CN106640932A - 一种焊接空心变直径中央传动杆 - Google Patents

Abstract

一种焊接空心变直径中央传动杆，包括中央传动杆上端(1)、中央传动杆下端(2)和中央传动杆中间段(3)，所述中央传动杆上端(1)由上端花键(9)、上端缩颈(10)和上端平直段(11)组成，上端花键(9)与中央从动锥齿轮连接；中央传动杆下端(2)由下端花键(12)、下端缩颈(13)和下端平直段(14)组成，下端花键(12)与外部主动锥齿轮连接；中央传动杆中间段(3)由上端过渡段(15)和下端过渡段(16)，所述上端过渡段(15)连接上端平直段(11)，所述下端过渡段(16)连接下端平直段(14)。

Description

一种焊接空心变直径中央传动杆

技术领域：本发明属于航空发动机中央传统装置，具体涉及一种焊接空心变直径中央传动杆。

背景技术

航空发动机中央传动装置主要将发动机的转动变为发动机轴线垂直的转动，以便将发动机转子的功率输出到发动机外部，它是通过中央从动锥齿轮和外部主动锥齿轮来实现的，而连接中央从动锥齿轮和外部主动锥齿轮的小轴称为中央传动杆。中央传动杆的设计主要用于从发动机主轴提取功率并传动发动机或飞机附件，在考虑输入扭矩载荷作用以及中央传动杆转速影响下，应保证中央传动杆在避开临界转速的情况下工作。由于中央从动锥齿轮和外部主动锥齿轮的轴线很难对准，同时考虑到功率传输过程中的不稳定性，所以将中央传动杆设计为细长而具有较大弹性的弹性小轴，在大扭矩时，中央传动杆产生一定的扭转变形，起到缓冲作用而不会损坏传动装置。根据结构形式，传统的中央传动杆通常分为空心和实心，等截面和不等截面，中间有辅助支点的和无辅助支点等类型；对于工作转速高、长径比大而临界转速低无法避开工作转速，且受结构空间限制不能大幅增加外径或缩短长度的中央传动杆结构，需采用新的结构形式来实现其临界转速的显著提高，确保发动机安全可靠工作。

发明内容

所要解决的技术问题：航空发动机中央传动杆的设计应保证在避开临界转速的情况下工作，本发明是用于工作转速高、长径比大而临界转速低无法避开工作转速，且受结构空间限制不能大幅增加外径或缩短长度的中央传动杆结构。

技术方案：一种焊接空心变直径中央传动杆，包括中央传动杆上端1、中央传动杆下端2和中央传动杆中间段3，所述中央传动杆上端1由上端花键9、上端缩颈10和上端平直段11组成，上端花键9与中央从动锥齿轮连接；中央传动杆下端2由下端花键12、下端缩颈13和下端平直段14组成，下端花键12与外部主动锥齿轮连接；中央传动杆中间段3由上端过渡段15和下端过渡段16，所述上端过渡段15连接上端平直段11，所述下端过渡段16连接下端平直段14。

所述的一种焊接空心变直径中央传动杆，上端缩颈10与上端花键9的连接倒圆为R1，上端缩颈10与上端平直段11的连接倒圆为R2，上端平直段11的外径为Φ2；下端缩颈13与下端花键12的连接倒圆为R3，下端缩颈13与下端平直段14的连接倒圆为R4，下端平直段14的外径为Φ6；上端过渡段15的外径为Φ2，下端过渡段16的为外径Φ6。

所述的一种焊接空心变直径中央传动杆，还包括上端去材料位置7和下端去材料位置8，所述上端去材料位置7位于上端花键9的外侧，下端去材料位置8位于下端花键12外侧，通过打磨上端去材料位置7和下端去材料位置8，调整中央传动杆的不平衡量。

有益效果：提供一种焊接空心变直径中央传动杆，可有效提高中央传动杆的临界转速使其与发动机工作转速保持安全裕度，保证中央传动杆振动较小，可靠稳定工作，且不增加零件数量和结构复杂性，加工方便。

