CN105221713B - 一种飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统及行星齿轮减速箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，包括滑动轴承润滑油路、齿轮润滑油路、内齿圈润滑油路和固定于飞机机匣A上的集油槽；滑动轴承的润滑是通过行星轮轴上的阶梯孔进油，出油则包括轴内出油和端面出油两种方式；行星轮与太阳轮的润滑是通过齿轮润滑结构在齿轮啮合处进行喷油润滑；内齿圈的润滑是通过与已润滑的行星轮啮合将油带入内齿圈上，其一部分油由齿轮啮合的两端面流出，经左、右输出结构将油排到集油槽中另一部分由是通过内齿圈上所设的两列孔排到集油槽中。本发明公开的减速箱不仅能实现润滑所需，而且能充分做到对空间、材料、结构的最大利用化，且润滑油最终全部集中排出，不会污染其它部位，可实现润滑油的循环利用。

Description

一种飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统及行星齿轮减速箱

技术领域

本发明属于机械传动设备领域，尤其涉及一种飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统及行星齿轮减速箱。

背景技术

传统民用飞机的涡扇发动机中，其风扇是由低压涡轮直接驱动，而由于受到强度和叶尖切线速度的限制，风扇的转速较低，一般在4000-5500r/min，而低压涡轮的转速较高，一般在8000r/min。这就出现一个明显的效率匹配的不足，即风扇的转速和低压涡轮的转速均未达到最佳。为解决这个问题，普惠公司研发了一款齿轮驱动涡扇发动机，即在风扇之后增加一个行星齿轮减速装置。

安装在飞机发动机中的行星齿轮减速箱，由于空间小，结构紧凑，单独引入润滑结构进行润滑是非常困难的。而且，飞机发动机由于功率大、转速高等特点对润滑要求非常严格。因此，充足的润滑保障是发动机正常运转的必要条件。

根据对现有的行星齿轮减速箱的了解得知，其各部件润滑后的润滑油未做到集中排放，有污染到其它部位，而飞机发动机对此要求更为严格。因此，有必要从结构设计上对现有行星齿轮减速箱进行改进，得到一种能够很好地对各部件润滑后的润滑油进行集中收集，不会对其他部件造成污染的适合飞机使用的行星齿轮润滑系统及相应的行星齿轮减速箱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种能实现对行星齿轮减速箱中各部件的全面润滑，润滑油可集中排出不污染其他部件，并且占用空间少的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统及行星齿轮减速箱。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，包括滑动轴承润滑油路、齿轮润滑油路、内齿圈润滑油路和固定于飞机机匣A上的集油槽；

所述滑动轴承润滑油路包括设于行星轮轴一端用于进油的阶梯孔、多条均布于行星轮轴外周上与阶梯孔连通的进油槽、多条均布于行星轮轴外周上的出油槽以及与出油槽连通的端面出油孔，所述端面出油孔连通于减速箱左输出结构和右输出结构的内腔中；

所述齿轮润滑油路设于齿轮润滑结构上，所述齿轮润滑结构装设于各相邻的行星轮之间，齿轮润滑结构上设有齿轮润滑进油槽、多个齿轮润滑出油孔、花键润滑进油孔及花键润滑喷管；多个所述齿轮润滑出油孔设于齿轮润滑进油槽的两侧并朝向相应行星轮和太阳轮的啮合处，所述花键润滑喷管一端与花键润滑进油孔连通，另一端朝向太阳轮与输入轴的花键连接处；

所述内齿圈润滑油路包括两列设于内齿圈退刀槽上的内齿圈排油孔、对应设置于减速箱环状结构及左输出结构和右输出结构上的排放孔，内齿圈的一部分润滑油通过所述内齿圈排油孔排到集油槽中，另一部分润滑油由与行星轮啮合处的两端流出，通过设于左输出结构和右输出结构上的排放孔排到集油槽中；

所述集油槽对应于所述左输出结构、右输出结构上的排放孔设置，用于收集排放出来的润滑油。

上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，优选的，所述滑动轴承润滑油路还包括装设于行星架上的回油环，所述回油环对应于滑动轴承和行星轮轴的配合处。

