CN111094794A - 滑动轴承的枢轴和齿轮系 - Google Patents

滑动轴承的枢轴和齿轮系 Download PDF

Info

Publication number
CN111094794A
CN111094794A CN201880059166.7A CN201880059166A CN111094794A CN 111094794 A CN111094794 A CN 111094794A CN 201880059166 A CN201880059166 A CN 201880059166A CN 111094794 A CN111094794 A CN 111094794A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pivot pin
depth
width
circumferential
gear train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880059166.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111094794B (zh
Inventor
朱莉·玛丽·蕾尼·莱莫恩
亚历克西斯·克劳德·米歇尔·多姆贝克
巴林特·巴普
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Transmission Systems SAS
Original Assignee
Safran Transmission Systems SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Transmission Systems SAS filed Critical Safran Transmission Systems SAS
Publication of CN111094794A publication Critical patent/CN111094794A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111094794B publication Critical patent/CN111094794B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/2809—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with means for equalising the distribution of load on the planet-wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/166—Sliding contact bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/36—Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042—Guidance of lubricant
    • F16H57/043—Guidance of lubricant within rotary parts, e.g. axial channels or radial openings in shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482—Gearings with gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/50—Bearings
    • F05D2240/53—Hydrodynamic or hydrostatic bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/40—Transmission of power
