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齒輪箱行星擠壓膜阻尼器的制作方法

文檔序號:11615537閱讀:323來源:國知局
齒輪箱行星擠壓膜阻尼器的制造方法與工藝

本主題大體上涉及圓柱形滾柱軸承,或更具體地涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的周轉(zhuǎn)齒輪箱(epicyclicgearbox)中的行星齒輪(planetgear)的圓柱形滾柱軸承。



背景技術(shù):

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)大體上包括布置成與彼此流動(dòng)連通的風(fēng)扇和核心,其中核心沿穿過燃?xì)鉁u輪的流動(dòng)方向設(shè)置在風(fēng)扇下游。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的核心大體上以串流順序包括壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在多軸燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下,壓縮機(jī)區(qū)段可包括設(shè)置在低壓壓縮機(jī)(lp壓縮機(jī))下游的高壓壓縮機(jī)(hp壓縮機(jī)),且渦輪區(qū)段可類似地包括設(shè)置在高壓渦輪(hp渦輪)下游的低壓渦輪(lp渦輪)。在此種構(gòu)造的情況下,hp壓縮機(jī)經(jīng)由高壓軸(hp軸)與hp渦輪聯(lián)接,且lp壓縮機(jī)經(jīng)由低壓軸(lp軸)與lp渦輪聯(lián)接。

在操作時(shí),風(fēng)扇上的空氣的至少一部分被提供至核心的入口。空氣的此種部分由lp壓縮機(jī)然后由hp壓縮機(jī)逐漸地壓縮,直到壓縮空氣到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮空氣混合且被焚燒,以提供燃燒氣體。燃燒氣體被從燃燒區(qū)段發(fā)送穿過hp渦輪且然后穿過lp渦輪。穿過渦輪區(qū)段的燃燒氣流驅(qū)動(dòng)hp渦輪和lp渦輪,hp渦輪和lp渦輪中的各個(gè)又經(jīng)由hp軸和lp軸驅(qū)動(dòng)hp壓縮機(jī)和lp壓縮機(jī)中的相應(yīng)的一者。燃燒氣體然后被發(fā)送穿過排氣區(qū)段,例如,至大氣。

lp渦輪驅(qū)動(dòng)lp軸,lp軸驅(qū)動(dòng)lp壓縮機(jī)。除驅(qū)動(dòng)lp壓縮機(jī)之外,lp軸可通過周轉(zhuǎn)齒輪布置的動(dòng)力齒輪箱驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇,這允許風(fēng)扇為了更高效率而在比lp軸的轉(zhuǎn)速低的每單位時(shí)間轉(zhuǎn)數(shù)下旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力齒輪箱可旋轉(zhuǎn)地支承太陽齒輪,太陽齒輪相對于環(huán)齒輪和多個(gè)行星齒輪設(shè)置在中心,行星齒輪圍繞太陽齒輪設(shè)置,且接合在太陽齒輪與環(huán)齒輪之間。取決于是使用恒星齒輪箱(stargearbox)還是行星齒輪箱,lp軸通過聯(lián)接到太陽齒輪上來將輸入提供至周轉(zhuǎn)齒輪布置,而風(fēng)扇可聯(lián)接成與行星齒輪的托架或與環(huán)齒輪一齊旋轉(zhuǎn)。各行星與太陽齒輪且與環(huán)齒輪嚙合。托架或環(huán)齒輪中的一者可保持靜止,但并非它們中的二者。各行星齒輪能夠在其自身的軸承上旋轉(zhuǎn),軸承安裝在收納在行星齒輪箱內(nèi)的支承銷上,該支承銷固定到周轉(zhuǎn)齒輪布置的托架的外周區(qū)域。風(fēng)扇的軸能夠在其自身的軸承上旋轉(zhuǎn),該軸承收納在太陽齒輪箱中,該太陽齒輪箱也稱為動(dòng)力齒輪箱。

對于任何給定的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用,行星齒輪都設(shè)計(jì)成提供lp軸的轉(zhuǎn)速與風(fēng)扇軸的轉(zhuǎn)速之間的固定減速比。由于收納各行星齒輪的各行星齒輪箱設(shè)置在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的流動(dòng)路徑內(nèi),故難題在于一方面設(shè)計(jì)滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的所有飛行條件的可靠且穩(wěn)健的行星齒輪箱,且另一方面設(shè)計(jì)足夠緊湊來以不需要整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)大小比在其他情況下容納行星齒輪箱所需的更大且更重的方式配合在流動(dòng)路徑內(nèi)的行星齒輪箱。

由于行星齒輪箱在將動(dòng)力從構(gòu)件傳遞至構(gòu)件時(shí)用作減速器或加速器,故齒輪箱效率是最重要的。各種動(dòng)態(tài)問題總會(huì)在動(dòng)力齒輪箱的長期操作期間出現(xiàn)。因此,軸承的容忍和減輕這些動(dòng)態(tài)問題的能力可改善動(dòng)力齒輪箱的能力、壽命和可靠性,且因此降低發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)的頻率。此外,向支承行星齒輪的行星軸承(即,支持行星齒輪的旋轉(zhuǎn)的軸承)提供適當(dāng)?shù)臐櫥屠鋮s是使行星軸承的壽命和行星軸承的負(fù)載能力最大化所必需的。因此,軸承處理預(yù)期動(dòng)態(tài)問題的耐受方面的任何改善必須不會(huì)不利地影響對行星軸承的適當(dāng)潤滑和冷卻。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地闡明,或可從描述中清楚,或可通過實(shí)施本發(fā)明而習(xí)得。

在本公開的一個(gè)示范實(shí)施例中,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力齒輪箱包括周轉(zhuǎn)齒輪布置,該周轉(zhuǎn)齒輪布置具有至少兩個(gè)行星齒輪,各行星齒輪包括行星軸承,行星軸承是滾柱軸承,其具有被支承在托架銷上的其自身的一組滾柱的滾柱軸承。各滾柱軸承包括擠壓膜阻尼器,該擠壓膜阻尼器附接在托架銷與滾柱軸承的內(nèi)環(huán)之間,以向系統(tǒng)提供阻尼和座圈下潤滑二者。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的lp軸向動(dòng)力齒輪箱提供旋轉(zhuǎn)輸入,且提供來自動(dòng)力齒輪箱的輸出以使渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇軸旋轉(zhuǎn)。在處于行星布置形式的該實(shí)施例的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中,各行星齒輪具有外環(huán),外環(huán)包括齒輪齒表面,該齒輪齒表面與太陽齒輪輸入和靜止環(huán)齒輪嚙合,以將具有減小的轉(zhuǎn)速的輸出給予行星齒輪的托架。在處于恒星布置形式的該實(shí)施例的另一個(gè)實(shí)施方式中,各行星齒輪具有外環(huán),外環(huán)包括齒輪齒表面,該齒輪齒表面在托架保持靜止時(shí)與太陽齒輪輸入嚙合,以將具有減小的轉(zhuǎn)速的輸出給予環(huán)齒輪。

在本公開的另一個(gè)示范實(shí)施例中,一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的功率齒輪箱包括周轉(zhuǎn)齒輪布置,該周轉(zhuǎn)齒輪布置具有至少兩個(gè)行星軸承,各行星軸承包括安裝在托架銷上的滾柱軸承。各滾柱軸承包括擠壓膜阻尼器,該擠壓膜阻尼器附接在行星齒輪與滾柱軸承的外座圈之間,以向系統(tǒng)提供阻尼和潤滑二者。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的lp軸向動(dòng)力齒輪箱提供旋轉(zhuǎn)輸入,且提供來自動(dòng)力齒輪箱的輸出以使渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇軸旋轉(zhuǎn)。在處于行星布置形式的該實(shí)施例的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中,各行星齒輪包括齒輪齒表面,該齒輪齒表面與太陽齒輪輸入和靜止環(huán)齒輪嚙合,以將具有減小的轉(zhuǎn)速的輸出給予行星齒輪的托架。在處于恒星布置形式的該實(shí)施例的另一個(gè)實(shí)施方式中,各行星齒輪具有齒輪齒表面,該齒輪齒表面在托架保持靜止時(shí)與太陽齒輪輸入嚙合,以將具有減小的轉(zhuǎn)速的輸出給予環(huán)齒輪。

在本公開的又一個(gè)示范實(shí)施例中,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力齒輪箱包括周轉(zhuǎn)齒輪布置,該周轉(zhuǎn)齒輪布置具有至少兩個(gè)行星軸承,各行星軸承包括安裝在托架銷上的滾柱軸承。各滾柱軸承包括衰減彈簧,該衰減彈簧附接在行星齒輪與滾柱軸承的外環(huán)之間,以向系統(tǒng)提供阻尼。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的lp軸向動(dòng)力齒輪箱提供旋轉(zhuǎn)輸入,且提供來自動(dòng)力齒輪箱的輸出以使渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇軸旋轉(zhuǎn)。在處于行星布置形式的該實(shí)施例的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中,各行星齒輪具有齒輪齒表面,該齒輪齒表面與太陽齒輪輸入和靜止環(huán)齒輪嚙合,以將具有減小的轉(zhuǎn)速的輸出給予行星齒輪的托架。在處于恒星布置形式的該實(shí)施例的另一個(gè)實(shí)施方式中,各行星齒輪具有齒輪齒表面,該齒輪齒表面在托架保持靜止時(shí)與太陽齒輪輸入嚙合,以將具有減小的轉(zhuǎn)速的輸出給予環(huán)齒輪。

在本公開的另一個(gè)示范實(shí)施例中,一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有至少一個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段,和位于壓縮機(jī)區(qū)段的下游且包括至少一個(gè)渦輪的渦輪區(qū)段。壓縮機(jī)區(qū)段可包括低壓壓縮機(jī)和在低壓壓縮機(jī)下游的高壓壓縮機(jī)。渦輪區(qū)段包括高壓(hp)渦輪和在hp渦輪下游的低壓(lp)渦輪。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還包括低壓軸,低壓軸將低壓壓縮機(jī)經(jīng)由周轉(zhuǎn)齒輪布置機(jī)械地聯(lián)接到低壓渦輪,該周轉(zhuǎn)齒輪布置包括動(dòng)力齒輪箱,該動(dòng)力齒輪箱包括兩個(gè)或更多個(gè)行星齒輪,各行星齒輪由上文概括描述且在下文中更詳細(xì)描述的相應(yīng)的行星軸承組件可旋轉(zhuǎn)地支承。

