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可變槳距風(fēng)扇葉片固持系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11704718閱讀:329來源:國知局
可變槳距風(fēng)扇葉片固持系統(tǒng)的制作方法與工藝

本主題大體上涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中的可變槳距風(fēng)扇葉片的固持系統(tǒng)。



背景技術(shù):

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機大體上包括布置成與彼此流動連通的風(fēng)扇和芯部。此外,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的芯部大體上包括以串流順序的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在操作中,空氣流從風(fēng)扇提供至壓縮機區(qū)段的入口,其中一個或更多個軸向壓縮機逐漸壓縮空氣,直到其到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮的空氣混合并且焚燒,以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段發(fā)送至渦輪區(qū)段。穿過燃燒區(qū)段的燃燒氣體流驅(qū)動燃燒區(qū)段,并且接著發(fā)送穿過排氣區(qū)段,例如至大氣。在特定構(gòu)造中,渦輪區(qū)段由沿燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的軸向方向延伸的一個或更多個軸機械地聯(lián)接于壓縮機區(qū)段。

此外,對于至少一些燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,風(fēng)扇為包括多個風(fēng)扇葉片的可變槳距風(fēng)扇。風(fēng)扇葉片中的各個可繞著相應(yīng)的槳距軸線可旋轉(zhuǎn)地附接于盤,并且盤可能夠由芯部的一個或更多個軸繞著中心軸線旋轉(zhuǎn)。例如,各個風(fēng)扇葉片可附接于耳軸機構(gòu),該耳軸機構(gòu)延伸穿過盤的獨立盤節(jié)段。耳軸機構(gòu)可繼而由鍵合連接固持在相應(yīng)的盤節(jié)段內(nèi)。例如,耳軸機構(gòu)可限定鍵槽,并且盤節(jié)段可包括支承表面。定位在鍵槽中的鍵與鍵槽和支承表面相互作用,以將耳軸機構(gòu)固持在相應(yīng)的盤節(jié)段內(nèi)。

然而,在風(fēng)扇的操作期間,可需要鍵合連接來耐受風(fēng)扇葉片上的大致所有離心力,離心力沿平行于槳距軸線的方向作用。因此,鍵合連接必須制造成相對大且堅固來支承此類力。因此,能夠減小關(guān)于鍵合連接的低效的力的、用于可變槳距風(fēng)扇葉片的鍵合連接將是有用的。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在以下描述中部分地闡述,或者可從描述為明顯的,或者可通過本發(fā)明的實踐學(xué)習(xí)。

在本公開的一個示例性實施例中,提供了一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的可變槳距風(fēng)扇??勺儤囡L(fēng)扇包括限定徑向內(nèi)端部和槳距軸線的風(fēng)扇葉片??勺儤囡L(fēng)扇還包括耳軸機構(gòu),其包括限定鍵槽的基部。風(fēng)扇葉片的徑向內(nèi)端部附接于耳軸機構(gòu)??勺儤囡L(fēng)扇還包括盤,其包括具有支承部件的盤節(jié)段,耳軸機構(gòu)的基部至少部分地延伸穿過盤節(jié)段??勺儤囡L(fēng)扇還包括鍵,其至少部分地定位在耳軸機構(gòu)的基部的鍵槽中并且鄰近盤節(jié)段的支承部件,用于將耳軸機構(gòu)的基部至少部分地固持在盤節(jié)段內(nèi)。鍵限定鍵與鍵槽之間的第一接觸線,以及鍵與支承部件之間的第二接觸線。第一接觸線和第二接觸線分別限定第一接觸基準(zhǔn)線和第二接觸基準(zhǔn)線。第一接觸基準(zhǔn)線和第二接觸基準(zhǔn)線與風(fēng)扇葉片的槳距軸線限定大于零度(0°)且小于九十度(90°)的角。