    • F05D2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05D2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • F05D2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclical, planetary or differential type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/98—Lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H2057/085—Bearings for orbital gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

本发明涉及一种行星齿轮系的滑动轴承的枢轴(5)，其具有横向地开口从而为枢轴提供柔性的轴向相对的圆周沟槽(25a)，每个沟槽具有径向宽度以及至少一个深度(P)。至少一个圆周沟槽(25a、25b)具有沿圆周变化的所述宽度和/或所述深度(P)。

Description

滑动轴承的枢轴和齿轮系
本发明涉及一种滑动轴承枢轴销，以及一种特别地用于飞行器燃气涡轮发动机的配备有至少一个这种枢轴销的行星齿轮。
该有针对的应用用于一种周转齿轮系，其包括外齿圈以及行星小齿轮，所述行星小齿轮与中心小齿轮啮合以及与外齿圈啮合，并且每个都被安装以在行星齿轮架上自由旋转，其中这些行星小齿轮每个都能够通过枢轴销环绕行星轴线旋转。
这特别地涉及：
-其中外齿圈(也称为周转减速齿轮的安装件)旋转地移动的这些周转行星齿轮系，
-同样，其中行星齿轮架固定并且外齿圈(也被称为行星减速齿轮的安装件)可移动的这些周转行星齿轮系。
行星齿轮架被固定或能够环绕内太阳齿轮和外太阳齿轮的轴线枢转。
入口可由内太阳齿轮形成，并且出口可由行星齿轮架形成。
在飞行器燃气涡轮发动机中，周转齿轮系特别地用作减速器，以降低风机转子的转速，而不管涡轮机的转速如何。
文献EP 2,991,421描述了这种周转减速齿轮，其中形成行星齿轮的链轮通过滑动轴承安装在行星齿轮架的枢轴销上，这在空间要求和重量方面是有利的。只要不断地对它们供油，并且油不包括磨粒，它们的使用寿命几乎是无限的。
对润滑的这种敏感性意味着必须检查轴承在枢轴销侧上的变形及其工作温度。
然而，在对传统滑动轴承的枢轴销进行热弹性流体动力学(TEHD)计算的过程中，观察到枢轴销的有效表面(一旦枢轴销安装在卫星和卫星托架之间，形成轴承一部分的径向外表面)的加热，特别地在圆周地正好位于通道(例如狭槽)上游的区域中，该通道用于向该枢轴销的所述活动表面供油。
然而，在不同枢轴销的上游轴承座和下游轴承座之间观察到非等同的未对准。在枢轴销上观察到因被施加扭矩而产生的切向位移和/或因离心力而产生的径向位移，以及沿旋转轴线X的上游(AM)和下游(AV)之间的非对称位移。
这具有破坏性，因为其影响枢轴销的可靠性以及轴承的效率。
本发明的目的之一是为这些问题的至少一部分提供一种简单、有效和经济的方案。
为此，本发明提供了一种用于行星齿轮系的滑动轴承的枢轴销，所述枢轴销具有形成环绕所述枢轴销的轴向通道延伸的中心柄部的部分，以及轴向相对的圆周沟槽，所述圆周沟槽轴向开口(即，横向地)，从而为枢轴销提供柔性，并且使中心柄部的两个轴向相对的横向端部与枢轴销的两个悬臂横向部分径向地分离，每个圆周沟槽具有自由横向端以及：
-径向的至少一个宽度，
-至少一个深度，在该深度方向上，圆周沟槽在枢轴销中向内地延伸，从所述自由横向端到该沟槽底端，
该枢轴销的特征在于，所述圆周沟槽的至少一个具有所述宽度和/或所述深度，所述宽度和/或所述深度沿圆周方向变化。
通过因此有角度地改变由悬臂横向部件形成的至少一个柔性区域的宽度和/或深度，相对于具有圆周沟槽的枢轴销，修改了材料在枢轴销中的分布，所述圆周沟槽径向地以及沿其深度方向均匀地等同，需要记住的是，这些圆周沟槽可以降低枢轴销的刚度，以限制在枢轴销的活动表面及其轴承座之间的未对准。然而，已经证明了并非在所有方向上都需要柔性。因此，可以在不改变上述对准质量的情况下，减小在高度加热位置中的柔性区域中的该宽度和/或深度，以增加传导，并且从而降低有效区域的温度。已经发现了上述局部温度上升的一种原因与柔性区域中存在被捕集空气有关。所提议的方案解决了该问题。材料的缺乏限制了热传递，以及因此限制了热量的排出。
试验和测量已经证实了甚至可以局部地移除由上述柔性区域所赋予的柔性，甚至还提议了枢轴销的所述至少一个圆周沟槽应具有所述减小的宽度和/或深度，所述减小的宽度和/或深度在部分圆周上可等于零。这是用于构成一部分滑动轴承的枢轴销外表面的圆周。更通常地，所述宽度和/或深度当然可以与圆周的其余部分相比仅稍微多地局部地减小。
