CN109923335B - 用于具有行星齿轮系的减速单元的行星架 - Google Patents

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Abstract

用于具有行星齿轮系的减速单元(10)的行星架(18)，该行星架包括具有纵向轴线A的扭矩传动构件(24)和环形的保持架(26)，该保持架围绕轴线A延伸并被连接到构件(24)的一个纵向端部，该保持架(26)包括两个侧面(28，30)和座部(36)，两个侧面相对于轴线A基本上径向延伸并通过弯曲构件(32)连接，座部在两个侧面(28，30)之间轴向延伸并且用于承载行星齿轮(20)，该行星齿轮(20)安装成围绕座部(36)旋转。弯曲构件(32)包括杆(33，34)，其中，杆(33，34)中的每个相对于穿过轴线A并基本上经过相应的杆(33，34)的纵向平面倾斜。

Description

用于具有行星齿轮系的减速单元的行星架
技术领域
本发明涉及一种用于具有行星齿轮传动装置的减速器的行星架，特别是用于航空器涡轮发动机的行星架。
背景技术
机械减速器的目的是改变机构的输入轴和输出轴之间的速度和/或扭矩比。
传统地，旁路式涡轮发动机，特别是具有高稀释率的旁路式涡轮发动机包括具有行星齿轮传动装置的机械减速器10(参见图1)，以驱动风扇(未示出)的轴12。通常，具有行星齿轮传动装置的减速器10的目的是将动力涡轮机14的所谓的快速转速转换成用于驱动风扇的轴12的较慢的转速。
传统地，具有行星齿轮传动装置的减速器10包括(相对于涡轮发动机的特别是在动力涡轮机14的轴旋转时所围绕的纵向轴线A)：
-通过涡轮机14的轴上的沟槽连接部安装的呈齿轮形式的太阳小齿轮16，该小齿轮16沿旋转方向旋转并驱动减速器10，
-行星架18，该行星架18通过轴承承载行星齿轮20，以便围绕平行于纵向轴线A的轴线Y旋转，所述行星齿轮20由围绕太阳小齿轮16啮合的齿轮和可固定在定子上的行星架18形成，
-外齿圈22，该外齿圈与行星齿轮20啮合并且可相对于涡轮发动机(定子)的结构保持固定。
具体地，行星架18是减速器10的主要部件之一，其支撑轴承的轴以及行星齿轮20。该行星架18尤其具有确保具有行星齿轮传动装置的减速器10的行星齿轮20处于适当的支撑条件下的功能。关于行星架18的主要要求之一是高度要求即使行星架18发生了变形也能保持行星齿轮20被对准，并且在极限载荷的情况下也不会损坏。行星齿轮20的错位尤其会导致齿轮和减速器10的过早磨损。
行星架18通常是由钢制成的大型部件，因此很重。
因此，本申请的目的在于提出一种尽可能轻的行星架18，该行星架18能够承受所施加的载荷，同时保持行星齿轮20的对准。
发明内容
为此目的，本发明提出一种用于具有行星齿轮传动装置的减速器的行星架，该行星架包括具有纵向轴线A的扭矩传动构件和环形的保持架，该保持架围绕轴线A延伸并被连接到构件的纵向端部，该保持架包括两个侧面和座部，该两个侧面相对于轴线A基本上径向延伸并通过桥接件连接，座部在两个侧面之间轴向延伸并且用于支撑行星齿轮，该行星齿轮被安装成围绕座部旋转。
该行星架的特征在于，每个桥接件包括至少两个相应的杆，该至少两个相应的杆中的每个相对于穿过轴线A并基本上穿过该相应的杆的纵向平面倾斜。
这种结构能够相对于现有技术的行星架减轻20％的重量。这种结构还能够使行星齿轮的径向错位相对于现有技术的传统行星架增加-45％。
这种结构还能够使加工和维护操作的可接近性更好。由于保持架的结构比现有技术的行星架的保持架的结构更加开放，因此这种结构也便于内窥镜检查等等。最大限制和切向错位仍然与现有技术中已知的传统行星架的最大限制和切向错位相同。
根据本发明的行星架可包括以下特征中的一个或多个，这些特征可被单独采用或彼此结合采用：
-每个桥接件包括至少两个相交的杆，
-每个桥接件的两个杆在位于所述两个侧面中的一个附近的区域中相交，
-所述区域位于与所述传动构件侧相反的侧面的附近，
-每个桥接件都具有大致的X形状，
-两个侧面中的至少一个在两个相邻座部之间包括至少一个空腔，
-每个空腔根据穿过轴线A的平面与桥接件对齐，
-每个空腔具有大致的U形状或V形状，所述U形状或V形状的开口相对于轴线A径向向外定向，
-侧面和桥接件由一体式部件构成。
本发明还涉及一种具有行星齿轮传动装置的减速器，该减速器包括如上所述的行星架。本发明还涉及一种涡轮发动机，特别是航空器的涡轮发动机，该涡轮发动机包括如上所述的具有行星齿轮传动装置的减速器。
附图说明
在参照附图阅读下面的实施例的详细描述时，本发明的其他特征和优点将显现，附图分别示出：
-图1为具有行星齿轮传动装置的传统减速器的透视图，
-图2为根据本发明的行星架的透视图，