在本公開的另一個示例性實施例中,提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機包括芯部和與芯部空氣流連通的可變槳距風(fēng)扇??勺儤囡L(fēng)扇包括限定徑向內(nèi)端部和槳距軸線的風(fēng)扇葉片??勺儤囡L(fēng)扇還包括耳軸機構(gòu),其包括限定鍵槽的基部,風(fēng)扇葉片的徑向內(nèi)端部附接于耳軸機構(gòu)??勺儤囡L(fēng)扇還包括盤,其包括具有支承部件的盤節(jié)段,耳軸機構(gòu)的基部至少部分地延伸穿過盤節(jié)段??勺儤囡L(fēng)扇還包括鍵,其至少部分地定位在耳軸機構(gòu)的基部的鍵槽中并且鄰近盤節(jié)段的支承部件,用于將耳軸機構(gòu)的基部至少部分地固持在盤節(jié)段內(nèi)。鍵限定鍵與鍵槽之間的第一接觸線,以及鍵與支承部件之間的第二接觸線。第一接觸線和第二接觸線分別限定第一接觸基準(zhǔn)線和第二接觸基準(zhǔn)線。第一接觸基準(zhǔn)線和第二接觸基準(zhǔn)線與風(fēng)扇葉片的槳距軸線限定大于零度(0°)且小于九十度(90°)的角。

技術(shù)方案1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的可變槳距風(fēng)扇,所述可變槳距風(fēng)扇包括:

風(fēng)扇葉片,其限定徑向內(nèi)端部和槳距軸線;

耳軸機構(gòu),其包括限定鍵槽的基部,所述風(fēng)扇葉片的所述徑向內(nèi)端部附接于所述耳軸機構(gòu);

盤,其包括具有支承部件的盤節(jié)段,所述耳軸機構(gòu)的所述基部至少部分地延伸穿過所述盤節(jié)段;以及

鍵,其至少部分地定位在所述耳軸機構(gòu)的所述基部的所述鍵槽中并且鄰近所述盤節(jié)段的所述支承部件用于將所述耳軸機構(gòu)的所述基部至少部分地固持在所述盤節(jié)段內(nèi),所述鍵限定所述鍵與所述鍵槽之間的第一接觸線,以及所述鍵與所述支承部件之間的第二接觸線,所述第一接觸線和所述第二接觸線分別限定第一接觸基準(zhǔn)線和第二接觸基準(zhǔn)線,所述第一接觸基準(zhǔn)線和所述第二接觸基準(zhǔn)線與所述風(fēng)扇葉片的所述槳距軸線限定大于零度(0°)且小于九十度(90°)的角。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述第一接觸線大致平行于所述第二接觸線。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述鍵由多個獨立鍵部件形成。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述第一接觸基準(zhǔn)線和所述第二接觸基準(zhǔn)線均與所述槳距軸線限定大于大約三十度(30°)且小于大約六十度(60°)的角。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述第一接觸基準(zhǔn)線和所述第二接觸基準(zhǔn)線均與所述槳距軸線限定近似四十五度(45°)的角。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述鍵關(guān)于所述槳距軸線大致軸對稱。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述耳軸機構(gòu)、所述盤和所述鍵限定用于在所述可變槳距風(fēng)扇的操作期間傳送所述風(fēng)扇葉片的離心負(fù)載的負(fù)載路徑,其中所述負(fù)載路徑從所述耳軸機構(gòu)延伸穿過所述第一接觸線至所述鍵,并且延伸穿過所述第二接觸線至所述盤節(jié)段的所述支承部件。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述盤節(jié)段包括具有軸承支承部件的軸承組件,并且其中所述支承部件構(gòu)造為所述軸承支承部件。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述可變槳距風(fēng)扇還包括:

附接于所述耳軸的所述基部用于將所述鍵保持就位的鍵固位器。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,限定在所述耳軸機構(gòu)的所述基部中的所述鍵槽在大致垂直于所述槳距軸線的平面中圍繞所述耳軸機構(gòu)的圓周延伸。

技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述槳距軸線大致平行于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的徑向方向。

技術(shù)方案12.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其限定徑向方向并且包括:

芯部;以及

可變槳距風(fēng)扇,其與所述芯部空氣流連通,所述可變槳距風(fēng)扇包括

風(fēng)扇葉片,其限定徑向內(nèi)端部和大致平行于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的所述徑向方向延伸的槳距軸線;