在这种情况下，进一步的试验和测量已证实了，在45°和110°之间的角扇区圆周的延伸的可等于零的所谓减小宽度和/或深度确保了在引导轴承座和良好散热之间的有利折衷。
在具有可比效果的情况下，如果单独地提供，或者如果这两个横向悬臂部件提供一种上述的方案，则上述的替代或补充方法也被证明是可能的：即至少一个圆周沟槽(即两个横向悬臂部件的圆周沟槽)为环形的，那么当然具有：
-沿圆周方向变化的深度，如果另一深度为常规的，
-或本身沿圆周方向变化的宽度。
因此，为了进一步促进这些热传递以及抗未对准影响的效率，此外建议上述的枢轴销应该为单件，其悬臂横向部分和其中心柄部应为整体件。
关于本发明还涉及的飞行器燃气涡轮发动机的行星齿轮系，现在提出了其将具有外齿圈以及行星小齿轮，所述行星小齿轮与中心小齿轮啮合以及与外齿圈啮合，并且被安装以在行星齿轮架上自由旋转，这些行星小齿轮每个都能够通过所述枢轴销环绕行星轴线(X)旋转，具有其全部或部分特征。
还提出了，该行星齿轮可另外包括向在所述行星小齿轮与所讨论的枢轴销之间的界面供油的设备。至少一个所述枢轴销然后将优选地具有径向外圆周表面，该径向外圆周表面将具有至少一个用于供给润滑剂液体的通道，所述宽度(l)和/或深度(P)在邻近该/这些通道并且成角度地定位在侧面上的枢轴销的横向区域中最小，当行星齿轮可旋转，因此其齿轮可以工作时，该侧面与润滑剂在外表面上流动(以下的方向S)朝向的方向相对。
这种行星齿轮是有效的，因为它使有关部件的预期对准方面的性能与热点的限制结合在一起，所述热点对部件的结构和对润滑剂都机械地有害。
至于同样也涉及的上述涡轮发动机，其可包括这种行星齿轮，所述行星齿轮的中心小齿轮可环绕涡轮发动机压气机的轴并旋转地固连到涡轮发动机压气机的轴。
特别地，这可能是外齿圈固连到低压压气机的外壳或静态环形环的情况。
替代地，所述行星齿轮架将固连到外壳。
如果在本发明因此特别地适用于的周转齿轮系中外齿圈被固定，行星齿轮系可被称为减速齿轮，由于输出速度(即行星齿轮架的输出速度)低于输入速度(即中心小齿轮的旋转驱动轴的输入速度)。
例如，行星齿轮架可连接到涡轮发动机上游(AM)的风机轮，其速度因此低于压气机轴的速度。
本发明介入的另一方面是用于制造滑动轴承枢轴销的方法。
事实上，根据发明人到目前为止的认知，还没有获得确定的任何方法用于良好地排出热量，甚至在该排出和始终有效地引导的轴承座之间的有利折衷。
这就是我们如何在此提出一种制造同样具有其全部或部分特征的上述枢轴销的方法，其中：
-在如上所述构成的第一枢轴销(称为讨论对象)上，除非其具有并不沿圆周方向变化的所述宽度和/或所述深度，否则枢轴销的温度场至少在至少一个横向悬臂部件的位置处由TEHD模型所确定，
-在该位置标识了至少一个区域，所述TEHD模型将所述至少一个区域表示为最高温度区域，然后
-在如上所述的第二枢轴销上，环绕其轴线(X1)并与最高温度的区域相对应地，成角度地定位所述宽度和/或所述深度为最小值的位置。
这种操作方式快速、简单和可靠。
应该指出的是，在润滑环境中的热流体动力法，即THD，包括确定在润滑剂液体中和构成接触的固体中的温度场，以及润滑膜中的流体动力压力场。为此，雷诺(Reynolds)方程(其主要参数为压力)与两个附加方程相关联：将可以确定流体中任何点的温度的能量方程以及将可以确定固体(轴、连杆、轴承等)中温度的傅立叶方程。当在问题的整体方案中除了纯热现象之外还考虑弹性和热弹性变形时，该模型被称为热弹性流体动力模型TEHD。不用说，只有当固体中的温度已知时，才能考虑固体的热变形。
在参考附图，阅读作为非穷尽示例的以下描述时，如有必要，将更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、特征和优点将变得显而易见，其中：
-图1是行星齿轮的前视图，
-图2是周转齿轮系的运动学示图，
-图3是滑动轴承的局部截面图，
-图4是涡轮发动机的纵向示图，
-图5是现有技术的枢轴销的透视图，
-图6、7是根据本发明的枢轴销的两个可能实施例，
-图8是图7的放大详细视图，
-图9是沿图7的IX-IX的轴向横剖视图，
-图10是安装在周转构造中的枢轴销的示图，
-图11是安装在行星结构中的枢轴销的示意图，以及
-图12比较了两种周转齿轮方案(在顶部)以及行星齿轮方案(在底部)。