技術(shù)方案1.一種用于連接到周轉(zhuǎn)齒輪布置的托架90,92,94的行星齒輪箱,所述周轉(zhuǎn)齒輪布置具有僅單個(gè)輸入和單個(gè)輸出,且包括太陽齒輪80和環(huán)齒輪86,所述環(huán)齒輪86包繞所述行星齒輪箱和所述太陽齒輪80,所述行星齒輪箱包括:

支承銷96,其構(gòu)造成固定到90,92,94,所述支承銷96包括由圓柱形外表面101限定的中空本體,所述圓柱形外表面101與沿軸向方向延伸的虛擬中心軸線106徑向地等距,所述支承銷96還由與所述圓柱形外表面101相反地設(shè)置的內(nèi)表面125限定;

內(nèi)環(huán)102,其不可旋轉(zhuǎn)地連接到所述支承銷96,且限定與所述支承銷96的外表面101相對的內(nèi)表面112,所述內(nèi)環(huán)102限定外表面,所述外表面限定至少一個(gè)軌道,限定在所述內(nèi)環(huán)102的外表面中的各軌道構(gòu)造成在其中接收且可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱104;

外環(huán)84,其限定面朝所述至少一個(gè)軌道地設(shè)置的內(nèi)圓柱形表面103,所述外環(huán)84限定外圓柱形表面,所述外圓柱形表面限定齒輪齒表面,所述齒輪齒表面面朝所述環(huán)齒輪86地設(shè)置且構(gòu)造成與所述太陽齒輪80和所述環(huán)齒輪86二者嚙合;

相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱104,其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)102的各相應(yīng)的軌道內(nèi),且所述多個(gè)滾柱104中的各個(gè)可旋轉(zhuǎn)地接觸所述外環(huán)84的內(nèi)圓柱形表面103;和

擠壓膜阻尼器,其設(shè)置在所述支承銷96的外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的行星齒輪箱,其中,所述支承銷96包括至少第一油給送孔961,所述第一油給送孔961穿過所述支承銷96在所述支承銷96的內(nèi)表面125和外表面101之間延伸且在所述支承銷96的外表面101處限定出口開口962,其中,所述第一油給送孔961的出口開口962設(shè)置成與所述擠壓膜阻尼器流體連通。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷96的圓柱形外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間延伸。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的行星齒輪箱,其中,所述支承銷96包括至少第一油給送孔961,所述第一油給送孔961穿過所述支承銷96在所述支承銷96的內(nèi)表面125和外表面101之間延伸且在所述支承銷96的外表面101處限定出口開口962,其中,所述第一油給送孔961的出口開口962設(shè)置成與所述環(huán)形間隙流體連通。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的行星齒輪箱,其中,所述內(nèi)環(huán)102由前端1021和與所述前端1021軸向地間隔開的后端1022限定,所述擠壓膜阻尼器包括前凹槽1023,所述前凹槽1023限定在所述內(nèi)環(huán)102的前端中且相對于所述虛擬中心軸線106周向地延伸。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的行星齒輪箱,其中,所述前凹槽1023限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線106的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述前凹槽1023內(nèi)的前回彈性密封件130,所述前回彈性密封件103限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述內(nèi)徑與所述外徑之間之差限定所述前回彈性密封件130的未壓縮厚度,且所述前回彈性密封件130的未壓縮厚度大于所述前凹槽1023的徑向深度。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙限定在所述支承銷96的圓柱形外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間,且其中,所述擠壓膜阻尼器包括在所述環(huán)形間隙的前端處的回彈性前環(huán)型密封件130,和在所述環(huán)形間隙的后端處的回彈性后環(huán)型密封件130。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案6所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括后凹槽1024,所述后凹槽1024限定在所述內(nèi)環(huán)102的后端1022中且相對于所述虛擬中心軸線106周向地延伸,所述后凹槽1024限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線106的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述后凹槽1024內(nèi)的后回彈性密封件130,所述后回彈性密封件130限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述后回彈性密封件130的內(nèi)徑與外徑之間之差限定所述后回彈性密封件130的未壓縮厚度,且所述后回彈性密封件130的未壓縮厚度大于所述后凹槽1024的徑向深度。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷96的圓柱形外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線106的方向延伸,且其中,在圍繞所述擠壓膜阻尼器的圓周的任何點(diǎn)處的所述環(huán)形間隙的尺寸取決于所述回彈性密封件130的壓縮程度。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案8所述的行星齒輪箱,其中,所述回彈性前密封件130和所述回彈性后密封件130中的各個(gè)是環(huán)型密封件130。

技術(shù)方案11.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其包括:

風(fēng)扇38,其包括多個(gè)葉片40,所述多個(gè)葉片40從轂48徑向地延伸且能夠圍繞穿過所述轂48限定在中心的第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);

壓縮機(jī)22,其設(shè)置在所述風(fēng)扇38的下游;

渦輪30,其設(shè)置在所述壓縮機(jī)22的下游;

可旋轉(zhuǎn)的輸入軸34,其機(jī)械地聯(lián)接所述壓縮機(jī)22來與所述渦輪30一齊旋轉(zhuǎn);

周轉(zhuǎn)齒輪布置,其僅具有單個(gè)輸入,且包括托架90,92,94、能夠圍繞與所述第一旋轉(zhuǎn)軸線平行的第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪80、圍繞所述太陽齒輪80周向地設(shè)置的環(huán)齒輪86、至少一個(gè)行星齒輪箱,所述至少一個(gè)行星齒輪箱由所述托架90,92,94承載且收納能夠相對于所述托架90,92,94圍繞與所述第二旋轉(zhuǎn)軸線平行的第三旋轉(zhuǎn)軸線106旋轉(zhuǎn)的行星齒輪84,其中,該至少一個(gè)行星齒輪84與所述太陽齒輪80和所述環(huán)齒輪86二者嚙合;和

發(fā)動(dòng)機(jī)封殼18,其包繞所述風(fēng)扇38、所述壓縮機(jī)、所述渦輪30和所述周轉(zhuǎn)齒輪布置,其中,所述環(huán)齒輪86和所述托架90,92,94中的一者不可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)封殼18;且

所述行星齒輪箱還包括:

支承銷96,其構(gòu)造成固定到所述托架90,92,94,所述支承銷96包括由圓柱形外表面101限定的中空本體,所述圓柱形外表面101與沿軸向方向延伸的所述第三旋轉(zhuǎn)軸線106徑向地等距,所述支承銷96還由設(shè)置成與所述圓柱形外表面101相反的內(nèi)表面125限定;

內(nèi)環(huán)102,其不可旋轉(zhuǎn)地連接到所述支承銷96且限定與所述支承銷96的外表面101相對的內(nèi)表面112,所述內(nèi)環(huán)102限定外表面,所述外表面限定至少一個(gè)軌道,限定在所述外表面中的各軌道構(gòu)造成在其中接收且可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱104;

行星齒輪84,其限定面朝所述至少一個(gè)軌道地設(shè)置的內(nèi)圓柱形表面103,所述行星齒輪84限定外表面,所述外表面限定齒輪齒表面,所述齒輪齒表面面朝所述環(huán)齒輪86地設(shè)置且構(gòu)造成與所述太陽齒輪80和所述環(huán)齒輪86二者嚙合;

相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱104,其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)102的各相應(yīng)的軌道內(nèi),且所述多個(gè)滾柱104中的各個(gè)可旋轉(zhuǎn)地接觸所述行星齒輪84的內(nèi)圓柱形表面103;和

擠壓膜阻尼器,其設(shè)置在所述支承銷96的外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述支承銷96包括至少第一油給送孔961,所述第一油給送孔961穿過所述支承銷96在所述支承銷96的內(nèi)表面125和外表面101之間延伸且在所述支承銷96的外表面101處限定出口開口962,其中,所述第一油給送孔961的出口開口962設(shè)置成與所述擠壓膜阻尼器流體連通。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷96的圓柱形外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間延伸。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述擠壓膜阻尼器包括在所述環(huán)形間隙的前端處的回彈性前環(huán)型密封件130,和在所述環(huán)形間隙的后端處的回彈性后環(huán)型密封件130。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述支承銷96包括至少第一油給送孔961,所述第一油給送孔961穿過所述支承銷96在所述支承銷96的內(nèi)表面125和外表面101之間延伸且在所述支承銷96的外表面101處限定出口開口962,其中,所述第一油給送孔961的出口開口962設(shè)置成與所述環(huán)形間隙流體連通。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述內(nèi)環(huán)102由前端1021和與所述前端1021軸向地間隔開的后端1022限定,所述擠壓膜阻尼器包括前凹槽1023,所述前凹槽1023限定在所述內(nèi)環(huán)102的前端1021中且相對于所述虛擬中心軸線106周向地延伸。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述前凹槽1023限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線106的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述前凹槽1023內(nèi)的前回彈性密封件130,所述前回彈性密封件130限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述內(nèi)徑與所述外徑之間之差限定所述前回彈性密封件130的未壓縮厚度,且所述前回彈性密封件130的未壓縮厚度大于所述前凹槽1023的徑向深度。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙限定在所述支承銷96的圓柱形外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間,且其中,所述擠壓膜阻尼器包括在所述環(huán)形間隙的前端處的回彈性前環(huán)型密封件130,和在所述環(huán)形間隙的后端處的回彈性后環(huán)型密封件130。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案17所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述擠壓膜阻尼器包括后凹槽1024,所述后凹槽1024限定在所述內(nèi)環(huán)102的后端1022中且相對于所述虛擬中心軸線106周向地延伸,所述后凹槽1024限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線106的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述后凹槽1024內(nèi)的后回彈性密封件130,所述后回彈性密封件130限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述后回彈性密封件130的內(nèi)徑和外徑之間之差限定所述后回彈性密封件130的未壓縮厚度,且所述后回彈性密封件130的未壓縮厚度大于所述后凹槽1024的徑向深度。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷96的圓柱形外表面101與所述內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線106的方向延伸,且其中,在圍繞所述擠壓膜阻尼器的圓周的任何點(diǎn)處的所述環(huán)形間隙的尺寸取決于所述回彈性密封件130的壓縮程度。