耳軸機構(gòu),其包括限定鍵槽的基部,所述風(fēng)扇葉片的所述徑向內(nèi)端部附接于所述耳軸機構(gòu);

盤,其包括具有支承部件的盤節(jié)段,所述耳軸機構(gòu)的所述基部至少部分地延伸穿過所述盤節(jié)段;以及

鍵,其至少部分地定位在所述耳軸機構(gòu)的所述基部的所述鍵槽中并且鄰近所述盤節(jié)段的所述支承部件用于將所述耳軸機構(gòu)的所述基部至少部分地固持在所述盤節(jié)段內(nèi),所述鍵限定所述鍵與所述鍵槽之間的第一接觸線,以及所述鍵與所述支承部件之間的第二接觸線,所述第一接觸線和所述第二接觸線分別限定第一接觸基準(zhǔn)線和第二接觸基準(zhǔn)線,所述第一接觸基準(zhǔn)線和所述第二接觸基準(zhǔn)線與所述風(fēng)扇葉片的所述槳距軸線限定大于零度(0°)且小于九十度(90°)的角。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其特征在于,所述第一接觸線大致平行于所述第二接觸線。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其特征在于,所述鍵由多個獨立鍵部件形成。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其特征在于,所述第一接觸基準(zhǔn)線和所述第二接觸基準(zhǔn)線均與所述槳距軸線限定大于大約三十度(30°)且小于大約六十度(60°)的角。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其特征在于,所述鍵關(guān)于所述槳距軸線大致軸對稱。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其特征在于,所述耳軸機構(gòu)、所述盤和所述鍵限定用于在所述可變槳距風(fēng)扇的操作期間傳送所述風(fēng)扇葉片的離心負(fù)載的負(fù)載路徑,其中所述負(fù)載路徑從所述耳軸機構(gòu)延伸穿過所述第一接觸線至所述鍵,并且延伸穿過所述第二接觸線至所述盤節(jié)段的所述支承部件。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案12所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其特征在于,所述盤節(jié)段包括具有軸承支承部件的軸承組件,并且其中所述支承部件構(gòu)造為所述軸承支承部件。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,限定在所述耳軸機構(gòu)的所述基部中的所述鍵槽在大致垂直于所述槳距軸線的平面中圍繞所述耳軸機構(gòu)的圓周延伸。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案1所述的可變槳距風(fēng)扇,其特征在于,所述槳距軸線大致平行于所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的徑向方向。

本發(fā)明的這些及其它的特征、方面和優(yōu)點將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例,并且連同描述用于闡釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

包括針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的其最佳模式的本發(fā)明的完整且開放的公開在參照附圖的說明書中闡述,在該附圖中:

圖1為根據(jù)本主題的示例性實施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的示意性截面視圖。

圖2為根據(jù)本公開的示例性實施例的圖1的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的可變槳距風(fēng)扇的透視圖。

圖3為圖2的示例性可變槳距風(fēng)扇的盤和相關(guān)聯(lián)的耳軸機構(gòu)的透視圖。

圖4為圖3的盤的節(jié)段和相關(guān)聯(lián)的耳軸機構(gòu)中的一個的透視圖。

圖5為圖4中所示的耳軸機構(gòu)的分解視圖。

圖6為圖4的盤的節(jié)段和耳軸機構(gòu)的截面視圖,其中葉片附接于耳軸機構(gòu)。

圖7為圖6的截面視圖的放大節(jié)段。

圖8為根據(jù)本公開的另一個示例性實施例的盤和耳軸機構(gòu)的放大截面視圖。

圖9為根據(jù)本公開的示例性實施例的鍵的俯視圖。

部件列表

10渦扇噴氣發(fā)動機

12縱向或軸向中心線

14風(fēng)扇區(qū)段

16芯部渦輪發(fā)動機

18外殼

20入口

22低壓壓縮機

24高壓壓縮機

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前緣

46末端

48促動部件

50動力變速箱

52槳距校正裝置

54機艙

56風(fēng)扇殼或機艙

58出口導(dǎo)葉

60下游區(qū)段

62旁通空氣流通路

64空氣

66入口

68空氣的第一部分

70空氣的第二部分

72燃燒氣體

74定子導(dǎo)葉

76渦輪轉(zhuǎn)子葉片

78定子導(dǎo)葉

80渦輪轉(zhuǎn)子葉片

82噴氣噴嘴排氣

84風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段

86熱氣體路徑

90盤節(jié)段

92耳軸機構(gòu)