图1和2示意性地示出了本发明所基于的行星齿轮1的结构。行星齿轮1通常包括内太阳齿轮2(也称为太阳齿轮)和外太阳齿轮3(也称为外齿圈)，这两个太阳齿轮同轴。内太阳齿轮或中心小齿轮2可环绕其X轴线旋转地移动，而外太阳齿轮3或外齿圈可被固定，反之亦然。行星齿轮1进一步包括被安装以在行星齿轮架6的枢轴销5上旋转地移动的行星齿轮或行星小齿轮4。每个行星齿轮4都与内太阳齿轮2和外太阳齿轮3啮合。行星齿轮架6被固定或能够通过枢轴销5环绕内太阳齿轮2和外太阳齿轮3的轴线X转动。入口可由内太阳齿轮2形成，并且出口可由行星齿轮架6形成。
行星齿轮架6例如旋转地耦接到叶轮(在涡轮螺旋桨发动机的情况下)或风机轮(在涡轮喷气发动机的情况下)。
在飞行器燃气涡轮发动机10中，行星齿轮系1更特别地用作减速器，以降低转子的转速，例如图4的鼓风机12，转子的转速独立于在下游轴向地耦接到至少一个压气机16的至少一个涡轮机14的转速，涡轮发动机也配备有所述压气机16。空气首先通过前进气口18，然后通过鼓风机12和压气机16。
中心小齿轮或内太阳齿轮2环绕压气机16的轴24然后旋转地固定到压气机16的轴24，如图1、4所示。特别地，行星齿轮系1可被安装在低压压气机16a内侧的径向形成的环形罩壳中，所述低压压气机16a被布置在鼓风机12的下游和高压压气机28b的上游(AM)。
如图1至3最佳地看出，每个行星齿轮4包括圆柱形内表面7，所述圆柱形内表面7被安装以环绕与行星齿轮架6相对应的枢轴销5的圆柱形表面8(外轴承座表面)枢转，从而形成滑动轴承。
因此，必须向这两个圆柱形表面7、8之间的界面9供油。为此，如图6所示，周转齿轮系1包括润滑剂供给设备13，所述润滑剂供给设备13连接到润滑剂源13a并包括一个也称为轴向通道的腔室15(图5的51)，所述腔室15基本沿相关枢轴销5的轴线X1延伸。腔室15的至少一个端部17连接到进油通道。如果仅一个端部17形成进油口，则堵塞另一端部。腔室15通常可以是圆柱形。它包括一个或多个部件，例如由径向延伸的中间隔板19分隔的这两个部件15a、15b(参见图9)。腔室15的横向端部17具有直径小于腔室15的轴向通道，其中至少一个这种通道形成进油口，如上所示。在腔室15的部分15a、10b之间提供连通的孔21穿过中心壁19。图5示出了一种常规的枢轴销50，与根据本发明的这些枢轴销5一样(参见图6-9)，其具有轴线X1的(基本)圆柱形外表面(对于枢轴销50标记为80以及对于枢轴销5标记为8)，所述圆柱形外表面适于与轴线X1的相关卫星小齿轮4的(基本)圆柱形内表面(图1中的7)一起形成滑动轴承。
分别标记为5、50的每个枢轴销具有形成分别标记为23、53的径向中心柄部的部分，所述径向中心柄部环绕分别标记为15、51的轴向通道延伸。正是在轴线X1周围，枢轴销适于沿通过将其在减速齿轮上安装所施加的方向S上旋转。此外，每个枢轴销都具有分别标记为25a、25b、55a的轴向相对的圆周沟槽，所述圆周沟槽轴向地(即横向地)开口，为枢轴销提供柔性(图5，枢轴销另一端的内侧不可见，因此仅提到标记55a)。这些圆周沟槽从分别标记为27a、27b、57a、57b的两个悬臂横向部分径向地分离分别标记为230a、230b、55a的两个横向端部件(另一个在图5中不可见)，每个都具有与中心柄部轴向地相对的圆周轴承表面231a、231b。
分别标记为8、80的径向外圆周表面具有与轴线X1平行的分别标记为29、59的细长进给狭槽，用于供给润滑剂液体。该狭槽与径向通道(图7的31)连通，所述径向通道与上述的轴向通道(15、51)连通。当周转齿轮系1运行时，从狭槽29、59流出的液体润滑剂被认为沿图5-7的方向S在外表面8、80上流动。
在现有技术的枢轴销50上，特别地在沟槽59上游沿圆周方向观察到其有效表面以及因此其外表面80的加热；图5中的区域61a、61b。
结果发现，通过被捕集在柔性区域(悬臂横向部件57a、57b)中的空气造成该局部温度上升。物质的缺乏限制了热传递以及因此限制了热量的排出。提醒一下，柔性区域中的凹槽(圆周沟槽，例如55a)降低了枢轴销的刚性，以减少在轴承的有效表面与其轴承座之间的未对准。然而，并非所有方向都需要柔性，因此可以限制柔性区域在高温上升区域中的范围，以增加传导，从而降低外圆周表面8、80上的整体温度。
这引导发明人设想本发明所涉及的以下方法：
