CN103547507B - 变速箱润滑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一直升飞机尾桨变速箱包括：一壳体；一输出轴，用于连接至一尾桨，其可旋转地支撑在壳体内，并且在其中具有一开口端；一输入零件，可旋转地支撑在壳体内；齿轮，在输入零件及输出轴间提供一动力传递连接；一螺距控制轴，用于影响尾桨中的螺距的改变，螺距控制轴被配置为至少部分于输出轴中，伴随其可旋转，并相对其沿着输出轴的旋转轴可移动；一启动零件，用于影响螺距控制轴的轴向移动，启动零件在输出轴的轴向可移动，但不随其旋转；以及一轴承组件，其放置在螺距控制轴及启动零件之间，用于其间允许相对旋转；其中变速箱包括至少一个用于使在使用中分散于壳体内的油，朝着输出轴的开口端转向的构造。

Description

变速箱润滑

技术领域

本发明涉及用于交通工具的变速箱，尤其，但不限于，涉及用于直升飞机的尾桨变速箱。

本发明具有创新理念，其可以将被理解的方式，被利用在其他技术领域，例如，汽车变速器。

背景技术

在尾桨变速箱的应用中，更具体地，本发明涉及此类变速箱的润滑，特别是在此类变速箱中的轴承组件的润滑，通过变速箱，一螺距控制轴通过一启动零件的运动被轴向移动入一变速箱的空心输出轴。输出轴承载直升机的尾桨，且螺距控制轴以这样的方式被连接至尾桨，从而当螺距控制轴相对输出轴轴向移动时，其叶片的螺距共同改变。虽然在其中轴向可移动，螺距控制轴伴随输出轴旋转，且不旋转的启动零件，其在螺距控制轴于输出轴内移动的方向上是可移动的，被通过推力轴承组件连接至螺距控制轴，该推力轴承组件可在旋转的螺距控制轴以及（非旋转的）启动零件两个方向之间传递轴向力。

在传统的直升飞机中，尾桨变速箱在一驱动轴组件和在直升飞机的主发动机附近的传动装置之间传递力，该驱动轴组件自发动机至尾桨，沿着直升机纵向延伸。变速箱的输出轴，其上安装有尾桨，沿着直升机横向延伸。变速箱包括齿轮，例如冠齿轮以及副齿轮设备，其在输出轴及输入零件之间提供传递力，输入零件的旋转轴至少实质相对输出轴的旋转轴呈90度，变速箱的输入组件连接至直升飞机的纵向传动组件。变速箱在驱动轴和输出轴之间提供一减速齿轮传动比（reductiongearingtransmissionratio）。

本发明的一些直升飞机所利用的尾桨变速箱中，推力轴承组件，通过其启动零件的移动在输出轴的轴向方向上传递至螺距控制轴，被放置入输出轴中的螺距控制轴的末端。一有关轴承组件这样放置的可能问题为其润滑，由于输出轴的旋转轴的附近的任何油当输出轴旋转时自该轴向外分离。没有充分润滑，轴承组件的使用寿命可能缩短。

发明内容

本发明解决的问题为这样的轴承组件的润滑。

根据本发明的第一方面，本申请提供一直升飞机尾桨变速箱包括：

一壳体；

一输出轴，用于连接至一尾桨，其可旋转地支撑在壳体内，并且在其中具有一开口端；

一输入零件，可旋转地支撑在壳体内；

齿轮，在输入零件及输出轴间提供一动力传递连接；

一螺距控制轴，用于影响尾桨中的螺距的改变，螺距控制轴被配置为至少部分于输出轴中，伴随其可旋转，并相对其沿着输出轴的旋转轴可移动；

一启动零件，用于影响螺距控制轴的轴向移动，启动零件在输出轴的轴向可移动，但不随其旋转；以及

一轴承组件，其放置在螺距控制轴及启动零件之间，用于于其间允许相对旋转；

其中变速箱包括至少一个用于使在使用中分散于壳体内的油，朝着输出轴的开口端转向的构造。

根据本发明的第二方面，本申请提供一如本发明第一方面所示的变速箱的直升飞机。

根据本发明的第三方面，本申请提供一如本发明第一方面所示的变速箱的直升飞机尾桨系统。

变速箱可具有一给油零件适用于在输出轴开口端或与其相邻，和/或随着螺距控制轴，与输出轴合作，并适应于给油零件及输出轴之间的相对旋转，从而引起油轴向供给至轴承组件附近。

