǒng)部件的惡化，因此保持泵和系統(tǒng)性能，并且增加部件操作壽命。降低的壓力波動(dòng)和氣穴也將創(chuàng)造能夠更容易和更精確地監(jiān)測(cè)和控制的更穩(wěn)定的燃料系統(tǒng)。軸承幾何結(jié)構(gòu)還方便制造，由此降低成本。
[0041]雖然結(jié)合有限數(shù)目的實(shí)施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)容易理解的是本發(fā)明不局限于這些公開(kāi)的實(shí)施方式。而是，本發(fā)明可以被修改以結(jié)合之前沒(méi)有描述的任何數(shù)目的變形，改動(dòng)，替代或同等布置，但是不脫離本發(fā)明的精神和范圍。此外，雖然本發(fā)明的各種實(shí)施方式已經(jīng)被描述，但是要理解的是本發(fā)明的多個(gè)方面可包含所描述實(shí)施方式中的一些。因此，本發(fā)明不會(huì)被看作受到前述描述的限制，而是僅受限于附加權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種主齒輪泵，其包含： 包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪齒的驅(qū)動(dòng)齒輪； 包括多個(gè)從動(dòng)齒輪齒的從動(dòng)齒輪，其中，所述從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪間隔開(kāi)，使得所述從動(dòng)齒輪齒和所述驅(qū)動(dòng)齒輪齒嚙合； 至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸承，其鄰近所述驅(qū)動(dòng)齒輪布置，使得所述驅(qū)動(dòng)軸承的第一軸承臺(tái)和第二軸承臺(tái)面對(duì)所述驅(qū)動(dòng)齒輪； 至少一個(gè)從動(dòng)軸承，其鄰近所述從動(dòng)齒輪定位，使得所述從動(dòng)軸承的第三軸承臺(tái)和第四軸承臺(tái)面對(duì)所述從動(dòng)齒輪；以及 其中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪具有15個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪齒，以及所述從動(dòng)齒輪具有13個(gè)從動(dòng)齒輪齒，并且所述驅(qū)動(dòng)齒輪和所述從動(dòng)齒輪二者都具有大約0.6635英寸（1.685cm)的寬度，使得所述驅(qū)動(dòng)齒輪的寬度與外直徑的比為大約0.321，并且所述從動(dòng)齒輪的寬度與外直徑的比是大約0.364。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪具有大約I.8349英寸(4. 66cm)的節(jié)徑，大約2. 07英寸(5. 26cm)的齒輪外直徑，大約1.541英寸(3. 91cm)的根圓直徑，和大約1.589英寸（4. 04cm)的基圓直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述從動(dòng)齒輪具有大約I.5902英寸(4. 04cm)的節(jié)徑，大約1.8252英寸(4. 64cm)的齒輪外直徑，大約1.297英寸(3. 25cm)的根圓直徑，和大約1.377英寸（3. 50cm)的基圓直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪齒具有大約0.1900英寸(0.483cm)的厚度，以及所述從動(dòng)齒輪齒具有大約0.1910英寸（0.485cm)的厚度.。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪和所述從動(dòng)齒輪二者都具有大約0.3328英寸（0.845cm)的基節(jié)，和大約30度的壓力角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第一軸承臺(tái)包含第一快速切削部，第二快速切削部和彎曲部分，并且所述第一快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心橫向距離0.090英寸（0.299cm)，所述第二快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心的徑向距離是0.765英寸（1.94cm)，所述第二快速切削部布置處于11度的角度至所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心，并且所述彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第二軸承臺(tái)包含第三快速切削部，第四快速切削部，第二彎曲部分和第三彎曲部分，并且所述第三快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心橫向距離0.180英寸（0.457cm)，所述第四快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心的徑向距離是0.765英寸（1.94cm)，所述第四快速切削部布置處于30度的角度至所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心，所述第二彎曲部分具有大約0.045英寸（0.114cm)的半徑，以及第三彎曲部分具有大約0.765英寸(1.94cm)的半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主齒輪泵，其中，所述第二彎曲部分的原點(diǎn)是距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心0.099英寸(0.251cm)的水平距離和0.810英寸(2.06cm)的豎直距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第三軸承臺(tái)包含第五快速切削部，第六快速切削部，第四彎曲部分和第五彎曲部分，并且所述第五快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心橫向距離0.120英寸（0.305cm)，所述第五快速切削部布置處于13度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，所述第六快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心的的徑向距離是0.647英寸（1.64cm)，并且布置處于13度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，所述第四彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑，以及所述第五彎曲部分具有大約0.647英寸（1.64cm)的半徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第四軸承臺(tái)包含第七快速切削部，第八快速切削部，以及第六彎曲部分和第七彎曲部分，并且所述第七快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心橫向距離0.080英寸（0.203cm)，所述第七快速切削部布置處于22度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，所述第八快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心的徑向距離是0.647英寸（1.64cm)，所述第八快速切削部布置處于32度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，并且所述第六彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑，以及所述第七彎曲部分具有大約0.647英寸(1.64cm)的半徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動(dòng)軸承和所述從動(dòng)軸承具有大約0.100英寸(.0254cm)的深度。