上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，优选的，所述滑动轴承润滑油路中设于行星轮轴外周上的进油槽和出油槽的数量均为5个。

上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，优选的，所述内齿圈外表面通过花键与所述环状结构连接，所述环状结构通过螺栓与所述左输出结构和右输出结构连接。

上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，优选的，所述行星轮轴的另一端设有减重孔。

上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，优选的，所述集油槽与一排油管连通，集油槽内的润滑油通过排油管输送至飞机润滑冷却系统。

上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，优选的，所述齿轮润滑结构的形状为与相邻行星轮之间的空间相适应，其横截面呈等腰梯形状，所述齿轮润滑进油槽设于等腰梯形的下部，所述花键润滑进油孔设于齿轮润滑进油槽的上方，齿轮润滑结构两端设有螺纹孔，并通过螺栓连接于行星架上。

上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，优选的，所述齿轮润滑结构由铝合金材料制成。

本发明另一方面提供了一种飞机行星齿轮减速箱，该飞机行星齿轮减速箱中包含上述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统。

上述的飞机行星齿轮减速箱，优选的，所述飞机行星齿轮减速箱的行星架上设有支撑结构，所述支撑结构通过螺栓固定于飞机机匣B上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过对现有行星齿轮减速箱中零部件结构的改进，使其增加具有润滑功能的进出油路结构，不仅能够实现对行星齿轮减速箱中各部件的全面润滑，润滑油可集中排出不污染其他部件；而且做到了对空间、材料和结构的最大化利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明飞机行星齿轮减速箱的剖视结构示意图。

图2为图1中A-A剖视结构示意图。

图3为本发明中行星轮轴的剖视结构示意图。

图4为本发明中齿轮润滑结构的结构示意图。

图5为图1中I处的局部放大图。

图例说明：

1、左输出结构；2、滑动轴承；3、左挡板；4、环状结构；5、集油槽；6、螺栓A；7、机匣A；8、机匣B；9、排油管；10、螺栓B；11、右输出结构；12、内齿圈；13、右挡板；14、行星轮轴；15、回油环；16、行星轮；17、输入轴；18、太阳轮；19、齿轮润滑结构；20、挡油板；21、支撑结构；22、行星架；23、花键润滑喷管；24、阶梯孔；25、进油槽；26、出油槽；27、端面出油孔；28、减重孔；29、齿轮润滑进油槽；30、齿轮润滑出油孔；31、花键润滑进油孔；32、螺纹孔。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统

如图1～5所示，一种本发明的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统实施例，是在对现有行星齿轮减速箱中零部件结构的改进基础上，使其增加具有润滑功能的进出油路结构，包括滑动轴承润滑油路、齿轮润滑油路、内齿圈润滑油路和固定于飞机机匣A7上的集油槽5，滑动轴承润滑油路包括设于行星轮轴14一端用于进油的阶梯孔24、多条均布于行星轮轴14外周上与阶梯孔24连通的进油槽25、多条均布于行星轮轴14外周上的出油槽26以及与出油槽26连通的端面出油孔27，端面出油孔27通过外加设备连通于减速箱左输出结构1和右输出结构11的内腔中。该齿轮润滑油路设于齿轮润滑结构19上，齿轮润滑结构19装设于各相邻的行星轮16之间。齿轮润滑结构19的形状与相邻行星轮16之间的空间相适应，其横截面呈等腰梯形状，其顶部两端各设有2个螺纹孔32，并通过螺栓连接于行星架22的两侧板上；等腰梯形的下部设有齿轮润滑进油槽29，齿轮润滑进油槽29的上方设有花键润滑进油孔31。齿轮润滑进油槽29的两侧设有多个齿轮润滑出油孔30并朝向相应行星轮16和太阳轮18的啮合处，通过齿轮润滑出油孔30对每对太阳轮18与行星轮16啮合处进行喷油润滑，齿轮润滑出油孔30在齿轮润滑结构19两侧都设有，可根据齿轮的转向进行选择。花键润滑进油孔31的出油端连接一花键润滑喷管23花键润滑喷管23的另一端朝向太阳轮18与输入轴17的花键连接处对花键进行喷油润滑。内齿圈润滑油路包括两列设于内齿圈12退刀槽上的内齿圈排油孔、对应设置于减速箱环状结构4及左输出结构1和右输出结构11上的排放孔，内齿圈12的一部分润滑油通过内齿圈排油孔排到集油槽5中，另一部分润滑油由与行星轮16啮合处的两端流出，通过设于左输出结构1和右输出结构11上的排放孔排到集油槽5中。该集油槽5对应于左输出结构1、右输出结构11上的排放孔设置，用于收集排放出来的润滑油，并与一排油管9连通，集油槽5内的润滑油通过排油管9输送至飞机润滑冷却系统进行后续处理。本发明通过对现有行星齿轮减速箱中零部件结构的改进，使其增加具有润滑功能的进出油路结构，不仅能够实现对行星齿轮减速箱中各部件的全面润滑，润滑油可集中排出不污染其他部件；而且做到了对空间、材料和结构的最大化利用。