给油零件可具有至少一螺旋构造，用于引起油被轴向供给至给油零件及一与其合作表面间的相对旋转上。

给油零件可具有一外部外设（peripheral）表面，其紧接近于输出轴的一内表面，给油零件的外设表面被提供有螺旋构造从而引起油被沿着输出轴的轴向供给至给油零件及输出轴间的相对旋转上。

给油零件可通过支撑在启动零件上保持不旋转。

至少一用于使油转向至输出轴的开口端的构造可包括一偏转零件用于使油自壳体内部的上部朝向输出轴的开口端相邻区域偏转。

输出轴可具有一用于将油保持于输出轴内部的构造，且优选地给油零件与油保持构造之间流体连通（fluidlycommunicate）。

变速箱可包括一集油零件，其伴随有一引流道构造用于自至少一用于使油转向的构造集油。引流道构造可自集油零件的一外设表面朝向输出轴的旋转轴径向延伸。优选地，集油零件进一步包括一用于与引流道构造流体连通的进一步构造，其用于朝向输出轴的开口端引导捕获的油（caughtoil）。进一步的引导构造可与用于保持油于轴内部的构造连通，并优选地包括一截头锥构造（frusto-conical）。

根据本发明的第四方面，本申请提供一变速箱，包括：

一壳体；

一输入零件，可旋转地支撑在壳体内；

一可旋转轴，支撑在壳体内；

齿轮，在输入零件及可旋转轴间提供一动力传递连接；以及

一给油零件，相对壳体保持不转动；

其中给油零件具有至少一螺旋构造用于引起变速箱中的油被沿着给油零件的轴向供给至可旋转轴的旋转上。

根据本发明的第五方面，本申请提供一交通工具，包括如本发明第四方面所示的变速箱。

可旋转轴可具有一位于其中的开口端，且给油零件放置于可旋转轴的内部。

在使用中，给油零件可引起分散在壳体中的油供给至可旋转轴的内部或引起可旋转轴中的油供给至壳体的内部。

变速箱可包括至少一构造，用于使油朝着给油零件转向。用于使油转向的至少一构造包括一偏转零件，用于使油自壳体远部朝向给油零件偏转。

给油零件可包括一外部外设表面，于其上至少一螺旋构造被形成，外部外设表面紧接近于旋转轴的一内表面。

给油零件可被支撑在一组件上，该组件相对可旋转轴保持不旋转。

可旋转轴可包括一构造，用于将油保持在可旋转轴的内部，优选地，给油零件与油保持构造之间流体连通。

变速箱可进一步包括一集油零件，其伴随有一引流道构造用于自壳体的内部集油。集油零件引流道构造可自至少一用于使油转向的构造集油。优选地，引流道构造可自集油零件的一外设表面朝向可旋转轴的旋转轴径向延伸。集油零件可包括一用于与引流道构造流体连通的进一步构造，其用于朝向可旋转轴的内部引导捕获的油。进一步的引导构造可与用于保持油于轴内部的构造连通，并优选地包括一截头锥构造。

本发明这些或其他特征将通过实施例的方式，并参考有以下伴随附图，被描述为：

附图说明

图1为本发明被实施于其上的一尾桨变速箱的截面示意图；

图2为图1的部分放大图；

图3为变速箱的部分分解示意图；

图4为变速箱的进一步部分的示意图。

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。

参见附图，图示中的变速箱为一尾桨变速箱，其包括一壳体，被标示为10。壳体包括一系列通过螺纹紧固件于结合面间固定在一起的壳体部，壳体包括一伸长的，锥形的第一部12，第二部14，一端盖部16及一侧部18。侧部18包含一轴承支撑结构20，其通过两个相反定向（oppositely-oriented）的圆锥滚柱轴承组件，仅一个组件被标示为22，支撑一具有一副齿轮26的输入零件24，在变速箱的壳体内。在壳体外，输入组件24包含一驱动法兰（driveflange未示出）或其他用于连接尾桨驱动轴组件的部件。

在壳体10的内部，壳体部12包含一轴承支撑零件30，其含有一相反定向的圆锥滚柱轴承组件，其外圈被支撑在零件30内。轴承32,34的内圈被接收至一中空变速箱输出轴36的外表面上,中空变速箱输出轴36在与变速箱壳体10内其自由端相邻处被提供有一法兰部（flangepart）38，法兰部38与一冠齿轮40连接，其具有与副齿轮26咬合的齿从而在变速箱的输入零件24和输出零件36之间提供一减速齿轮比。输出轴36通过连接输入轴24至输入轴36的齿轮旋转。输入轴36的另一端延伸穿过外壳部12，并通过另一轴承或图中未示出的轴承，被支撑，轴自变速箱壳体10露出，并适应于携带一尾桨组件，图中未示出。