94聯(lián)接螺母

96下軸承支承件

98第一線接觸軸承

100內(nèi)圈

102外圈

104滾子

106卡扣環(huán)

108鍵圈固位器

110分段鍵

112軸承支承件

114第二線接觸軸承

116內(nèi)圈

118外圈

120滾子

122耳軸

124燕尾部

126基部

128鍵槽

130第一接觸線

132第二接觸線

134第一基準(zhǔn)線

136第二基準(zhǔn)線

138第一角

140第二角

142鍵構(gòu)件

w寬度。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的本實施例,其一個或更多個實例在附圖中示出。詳細(xì)描述使用了數(shù)字和字母標(biāo)識來表示附圖中的特征。附圖和描述中相似或類似的標(biāo)識用于表示本發(fā)明的相似或類似的部分。如本文中使用的,用語"第一"、"第二"和"第三"可以可互換地使用,以將一個構(gòu)件與另一個區(qū)分開,并且不旨在表示獨立構(gòu)件的位置或重要性。用語"上游"和"下游"是指相對于流體通道中的流體流的相對方向。例如,"上游"是指流體流自的方向,而"下游"是指流體流至的方向。

現(xiàn)在參照附圖,其中同樣的標(biāo)記遍及附圖指示相同的元件,圖1為根據(jù)本公開的示例性實施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的示意性截面視圖。更具體而言,對于圖1的實施例,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機為本文中稱為"渦扇發(fā)動機10"的高旁通渦扇噴氣發(fā)動機10。如圖1中所示,渦扇發(fā)動機10限定軸向方向a(平行于為了參照提供的縱向中心線12延伸)和徑向方向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下游的芯部渦輪發(fā)動機16。

繪出的示例性芯部渦輪發(fā)動機16大體上包括大致管狀的外殼18,其限定環(huán)形入口20。外殼18包圍成串流關(guān)系的包括增壓或低壓(lp)壓縮機22和高壓(hp)壓縮機24的壓縮機區(qū)段;燃燒區(qū)段26;包括高壓(hp)渦輪28和低壓(lp)渦輪30的渦輪區(qū)段;以及噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。高壓(hp)軸或轉(zhuǎn)軸34將hp渦輪28傳動地連接于hp壓縮機24。低壓(lp)軸或轉(zhuǎn)軸36將lp渦輪30傳動地連接于lp壓縮機22。

此外,對于繪出的實施例,風(fēng)扇區(qū)段14包括可變槳距風(fēng)扇38,其具有以間隔開的方式聯(lián)接于盤42的多個風(fēng)扇葉片40。如所繪,風(fēng)扇葉片40從盤42大體上沿徑向方向r向外延伸。多個風(fēng)扇葉片40中的各個限定前緣44或上游邊緣,以及限定在各個相應(yīng)風(fēng)扇葉片40的徑向外緣處的末端46。各個風(fēng)扇葉片40還能夠依靠風(fēng)扇葉片40操作性地聯(lián)接于適合促動部件48而關(guān)于盤42繞著槳距軸線p旋轉(zhuǎn),適合促動部件48構(gòu)造成一致地共同改變風(fēng)扇葉片40的槳距。對于繪出的實施例,槳距軸線p大致平行于徑向方向r。風(fēng)扇葉片40、盤42和促動部件48能夠由橫跨動力變速箱50的lp軸36繞著縱軸線12一起旋轉(zhuǎn)。動力變速箱50包括多個齒輪,用于使lp軸36的轉(zhuǎn)速逐步降低至更有效的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇速度。