-图3和图4为根据本发明的行星架的保持架的俯视图，
-图5为根据本发明的具有行星齿轮传动装置的减速器的主视图，
-图6为根据本发明的具有行星齿轮传动装置的减速器的后视图。
具体实施方式
如上所述，图1示出了具有行星齿轮传动装置的减速器10的总体结构。在行星齿轮传动装置10的运行期间，由于通过减速器10传动的扭矩很大，所以这会导致行星架18的变形，并且会导致行星齿轮20的轴线的错位。此外，离心力也会引起行星架18的变形，并且也会导致行星齿轮20的错位。如上所述，至关重要的是，行星架18即使在其运行期间发生了变形，也能保持行星齿轮20的正确定位。
如图2中可见，根据本发明的行星架18沿轴线A延伸并包括两个部件：具有纵向轴线A的扭矩传动构件24以及围绕轴线A延伸的环形的保持架26。环形的保持架26被连接到扭矩构件24的纵向端部。扭矩传动构件24是管状的并且轴向地延伸(根据轴线A)。该扭矩传动构件具有大致的圆筒形状或截头圆锥形状，其纵向端部由环形连接部延伸并且用于连接到涡轮14(见图1)的轴。因此，构件24的前纵向端部被连接到保持架26的后端部，构件24包括传动装置27，用于与涡轮14的轴啮合。
前部被定义为位于风扇侧，而后部定义为位于涡轮发动机的排气管侧。
环形的保持架26包括相对于轴线A基本上径向延伸的两个侧面28、30，分别为前侧面28和后侧面30。前侧面28被定义为与传动构件24侧相反的侧面，并且后侧面30被定义为被固定到构件24的侧面。两个侧面28、30通过桥接件32彼此连接。如图2、图3和图4所示，每个桥接件32包括至少两个相交的杆33、34并且具有大致的X形状。因此每个杆33、34被分成基本上对齐并且在X的交叉点(或相交区域)的两侧上延伸的两个相应的区域33a、33b、34a、34b。在所示的示例中，每个桥接件32的两个相应的杆33、34在位于侧面28、30中的一个的附近的区域处相交，在这种情况下是在前侧面28的附近的区域处相交。
根据所示的实施方式，侧面28、30和桥接件32由一体式部件制成。这使得行星架18能够形成结构单元，从而消除了与通过附加的连接构件组装多个部件相关的问题。这使得尤其能够避免由由于存在多个部件而导致的组装公差、组装问题和额外重量引起的不平衡问题。
如图2和图6所示，前侧面28和后侧面30各自包括孔36，每个孔用于安装行星齿轮20的轴的端部，并因此形成行星齿轮20的座部36。因此，这些座部36在侧面28、30之间(根据轴线A)轴向地延伸，并且用于支撑围绕座部36旋转地安装的行星齿轮20。
如图2和图6可见，侧面28、30中的至少一个(即，在这种情况下为前侧面28)在两个相邻的座部36之间包括至少一个空腔38，该至少一个空腔沿穿过轴线A的平面(见图6)与桥接件32对齐。每个空腔38位于每个桥接件32的相应的杆33、34之间，并且具有大致的U形状或V形状，该U形状或V形状的开口相对于轴线A径向向外定向。
以本身已知的方式，在减速器10的运行期间，力的第一路径(从座部36和行星齿轮20的相应端部)穿过后侧面30，然后穿过扭矩传动构件24。力的第二路径(从行星齿轮20的座部36的相应端部直到连接前侧面28和桥接件32的区域)穿过前侧面28，穿过桥接件32，然后穿过扭矩传动构件24。
因此，支撑轴承轴线(根据轴线Y)并因此支撑行星齿轮20的保持架26已形成有交叉的杆33、34，以获得“框架”或“支架”。这使得能够用最小量的物质来使减速器10运行所需的力准确地穿过。因此，本发明提出一种在不影响侧面28、30之间的力路径的情况下并通过限制行星齿轮20的错位来优化减速器10的重量的解决方案。
由于桥接件32的杆33、34的特定倾斜使得获得了这种优化。事实上，桥接件的杆33、34各自被分成两个部分：后部分(靠近后侧面30)和前部分(靠近前侧面28)。杆33、34中的每个的后部分33a、34a和前部分33b、34b在由每个桥接件32形成的X的交叉点处彼此连接。本发明的独特性在于，与相对彼此对应的杆33、34相似，每个桥接件32的每个杆33、34的后部分33a、34a和前部分33b、34b不在同一平面内延伸并且彼此形成不同于0°的角度。因此，每个桥接件32包括各自相对于第一纵向平面倾斜的杆33、34，该第一纵向平面穿过轴线A并且基本上穿过相应的杆33、34，因此，每个部分33a、34a相对于第二纵向平面倾斜，该第二纵向平面穿过A并且基本上包含相应的杆33b、34b的一部分。杆33、34彼此之间的倾斜差异以及不同部分33a、34a、33b、34b相对于彼此的倾斜差异使得能够在涡轮发动机的运行期间以围绕轴线A扭转的方式来使行星架的保持架26刚性化。
此外，传动装置10的这种结构使得能够从传动装置10的外部进行初步铣削操作，这对于根据现有技术的传动装置10是不可能的。

