[發明專利]齒輪箱以及齒輪箱載體的支撐設備

有效

• 申請號: 201380019354.4
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN104246311B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: G.范德默維;D.霍爾曼;O.比于基西克;D.布拉德利;R.安特洛
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F16H57/08
• 分類號: F16H57/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;宣力偉

一種齒輪箱支撐設備，所述設備包括：齒輪箱載體(16)，所述齒輪箱載體具有中心軸，所述載體(16)被配置成將一個或多個旋轉齒輪(12、18、22)安裝在其中，所述載體(16)包括隔開的前壁和后壁(26、28)；以及柔性中心板結構(58)，其設置在所述前壁與后壁(26、28)之間；環形支撐環(60)，其軸向設置在鄰近所述載體(16)處；以及多個軸向延伸的扭矩指形件(68)，其將所述支撐環(60)與所述中心板結構(58)互連。

背景技術

本發明總體上涉及一種行星齒輪箱，具體來說，涉及一種行星齒輪箱的載體(carrier)支撐設備和軸承。

行星齒輪箱常在飛機發動機中用于傳輸動力，例如，以驅動動力渦輪機的推進器或風扇。飛機應用的齒輪箱必須輕質量、能夠傳輸高扭矩載荷并且高度可靠。從技術角度來看，齒輪箱的系統級可靠性是最大的挑戰。

在運行中，齒輪箱中的行星齒輪會將高載荷傳輸到載體中，導致齒輪箱的軸承和齒輪偏移和錯位。為了延長商業壽命，必須最大限度地減小這些偏轉和錯位。

眾所周知，使用球面軸承將齒輪箱載體支撐在中心，以在載體中的軸向中點轉移載荷。這能夠使將齒輪箱載體連接到相鄰結構的扭矩指形件與彎曲力矩隔開。但是，具有運動零件的工作球形接頭需要承受磨損和松弛，并且它們的存在將導致齒輪箱復雜性提高。

此外，由于齒輪箱中的軸承數，使用傳統鋼軸承(例如，M50鋼合金或類似材料)將縮短系統級壽命。

眾所周知，陶瓷滾動元件能夠提供比鋼滾子更長的壽命，但是，它們以球形或球形滾子軸承的形式使用，這樣不具軸向柔性(compliant)，因此不適用于一些螺旋形齒輪構造。

因此，需要一種具有耐久、柔性載體安裝構造的齒輪箱以及耐久、軸向柔性的軸承構造的齒輪箱。

發明內容

本發明解決了這一需要，其提供了一種行星齒輪箱，所述行星齒輪箱具有載體，所述載體通過板連接到相鄰結構，所述板足夠柔韌，以將扭矩作為應變能量吸收。本發明還提供了一種行星齒輪箱，所述行星齒輪箱具有行星齒輪，所述行星齒輪具有人字形或雙螺旋齒輪圖案。所述行星齒輪安裝成通過串聯的圓柱形滾子軸承旋轉，所述滾子軸承由陶瓷材料制成。

根據本發明的一方面，一種用于支撐齒輪箱的設備，包括：齒輪箱載體，所述齒輪箱載體具有中心軸，所述載體被配置成將一個或多個旋轉齒輪安裝在其中，所述載體包括隔開的前壁和后壁；以及柔性中心板結構，其設置在所述前壁與后壁之間；環形支撐環，其軸向設置在鄰近所述載體處；以及多個軸向延伸的扭矩指形件，其將所述支撐環與所述中心板互連。

根據本發明的另一方面，提供了一種齒輪箱載體，所述齒輪箱載體具有中心軸，所述載體被配置成將一個或多個旋轉齒輪安裝在其中。所述載體包括：隔開的前壁和后壁，所述前壁和后壁具有共軸的相應前孔和后孔；銷，所述銷具有前端和后端，所述前端和后端分別接納在所述前孔和后孔中，所述銷固定以防止相對于所述載體軸向運動；內座圈(race)，所述內座圈安裝在所述銷上位于所述前端與后端之間處，所述內座圈包括凸起導向裝置，其界定環形滾道，所述內座圈固定以防止相對于所述載體軸向運動；多個大體呈圓柱形的滾子，所述滾子由陶瓷材料制成，設置在所述滾道中；以及行星齒輪，所述行星齒輪安裝成圍繞所述銷旋轉，以使所述行星齒輪的圓柱形內表面界定圍繞所述滾子的外座圈。

附圖說明

結合附圖閱讀以下說明可以更好地理解本發明，在附圖中：

圖1是根據本發明一個方面構造的行星齒輪箱的截面圖；

圖2是圖1中所示的齒輪箱的軸承滾子的側視圖；

圖3是圖1中的齒輪箱的載體的一部分的局部截面圖；

圖4是沿圖3中的線4-4截取的視圖；以及

圖5是圖1中的齒輪箱的一部分的局部截面透視圖。