仍參照包括可變槳距風(fēng)扇38的圖1的示例性渦扇發(fā)動機10,可變槳距風(fēng)扇38的盤42由可旋轉(zhuǎn)前轂54覆蓋,可旋轉(zhuǎn)前轂54空氣動力地定輪廓成促進空氣流穿過多個風(fēng)扇葉片40。此外,示例性風(fēng)扇區(qū)段14包括環(huán)形風(fēng)扇殼或外機艙56,其沿周向包繞風(fēng)扇38和/或芯部渦輪發(fā)動機16的至少一部分。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,機艙56可構(gòu)造成由多個沿周向間隔的出口導(dǎo)葉58關(guān)于芯部渦輪發(fā)動機16支承。此外,機艙56的下游區(qū)段60可在芯部渦輪發(fā)動機16的外部分之上延伸,以便限定其間的旁通空氣流通路62。

在渦扇發(fā)動機10的操作期間,一定量的空氣64通過機艙56和/或風(fēng)扇區(qū)段14的相關(guān)聯(lián)的入口66進入渦扇10。在一定量的空氣64橫穿風(fēng)扇葉片40時,如由箭頭68指示的空氣的第一部分引導(dǎo)或發(fā)送到旁通空氣流通路62中,而如由箭頭70指示的空氣的第二部分引導(dǎo)或發(fā)送到lp壓縮機22中。空氣的第一部分68與空氣的第二部分70之間的比率通常稱為旁通比??諝獾牡诙糠?0的壓力接著在其發(fā)送穿過高壓(hp)壓縮機24和到燃燒區(qū)段26中時增大,其中其與燃料混合并且焚燒以提供燃燒氣體72。

燃燒氣體72發(fā)送穿過hp渦輪28,其中來自燃燒氣體72的熱能和/或動能的一部分經(jīng)由聯(lián)接于外殼18的hp渦輪定子導(dǎo)葉74和聯(lián)接于hp軸或轉(zhuǎn)軸34的hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片76的連續(xù)級抽取,因此引起hp軸或轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn),由此支持hp壓縮機24的操作。燃燒氣體72接著發(fā)送穿過lp渦輪30,其中熱能和動能的第二部分從燃燒氣體72經(jīng)由聯(lián)接于外殼18的lp渦輪定子導(dǎo)葉78和聯(lián)接于lp軸或轉(zhuǎn)軸36的lp渦輪轉(zhuǎn)子葉片80的連續(xù)級抽取,因此引起lp軸或轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn),由此支持lp壓縮機22的操作和/或風(fēng)扇38的旋轉(zhuǎn)。

燃燒氣體72隨后發(fā)送穿過芯部渦輪發(fā)動機16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32以提供推進推力。同時,空氣的第一部分68的壓力在空氣的第一部分68在其從渦扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段84排出之前發(fā)送穿過旁通空氣流通路62時顯著地增大,也提供了推進推力。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86,用于將燃燒氣體72發(fā)送穿過芯部渦輪發(fā)動機16。

然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,上文參照圖1所述的示例性渦扇發(fā)動機10僅經(jīng)由實例提供,并且在其它示例性實施例中,可提供任何其它適合的渦扇發(fā)動機,如開放轉(zhuǎn)子/無涵道渦扇發(fā)動機。此外,在又一些示例性實施例中,本公開的方面可并入到任何其它適合的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,如渦輪螺旋槳發(fā)動機中。

現(xiàn)在參照圖2和3,將更詳細(xì)描述風(fēng)扇38。圖2提供了圖1的示例性渦扇發(fā)動機10的風(fēng)扇38的透視圖,而圖3提供了圖1的示例性渦扇發(fā)動機10的風(fēng)扇38的盤42的透視圖。