實(shí)施方案1.一種用于連接到周轉(zhuǎn)齒輪布置的托架的行星齒輪箱,所述周轉(zhuǎn)齒輪布置具有僅單個(gè)輸入和單個(gè)輸出,且包括太陽齒輪和環(huán)齒輪,所述環(huán)齒輪包繞所述行星齒輪箱和所述太陽齒輪,所述行星齒輪箱包括:

支承銷,其構(gòu)造成固定到所述托架,所述支承銷包括由圓柱形外表面限定的中空本體,所述圓柱形外表面與沿軸向方向延伸的虛擬中心軸線徑向地等距,所述支承銷還由與所述圓柱形外表面相反地設(shè)置的內(nèi)表面限定;

內(nèi)環(huán),其不可旋轉(zhuǎn)地連接到所述支承銷,且限定與所述支承銷的外表面相對的內(nèi)表面,所述內(nèi)環(huán)限定外表面,所述外表面限定至少一個(gè)軌道,限定在所述外表面中的各軌道構(gòu)造成在其中接收且可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱;

外環(huán),其限定面朝所述至少一個(gè)軌道地設(shè)置的內(nèi)圓柱形表面,所述外環(huán)限定外圓柱形表面,所述外圓柱形表面限定齒輪齒表面,所述齒輪齒表面面朝所述環(huán)齒輪地設(shè)置且構(gòu)造成與所述太陽齒輪和所述環(huán)齒輪二者嚙合;

相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱,其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)的各相應(yīng)的軌道內(nèi),且所述多個(gè)滾柱中的各個(gè)可旋轉(zhuǎn)地接觸所述外環(huán)的內(nèi)圓柱形表面;和

擠壓膜阻尼器,其設(shè)置在所述支承銷的外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間。

實(shí)施方案2.根據(jù)實(shí)施方案1所述的行星齒輪箱,其中,所述支承銷包括至少第一油給送孔,所述第一油給送孔穿過所述支承銷在所述支承銷的內(nèi)表面和所述支承銷的外表面之間延伸且在所述支承銷的外表面處限定出口開口,其中,所述第一油給送孔的出口開口設(shè)置成與所述擠壓膜阻尼器流體連通。

實(shí)施方案3.根據(jù)實(shí)施方案1所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷的圓柱形外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間延伸。

實(shí)施方案4.根據(jù)實(shí)施方案3所述的行星齒輪箱,其中,所述支承銷包括至少第一油給送孔,所述第一油給送孔穿過所述支承銷在所述支承銷的內(nèi)表面和所述支承銷的外表面之間延伸且在所述支承銷的外表面處限定出口開口,其中,所述第一油給送孔的出口開口設(shè)置成與所述環(huán)形間隙流體連通。

實(shí)施方案5.根據(jù)實(shí)施方案1所述的行星齒輪箱,其中,所述內(nèi)環(huán)由前端和與所述前端軸向地間隔開的后端限定,所述擠壓膜阻尼器包括前凹槽,所述前凹槽限定在所述內(nèi)環(huán)的前端中且相對于所述虛擬中心軸線周向地延伸。

實(shí)施方案6.根據(jù)實(shí)施方案5所述的行星齒輪箱,其中,所述前凹槽限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述前凹槽內(nèi)的前回彈性密封件,所述前回彈性密封件限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述內(nèi)徑與所述外徑之間之差限定所述前回彈性密封件的未壓縮厚度,且所述前回彈性密封件的未壓縮厚度大于所述前凹槽的徑向深度。

實(shí)施方案7.根據(jù)實(shí)施方案6所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙限定在所述支承銷的圓柱形外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間,且其中,所述擠壓膜阻尼器包括在所述環(huán)形間隙的前端處的回彈性前環(huán)型密封件,和在所述環(huán)形間隙的后端處的回彈性后環(huán)型密封件。

實(shí)施方案8.根據(jù)實(shí)施方案6所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括后凹槽,所述后凹槽限定在所述內(nèi)環(huán)的后端中且相對于所述虛擬中心軸線周向地延伸,所述后凹槽限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述后凹槽內(nèi)的后回彈性密封件,所述后回彈性密封件限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述后回彈性密封件的內(nèi)徑與外徑之間之差限定所述后回彈性密封件的未壓縮厚度,且所述后回彈性密封件的未壓縮厚度大于所述后凹槽的徑向深度。

實(shí)施方案9.根據(jù)實(shí)施方案8所述的行星齒輪箱,其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷的圓柱形外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線的方向延伸,且其中,在圍繞所述擠壓膜阻尼器的圓周的任何點(diǎn)處的所述環(huán)形間隙的尺寸取決于所述回彈性密封件的壓縮程度。

實(shí)施方案10.根據(jù)實(shí)施方案8所述的行星齒輪箱,其中,所述回彈性前密封件和所述回彈性后密封件中的各個(gè)是環(huán)型密封件。

實(shí)施方案11.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其包括:

風(fēng)扇,其包括多個(gè)葉片,所述多個(gè)葉片從轂徑向地延伸且能夠圍繞穿過所述轂限定在中心的第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);

壓縮機(jī),其設(shè)置在所述風(fēng)扇的下游;

渦輪,其設(shè)置在所述壓縮機(jī)的下游;

可旋轉(zhuǎn)的輸入軸,其機(jī)械地聯(lián)接所述壓縮機(jī)來與所述渦輪一齊旋轉(zhuǎn);

周轉(zhuǎn)齒輪布置,其僅具有單個(gè)輸入,且包括托架、能夠圍繞與所述第一旋轉(zhuǎn)軸線平行的第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪、圍繞所述太陽齒輪周向地設(shè)置的環(huán)齒輪、至少一個(gè)行星齒輪箱,所述至少一個(gè)行星齒輪箱由所述托架承載且收納能夠相對于所述托架圍繞與所述第二旋轉(zhuǎn)軸線平行的第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪,其中,該至少一個(gè)行星齒輪與所述太陽齒輪和所述環(huán)齒輪二者嚙合;和

發(fā)動(dòng)機(jī)封殼,其包繞所述風(fēng)扇、所述壓縮機(jī)、所述渦輪和所述周轉(zhuǎn)齒輪布置,其中,所述環(huán)齒輪和所述托架中的一者不可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)封殼;且

所述行星齒輪箱還包括:

支承銷,其構(gòu)造成固定到所述托架,所述支承銷包括由圓柱形外表面限定的中空本體,所述圓柱形外表面與沿軸向方向延伸的虛擬中心軸線徑向地等距,所述支承銷還由設(shè)置成與所述圓柱形外表面相反的內(nèi)表面限定;

內(nèi)環(huán),其不可旋轉(zhuǎn)地連接到所述支承銷且限定與所述支承銷的外表面相對的內(nèi)表面,所述內(nèi)環(huán)限定外表面,所述外表面限定至少一個(gè)軌道,限定在所述外表面中的各軌道構(gòu)造成在其中接收且可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱;

行星齒輪,其限定面朝所述至少一個(gè)軌道地設(shè)置的內(nèi)圓柱形表面,所述行星齒輪限定外圓柱形表面,所述外圓柱形表面限定齒輪齒表面,所述齒輪齒表面面朝所述環(huán)齒輪地設(shè)置且構(gòu)造成與所述太陽齒輪和所述環(huán)齒輪二者嚙合;

相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱,其可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)的各相應(yīng)的軌道內(nèi),且所述多個(gè)滾柱中的各個(gè)可旋轉(zhuǎn)地接觸所述行星齒輪的內(nèi)圓柱形表面;和

擠壓膜阻尼器,其設(shè)置在所述支承銷的外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間。

實(shí)施方案12.根據(jù)實(shí)施方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述支承銷包括至少第一油給送孔,所述第一油給送孔穿過所述支承銷在所述支承銷的內(nèi)表面和所述支承銷的外表面之間延伸且在所述支承銷的外表面處限定出口開口,其中,所述第一油給送孔的出口開口設(shè)置成與所述擠壓膜阻尼器流體連通。

實(shí)施方案13.根據(jù)實(shí)施方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷的圓柱形外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間延伸。

實(shí)施方案14.根據(jù)實(shí)施方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述擠壓膜阻尼器包括在所述環(huán)形間隙的前端處的回彈性前環(huán)型密封件,和在所述環(huán)形間隙的后端處的回彈性后環(huán)型密封件。

實(shí)施方案15.根據(jù)實(shí)施方案14所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述支承銷包括至少第一油給送孔,所述第一油給送孔穿過所述支承銷在所述支承銷的內(nèi)表面和所述支承銷的外表面之間延伸且在所述支承銷的外表面處限定出口開口,其中,所述第一油給送孔的出口開口設(shè)置成與所述環(huán)形間隙流體連通。

實(shí)施方案16.根據(jù)實(shí)施方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述內(nèi)環(huán)由前端和與所述前端軸向地間隔開的后端限定,所述擠壓膜阻尼器包括前凹槽,所述前凹槽限定在所述內(nèi)環(huán)的前端中且相對于所述虛擬中心軸線周向地延伸。

實(shí)施方案17.根據(jù)實(shí)施方案16所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述前凹槽限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述前凹槽內(nèi)的前回彈性密封件,所述前回彈性密封件限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述內(nèi)徑與所述外徑之間之差限定所述前回彈性密封件的未壓縮厚度,且所述前回彈性密封件的未壓縮厚度大于所述前凹槽的徑向深度。

實(shí)施方案18.根據(jù)實(shí)施方案17所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙限定在所述支承銷的圓柱形外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間,且其中,所述擠壓膜阻尼器包括在所述環(huán)形間隙的前端處的回彈性前環(huán)型密封件,和在所述環(huán)形間隙的后端處的回彈性后環(huán)型密封件。

實(shí)施方案19.根據(jù)實(shí)施方案17所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述擠壓膜阻尼器包括后凹槽,所述后凹槽限定在所述內(nèi)環(huán)的后端中且相對于所述虛擬中心軸線周向地延伸,所述后凹槽限定徑向深度,所述徑向深度從所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線的方向延伸,且所述擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在所述后凹槽內(nèi)的后回彈性密封件,所述后回彈性密封件限定內(nèi)徑和大于所述內(nèi)徑的外徑,使得所述后回彈性密封件的內(nèi)徑和外徑之間之差限定所述后回彈性密封件的未壓縮厚度,且所述后回彈性密封件的未壓縮厚度大于所述后凹槽的徑向深度。