首先，通过TEHD模型以及在例如标记50的枢轴销上，他们已经至少在悬臂横向部件57a、57b的至少一个的位置处确定了温度场，例如63a、63b。
接下来，它们在该(或每个)位置已经标识了TEHD模型表示为最高温度区域的至少一个区域，如图5中的630a、630b所示。
然后，它们已经干预了本发明的枢轴销5，使得用根据现有技术修改的至少一个圆周沟槽25a和/或25b制造所述枢轴销，一方面特别地图5，如在此结合图6更具体地呈现的两个实施例中，以及另一方面图7、9。
在详述该修改之前，还应注意的是，在图9中，每个圆周沟槽25a、25b具有(其也可以在现有技术的枢轴销50上或图6的枢轴销上看到)分别标记为250a、250b的自由横向端，其被定位在所考虑的悬臂横向部件27a或27b的相应自由端处。
每个圆周沟槽还具有：
-至少一个深度P，在该深度方向上(如图9中对于沟槽25a的D)，圆周沟槽在枢轴销中向内地延伸，从自由端(例如250a)到底端，例如33a(也参见对于沟槽25b的标记33b)，
-以及至少一个宽度l(根据沟槽的形状，其可被视为截面或直径)。
因此，根据在枢轴销的圆周上所考虑的位置，所提议的方案用于改变柔性区域的这些宽度和/或深度。
粗略地说，圆周沟槽延伸的方向(例如D)为轴向的(平行于轴线X1)。更精细地，可以注意到向内几度的径向倾斜。
在任何情况下，导致本发明方案的修改包括枢轴销5的制造，使得至少一个圆周沟槽25a或25b具有沿圆周方向变化的所述宽度和/或所述深度，以便例如在图8、9所示的两个位置中：
-P1≤P≤P2，和/或，
-l1≤l≤l2，
悬臂横向部件27a、27b的宽度和/或深度相应地变化。
如图所示，此外提议环绕所述轴线X1，并对应于最高温度的区域630a和/或630b，成角度地定位所述宽度和/或深度最小的地方。
因此，考虑到该提议已应用于图6-8，这些位置邻近润滑剂供给狭槽29有角度地定位。进一步提议的是，该(这些)最小宽度和/或深度区域和/或方向应对应于并不特别地需要柔性的区域或方向。
实际上，在图6所示的方案中，存在减少至少圆周沟槽25a的一部分的宽度和深度的选择，其可能为零(l＝0；P＝0)。
因此，在包括狭槽29区域的角扇区A上，所述角扇区A在枢轴销的轴向长度上考虑，枢轴销5至少在一个横向端缺少其横向悬臂部件(这里为27a)的一部分，因为在该示例中圆周沟槽25a的一部分因此不再存在。其由枢轴销的固体物质所占据。
优选地，为了结合易制造性、可靠性以及在降低热应力方面的效率，提议可以为零的所述减小的宽度和/或深度(l、P)在角扇区A上延伸，所述角扇区A包括沿圆周方向的45°到110°之间。
在可能为零的所述减小的宽度和深度(l，P)处，图6中标记为35的该区域的大部分，甚至其全部，将优选地(直接)在狭槽29附近有角度地在侧面上延伸，当周转齿轮系工作时(其齿轮可旋转)，该侧面与润滑剂在外表面8上流动(S方向)朝向的方向相对，考虑到图5中标识的区域63a、63b。
在图7-9所示的方案中，选择了至少一个圆周沟槽(如25a)的(至少)一部分的深度(P1≤P≤P2)。除底部外，在33a中，沟槽宽度可以恒定(例如，l＝l1)。
在该方案中，相关的所述(每个)圆周沟槽以及所述(每个)悬臂横向部件(此处为27a)可以保持环形。
图7-9中的方案可以是先前方案的替代方案或互补方案：在枢轴销的另一端完成。
出于如上所述的相同技术原因，提议在同一角扇区A上具有所述最小深度(P＝P1；图8)：
-优选地沿圆周方向在45°和110°之间，
-以及在该扇区的大部分，甚至其全部，使所述最小深度(P)优选地(直接)在狭槽29附近有角度地在侧面上延伸，当枢轴销工作时，该侧面与润滑剂在外表面8上流动(S方向)朝向的方向相对，考虑到图5中标识的区域63a、63b。
在具有热约束的位置实现枢轴销的材料连续性应促进热传递以及因此降低外圆周表面8上的温度，而在需要时不干扰对准中对柔性的需求。
因此，为了进一步促进这些热传递和抗未对准影响的效率，此外建议上述的枢轴销应为整体件，其悬臂横向部件27a、27b及其中心柄部23为整体件。
图10和12(在顶部)再次示出了枢轴销组件5在周转结构中的情况，即，在中心小齿轮2可移动的情况下，但外齿圈3被固定，与压气机16(特别是低压压气机16a)的外壳或静态环形壳体26集成在一起；参见以上的图12，其中弹簧连接81将环形壳体26连接到半环3a、3b。如图所示，在每个枢轴销5上都施加了因被施加扭矩而产生的切向力ET，以及因离心力而产生的径向力ER。