對于繪出的示例性實施例,風(fēng)扇38包括十二(12)個風(fēng)扇葉片40。從加載觀點看,此類葉片數(shù)使得各個風(fēng)扇葉片40的跨度能夠減小,使得風(fēng)扇38的總直徑也能夠減小(例如,在示例性實施例中,至大約十二英尺)。在其它實施例中,該所述風(fēng)扇38可具有任何適合的葉片數(shù)和任何適合的直徑。例如,在一個適合的實施例中,風(fēng)扇可具有至少八(8)個風(fēng)扇葉片40。在另一個適合的實施例中,風(fēng)扇可具有至少十二(12)個風(fēng)扇葉片40。在又一個適合的實施例中,風(fēng)扇可具有至少十五(15)個風(fēng)扇葉片40。在又一個適合的實施例中,風(fēng)扇可具有至少十八(18)個風(fēng)扇葉片40。

此外,盤42包括多個盤節(jié)段90,其以大體上環(huán)形形狀(例如,多邊形形狀)剛性地聯(lián)接在一起或者集成地模制在一起。一個風(fēng)扇葉片40在耳軸機構(gòu)92處聯(lián)接于各個盤節(jié)段90,耳軸機構(gòu)92便于在盤42的旋轉(zhuǎn)期間將其相關(guān)聯(lián)的風(fēng)扇葉片40固持在盤42上(即,耳軸機構(gòu)92便于在繞著發(fā)動機中心線軸線12旋轉(zhuǎn)期間向盤42提供負(fù)載路徑,用于由風(fēng)扇葉片40生成的離心負(fù)載),同時仍使其相關(guān)聯(lián)的風(fēng)扇葉片40能夠關(guān)于盤42繞著槳距軸線p旋轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在大體上參照圖4至7,繪出了根據(jù)本公開的示例性實施例的獨立的盤節(jié)段90和耳軸機構(gòu)92。更具體而言,圖4提供了示例性盤節(jié)段90和耳軸機構(gòu)92的組裝的透視圖;圖5提供了示例性盤節(jié)段90和耳軸機構(gòu)92的分解透視圖;圖6提供了示例性盤節(jié)段90和耳軸機構(gòu)92的側(cè)視截面視圖;并且圖7提供了示例性盤節(jié)段90和耳軸機構(gòu)92的近視截面視圖。

在繪出的示例性實施例中,各個耳軸機構(gòu)92延伸穿過其相關(guān)聯(lián)的盤節(jié)段90,并且包括:聯(lián)接螺母94;下軸承支承件96;第一線接觸軸承98(具有例如內(nèi)圈100、外圈102和多個滾子104);卡扣環(huán)106;鍵圈固位器108;鍵110(下文更詳細(xì)論述);軸承支承件112;第二線接觸軸承114(具有例如內(nèi)圈116、外圈118和多個滾子120);以及收納風(fēng)扇葉片40的燕尾部124的耳軸122。然而,在備選實施例中,耳軸122可集成到風(fēng)扇葉片40的轂中作為翼梁(spar)附件,或者附加的鍵可插入到風(fēng)扇葉片40的轂和耳軸122的重疊開口中,以形成銷接根部。為了用作軸承98,114,構(gòu)想出了至少以下類型的線接觸類型的滾動元件軸承:圓柱滾子軸承;圓柱滾子止推軸承;錐形滾子軸承;球形滾子軸承;球形滾子止推軸承;滾針軸承;以及錐形滾針軸承。此外,軸承可由任何適合的材料,如適合的不銹鋼或其它金屬材料形成,或者作為備選,由任何適合的非鐵材料形成。

具體參照圖6,在繪出的示例性實施例中,第一線接觸軸承98以不同于第二線接觸軸承114的角定向。更具體而言,線接觸軸承98,114以面對面(或雙重)布置抵靠彼此預(yù)加載,其中軸承98,114的中心線軸線大致垂直于彼此定向。

然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,在其它示例性實施例中,線接觸軸承98,114可改為以串聯(lián)布置,以便定向成大致平行于彼此。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,在其它示例性實施例中,此外或作為備選,耳軸機構(gòu)92可包括由任何適合材料形成的任何其它適合類型的軸承。例如,在其它示例性實施例中,耳軸機構(gòu)92可包括滾珠軸承或任何其它適合的軸承。