實(shí)施方案20.根據(jù)實(shí)施方案19所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述擠壓膜阻尼器包括環(huán)形間隙,所述環(huán)形間隙在所述支承銷的圓柱形外表面與所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面之間沿徑向地遠(yuǎn)離所述虛擬中心軸線的方向延伸,且其中,在圍繞所述擠壓膜阻尼器的圓周的任何點(diǎn)處的所述環(huán)形間隙的尺寸取決于所述回彈性密封件的壓縮程度。

本公開的以上示范實(shí)施例中的各個(gè)通過將擠壓膜阻尼器或衰減彈簧直接地并入行星軸承自身中來以非常緊湊且有效的方式將阻尼加至系統(tǒng)。這些實(shí)施例中的各個(gè)使軸承的動(dòng)態(tài)耐受能力最大化,以使軸承的負(fù)載能力、可靠性和使用壽命最大化,而不會(huì)有損行星軸承的潤滑和冷卻的有效性。因此,各個(gè)實(shí)施例改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的服役時(shí)間。

通過參照以下描述和所附權(quán)利要求,本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。并入說明書中且構(gòu)成其一部分的附圖例示出本發(fā)明的實(shí)施例,且與描述一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

本發(fā)明的針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的完整且能夠?qū)崿F(xiàn)的公開,包括其最佳實(shí)施方式,在參照附圖的說明書中得到闡述,在附圖中:

圖1為根據(jù)本公開的各種實(shí)施例的示范燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面圖。

圖2為圖1的示范燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇軸與lp軸之間的周轉(zhuǎn)齒輪布置的四分之一節(jié)段的構(gòu)件的部分透視且部分截面的視圖。

圖3為在圖2中標(biāo)為圖3的點(diǎn)劃線矩形內(nèi)截取的一些構(gòu)件的示意性截面。

圖4為圖1的示范燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇軸與lp軸之間的周轉(zhuǎn)齒輪布置的另一實(shí)施例的四分之一節(jié)段的構(gòu)件的部分透視且部分截面的視圖。

圖5為圖4中標(biāo)為圖5的點(diǎn)劃線矩形內(nèi)截取的一些構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施例的示意性截面圖。

圖6為圖4中標(biāo)為圖6的點(diǎn)劃線矩形內(nèi)截取的一些構(gòu)件的另一實(shí)施例的示意性截面圖。

部件列表

10渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

12縱向或軸向中心線

14風(fēng)扇區(qū)段

16核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)

18外殼體

20入口

22低壓壓縮機(jī)

24高壓壓縮機(jī)

26燃燒區(qū)段

28高壓渦輪

30低壓渦輪

32噴氣排氣區(qū)段

34高壓軸/轉(zhuǎn)軸

36低壓軸/轉(zhuǎn)軸

38風(fēng)扇

40葉片

42盤

44促動(dòng)部件

45風(fēng)扇軸

46動(dòng)力齒輪箱

48機(jī)艙

50風(fēng)扇殼體或機(jī)艙

52引出口引導(dǎo)靜葉

54下游區(qū)段

56旁通空氣流通路

58空氣

60入口

62空氣的第一部分

64空氣的第二部分

66燃燒氣體

68定子靜葉

70渦輪轉(zhuǎn)子葉片

72定子靜葉

74渦輪轉(zhuǎn)子葉片

76風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段

78熱氣體路徑

80太陽齒輪

81太陽齒輪80的齒輪齒

82外環(huán)841的油給送孔82

821外環(huán)841的外表面843處的油給送孔82的出口開口

822示意性指出的箭頭

83外環(huán)841與行星軸承的行星齒輪842之間的連接機(jī)構(gòu)

84行星軸承的行星齒輪(842)外座圈

841圖4,5和6的行星軸承的外環(huán)

842圖4,5和6的行星軸承的行星齒輪

8421行星齒輪842的前端

8422行星齒輪842的后端

8423行星齒輪842的前端中的前凹槽

8424行星齒輪842的后端中的后凹槽

843外環(huán)841的圓柱形外表面

844行星齒輪842的圓柱形內(nèi)表面

85行星齒輪(842)(84)的齒輪齒

86環(huán)齒輪

87環(huán)齒輪86的齒輪齒

88環(huán)齒輪86的中心周向凸緣

89穿過凸緣88的軸向孔

90托架的前壁

91穿過前壁90的開孔

92托架的后壁

93穿過后壁92的開孔

94托架的軸向地延伸的側(cè)壁

95支承銷96的前壁

96用于行星軸承的支承銷

961穿過支承銷96的油給送孔

962支承銷96的外表面101處的孔961的出口開口

97銷96的螺紋、減小直徑的表面

98支承銷96的環(huán)形、徑向向外延伸的凸緣

99用于支承銷96的固持件

100圖3中的示意性地表示來自支承銷96的內(nèi)腔的在壓力下流動(dòng)的油的箭頭

1001圖3中的進(jìn)入擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙的油流

1002圖3中的來自環(huán)形間隙的潤滑滾柱104的油流

101支承銷96的圓柱形外表面

1011支承銷96的圓柱形外表面101的前端

1012支承銷96的圓柱形外表面101的后端

102內(nèi)環(huán)

1021內(nèi)環(huán)102的前端

1022內(nèi)環(huán)102的后端

103限定行星齒輪(842)84的外座圈的圓柱形內(nèi)部表面

104圓柱形滾柱

106銷96的中心軸線和行星齒輪(842)84的旋轉(zhuǎn)軸線

107內(nèi)環(huán)102的前滾道

108用于內(nèi)環(huán)102的導(dǎo)軌

109內(nèi)環(huán)102的后滾道

112內(nèi)環(huán)102的圓柱形內(nèi)表面

114滾柱104的圓柱形外表面

116行星軸承的外座圈

118滾柱罩(rollercage)118的側(cè)軌

120滾柱罩118的肋條元件

121周向地延伸的凹槽

122螺線形凹槽

123軸向地延伸的凹槽

124穿過內(nèi)環(huán)102的通路

125支承銷96的圓柱形內(nèi)表面

127滾道107中的底切通道

128導(dǎo)軌108的外部表面

129滾道109中的底切通道

130回彈性密封件

131回彈性密封件130的內(nèi)徑

132回彈性密封件130的外徑

140衰減彈簧。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例,其一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。該詳細(xì)描述使用了數(shù)字和字母標(biāo)號來表示附圖中的特征。附圖和描述中的相似或類似的標(biāo)記用于表示本發(fā)明的相似或類似的部分。如本文使用的用語“第一”、“第二”和“第三”可以可互換地使用,以將一個(gè)構(gòu)件與另一個(gè)區(qū)分開,且不旨在表示單獨(dú)構(gòu)件的位置或相對重要性。用語“上游”和“下游”是指相對于流體通路中的流體流的相對方向。例如,“上游”是指流體從其流動(dòng)的方向,且“下游”指示流體流至的方向。如本文使用的流體可為氣體(諸如空氣)或液體(諸如潤滑劑)。

現(xiàn)在參看附圖,其中相同的數(shù)字表示貫穿附圖的相同元件,圖1為根據(jù)本公開的示范實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面圖。更具體而言,對于圖1的實(shí)施例,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為在本文中稱為“渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10”的高旁通渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)10。如圖1中所示,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10限定軸向方向a(與為了參照提供的縱向中心線12平行地延伸)和與軸向方向a正交的徑向方向r。大體上,渦扇10包括風(fēng)扇區(qū)段14和設(shè)置在風(fēng)扇區(qū)段14下游的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。

所繪出的示范核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16大體上包括基本上管狀的外殼體18,外殼體18限定環(huán)形入口20。如圖1中示意性地示出的,外殼體18以串流關(guān)系包圍:壓縮機(jī)區(qū)段,其包括增壓器或低壓(lp)壓縮機(jī)22,在下游后面跟著高壓(hp)壓縮機(jī)24;燃燒區(qū)段26;渦輪區(qū)段,其包括高壓(hp)渦輪28,在下游后面跟著低壓(lp)渦輪30;和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。高壓(hp)軸或轉(zhuǎn)軸34將hp渦輪28驅(qū)動(dòng)地連接到hp壓縮機(jī)24來使它們一齊旋轉(zhuǎn)。低壓(lp)軸或轉(zhuǎn)軸36將lp渦輪30驅(qū)動(dòng)地連接到lp壓縮機(jī)22來使它們一齊旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段26、渦輪區(qū)段和噴嘴區(qū)段32一起限定核心空氣流動(dòng)路徑。

對于圖1中描繪的實(shí)施例,風(fēng)扇區(qū)段14包括可變槳距風(fēng)扇38,可變槳距風(fēng)扇38具有以間隔開的方式聯(lián)接到盤42的多個(gè)風(fēng)扇葉片40。如圖1中描繪的,風(fēng)扇葉片40從盤42大體上沿徑向方向r向外延伸。各風(fēng)扇葉片40能夠通過風(fēng)扇葉片40操作地聯(lián)接到適合的促動(dòng)部件44來圍繞槳距軸線p相對于盤42旋轉(zhuǎn),促動(dòng)部件44構(gòu)造成一齊共同地改變風(fēng)扇葉片40的槳距。風(fēng)扇葉片40、盤42和促動(dòng)部件44能夠經(jīng)由風(fēng)扇軸45一起圍繞縱軸線12旋轉(zhuǎn),風(fēng)扇軸45由跨過動(dòng)力齒輪箱46的lp軸供能。動(dòng)力齒輪箱46包括用于將風(fēng)扇軸45且因此風(fēng)扇38相對于lp軸36的轉(zhuǎn)速調(diào)整至更有效率的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇速度的多個(gè)齒輪。

仍參看圖1的示范實(shí)施例,盤42由空氣動(dòng)力地形成輪廓的可旋轉(zhuǎn)前轂48覆蓋,以促進(jìn)穿過多個(gè)風(fēng)扇葉片40的空氣流。此外,示范風(fēng)扇區(qū)段14包括環(huán)形風(fēng)扇殼體或外機(jī)艙50,環(huán)形風(fēng)扇殼體或外機(jī)艙50周向地包繞風(fēng)扇38和/或核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的至少一部分。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是,機(jī)艙50可構(gòu)造成由多個(gè)周向地間隔的引出口引導(dǎo)靜葉52相對于核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16支承。備選地,機(jī)艙50也可由結(jié)構(gòu)風(fēng)扇框架的支柱支承。此外,機(jī)艙50的下游區(qū)段54可在核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的外部分上方延伸,以便在其間限定旁通空氣流凹槽56。

