[發明專利]用于沖壓空氣渦輪的支柱驅動軸

有效

• 申請號: 201210115708.2
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102748370A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: S.M.博爾托利;D.L.凱普
• 申請（專利權）人: 哈米爾頓森德斯特蘭德公司
• 主分類號: F16C3/02
• 分類號: F16C3/02;F01D15/12
• 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

1.一種用于飛機沖壓空氣渦輪的驅動軸，所述驅動軸包括：

細長部分，其中，所述細長部分是基本圓柱形的；

從所述細長部分延伸的第一端部；和

從所述細長部分延伸且與所述第一端部相對的第二端部，其中，所述第一和第二端部各自包括基本截頭圓錐形區段，所述基本截頭圓錐形區段具有彎曲的母線，使得所述第一和第二端部的每一個的遠側部分的外直徑小于所述細長部分的外直徑，

其中，所述細長部分提供相對高的側向剛度且所述第一和第二端部提供相對低的扭轉剛度，使得所述驅動軸的側向自然頻率高于所述驅動軸的操作范圍且所述驅動軸的扭轉自然頻率低于所述驅動軸的操作范圍。

2.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述驅動軸的操作范圍約為8000-12000?RPM（133-200?Hz）。

3.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述細長部分利用電子束焊接的對接接頭固定到所述第一和第二端部的每一個。

4.如權利要求1所述的驅動軸，進一步包括：

形成在所述第一和第二端部的每一個的遠側部分處的花鍵。

5.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述第一和第二端部中的至少一個進一步包括：

多個周向間隔的腔，其構造成接收一個或多個平衡配重。

6.如權利要求5所述的驅動軸，進一步包括：

卡環，其構造成與周向延伸的溝槽接合，所述周向延伸的溝槽被限定成鄰近于所述多個周向間隔的腔，在所述第一和第二端部中的所述至少一個中。

7.如權利要求6所述的驅動軸，其中，所述周向延伸的溝槽位于所述多個周向間隔的腔的徑向外側。

8.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述細長部分的長度是所述第一和第二端部的每一個的5.67-5.75倍。

9.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述第一和第二端部具有相同的構造，使得所述驅動軸是對稱形狀的。

10.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述第一和第二端部中的至少一個進一步包括：

基本平的環形表面，其限定在所述基本截頭圓錐形區段的附近和徑向外側。

11.如權利要求10所述的驅動軸，其中，所述第一和第二端部中的所述至少一個進一步包括：

多個周向間隔的腔，其沿著所述基本平的環形表面定位并且構造成接收一個或多個平衡配重。

12.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述第一和第二端部中的至少一個進一步包括：

圓柱形部分，其位于所述基本截頭圓錐形區段的徑向外側，其中，所述圓柱形部分的至少一部分軸向地懸于所述基本截頭圓錐形部分之上。

13.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述基本截頭圓錐形區段的彎曲母線具有由多個半徑限定的復合曲率。

14.如權利要求1所述的驅動軸，其中，所述細長部分的外直徑的范圍是所述第一和第二端部的每一個的遠側部分處的外直徑的3.77到3.88倍。

15.一種用于飛機的沖壓空氣渦輪，所述沖壓空氣渦輪包括：

動力轉換裝置；

渦輪組件；

驅動軸，所述驅動軸機械地連接到在所述動力轉換裝置和所述渦輪之間延伸的傳動系，所述驅動軸包括：

???????中部，其中，所述中部是基本圓柱形的；

???????從所述細長部分延伸的第一端部；和

???????從所述細長部分延伸且與所述第一端部相對的第二端部，其中，所述第一和第二端部具有相同的形狀，其中，所述第一和第二端部各自包括基本截頭圓錐形區段，所述基本截頭圓錐形區段具有彎曲的圓錐形表面并構造成使得所述第一和第二端部的遠側部分的每一個的外直徑小于所述中部的外直徑，并且其中，所述第一和第二端部的每一個限定構造成接收一個或多個平衡配重的多個周向間隔的腔；和

???????形成在所述第一和第二端部的每一個的遠側部分處的匹配特征，

???????其中，所述驅動軸的中部的直徑充分大以提供相對高的側向剛度而所述驅動軸的第一和第二端部提供相對低的扭轉剛度，使得所述驅動軸的側向自然頻率高于所述驅動軸的操作范圍且所述驅動軸的扭轉自然頻率低于所述驅動軸的操作范圍。