在图11中，示出了在行星结构中安装枢轴销5的另一种应用情况，即在中心小齿轮2和外齿圈3都能够环绕压气机16a，特别是低压压气机的轴线X旋转的情况下。如图所示，在每个枢轴销5上施加了由于被施加扭矩而产生的切向力ET。这种情况可能是开式转子或双鼓风机的情况。
图12比较了具有周转齿轮系的方案，其中：
-在顶部，图中示出了一种移动行星齿轮架以及固定冠部的方案，
-在底部，行星齿轮是这样，使得行星齿轮架6被固定(与外壳或静态环形壳体28相对)并且外圈齿轮可移动(该方案也称为行星减速机构方案)。
结合一些先前的附图，我们在此发现共有的是承载行星齿轮4、内太阳齿轮2和外太阳齿轮的行星齿轮架6，所述内太阳齿轮2和外太阳齿轮在此分别位于相对于旋转轴线X的上游和下游半环3a、3b中。内太阳齿轮2接合轴向轴24，在示例中为低压压气机的轴。轴承71、73支撑并轴向地引导鼓风机12。
在顶部方案中，通过由轴承71、73支撑和引导的轴向上游延伸部75，行星齿轮架6接合鼓风机12，并添加有在此处连接到上游半冠部3a的固定冠部齿轮架。
在下部方案中，外太阳齿轮(半环3a、3b)通过由轴承71、73支撑和引导的上游轴向延伸部77接合鼓风机12。行星齿轮架6被固定(与静态环形壳体28的弹簧连接79)。

Claims (10)

1.一种用于周转齿轮系的滑动轴承的枢轴销(5)，所述枢轴销具有轴线(X1)以及圆周，所述枢轴销能够绕所述轴线(X1)旋转，并且进一步具有：
-形成环绕所述枢轴销的轴向通道(15)延伸的中心柄部的部分(23)，以及
-轴向相对的圆周沟槽(25a、25b)，其横向地开口，并且使中心柄部的两个轴向相对的横向端部(230a、230b)与枢轴销的两个悬臂横向部分(27a、27b)径向地分离，每个圆周沟槽具有自由横向端(250a、250b)，以及：
--径向的至少一个宽度(l)，
--以及至少一个深度(P)，在该深度方向上，圆周沟槽在枢轴销中向内地延伸，从所述自由横向端到底端(33a)，
其特征在于，所述圆周沟槽(25a、25b)的至少一个具有：
-在一部分圆周上等于零的所述一种宽度(l)，和/或，
-在大部分圆周上恒定并且相对于在小部分圆周上的所述恒定宽度(l)减小的所述一个宽度(l)，和/或，
-沿圆周变化的所述一个深度(P)。
2.根据权利要求1所述的枢轴销(5)，其特征在于，所述枢轴销(5)为整体件，其中所述中心柄部(23)和所述悬臂横向部件(27a、27b)为整体件。
3.根据权利要求1或2所述的枢轴销(5)，其特征在于，所述零或所述减小的宽度和/或沿圆周变化的所述深度在包括沿圆周方向的45°到110°之间的角扇区(A)上延伸。
4.根据先前权利要求任一项所述的枢轴销(5)，其特征在于，所述圆周沟槽(25a、25b)的至少一个为环形。
5.一种飞行器燃气涡轮发动机的行星齿轮系，包括外齿圈(3)以及行星小齿轮(4)，所述行星小齿轮(4)与中心小齿轮(2)啮合以及与外齿圈(3)啮合，并且每个都被安装以在行星齿轮架(6)上自由旋转，这些行星小齿轮(4)能够经由根据权利1至4任一项所述的枢轴销(5)环绕行星轴线(X1)旋转。
6.根据权利要求5所述的齿轮系(1)，进一步包括向在所述行星小齿轮(4)与所述枢轴销(5)之间的界面(9)供油的设备，其特征在于，所述枢轴销(5)具有径向外圆周表面(8)，其具有至少一个用于供给润滑剂液体的通道(29)，所述宽度(l)和/或深度(P)在邻近所述至少一个通道(29)并且成角度地定位在侧面上的枢轴销的横向区域(61a、61b)中最小，当周转齿轮系能够旋转时，该侧面与润滑剂在径向外圆周表面(8)上流动(S方向)朝向的方向相对。
7.一种飞行器燃气轮机发动机，包括根据权利要求5或6所述的行星齿轮系，所述行星齿轮系的中心小齿轮(2)环绕涡轮发动机的压气机的轴(24)旋转并固连到涡轮发动机的压气机的轴(24)。
8.根据权利要求7所述的涡轮发动机，其中，外齿圈(3)固连到所述压气机的外壳或静态环形壳体(26)，所述压气机为低压压气机(16a)。
9.根据权利要求7所述的涡轮发动机，其中，行星齿轮架(6)固连到外壳或静态环形壳体(28)。
10.一种用于制造周转齿轮系滑动轴承的枢轴销(5)的方法，所述枢轴销具有轴线(X1)，所述枢轴销能够绕所述轴线(X1)旋转，以及：
-形成环绕所述枢轴销的轴向通道(15)延伸的中心柄部的部分(23)，以及