在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間,一定體積的空氣58通過機(jī)艙50和/或風(fēng)扇區(qū)段14的相關(guān)入口60進(jìn)入渦扇10。在該體積的空氣58行進(jìn)跨過風(fēng)扇葉片40時(shí),由箭頭62指出的空氣58的第一部分被引導(dǎo)或發(fā)送到旁通空氣流凹槽56中,且由箭頭64指出的空氣58的第二部分被引導(dǎo)或發(fā)送到核心空氣流動(dòng)路徑的上游區(qū)段中,或更具體而言到lp壓縮機(jī)22的入口20中??諝獾牡谝徊糠?2與空氣的第二部分64之間的比率通常稱為函道比??諝獾牡诙糠?4的壓力然后在其被發(fā)送穿過高壓(hp)壓縮機(jī)24且進(jìn)入燃燒區(qū)段26中時(shí)增大,在燃燒區(qū)段26處,高度加壓的空氣與燃料混合且被焚燒以提供燃燒氣體66。

燃燒氣體66被發(fā)送到hp渦輪28中且膨脹穿過hp渦輪28,在hp渦輪28處,經(jīng)由聯(lián)接到外殼體18的hp渦輪定子靜葉68和聯(lián)接到hp軸或轉(zhuǎn)軸34的hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片70的連續(xù)級提取來自燃燒氣體66的熱能和/或動(dòng)能的一部分,從而引起hp軸或轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn),從而支持hp壓縮機(jī)24的操作。燃燒氣體66然后被發(fā)送到lp渦輪30中且膨脹穿過lp渦輪30,在lp渦輪30處,經(jīng)由聯(lián)接到外殼體18的lp渦輪定子靜葉72和聯(lián)接到lp軸或轉(zhuǎn)軸36的lp渦輪轉(zhuǎn)子葉片74的連續(xù)級從燃燒氣體66提取熱能和動(dòng)能的第二部分,因此引起lp軸或轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn),從而經(jīng)由動(dòng)力齒輪箱46支持lp壓縮機(jī)22的操作和風(fēng)扇38的旋轉(zhuǎn)。

燃燒氣體66隨后被發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32來提供推進(jìn)推力。同時(shí),空氣的第一部分62的壓力在空氣的第一部分62在其從渦扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段76排放之前被發(fā)送通過旁通空氣流凹槽56時(shí)顯著地增加,從而也提供推進(jìn)推力。hp渦輪28、lp渦輪30和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32至少部分地限定熱氣體路徑78,以用于將燃燒氣體66發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。

然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是,圖1中所描繪的示范渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10僅作為示例,且在其他示范實(shí)施例中,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10可具有任何其他適合的構(gòu)造。例如,在其他示范實(shí)施例中,風(fēng)扇38可以以任何其他適合的方式(例如,作為固定槳距風(fēng)扇)構(gòu)造,且還可使用任何其他適合的風(fēng)扇框架構(gòu)造來得到支承。而且,還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是,在其他示范實(shí)施例中,可使用任何其他適合的lp壓縮機(jī)22構(gòu)造。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是,在其他示范實(shí)施例中,本公開的方面可并入任何其他適合的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中。例如,在其他示范實(shí)施例中,本公開的方面例如可并入渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪核心發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等中。

如圖2和4中示意性地示出的,例如,動(dòng)力齒輪箱46期望為周轉(zhuǎn)齒輪布置,其具有環(huán)齒輪86,環(huán)齒輪86圍繞太陽齒輪80和行星齒輪84周向地設(shè)置。如圖1中示意性地示出的,位于中心的太陽齒輪80能夠圍繞圖1中所示的縱軸線12旋轉(zhuǎn)。由于旋轉(zhuǎn)地支承太陽齒輪80的軸承不是本公開的焦點(diǎn),故將其從附圖中省略。

例如,如圖2和4中示意性地示出的,示出了太陽齒輪80的四分之一節(jié)段,且行星齒輪84中的各個(gè)與環(huán)齒輪86和太陽齒輪80二者嚙合,太陽齒輪80期望具有齒輪齒81的雙螺線圖案。因此,各行星齒輪84期望具有構(gòu)造成與太陽齒輪80的齒輪齒81嚙合的齒輪齒85的雙螺線圖案,且因此環(huán)齒輪86也期望具有構(gòu)造成與各行星齒輪84的齒85嚙合的齒輪齒87的雙螺線圖案。共同地,太陽齒輪80、行星齒輪84和環(huán)齒輪86構(gòu)成齒輪系,且這些齒輪80,84,86可由鋼合金制成。

例如,如圖2和4中示意性地示出的,托架90,92,94包繞太陽齒輪80,太陽齒輪80能夠相對于托架旋轉(zhuǎn)。托架承載至少一個(gè)行星齒輪84,且期望承載行星齒輪84的環(huán)形陣列,其中兩個(gè)行星齒輪84的斷面部分在圖2和4中可見,各圖均以部分透視圖且部分截面圖表現(xiàn)。在動(dòng)力齒輪箱46(圖1)的所例示實(shí)例中,存在四個(gè)行星齒輪84,但可使用變化數(shù)目的行星齒輪84。

如圖2和4中示意性地示出的,例如,托架包括前壁90和后壁92,后壁92與前壁90軸向地間隔開,且一起形成各行星齒輪箱的托架的部分。如圖2和4中示意性地示出的,前壁90和后壁92中的各個(gè)分別限定穿過其的相應(yīng)的同軸開孔91和93。如圖2和4中示意性地示出的,托架期望包括多個(gè)側(cè)壁94,側(cè)壁94在托架的前壁和后壁90,92之間軸向地延伸且連接前壁和后壁90,92。期望地,成對的側(cè)壁94設(shè)置在分別限定在托架的相應(yīng)前壁和后壁90,92中的同軸開孔91,93的相反側(cè)上。

本文中構(gòu)想的周轉(zhuǎn)齒輪布置的第一示范實(shí)施例期望采用行星構(gòu)造(行星齒輪84的旋轉(zhuǎn)軸線圍繞太陽齒輪80的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)),該構(gòu)造具有僅單個(gè)輸入和單個(gè)輸出,且包繞太陽齒輪80和行星齒輪84的環(huán)齒輪86通過以附圖中未例示的方式聯(lián)接到外殼體18來保持靜止,因?yàn)樵撎囟ú贾每梢砸跃m合用于例示本公開的示范實(shí)施例的多種常規(guī)方式中的任一種來執(zhí)行。例如,環(huán)齒輪86可經(jīng)由中心周向凸緣88固定(如通過機(jī)械地螺接或焊接)到外殼體18,凸緣88鉆有穿過其的多個(gè)軸向孔89,例如如圖2和4中所示。在該行星構(gòu)造中,太陽齒輪80由輸入轉(zhuǎn)動(dòng),輸入是lp軸36(圖1),而承載行星齒輪箱的托架(圖2和4中的90,92,94)聯(lián)接到機(jī)械負(fù)載,機(jī)械負(fù)載是圖1中所示的風(fēng)扇軸45。在該示范行星構(gòu)造中,托架以常規(guī)方式不可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到風(fēng)扇軸45,以便它們在相同速度下一齊旋轉(zhuǎn),但此聯(lián)接方式對于理解本公開而言不是關(guān)鍵的,且因此不必進(jìn)一步論述。因此,在該示范實(shí)施例中,動(dòng)力齒輪箱46以已知的方式將太陽齒輪80(其在lp軸的速度下旋轉(zhuǎn))的轉(zhuǎn)速有效減小至適于聯(lián)接到托架的負(fù)載(即,風(fēng)扇軸45的旋轉(zhuǎn))的轉(zhuǎn)速。

本文中構(gòu)想的周轉(zhuǎn)齒輪布置的第二示范實(shí)施例采用恒星構(gòu)造(環(huán)齒輪86圍繞太陽齒輪80旋轉(zhuǎn),同時(shí)行星齒輪84的旋轉(zhuǎn)軸線保持相對于太陽齒輪80的旋轉(zhuǎn)軸線固定),且環(huán)齒輪86以常規(guī)方式不可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到風(fēng)扇軸45,以便它們在相同速度下一齊旋轉(zhuǎn)。然而,如上文在行星齒輪實(shí)施例中提到的那樣,此聯(lián)接方式對于理解本公開而言同樣不是關(guān)鍵的,且因此不需要進(jìn)一步論述。在采用周轉(zhuǎn)齒輪布置的恒星構(gòu)造的該備選示范實(shí)施例中,托架聯(lián)接到外殼體18,且該聯(lián)接的細(xì)節(jié)對于解釋本發(fā)明的期望方面而言不是必需的。

然而,在兩個(gè)實(shí)施例(行星和恒星)中,且例如如在圖2和4中示意性地示出的,環(huán)齒輪86與各行星齒輪84可旋轉(zhuǎn)地嚙合,且行星齒輪84中的各個(gè)由軸承可旋轉(zhuǎn)地承載,該軸承又由行星齒輪箱承載,該行星齒輪箱又由托架90,92,94承載。在理解盡管是到托架90,92,94上的不同點(diǎn),但行星齒輪84中的各個(gè)相同地構(gòu)造和安裝的情況下,將描述用于一個(gè)行星齒輪84的軸承的構(gòu)造和安裝。

例如,如圖2,3(部分地)和4中示出的,支承銷96是中空、大體上圓柱形的本體,且限定圓柱形外表面101。例如,如圖2和4中示意性地示出的,支承銷96的圓柱形外表面101與虛擬中心軸線106沿徑向等距地設(shè)置,虛擬中心軸線106沿軸向方向延伸穿過支承銷96。該虛擬中心軸線106還限定用于行星齒輪84的旋轉(zhuǎn)軸線。例如,如圖2和4中示意性地示出的,支承銷96還由與圓柱形外表面101相反地設(shè)置的內(nèi)表面125限定為本體。例如,在圖2和4中描繪的實(shí)施例中,內(nèi)表面125是圓柱形的具有圓形的橫向形狀,且因此,內(nèi)表面125期望相對于圓柱形外表面101同心地設(shè)置。