在組裝時,聯(lián)接螺母94與盤節(jié)段90螺紋接合,以便將耳軸機構(gòu)92的其余構(gòu)件夾在聯(lián)接螺母94與盤節(jié)段90之間,由此固持附接于盤節(jié)段90的耳軸機構(gòu)92。此外,如所繪,繪出的獨立的盤節(jié)段90和耳軸機構(gòu)92包括鍵合構(gòu)造,用于在操作期間傳送風(fēng)扇葉片40的離心負(fù)載??纱篌w上隨風(fēng)扇葉片40的質(zhì)量和風(fēng)扇葉片40的轉(zhuǎn)速變化的離心負(fù)載可在渦扇發(fā)動機10的風(fēng)扇38的操作期間為相對高的。

繪出的鍵合構(gòu)造由耳軸機構(gòu)92、盤節(jié)段90和鍵110大體上形成。具體而言,耳軸機構(gòu)92包括限定鍵槽128的基部126。對于繪出的實施例,鍵槽128在大致垂直于槳距軸線p的平面中圍繞耳軸機構(gòu)92的基部126的圓周延伸。耳軸機構(gòu)92的基部126至少部分地延伸穿過(即,進入)盤節(jié)段90。值得注意地,盤節(jié)段90包括支承部件,其對于繪出的實施例構(gòu)造為軸承支承部件112。鍵110至少部分地定位在限定在耳軸機構(gòu)92的基部126中的鍵槽128中,并且進一步定位成鄰近盤節(jié)段90的軸承支承部件112。鍵固位器(即,鍵圈固位器108)附接于耳軸機構(gòu)92的基部126并且構(gòu)造用于將鍵110保持就位。利用此類構(gòu)造,鍵110可在風(fēng)扇38的操作期間將耳軸機構(gòu)92的基部126至少部分地固持在盤節(jié)段90內(nèi)。更具體而言,如將在下文更詳細(xì)論述的,鍵110構(gòu)造用于在風(fēng)扇38的操作期間傳送風(fēng)扇葉片40的離心負(fù)載并且將此類離心負(fù)載傳遞至盤節(jié)段90。

現(xiàn)在具體參照圖7,鍵110和耳軸機構(gòu)92限定鍵110與鍵槽128之間的第一徑向內(nèi)接觸線130。此外,鍵110和盤節(jié)段90限定鍵110與軸承支承部件112之間的第二徑向外接觸線132。如本文中使用的,用語"接觸線"是指由兩個構(gòu)件限定的線,其中兩個構(gòu)件物理地接觸彼此。如可在圖7中所見,對于繪出的實施例,鍵110限定沿平行于第一接觸線130和第二接觸線132的方向的寬度w。此外,第一接觸線130和第二接觸線132均限定長度。第一接觸線130和第二接觸線132的長度為鍵110的寬度w的至少大約百分之二十五。更具體而言,對于繪出的實施例,第一接觸線130和第二接觸線132的長度均為鍵110的寬度的至少大約百分之五十、至少大約百分之七十或至少大約百分之九十。

此外,由鍵110至少部分限定的第一接觸線130和第二接觸線132分別限定第一接觸基準(zhǔn)線134和第二接觸基準(zhǔn)線136。第一接觸基準(zhǔn)線134和第二接觸基準(zhǔn)線136延伸至槳距軸線p并且與槳距軸線p相交。此外,第一接觸基準(zhǔn)線134與槳距軸線p限定第一角138,而第二接觸基準(zhǔn)線136與槳距軸線p限定第二角140。對于繪出的實施例,分別由第一接觸基準(zhǔn)線134和第二接觸基準(zhǔn)線136與槳距軸線p限定的第一角138和第二角140大于0度并且小于90度。更具體而言,對于繪出的實施例,由第一接觸基準(zhǔn)線134和第二接觸基準(zhǔn)線136與槳距軸線p限定的第一角138和第二角140大于大約三十度并且小于大約六十度。例如,在某些示例性實施例中,由第一接觸基準(zhǔn)線134和第二接觸基準(zhǔn)線136與槳距軸線p限定的第一角138和第二角140可均為近似四十五度。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,如本文中使用的,近似用語,如"大約"或"近似"是指在百分之十的誤差裕度內(nèi)。