12.—種伺服齒輪泵，其包含： 包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪齒的驅(qū)動(dòng)齒輪； 包括多個(gè)從動(dòng)齒輪齒的從動(dòng)齒輪，其中，所述從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪間隔開(kāi)，使得所述從動(dòng)齒輪齒和所述驅(qū)動(dòng)齒輪齒嚙合； 至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸承，其鄰近所述驅(qū)動(dòng)齒輪布置，使得所述驅(qū)動(dòng)軸承的第一軸承臺(tái)和第二軸承臺(tái)面對(duì)所述驅(qū)動(dòng)齒輪； 至少一個(gè)從動(dòng)軸承，其鄰近所述從動(dòng)齒輪布置，使得所述從動(dòng)軸承的第三軸承臺(tái)和第四軸承臺(tái)面對(duì)所述從動(dòng)齒輪；以及 其中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪和所述從動(dòng)齒輪相同，并且具有大約0.57英寸（1.45cm)的寬度，使得所述驅(qū)動(dòng)齒輪和所述從動(dòng)齒輪具有的寬度與外直徑的比為大約0.329。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪和所述從動(dòng)齒輪具有15個(gè)齒，大約28度的壓力角，大約0.2845英寸（0.723cm)的基節(jié)，和大約0.1611英寸(0.409cm)的齒厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述驅(qū)動(dòng)齒輪和所述從動(dòng)齒輪具有大約1.5385英寸(3. 91cm)的節(jié)徑，大約1.7345英寸(4. 41cm)的齒輪外直徑，大約1.292英寸（3.28cm)的根圓直徑，和大約1.358英寸（3.45cm)的基圓直徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第一軸承臺(tái)包含第一快速切削部，第二快速切削部，第一彎曲部分和第二彎曲部分，其中，所述第一快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心橫向距離0.160英寸（0.406cm)，布置處于22度的角度至所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心，所述第二快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心的徑向距離是0.640英寸（1.63cm)，所述第二快速切削部布置處于28度的角度至所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心，所述第一彎曲部分具有大約0.035英寸（0.114cm)的半徑,并且所述第二彎曲部分具有大約0.640英寸（1.63cm)的半徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的伺服齒輪泵，其中，所述第一彎曲部分的原點(diǎn)是距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心0.083英寸（0.211cm)的水平距離和0.675英寸（1.71cm)的豎直距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第二軸承臺(tái)包含第三快速切削部，第四快速切削部，以及第三彎曲部分，其中，所述第三快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心橫向距離0.070英寸（0.178cm)，布置處于11度的角度至所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心，所述第四快速切削部距離所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心的徑向距離是0.640英寸（1.63cm)，所述第四快速切削部布置處于11度的角度至所述驅(qū)動(dòng)軸承的中心，所述第三彎曲部分具有大約0.060英寸(0.152cm)的半徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第三軸承臺(tái)包含第五快速切削部，第六快速切削部，以及第四彎曲部分，其中，所述第五快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心橫向距離0.080英寸（0.203cm)，所述第五快速切削部布置處于20度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，所述第六快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心的徑向距離是0.640英寸(1.63cm)，并且布置處于28度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，以及所述第四彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第四軸承臺(tái)包含第七快速切削部，第八快速切削部，第五彎曲部分和第六彎曲部分，其中，所述第七快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心橫向距離0.120英寸（0.305cm)，所述第七快速切削部布置處于11度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，所述第八快速切削部距離所述從動(dòng)軸承的中心的的徑向距離是.0.640英寸（1.63cm)，所述第八快速切削部布置處于11度的角度至所述從動(dòng)軸承的中心，所述第五彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑，以及所述第六彎曲部分有大約.0.640英寸(1.63cm)的半徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述驅(qū)動(dòng)軸承和所述從動(dòng)軸承具有大約0.100英寸(.0254cm)的深度。
21.一種飛行器，其包含： 主齒輪泵，其包括主驅(qū)動(dòng)齒輪和主從動(dòng)齒輪； 伺服齒輪泵，其包括伺服驅(qū)動(dòng)齒輪和伺服從動(dòng)齒輪，其中，所述主驅(qū)動(dòng)齒輪和所述伺服驅(qū)動(dòng)齒輪被接收在輸入軸上，并且所述主從動(dòng)齒輪安裝到第一軸上，所述第一軸取向成平行并且鄰近所述輸入軸的第一側(cè)，使得所述主從動(dòng)齒輪與所述主驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，并且所述伺服驅(qū)動(dòng)齒輪安裝到第二軸上，所述第二軸布置成平行并且鄰近所述輸入軸的第二相對(duì)偵牝使得所述伺服從動(dòng)齒輪與所述伺服驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合。
【文檔編號(hào)】F02C7/236GK103486024SQ201310410348
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】W·倪 申請(qǐng)人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司