例如,如圖2,3(部分地)和4中示意性地示出的,支承銷96具有前端,前端與支承銷96的后端在軸向方向上間隔開且相反。例如,如圖2和4中所示,支承銷96的前端由前壁95完全地封閉,前壁95限定在支承銷96中限定的內(nèi)部腔的一部分。盡管前壁95的僅一半在圖2和4中繪出的截面圖中可見,但該前壁95完全延伸跨過支承銷96的前端。

提供支承銷96以將行星齒輪84的軸承安裝到托架90,92,94,且因此支承銷96構(gòu)造成相對于托架不可旋轉(zhuǎn)地固定。例如,如圖2和4中所示,支承銷96的各相反端(前和后)被接收在限定于托架90,92,94中的開孔91和93中的相應(yīng)一個(gè)中,且例如通過壓配合而被不可旋轉(zhuǎn)地保持在其中。例如如圖2和4中所示,支承銷96的前端包括有螺紋、減小直徑的表面97,而后端包括環(huán)形、徑向向外延伸的凸緣98。固持件99(在該實(shí)例中,螺紋鎖緊螺母)在前端處接合該減小直徑的表面97,以克服向后的軸向移動(dòng)將支承銷96裝固就位。

例如,如圖3中的數(shù)字961表示的箭頭示意性地示出的,支承銷96期望包括穿過其形成的多個(gè)油給送孔126。各油給送孔961在支承銷96的圓柱形內(nèi)表面125與圓柱形外表面101之間延伸穿過支承銷96。例如如圖3中示意性地示出的,各油給送孔961期望沿徑向方向從支承銷96的圓柱形內(nèi)表面125延伸至圓柱形外表面101。例如,如圖3中示意性地示出的,各油給送孔961在支承銷96的外表面101處限定出口開口962。這些給送孔961在大小方面確定為計(jì)量用于潤滑和冷卻行星軸承的受控的油流。

在操作中,油在壓力下以任何常規(guī)方式給送穿過支承銷96的后端處的開口,且進(jìn)入中空支承銷96的內(nèi)腔中,該內(nèi)腔由與支承銷96的后端處的開口相反地設(shè)置的前壁95部分地限定且例如圖2和4中所示。進(jìn)入支承銷96的該內(nèi)腔的油如標(biāo)為100的箭頭在圖3中示意性地表示的那樣在壓力下從內(nèi)腔流動(dòng),且沿徑向向外穿過此種油給送孔961。例如,在圖2和4中所示的行星軸承的雙軌道實(shí)施例中,對于行星軸承的軌道中的各個(gè),通常將提供圍繞支承銷周向地設(shè)置且在與彼此等距地分開(90度間隔)的四個(gè)油給送孔961。然而,兩個(gè)軌道中的各個(gè)的這四個(gè)孔961中的僅一個(gè)在圖3的視圖中可見。由于該油被提供至由支承銷96的圓柱形內(nèi)表面125限定的中空油腔的壓力可根據(jù)特定的行星齒輪84和發(fā)動(dòng)機(jī)10而變化,故穿過支承銷96的油給送孔961將相應(yīng)地確定大小,以便確保在可用油壓力下的油的適當(dāng)流速,以便向行星軸承供應(yīng)足夠的潤滑和冷卻。在支承銷的內(nèi)腔內(nèi)的大約每平方英寸65磅的油壓力下,各軌道的四個(gè)油給送孔961中的各個(gè)將期望具有大約0.039英寸的直徑,以產(chǎn)生從支承銷96的內(nèi)腔到行星軸承計(jì)量的大約1.1加侖每分鐘的油流。

如下文更完整地描述的那樣,油流出出口開口962,且進(jìn)入擠壓膜阻尼器(下文所述)的環(huán)形間隙中。該環(huán)形間隙在支承銷96的外表面101與內(nèi)環(huán)102(下文所述)的內(nèi)表面112之間既沿徑向又沿軸向延伸。如圖3中的箭頭和標(biāo)為1002的粗黑線示意性地示出的,來自擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙的油流對滾柱104和行星軸承的罩提供冷卻和潤滑二者。

例如,如圖2,3,4,5和6中所示,行星軸承包括內(nèi)環(huán)102,但限定內(nèi)環(huán)102的軌道的導(dǎo)軌108的僅部分在圖5和6中所示的視圖中可見。圖2和4中的各個(gè)繪出了內(nèi)環(huán)102的半截面的示意圖,其部分為透視圖且部分為截面圖。例如,如圖2,3和4中所示,內(nèi)環(huán)102限定圓柱形內(nèi)表面112。例如,如圖3中示意性地示出的,內(nèi)環(huán)102的前端1021的圓柱形內(nèi)表面112不可旋轉(zhuǎn)地連接到支承銷96的圓柱形外表面101的前端1011。類似地,內(nèi)環(huán)102的后端1022不可旋轉(zhuǎn)地連接到支承銷96的圓柱形外表面101的后端1012。因此,行星軸承的內(nèi)環(huán)102和支承銷96是兩個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件,它們在它們的相反端處不可旋轉(zhuǎn)地連接在一起,且相對于彼此同心地設(shè)置,但與彼此間隔開,以限定環(huán)形間隙,該環(huán)形間隙在內(nèi)環(huán)102與支承銷96的相應(yīng)相反端之間既沿徑向又沿軸向延伸。這些不可旋轉(zhuǎn)的附接元件中的各個(gè)例如由圖2中的數(shù)字83標(biāo)識(shí)的特征示意性地代表,且不可旋轉(zhuǎn)的連接的焊接或機(jī)械緊固件或其他常規(guī)器件可用于將內(nèi)環(huán)102裝固到支承銷96。

行星軸承期望為內(nèi)座圈引導(dǎo)的,且形成為單個(gè)整體構(gòu)件。例如,如圖3中所示,單個(gè)構(gòu)件內(nèi)環(huán)102期望與其內(nèi)表面112相反地設(shè)置外表面,該外表面限定至少一個(gè)滾柱軌道,該軌道限定構(gòu)成行星軸承的內(nèi)座圈的至少一個(gè)滾柱滾道107或109。如本文中構(gòu)想的那樣,內(nèi)環(huán)102可包括單個(gè)軌道或多個(gè)軌道,諸如雙軌道內(nèi)環(huán)102或多軌道內(nèi)環(huán)102等。然而,本文的行星齒輪箱的結(jié)構(gòu)和操作的闡釋將使用雙軌道內(nèi)環(huán)102的特定實(shí)例,因此表明將如何容納額外的軌道,或在雙軌道中的一個(gè)消除之后仍存在單個(gè)軌道。

例如,如圖2和4中所示,各相應(yīng)的軌道由一對導(dǎo)軌108限定,導(dǎo)軌108沿軸向方向與彼此間隔開,且圍繞內(nèi)環(huán)102周向地延伸。因此,在雙軌道實(shí)施例中,內(nèi)環(huán)102的外表面包括兩對導(dǎo)軌108,這兩對導(dǎo)軌108圍繞內(nèi)環(huán)102沿周向方向連續(xù)地延伸。滾柱滾道107,109中的各個(gè)作用為雙軌道行星軸承的內(nèi)座圈107,109。各對導(dǎo)軌108限定分別與彼此軸向地間隔開的兩個(gè)環(huán)形內(nèi)座圈107,109前滾道107和后滾道109中的一者。

成對軌道中的各個(gè)限定處于滾道107或109形式的表面,該表面相對于內(nèi)環(huán)102的圓柱形內(nèi)表面112周向地且同心地延伸。因此,各軌道包括相應(yīng)的滾道107,109,滾道107,109提供接觸多個(gè)滾柱104中的各個(gè)的圓柱形外表面114(圖3)的表面,滾柱104可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在內(nèi)環(huán)102的相應(yīng)軌道內(nèi)。具有與彼此軸向地間隔開的雙滾道107,109的單個(gè)內(nèi)環(huán)102的使用提供了成組滾柱104之間的良好同心度,但也可使用兩個(gè)單獨(dú)的內(nèi)環(huán)102。內(nèi)環(huán)102的軸向尺寸期望在大小方面確定為以便內(nèi)環(huán)102不可相對于托架的相對且軸向地間隔開的壁90,92軸向地移動(dòng)。

例如,如圖3中示意性地示出的,各導(dǎo)軌108包括外部表面128,外部表面128圍繞內(nèi)環(huán)102的外表面113沿周向方向連續(xù)地延伸,且從限定在內(nèi)環(huán)102的外表面中的相應(yīng)的環(huán)形滾道107,109徑向向外設(shè)置。各導(dǎo)軌108的外部表面128限定內(nèi)環(huán)102的外表面的最大直徑尺寸,且向各相應(yīng)的側(cè)軌118提供相應(yīng)的引導(dǎo)表面,側(cè)軌118作為各軌道的滾柱罩的一部分周向地延伸。

在圖2和3中所示的實(shí)施例中,擠壓膜阻尼器設(shè)置在支承銷96的外表面101與內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間。參看圖2和3中描繪的實(shí)施例,如上文提到的,內(nèi)環(huán)的前端1021的前部和后端1022的后部的內(nèi)圓柱形表面112中的各個(gè)相對于相應(yīng)的支承銷96的圓柱形外表面101的前端1011的前部和后端1012的后部在徑向方向上相反地不可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。因此,行星軸承的內(nèi)環(huán)102和支承銷96是兩個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件,它們在它們的相反端處不可旋轉(zhuǎn)地連接在一起,且相對于彼此同心地設(shè)置,但與彼此間隔開,以限定環(huán)形間隙,該環(huán)形間隙在內(nèi)環(huán)102和支承銷96的相應(yīng)相反端之間既沿徑向又沿軸向延伸。例如,這些不可旋轉(zhuǎn)的附接元件中的各個(gè)由圖2由數(shù)字83標(biāo)識(shí)的特征示意性地代表。

