[發明專利]用于沖壓空氣渦輪機的螺旋錐齒輪組

有效

• 申請號: 201210015117.8
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102606682A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: S.M.博爾托利
• 申請（專利權）人: 哈米爾頓森德斯特蘭德公司
• 主分類號: F16H1/14
• 分類號: F16H1/14;F16H1/18;F16H55/17;F16H55/08;F02K7/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;楊炯

技術領域

本發明總體上涉及一種沖壓空氣渦輪機組件。更具體地，本發明涉及一種沖壓空氣渦輪機組件的齒輪箱，用于從渦輪機傳輸扭矩到發電機或泵。

背景技術

沖壓空氣渦輪機（RAT）可以用來在不能獲得足夠的主要動力生成時產生動力。RAT包括展開在沿著航空器的氣流中的渦輪機。渦輪機的旋轉驅動發電機或液壓泵。發電機或泵可以安裝在RAT的樞轉點上，該樞轉點與展開在氣流中的渦輪機有一定距離。因而，包括齒輪箱的驅動裝置被用來從渦輪機傳輸動力到發電機或泵。驅動裝置包括齒輪箱，其提供期望的速度和方向用于驅動發電機或泵。在RAT的期望尺寸、重量和動力生成方面的限制約束著齒輪、軸、及其他驅動部件。

發明內容

公開的實例沖壓空氣渦輪機（RAT）組件包括支撐齒輪組的齒輪箱，齒輪組具有驅動小齒輪的環形齒輪。所述齒輪箱提供從渦輪機到發電機、泵或其他動力轉換設備的動力傳輸。渦輪機軸支撐所述環形齒輪，并且繞著橫向于所述渦輪機軸的軸線旋轉的小齒輪軸由所述小齒輪驅動。前軸承和后軸承設置在小齒輪的相對側上以支撐旋轉。前軸承設置在齒輪組的節錐頂與小齒輪齒輪冠之間的距離內。并且，公開的例示實施例包括齒輪組的齒面寬，其根據期望的比例與徑節距相關。

根據下面說明書和附圖，可以很好地理解本發明的這些和其他特征，下面是簡要描述。

附圖說明

圖1為實例沖壓空氣渦輪機組件的示意圖。

圖2為用于沖壓空氣渦輪機組件的實例齒輪箱的剖視圖。

圖3為用于沖壓空氣渦輪機組件的實例齒輪組的示意圖。

圖4為用于沖壓空氣渦輪機組件的實例齒輪組的另一個視圖。

圖5A為用于沖壓空氣渦輪機組件的實例齒輪組的實例小齒輪的剖視圖。

圖5B為實例小齒輪的正視圖。

圖6A為用于沖壓空氣渦輪機組件的實例齒輪組的實例環形齒輪的剖視圖。

圖6B為實例環形齒輪的正視圖。

具體實施方式

參考圖1，大體上示出沖壓空氣渦輪機（RAT）組件10，并且其可以在航空器12內的收縮位置與如圖所示的展開位置之間移動。RAT?10包括渦輪機16，其具有響應于氣流而旋轉的葉片14。渦輪機16懸吊在支桿18上，支桿18在展開和收縮位置之間移動。支桿18支撐齒輪箱20，其傳輸來自渦輪機16的動力到在發電機殼體24內的發電機22。支桿18附接到發電機殼體24，發電機22支撐在該殼體內。如認識到的，實例沖壓空氣渦輪機組件10包括發電機22；然而，RAT?10還可以使用來驅動液壓泵或其他發電機或轉換設備。

參考圖2，齒輪箱20支撐齒輪組54（在圖3和4中最佳示出），其包括小齒輪36和環形齒輪34。齒輪箱20包括渦輪機軸26，其繞著第一軸線28旋轉并且由軸承組件30和32支撐。渦輪機軸26支撐與小齒輪36嚙合的環形齒輪34。小齒輪36支撐在齒輪箱20內用于繞著橫向于渦輪機軸26的軸線40驅動小齒輪軸38。小齒輪36由前軸承組件42和后軸承組件44支撐。小齒輪軸38嚙合到小齒輪36并且延伸通過支桿18到發電機22。在這個實例中，小齒輪34包括用于裝配和繞著軸線40旋轉的一體軸部35。在本發明的預期內，小齒輪34可以裝配到單獨的軸。

環形齒輪34和小齒輪36是螺旋錐齒輪，其嚙合來提供從渦輪機軸26到小齒輪軸并且最終到實例發電機22的期望動力傳輸。確定在環形齒輪34和小齒輪36每個上的齒數以提供小齒輪軸38響應于渦輪機軸26的輸入而驅動發電機22的期望速度。

在環形齒輪34和小齒輪36之間的接合從渦輪機16傳輸扭矩到設置在RAT?10的樞轉點的發電機22。在環形齒輪34和小齒輪36之間的嚙合接合構造來承受在操作期間產生的變化扭矩載荷。

在操作期間傳輸的扭矩將變化并且產生稱為扭矩波動的情況。扭矩波動是RAT?10從渦輪機16直到發電機22的傳動系的結構固有頻率的函數。實例齒輪組54包括適應期望扭矩波動和任何額外加載的特征。并且，在部件生產和裝配中的變化量會導致在環形齒輪34和小齒輪36之間的某些相對移動。此外，在與必需部件間隙相關的溫度和操作載荷中的變化量也會導致相對移動。這些移動和變化量在配合環形齒輪34和小齒輪36的設計中要被考慮。