在输出轴36中，配置一螺距控制轴44。其相对输出轴36在输出轴36的旋转轴方向为可移动，然而其伴随输出轴36旋转，具有一与其内部连接的花键连接（splinedconnection）。

与在变速箱壳体10中的螺距控制轴44的末端相邻，一推力轴承组件在图1中被标示为46，其在图2中更详细地可见，被提供。推力轴承组件46具有一双行轴承组件，伴随有在两个相对倾斜行内设置的球面滚子。推力轴承组件46的外圈48被保持在轴44的底板50，当推力轴承组件46的内圈52接收，并被持有在一自启动零件56轴向延伸的一轴部54（附图3）。

启动零件56的剩余部分包括一主体58，伴随有一自其自由端延伸入主体的花键孔60。主体58的外表面，于花键孔60外（孔60中的花键在图3中未示出）被提供有一系列周向地隔开的轴向延伸的凹槽62。启动零件56相对壳体10保持不旋转。

一给油零件63通过启动零件56的主体58被承载。其为一环状元件，具有一圆筒状中心孔64，其适应于主体58的外部圆筒状表面。给油零件63的可见端面66被提供有一系列周向地隔开的轴向及径向延伸的凹处68，其中一些通过径向向外延伸的突出部70被啮合在锁紧垫圈72上，锁紧垫圈也具有在启动零件56上的一个或多个凹槽62。因为给油零件63相对启动零件56和壳体10保持不旋转，给油零件63在变速箱操作时是静止的。一保持环76，例如一“Spirolox”TM保持环，被啮合在与给油零件63的端面66相邻的环形切槽78（annularundercutgroove），保持锁紧垫圈72在给油零件63的内部。

给油零件63的外设部分上的外表面80处于非常接近输出轴36的内部圆筒状表面。给油零件63的表面80被提供有至少一螺旋槽82，具有这样的宽度，深度，方位（hand）以致引起在其附近的油被轴向供给至给油零件63的右手侧，相对图中所示的方向，在输出轴36在使用时旋转而给油零件63不旋转时。换言之，这样方式的给油是朝向推力轴承组件46的。

如果多于一个螺旋槽82被提供于表面80，槽可设置为多头螺纹的形式。

与输出轴36的自由端相邻，于给油零件63外，输出轴36内的一环形切口凹处（undercutannularrecess）容纳一具有环形径向向内延伸的壁构造的一零件86。零件86的作用为保持少量油在输出轴36的内部，当输出轴36不旋转时，作为在其最下部的池，或输出轴36旋转时在离心作用下，作为围绕其内表面的膜。这样的油接触给油零件63，通过给油零件63的外设表面的螺旋构造的运动，朝向推力轴承组件46供给。

为了在输出轴36的内部帮助油保留，从而如前所述，油可朝向推力轴承组件46移动，一集油零件90，如附图4所示，设于变速箱的壳体内，位于端盖部16内并朝着输出轴36的开口端。

集油零件90的外部法兰盘92，设于相对壳体部14,16的结合面之间。集油零件90具有一中心开口94，通过该开口启动组件的输出单元（图中未示出），延伸，但配置于壳体部16外，该输出零件具有一花键端部，其与启动零件56的花键孔60啮合。这防止启动零件56及通过其携带的元件旋转。启动组件的输出零件引起螺距控制轴44的位移，通过启动零件56的中部移动，且推力轴承组件46，轴向相对变速箱输出轴36，从而造成尾桨叶片的集合螺距控制。

集油零件90具有一集油引流道构造98，其自朝着冠齿轮40的外设区域，朝着中心开口94，倾斜向下延伸。流道98通入一相当于截头锥形状的引导构造100，自构造100的端部102分散，其末端越过零件86位于输出轴36的一端。一油偏转零件104被提供在壳体远端的壳体部14，相邻与壳体的上部以及冠齿轮40的周边的大体上部，从而使油朝向集油零件90围绕壳体的内部离心地偏转。