然而,內(nèi)環(huán)102的前端1021的后部由前凹槽1023限定,前凹槽1023相對于虛擬中心軸線106周向地延伸,且形成擠壓膜阻尼器的前端,擠壓膜阻尼器設(shè)置在支承銷96的外表面101與內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間。類似地,內(nèi)環(huán)102的后端1022的前部由后凹槽1024限定,后凹槽1024相對于虛擬中心軸線106周向地延伸,且形成擠壓膜阻尼器的后端,擠壓膜阻尼器設(shè)置在支承銷96的外表面101與內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間。如圖3中所示,前凹槽1023和后凹槽1024中的各個(gè)限定徑向深度,該徑向深度從內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112沿徑向地遠(yuǎn)離行星軸承的虛擬中心軸線106的方向延伸。

如圖3中所示,擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在前凹槽1023內(nèi)的前回彈性密封件130和設(shè)置在后凹槽1024內(nèi)的后回彈性密封件130。各回彈性密封件130期望為形成為連續(xù)的“o形”環(huán)的中空管狀元件,其在其未壓縮狀態(tài)下具有圓形截面。限定該中空管狀元件的壁具有同心的內(nèi)表面和外表面,內(nèi)表面和外表面也期望在回彈性密封件130的未壓縮狀態(tài)下具有圓形截面,回彈性密封件130在圖3和5中所示的實(shí)施例中是環(huán)型密封件(toroidalseal)。然而,回彈性密封件130僅需要提供沿徑向方向的回彈性特性的截面形狀。例如,具有搭接接頭且具有與圖3和5中繪出的o形環(huán)130的中空環(huán)型截面不同的實(shí)心矩形截面的開口活塞環(huán)也提供期望的回彈性密封件130。具有環(huán)型截面的回彈性密封件130的一些其他備選實(shí)例包括具有帶“z”、“c”、“i”或“t”形的截面的那些。回彈性密封件的截面的幾何參數(shù),諸如材料厚度、腹板角度(angleoftheweb)、圓角半徑等,可選擇成向回彈性密封件130提供期望的剛性特性。

前回彈性密封件130和后回彈性密封件130中的各個(gè)限定內(nèi)徑131和大于內(nèi)徑的外徑132,使得相應(yīng)的回彈性密封件的內(nèi)徑與外徑之間之差限定沿相應(yīng)的回彈性密封件130的徑向方向的未壓縮厚度。在圖3和5中所示的截面圖中,相應(yīng)回彈性密封件130上的作為回彈性密封件130的內(nèi)徑的一個(gè)端點(diǎn)而包含的點(diǎn)由數(shù)字131標(biāo)出。類似地,在圖3和5中所示的截面圖中的相應(yīng)回彈性密封件130上的作為回彈性密封件130的外徑的一個(gè)端點(diǎn)而包含的點(diǎn)由數(shù)字132標(biāo)出。因此,各相應(yīng)的回彈性密封件130的未壓縮的徑向厚度大于相應(yīng)回彈性密封件130設(shè)置在其中的相應(yīng)凹槽1023,1024的徑向深度。以此方式,當(dāng)相應(yīng)的回彈性密封件130處于它們的未壓縮狀態(tài)下時(shí),擠壓膜阻尼器提供上文提到的環(huán)形間隙,該環(huán)形間隙設(shè)置在支承銷96的外表面101與內(nèi)環(huán)102的內(nèi)表面112之間。回彈性密封件130回彈性地抵靠內(nèi)環(huán)102,且封閉環(huán)形間隙的前端和后端,且還提供在行星軸承上的徑向定心力,該定心力將內(nèi)環(huán)102推入與支承銷96同軸的位置。

具有適合的剛度和疲勞壽命的任何材料可用于構(gòu)造回彈性密封件130?;貜椥悦芊饧?30截面的幾何參數(shù),諸如壁厚、直徑等,可選擇成提供用于回彈性密封件130的期望剛度特性,例如,沿徑向方向的彈簧常數(shù)“k”。回彈性密封件130的功能特性可通過使彈簧(未示出)與回彈性密封件130中的各個(gè)串聯(lián)地組合來得到進(jìn)一步的調(diào)節(jié)和優(yōu)化。

例如,如圖2,3和4中示意性地示出的,支承銷96至少包括第一油給送孔961,第一油給送孔961在支承銷96的內(nèi)表面125(圖2和4)和外表面101之間延伸穿過支承銷96。例如,如上文提到和圖3中示意性地示出的,各油給送孔961在支承銷102的外表面處限定出口開口962,其中,各油給送孔961的出口開口962設(shè)置成與擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙流體連通。在圍繞擠壓膜阻尼器的圓周的任何點(diǎn)處的環(huán)形間隙的尺寸取決于油壓力、回彈性密封件130的壓縮程度、和內(nèi)環(huán)102沿徑向方向朝支承銷96外表面101的偏轉(zhuǎn)(這可由可在動(dòng)力齒輪箱46的操作期間出現(xiàn)的各種動(dòng)態(tài)問題引起)。然而,擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙在徑向方向上測得的距離通常為大約幾千分之一英寸,且因此使圖3中的環(huán)形間隙的相對大小的描繪大于實(shí)物,且僅是用于例示而作出的示意圖。如圖3中的箭頭和標(biāo)為1001的粗黑線示意性地示出的,油流進(jìn)入擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙,且向行星軸承提供阻尼,以便減輕在動(dòng)力齒輪箱46的操作期間出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)問題。

例如,在圖2中所示的實(shí)施例中,行星齒輪的外環(huán)84期望為單件構(gòu)件,其形成行星軸承的齒輪齒表面85和限定行星軸承外座圈的圓柱形內(nèi)部表面103二者。行星軸承的行星齒輪84的圓柱形內(nèi)部表面103接觸且固持行星軸承的滾柱104。因此,例如,在圖2中所示的實(shí)施例中,行星軸承的外環(huán)84的外圓柱形表面由齒輪齒表面85限定,該齒輪齒表面85構(gòu)造成與太陽齒輪80的齒輪齒表面81和環(huán)齒輪86的齒輪齒表面87二者嚙合。

然而,在圖4,5和6中所示的實(shí)施例中,接觸且固持行星軸承的滾柱104的表面由與齒輪齒表面85限定的元件分開的元件提供,齒輪齒表面85構(gòu)造成與太陽齒輪80的齒輪齒表面81和環(huán)齒輪86的齒輪齒表面87二者嚙合。例如,如圖4,5和6中示意性地示出的,行星軸承的外環(huán)841和行星齒輪842是兩個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件,它們不可旋轉(zhuǎn)地連接在一起,且設(shè)置成相對于彼此同心,但與彼此間隔開,以限定環(huán)形間隙,該環(huán)形間隙在外環(huán)841與行星齒輪842之間既沿徑向又沿軸向延伸。

例如,如圖5和6中示意性地示出的,行星齒輪842限定外表面,該外表面限定齒輪齒表面85,該齒輪齒表面85構(gòu)造成與環(huán)齒輪86的齒輪齒表面87嚙合。盡管行星齒輪842與太陽齒輪80之間的關(guān)系在圖5和6的視圖中未繪出,但行星齒輪842的齒輪齒表面85構(gòu)造成以便其還與太陽齒輪80的齒輪齒表面81嚙合。

例如,如圖5和6中所示,外環(huán)841限定內(nèi)圓柱形表面103,內(nèi)圓柱形表面103設(shè)置成面朝至少一個(gè)軌道,軌道限定在內(nèi)環(huán)102(圖4)的各相應(yīng)對導(dǎo)軌108之間。行星軸承的外環(huán)841的圓柱形內(nèi)部表面103接觸且固持行星軸承的滾柱104。

例如,如圖5和6中示意性地示出的,行星齒輪842限定內(nèi)表面844,內(nèi)表面844與外環(huán)841的外表面843面對且相對。如圖5和6中所示,外環(huán)841的外表面843期望為圓柱形,且設(shè)置成面朝環(huán)齒輪86。例如,如圖5和6中示意性地示出的,行星齒輪842的內(nèi)表面844相對于外環(huán)841的外表面843同心地設(shè)置,但間隔開沿徑向方向測量的小距離,且在外環(huán)841的軸向長度的基本大部分內(nèi)沿軸向方向延伸,以在其間限定環(huán)形間隙。因此,在圖4,5和6中所示的實(shí)施例中,在行星軸承的外環(huán)841的外表面843與行星齒輪842的內(nèi)表面844之間既沿徑向又沿軸向延伸的環(huán)形間隙設(shè)在行星軸承的外環(huán)841與行星齒輪842之間。環(huán)形間隙在圖6中比圖5中更顯著地示出,其中粗箭頭在圖5中的示意圖中設(shè)置在該環(huán)形間隙內(nèi)。

此外,在圖4,5和6中所示的實(shí)施例中,行星齒輪842不可旋轉(zhuǎn)地連接到外環(huán)841。在圖4,5和6中所示的實(shí)施例中,不可旋轉(zhuǎn)地將行星軸承的外環(huán)841和行星齒輪842連接在一起的元件由數(shù)字83標(biāo)出的結(jié)構(gòu)示意性地表示。該連接機(jī)構(gòu)83可采用任何數(shù)目的常規(guī)實(shí)現(xiàn)方式。因此,連接機(jī)構(gòu)83可由機(jī)械緊固件提供,機(jī)械緊固件例如可取決于特定應(yīng)用而根據(jù)需要包括或不包括彈簧指外罩。

在圖4和5中所示的實(shí)施例中,擠壓膜阻尼器設(shè)置在外環(huán)841的外表面843與行星齒輪842的內(nèi)表面844之間。參看圖4和5中描繪的實(shí)施例,行星齒輪842的前端8421由前凹槽8423限定,前凹槽8423相對于虛擬中心軸線106(圖4)周向地延伸,且形成擠壓膜阻尼器的前端,擠壓膜阻尼器設(shè)置在外環(huán)841的外表面843與行星齒輪842的內(nèi)表面844之間。類似地,行星齒輪842的后端8422由后凹槽8424限定,后凹槽8424相對于虛擬中心軸線106(圖4)周向地延伸,且形成擠壓膜阻尼器的后端,擠壓膜阻尼器設(shè)置在外環(huán)841的外表面843與行星齒輪842的內(nèi)表面844之間。如圖5中所示,前凹槽8423和后凹槽8424中的各個(gè)限定徑向深度,該徑向深度從行星齒輪842的內(nèi)表面844沿徑向地遠(yuǎn)離行星軸承的虛擬中心軸線106(圖4)的方向延伸。