本实施例中，行星轮轴14为阶梯轴，一端设有阶梯孔24，另一端设有减重孔28；行星轮轴14外周上的进油槽25和出油槽26的数量优选为5个。为减轻整套装置的重量，齿轮润滑结构19采用铝合金材料制作。

本实施例中，滑动轴承润滑装置还包括装设于行星架22上的回油环15。该回油环15对应于滑动轴承2和行星轮轴14的配合处，从滑动轴承2与行星轮轴14之间飞溅出的润滑油通过回油环15进行收集，然后利用外界设备将其抽到左输出结构1和右输出结构11的空腔中；最终经设于左输出结构1和右输出结构11上的排放孔排入集油槽5中。

本发明的行星齿轮减速箱润滑油路系统的工作原理如下：

1、滑动轴承的润滑：通过行星轮轴14上的阶梯孔24进油，到达5个进油槽25，从而在滑动轴承2上形成动压油膜对滑动轴承2进行润滑；出油方式是一部分润滑油通过行星轮轴14上的出油槽26，经端面出油孔27由外界设备抽送至左输出结构1和右输出结构11的内腔中；另一部分通过安装在行星架22上的回油环15将滑动轴承2与行星轮轴14之间飞溅出的油进行收集，利用外界设备也将其抽到左输出结构1和右输出结构11中，两部分油最终都排到集油槽5内。

2、齿轮的润滑：所有齿轮的润滑是由齿轮润滑结构19完成，油从齿轮润滑结构19上的齿轮润滑进油槽29进入，通过齿轮润滑出油孔30对每对行星轮16和太阳轮18啮合处进行喷油润滑，齿轮润滑出油孔30在齿轮润滑结构19两侧都设有，可根据齿轮的转向进行选择。输入轴17与太阳轮18之间的花键连接采用喷油润滑的方式。油从花键润滑进油孔31进入，通过花键润滑喷管23对输入轴17与太阳轮18之间的花键进行喷油。润滑油经左输出结构1和右输出结构11上的排放孔排入集油槽5中。

3、内齿圈的润滑：通过与已润滑的行星轮16啮合将油带到内齿圈12上进行润滑。而出油的方式是一部分润滑油通过内齿圈12退刀槽中的两列排油孔、环状结构4和左输出结构1、右输出结构11将油排到集油槽5中，另一部分油通过与行星轮16啮合处的两个端面流出，经左输出结构1和右输出结构11上的排放孔将油排到集油槽5中。

4、上述各润滑油路中的润滑油使用后均排至集油槽5中；集油槽5中收集的润滑油经排油管9输送到飞机润滑冷却系统中进行处理。

实施例2：采用上述行星齿轮减速箱润滑油路系统的行星齿轮减速箱

如图1和图2所示，本发明的一种行星齿轮减速箱，其采用太阳轮18输入，内齿圈12输出的传递方式，其中，输入轴17与太阳轮18通过花键联接，动力由输入轴17传递到太阳轮18，行星轮16安装于行星架22的行星轮轴14上，行星轮轴14上有五油楔滑动轴承2，行星轮轴14的两端分别通过左挡板3和右挡板13定位，而行星架22在竖直方向的固定由支撑结构21完成，支撑结构21通过螺栓B10固定于飞机机匣B8上，支撑结构21的中部设有挡油板20；行星轮16通过与太阳轮18和内齿圈12啮合将动力传递到内齿圈12上，内齿圈12分为左、右两部分，其外表面都设有一段花键，通过与环状结构4上的花键配合，将动力传递到环状结构4，而环状结构4与左输出结构1和右输出结构11通过螺栓A6联接，最终将动力输出。其减速箱润滑油路系统采用实施例1中的润滑油路系统。