在使用中，依靠给油零件63的操作以及通过油偏转零件104及集油零件90供给至其的油，确保推力轴承组件46被有效润滑。然而，应当被理解的是，导油零件104可独立于集油零件90及给油零件63使用，将油传递至输出轴36的内部并因而润滑推力轴承组件46。另外，集油零件90可与油偏转零件104一起使用从而帮助推力轴承组件46的润滑。油偏转零件104可与其他现有技术证已知的特征合作，用于引导油从而自壳体的远部使油转向至一期望的区域。

应当被理解的是，与其他可旋转表面一起使用一静止不动的给油零件的概念已在许多技术领域，例如航空变速箱，汽车变速箱等。在一可选操作模式中，给油零件可同样被使用用于引起在可旋转轴/输出轴中的油供给至壳体的内部中。换言之，给油零件可被构造为通过改变可旋转轴的方向或给油零件的表面上的螺旋通道的布局，引起油在任一方向流动。

给油零件63可合宜地为由任何合适材料，例如PEEK(聚醚醚酮)，注模。

在权利要求及说明书中，使用“包含”，或其他类似名词，意味着该特定特征，步骤或整体是被包括在内的。该短语并不理解为排除了其他特征，步骤或元件。

在之前说明中或在权利要求中或附图中所公开的特征，以其特定形式或以特定的方法被用于描述公开的功能，或以一方法或步骤来达到公开的结果，可以合适的，以单独或结合以上特征的方式被使用，从而实现本发明其他衍生形式。

Claims (15)

1.一直升飞机尾桨变速箱包括：

一壳体；

一输出轴，用于连接至一尾桨，其可旋转地支撑在壳体内，并且在其中具有一开口端；

一输入零件，可旋转地支撑在壳体内；

齿轮，在输入零件及输出轴间提供一动力传递连接；

一螺距控制轴，用于影响尾桨中的螺距的改变，螺距控制轴被配置为至少部分于输出轴中，伴随其可旋转，并相对其沿着输出轴的旋转轴可移动；

一启动零件，用于影响螺距控制轴的轴向移动，启动零件在输出轴的轴向可移动，但不随其旋转；以及

一轴承组件，其放置在螺距控制轴及启动零件之间，用于于其间允许相对旋转；

其中变速箱包括至少一个用于使在使用中分散于壳体内的油，朝着输出轴的开口端转向的构造。

2.如权利要求1所述的变速箱，其特征在于，进一步包括一给油零件适用于在输出轴开口端或与输出轴开口端相邻，和/或随着螺距控制轴，与输出轴合作，并适应于给油零件及输出轴之间的相对旋转，从而引起油轴向供给至轴承组件。

3.如权利要求2所述的变速箱，其特征在于，给油零件具有至少一螺旋构造，用于引起油被轴向供给至给油零件及一与其合作表面间的相对旋转的地方。

4.如权利要求3所述的变速箱，其特征在于，给油零件具有一外部外设表面，其紧接近于输出轴的一内表面，给油零件的外设表面被提供有螺旋构造从而引起油轴向供给至给油零件及输出轴间的相对旋转的地方。

5.如权利要求2-4任一项所述的变速箱，其特征在于，给油零件通过支撑在启动零件上保持不旋转。

6.如权利要求1所述的变速箱，其特征在于，至少一用于使油转向至输出轴的开口端的构造包括一偏转零件用于使油自壳体内部的上部朝向输出轴的开口端偏转。

7.如权利要求1所述的变速箱，其特征在于，输出轴具有一用于将油保持于输出轴内部的构造。

8.如权利要求7所述的变速箱，其特征在于，给油零件与油保持构造之间流体连通。

9.如权利要求1所述的变速箱，其特征在于，进一步包括一集油零件，其伴随有一引流道构造用于自至少一用于使油转向的构造集油。

10.如权利要求9所述的变速箱，其特征在于，其中引流道构造自集油零件的一外设表面朝向输出轴的旋转轴径向延伸。

11.如权利要求9或10所述的变速箱，其特征在于，集油零件包括一用于与引流道构造流体连通的进一步构造，其用于朝向输出轴的开口端引导捕获的油。

12.如权利要求11所述的变速箱，其特征在于，其中进一步的引导构造与用于保持油于轴内部的构造连通。

13.如权利要求11所述的变速箱，其特征在于，其中进一步的引导构造包括一截头锥构造。

14.包括有如上任一项权利要求所述的变速箱的直升飞机。

15.包括有权利要求1-13任一项所述的变速箱的直升飞机尾桨系统。