值得注意地,對于繪出的實施例,第一接觸線130大致平行于第二接觸線132。因此,由第一接觸基準(zhǔn)線134和第二接觸基準(zhǔn)線136與槳距軸線p限定的第一角138和第二角140可大致相同。然而,在其它示例性實施例中,第一接觸線130和第二接觸線132可不大致平行,并且因此由第一接觸基準(zhǔn)線134與槳距軸線p限定的第一角138可不同于由第二接觸基準(zhǔn)線136與槳距軸線p限定的第二角140。此外,對于繪出的實施例,第一接觸線130和第二接觸線132均為大致直的接觸線。然而,在其它示例性實施例中,第一接觸線130和/或第二接觸線132可限定彎頭或曲線。例如,簡要參照圖8,其提供根據(jù)本公開的另一個示例性實施例的盤節(jié)段90和耳軸機構(gòu)92的近視截面視圖,第一接觸線130和第二接觸線132限定曲線。關(guān)于此類示例性實施例,第一接觸線130和第二接觸線132可仍限定相應(yīng)的基準(zhǔn)線134,136,其延伸至槳距軸線p并且與槳距軸線p相交,并且與槳距軸線p限定角,如上文所述的第一角138和第二角140。然而,如所示,關(guān)于此類示例性實施例繪出的示例性基準(zhǔn)線134,136可沿相應(yīng)的第一接觸線130和第二接觸線132的等分線延伸。

此外,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,盡管圖4至7中所繪的示例性鍵110繪出為軸對稱鍵,但在其它示例性實施例中,鍵110可不為軸對稱的。例如,在其它示例性實施例中,鍵110可構(gòu)造為"c形夾",或作為備選,延伸穿過耳軸機構(gòu)92的基部126中的對應(yīng)形狀的鍵槽的多個獨立的直銷。

回頭參照圖7,在渦扇發(fā)動機10和更具體是渦扇發(fā)動機10的可變槳距風(fēng)扇38的操作期間,耳軸機構(gòu)92、盤節(jié)段90和鍵110限定用于傳送風(fēng)扇葉片40的離心負(fù)載的負(fù)載路徑。對于繪出的實施例,負(fù)載路徑從耳軸機構(gòu)92延伸穿過第一接觸線130至鍵110,并且從鍵110延伸穿過第二接觸線132至盤節(jié)段90的軸承支承部件112。此類構(gòu)造可更好地適應(yīng)在可變槳距風(fēng)扇38的操作期間由風(fēng)扇葉片40生成的離心負(fù)載。更具體而言,假定第一接觸線和第二接觸線132關(guān)于槳距軸線p的角,鍵110、鍵槽128和軸承支承部件112構(gòu)造成使得生成最小應(yīng)力集中。因此,需要較小的鍵110(和較小的鍵槽128和軸承支承部件112)來傳送風(fēng)扇38的相同離心負(fù)載。

現(xiàn)在還簡要參照圖9,提供了根據(jù)本公開的示例性實施例的鍵110的近視圖。在某些示例性實施例中,鍵110可以以與上文參照圖4至7論述的示例性鍵110大致相同的方式構(gòu)造。對于繪出的實施例,鍵110構(gòu)造為關(guān)于槳距軸線p大致軸對稱,并且由多個獨立的鍵部件142形成。特別是對于繪出的實施例,鍵110由兩個獨立鍵部件142形成。然而,在其它示例性實施例中,鍵110可改為由任何其它適合數(shù)量的鍵部件142形成。例如,在其它示例性實施例中,鍵110可由四個或更多鍵部件142、六個或更多鍵部件142、十二個或更多鍵部件142、十六個或更多鍵部件142,或二十個或更多鍵部件142形成。

該書面的描述使用實例以公開本發(fā)明(包括最佳模式),并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定,并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這些其它實例包括不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件,或者如果這些其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件,則這些其它實例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。

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