作為備選,前凹槽和后凹槽可作為行星齒輪842的內(nèi)表面844的代替限定在外環(huán)841的外表面843中,達(dá)到相當(dāng)?shù)男Ч?/p>

如圖5中所示,擠壓膜阻尼器還包括設(shè)置在前凹槽8423內(nèi)的前回彈性密封件130和設(shè)置在后凹槽8424內(nèi)的后回彈性密封件130。這些回彈性密封件130的結(jié)構(gòu)和功能已經(jīng)在上文中結(jié)合例如圖3中繪出的實(shí)施例來闡釋,且因此不需要重復(fù)。如上文結(jié)合圖3提到的,擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙在徑向方向上測得的距離通常為大約幾千分之一英寸,且因此使圖5中的環(huán)形間隙的相對大小的描繪大于實(shí)物,且僅是用于例示而作出的示意圖。

如圖5中由數(shù)字82標(biāo)記的箭頭示意性地示出的,在圖5的實(shí)施例中,擠壓膜阻尼器通過至少一個(gè)油給送孔82而被給送油,油給送孔82穿過外環(huán)841在外環(huán)831的圓柱形內(nèi)表面103和圓柱形外表面843之間延伸,期望沿徑向方向延伸。盡管圖5的截面圖僅示出了單個(gè)油給送孔82,但期望多個(gè)可圍繞行星軸承的外環(huán)841周向地提供。例如,如圖5中示意性地示出的,各油給送孔82在外環(huán)841的外表面843處限定出口開口821。如圖5中的箭頭和標(biāo)為822的粗黑線示意性地示出的,油流采取流出出口開口962(見圖3)且進(jìn)入擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙中的路徑,且沿箭頭822指向的方向軸向地且周向地?cái)U(kuò)散,以填充擠壓膜阻尼器的環(huán)形間隙,且因此向行星軸承提供阻尼,以便減輕在動(dòng)力齒輪箱46的操作期間出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)問題。這些油給送孔82在大小方面確定成計(jì)量用于潤滑和冷卻行星軸承,以及用于抑制在動(dòng)力齒輪箱46的操作期間可出現(xiàn)在行星軸承中的預(yù)期動(dòng)態(tài)問題的受控油流。

而且,擠壓膜阻尼器可設(shè)有至少一個(gè)油放出通路,其允許油從環(huán)形間隙內(nèi)且經(jīng)過回彈性密封件130中的至少一個(gè)且回到油槽中以被再加壓和再循環(huán)的循環(huán)。盡管未在任何所示視圖中繪出,但油放出通路期望可限定為延伸穿過回彈性密封件130的開孔,或限定為圍繞回彈性密封件130的外表面限定的凹槽。當(dāng)然,各此種油放出通路可在大小方面確定為以便一定維持環(huán)形間隙內(nèi)的足夠壓力。

在圖4和6中所示的實(shí)施例中,作為擠壓膜阻尼器的代替,衰減彈簧140設(shè)置在外環(huán)841的外表面843與行星齒輪842的內(nèi)表面844之間。因此,衰減彈簧140設(shè)置在環(huán)形間隙內(nèi),該環(huán)形間隙限定在外環(huán)841的外表面843與行星齒輪842的內(nèi)表面844之間。

圖6中所示的視圖為截面圖,其中截取平面沿徑向方向和正交于徑向方向的軸向方向二者延伸,且因此僅示出了沿周向方向延伸360°的衰減彈簧140的橫截面圖。具有適合的剛度和疲勞壽命的任何材料可用于構(gòu)造衰減彈簧140。衰減彈簧140僅需要具有沿徑向方向提供回彈性特性的截面形狀。具有圖6中描繪的截面的衰減彈簧140的一些備選實(shí)例包括具有帶“z”、“c”、“i”或“t”形的截面的那些。衰減彈簧140的直徑以及衰減彈簧截面的幾何參數(shù),諸如壁厚、腹板的角度、圓角半徑等,可選擇成提供用于衰減彈簧140的期望剛性特性,例如,沿徑向方向的彈簧常數(shù)“k”。

例如,在圖2,3,4,5和6中所示的實(shí)施例中,多個(gè)圓柱形滾柱104設(shè)置在內(nèi)環(huán)102與行星齒輪84或用作行星軸承外座圈的外環(huán)841的圓柱形內(nèi)部表面103之間。例如,如圖3中示意性地示出的,內(nèi)環(huán)102中的一對軌道中的各個(gè)構(gòu)造成在其中接收和可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)相應(yīng)的多個(gè)圓柱形滾柱104,滾柱104能夠相對于行星軸承的內(nèi)滾道107,109和外座圈二者自由地旋轉(zhuǎn)。

因此,在內(nèi)環(huán)102的雙軌道實(shí)施例中,內(nèi)環(huán)102的滾道107,109在兩個(gè)串聯(lián)的環(huán)中接收滾柱104。第一多個(gè)圓柱形滾柱104可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在內(nèi)環(huán)102的該對軌道中的第一個(gè)內(nèi)的前滾道107上。類似地,第二多個(gè)圓柱形滾柱104可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在內(nèi)環(huán)102的該對軌道中的第二個(gè)內(nèi)的后滾道109上。因此,內(nèi)環(huán)102的滾道107,109接觸設(shè)置在相應(yīng)軌道中的圓柱形滾柱104的各圓柱形外表面114的一部分。圓柱形滾柱104可包括已知成分的陶瓷材料,例如,氮化硅(si3n4)。

在附圖中例示的內(nèi)座圈引導(dǎo)的行星齒輪箱的示范雙軌道實(shí)施例中,兩個(gè)單獨(dú)的滾柱罩期望設(shè)置在內(nèi)環(huán)102與外環(huán)84之間。各滾柱罩能夠相對于內(nèi)環(huán)102和外環(huán)84二者自由地,但在與外環(huán)84的轉(zhuǎn)速不同的速度下旋轉(zhuǎn)。例如,在圖3中示意性示出的實(shí)施例中,由于內(nèi)環(huán)102具有并排的雙軌道,故單獨(dú)的滾柱罩提供在雙軌道中的各個(gè)上。各滾柱罩限定設(shè)置在內(nèi)環(huán)102的該對軌道中的相應(yīng)軌道上方的其自身的大體上矩形開口的周向排。

各滾柱罩中的各周向排限定多個(gè)大體上矩形的開口。如圖2和4中示意性地示出的,各滾柱罩的各大體上矩形的開口由沿軸向方向伸長的平行的一對相對且間隔開的腹板元件120界定。例如,如圖2,3,4,5和6中所示,滾柱罩的各大體上矩形的開口由沿周向方向伸長的一對相對、平行且間隔開的側(cè)軌118界定。例如,如圖2和4中所示,各滾柱罩的相應(yīng)腹板元件120設(shè)置成在滾柱罩的相對的凸肩元件118之間軸向地延伸。兩個(gè)滾柱罩的所有的腹板120相同地構(gòu)造且確定尺寸。各滾柱罩構(gòu)造成與內(nèi)環(huán)102的其相應(yīng)的滾道107,109一起在各相應(yīng)軌道中維持在該相應(yīng)軌道中的各對周向地相鄰的圓柱形滾柱104中的各相應(yīng)的圓柱形滾柱104之間的在周向方向上的相應(yīng)分離。

例如,如圖3,5和6中所示,各滾柱罩的各相應(yīng)的側(cè)軌118設(shè)置在內(nèi)環(huán)102的相應(yīng)導(dǎo)軌108上方,具有在側(cè)軌118和導(dǎo)軌108的兩個(gè)相應(yīng)的相對表面之間的緊密空隙。由于行星軸承期望為內(nèi)座圈引導(dǎo)的,故滾柱罩設(shè)計(jì)成具有在由罩的側(cè)軌118限定的圓柱形周向內(nèi)表面與內(nèi)環(huán)102的導(dǎo)軌108的圓柱形周向外表面128之間的緊密空隙,且該緊密空隙期望為大約0.005到0.050英寸(包括端點(diǎn))。

圖3和5為用于從支承銷96穿過行星齒輪箱的實(shí)施例的行星齒輪的潤滑油流的可能路徑的示意圖。在圖3和5中,粗實(shí)線示意性地表示油為了阻尼、潤滑和冷卻目的而采用的路徑。

對于繪出的實(shí)施例,行星滾柱軸承可由任何適合的材料形成。例如,在至少某些示范實(shí)施例中,滾柱軸承可由適合的金屬材料形成,諸如鉻鋼或高碳鉻鋼。作為備選,在其他示范實(shí)施例中,行星滾柱軸承可包括由適合的陶瓷材料形成的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件。

本公開的以上示范實(shí)施例中的各個(gè)通過將擠壓膜阻尼器或衰減彈簧140直接地并入行星軸承自身中來以非常緊湊且有效的方式將阻尼加至系統(tǒng)。擠壓膜阻尼器實(shí)施例提供密封功能以及軸承的定心功能,且凹槽可利用標(biāo)準(zhǔn)加工過程來加工,因此使得系統(tǒng)比改善軸承的動(dòng)態(tài)耐受能力的其他方式更廉價(jià)。衰減彈簧實(shí)施例具有消除加工凹槽的步驟的另一優(yōu)點(diǎn)。這些實(shí)施例中的各個(gè)使軸承的動(dòng)態(tài)耐受能力最大化,以使軸承的負(fù)載能力、可靠性和使用壽命最大化,而不會(huì)有損行星軸承的潤滑和冷卻的有效性。因此,各實(shí)施例延長了發(fā)動(dòng)機(jī)10可保持服役的持續(xù)時(shí)間。

本書面描述使用了實(shí)例來公開本發(fā)明,包括最佳實(shí)施方式,且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明,包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng),和執(zhí)行任何合并的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定,且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他實(shí)例。如果此類其他實(shí)施例包括并非不同于權(quán)利要求的書面語言的結(jié)構(gòu)元件,或如果它們包括與權(quán)利要求的書面語言無實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件,則意圖此類其他實(shí)例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如,例示為或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可用于另一個(gè)實(shí)施例上以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。

盡管描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚,可對其作出各種改型,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此,本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以上描述和用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式僅是出于例示目的而非出于限制目的提供的。

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