说明书附图

图1一种焊接空心变直径中央传动杆；

图2中央传动杆上端结构；

图3中央传动杆下端结构；

图4中央传动杆中间段结构。

具体实施方式

本发明是一种焊接空心变直径中央传动杆，如图1所示，可用于工作转速高、长径比大于20的中央传动杆，由中央传动杆上端1、中央传动杆下端2和中央传动杆中间段3组成，对于直径小而长度大的中央传动杆不易实现空心变直径结构的一体加工成型且内孔难以保证同心，残余不平衡量较难控制，应先分别加工出这三部分，再通过上端焊接位置4和下端焊接位置5将三部分焊接而成一整体，焊接空心变直径中央传动杆总长度L1由发动机的结构尺寸和传动系统决定。焊后应注意打磨焊缝与基体齐平，并在焊后和加工后清洗中央传动杆内腔6，且不允许中央传动杆内腔6进入杂物以免影响中央传动杆的工作安全。另外，对于高速旋转的航空发动机中央传动杆，设置了上端去材料位置7和下端去材料位置8，为进行中央传动杆动平衡时减小不平衡量所用，以保证在工作中振动较小，其轴向长度分别为L2和L3，一般可取3mm。

中央传动杆上端1的结构示意图如图2，由上端花键9、上端缩颈10和上端平直段11组成；上端花键9的有效长度L4等结构参数由花键强度和发动机中央传动装置的需求决定，上端缩颈10与上端花键9的连接倒圆为R1，与上端平直段11的连接倒圆为R2，缩颈截面外径Φ1由中央传动杆的强度决定；上端平直段11的外径Φ2由中介机匣支板在内涵道的孔径决定，内径Φ3由中央传动杆的强度和临界转速需求决定，长度L5以加工后方便焊接操作为准；中央传动杆上端1的总长度为L6，中心孔径Φ4由加工工具可实现的最小尺寸决定。

中央传动杆下端2的结构与中央传动杆上端1类似，示意图如图3，由下端花键12、下端缩颈13和下端平直段14组成；下端花键12的有效长度L7等结构参数由花键强度和发动机附件传动装置的需求决定，下端缩颈13与下端花键12的连接倒圆为R3，与下端平直段14的连接倒圆为R4，缩颈截面外径Φ5由中央传动杆的强度决定；下端平直段14的外径Φ6由中介机匣支板在外涵道的孔径决定，内径Φ7由中央传动杆的强度和临界转速需求决定，长度L8以加工后方便焊接操作为准；中央传动杆下端2的总长度为L9，中心孔径Φ8由加工工具可实现的最小尺寸决定。

中央传动杆中间段3为连接中央传动杆上端1和中央传动杆下端2的部分，示意图如图4，由上端过渡段15和下端过渡段16组成，两部分在外径上由两段圆弧R5和R6转接；上端过渡段15的长度为L10，外径为Φ2，内径为Φ3；下端过渡段16的长度为L11，外径为Φ6，内径为Φ7；中央传动杆中间段3的总长度为L12，根据中央传动杆的总长度L1、中央传动杆上端1的总长度L6和中央传动杆下端2的总长度L9调整L12＝L1-L6-L9。

Claims (3)

1.一种焊接空心变直径中央传动杆，其特征在于，包括中央传动杆上端(1)、中央传动杆下端(2)和中央传动杆中间段(3)，所述中央传动杆上端(1)由上端花键(9)、上端缩颈(10)和上端平直段(11)组成，上端花键(9)与中央从动锥齿轮连接；中央传动杆下端(2)由下端花键(12)、下端缩颈(13)和下端平直段(14)组成，下端花键(12)与外部主动锥齿轮连接；中央传动杆中间段(3)由上端过渡段(15)和下端过渡段(16)，所述上端过渡段(15)连接上端平直段(11)，所述下端过渡段(16)连接下端平直段(14)。

2.根据权利要求1所述的一种焊接空心变直径中央传动杆，其特征在于，上端缩颈(10)与上端花键(9)的连接倒圆为R1，上端缩颈(10)与上端平直段(11)的连接倒圆为R2，上端平直段(11)的外径为Φ2；下端缩颈(13)与下端花键(12)的连接倒圆为R3，下端缩颈(13)与下端平直段(14)的连接倒圆为R4，下端平直段(14)的外径为Φ6；上端过渡段(15)的外径为Φ2，下端过渡段(16)的为外径Φ6。

3.根据权利要求1所述的一种焊接空心变直径中央传动杆，其特征在于，还包括上端去材料位置(7)和下端去材料位置(8)，所述上端去材料位置(7)位于上端花键(9)的外侧，下端去材料位置(8)位于下端花键(12)外侧，通过打磨上端去材料位置(7)和下端去材料位置(8)，调整中央传动杆的不平衡量。