Claims (10)

1.一种飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：包括滑动轴承润滑油路、齿轮润滑油路、内齿圈润滑油路和固定于飞机机匣A（7）上的集油槽（5）；

所述滑动轴承润滑油路包括设于行星轮轴（14）一端用于进油的阶梯孔（24）、多条均布于行星轮轴（14）外周上与阶梯孔（24）连通的进油槽（25）、多条均布于行星轮轴（14）外周上的出油槽（26）以及与出油槽（26）连通的端面出油孔（27），所述端面出油孔（27）连通于减速箱左输出结构（1）和右输出结构（11）的内腔中；

所述齿轮润滑油路设于齿轮润滑结构（19）上，所述齿轮润滑结构（19）装设于各相邻的行星轮（16）之间，齿轮润滑结构（19）上设有齿轮润滑进油槽（29）、多个齿轮润滑出油孔（30）、花键润滑进油孔（31）及花键润滑喷管（23）；多个所述齿轮润滑出油孔（30）设于齿轮润滑进油槽（29）的两侧并朝向相应行星轮（16）和太阳轮（18）的啮合处，所述花键润滑喷管（23）一端与花键润滑进油孔（31）连通，另一端朝向太阳轮（18）与输入轴（17）的花键连接处；

所述内齿圈润滑油路包括两列设于内齿圈（12）退刀槽上的内齿圈排油孔、对应设置于减速箱环状结构（4）及左输出结构（1）和右输出结构（11）上的排放孔，内齿圈（12）的一部分润滑油通过所述内齿圈排油孔排到集油槽（5）中，另一部分润滑油由与行星轮（16）啮合处的两端流出，通过设于左输出结构（1）和右输出结构（11）上的排放孔排到集油槽（5）中；

所述集油槽（5）对应于所述左输出结构（1）、右输出结构（11）上的排放孔设置，用于收集排放出来的润滑油。

2.根据权利要求1所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：所述滑动轴承润滑油路还包括装设于行星架（22）上的回油环（15），所述回油环（15）对应于滑动轴承（2）和行星轮轴（14）的配合处。

3.根据权利要求2所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：所述滑动轴承润滑油路中设于行星轮轴（14）外周上的进油槽（25）和出油槽（26）的数量均为5个。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：所述内齿圈（12）外表面通过花键与所述环状结构（4）连接，所述环状结构（4）通过螺栓A（6）与所述左输出结构（1）和右输出结构（11）连接。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：所述行星轮轴（14）的另一端设有减重孔（28）。

6.根据权利要求1~3中任一项所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：所述集油槽（5）与一排油管（9）连通，集油槽（5）内的润滑油通过排油管（9）输送至飞机润滑冷却系统。

7.根据权利要求1~3中任一项所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：所述齿轮润滑结构（19）的形状为与相邻行星轮（16）之间的空间相适应，其横截面呈等腰梯形状，所述齿轮润滑进油槽（29）设于等腰梯形的下部，所述花键润滑进油孔（31）设于齿轮润滑进油槽（29）的上方，齿轮润滑结构（19）两端设有螺纹孔（32），并通过螺栓连接于行星架（22）上。

8.根据权利要求1~3中任一项所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统，其特征在于：所述齿轮润滑结构（19）由铝合金材料制成。

9.一种飞机行星齿轮减速箱，其特征在于：所述飞机行星齿轮减速箱中包含如权利要求1~8中任一项所述的飞机行星齿轮减速箱润滑油路系统。

10.根据权利要求9所述的飞机行星齿轮减速箱，其特征在于：所述飞机行星齿轮减速箱的行星架（22）上设有支撑结构（21），所述支撑结构（21）通过螺栓B（10）固定于飞机机匣B（8）上。