Claims (11)

1.用于具有行星齿轮传动装置的减速器(10)的行星架(18)，所述行星架(18)包括具有纵向轴线A的扭矩传动构件(24)和环形的保持架(26)，所述保持架围绕所述纵向轴线A延伸并被连接到所述扭矩传动构件(24)的纵向端部，所述保持架(26)包括两个侧面(28，30)和座部(36)，所述两个侧面相对于所述纵向轴线A基本上径向地延伸并通过具有大致X形状的桥接件(32)连接，所述座部在所述两个侧面(28，30)之间轴向地延伸并且用于支撑行星齿轮(20)，所述行星齿轮(20)安装成能够围绕所述座部(36)旋转，每个桥接件(32)包括至少两个相应的杆(33，34)，所述至少两个相应的杆(33，34)中的每个相对于穿过所述纵向轴线A并基本上经过该相应的杆(33，34)的纵向平面倾斜，每个杆(33，34)具有在由每个桥接件(32)形成的X的交叉点处彼此连接的前部分(33b，34b)和后部分(33a，34a)，其特征在于，每个桥接件(32)的每个杆(33，34)的所述前部分(33b，34b)和所述后部分(33a，34a)在不同的平面内延伸并且彼此形成不同于0°的角度。
2.根据权利要求1所述的行星架(18)，其中，每个桥接件(32)包括至少两个相交的杆(33，34)。
3.根据权利要求2所述的行星架(18)，其中，每个桥接件(32)的两个杆(33，34)在位于所述两个侧面(28，30)中的一个附近的区域中相交。
4.根据权利要求3所述的行星架(18)，其中，所述区域位于与所述扭矩传动构件(24)侧相反的侧面(28)的附近。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的行星架(18)，其中，所述两个侧面(28，30)中的至少一个在两个相邻的座部(36)之间包括至少一个空腔(38)。
6.根据权利要求5所述的行星架(18)，其中，每个空腔(38)沿穿过所述纵向轴线A的平面与桥接件(32)对齐。
7.根据权利要求5所述的行星架(18)，其中，每个空腔(38)具有大致的U形状或V形状，所述U形状或V形状的开口相对于所述纵向轴线A径向向外定向。
8.根据权利要求1至4中的一项所述的行星架(18)，其中，所述两个侧面(28，30)和所述桥接件(32)由一体式部件制成。
9.具有行星齿轮传动装置的减速器(10)，所述减速器包括根据权利要求1至8中任一项所述的行星架(18)。
10.涡轮发动机，所述涡轮发动机包括根据权利要求9所述的具有行星齿轮传动装置的减速器(10)。
11.根据权利要求10所述的涡轮发动机，其中，所述涡轮发动机是航空器的涡轮发动机。
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