-轴向相对的圆周沟槽(25a、25b)，其横向地开口，并且使中心柄部的两个轴向相对的横向端部(230a、230b)与枢轴销的两个悬臂横向部分(27a、27b)径向地分离，每个圆周沟槽具有自由横向端(250a、250b)，以及：
--径向的至少一个宽度(l)，
--以及至少一个深度(P)，在该深度的方向上，圆周沟槽在枢轴销中向内地延伸，从所述自由横向端到底端(33a)，
沿圆周方向变化的所述宽度(l)和/或所述深度(P)，在所述方法中：
-至少在参考枢轴销(50)的至少一个横向悬臂部件(57a、57b)的位置处，通过一种被称为TEHD的热弹性流体力学模型确定所述参考枢轴销(50)的温度场，
-在该位置，标识了至少一个区域，所述TEHD模型将所述至少一个区域表示为最高温度区域(61a、61b)，并且
-通过环绕所述轴线(X1)并与最高温度的区域相对应地，有角度地定位所述宽度(l)和/或所述深度(P)为最小值的位置，制成所述枢轴销(5)。
CN201880059166.7A 2017-09-12 2018-09-12 滑动轴承的枢轴和齿轮系 Active CN111094794B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1758421 2017-09-12
FR1758421A FR3071026B1 (fr) 2017-09-12 2017-09-12 Pivot pour palier lisse et train d'engrenages
PCT/FR2018/052236 WO2019053373A1 (fr) 2017-09-12 2018-09-12 Pivot pour palier lisse et train d'engrenages

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111094794A true CN111094794A (zh) 2020-05-01
CN111094794B CN111094794B (zh) 2023-01-03

Family

ID=60765785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880059166.7A Active CN111094794B (zh) 2017-09-12 2018-09-12 滑动轴承的枢轴和齿轮系

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11187159B2 (zh)
EP (1) EP3682140B1 (zh)
CN (1) CN111094794B (zh)
FR (1) FR3071026B1 (zh)
WO (1) WO2019053373A1 (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102422052A (zh) * 2009-04-23 2012-04-18 蒂姆肯公司 具有部分一体式柔性销组件的行星齿轮系统
US20120309582A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Mccune Michael E Journal pin for gear system
WO2013035865A1 (ja) * 2011-09-07 2013-03-14 住友重機械工業株式会社 風力発電用の増速機
CN103216610A (zh) * 2012-01-18 2013-07-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于行星齿轮组的润滑系统
FR2991421A1 (fr) * 2012-05-30 2013-12-06 Snecma Reducteur a train epicycloidal avec axes de satellites montes sur roulements
CN203488639U (zh) * 2013-09-06 2014-03-19 株洲高精传动技术有限公司 柔性销轴以及行星齿轮均载装置
CN104603504A (zh) * 2012-09-04 2015-05-06 伊斯帕诺-絮扎公司 行星减速齿轮,尤其用于涡轮机
CN104769314A (zh) * 2012-10-11 2015-07-08 丹尼尔和科菲森梅克尼齐有限公司 行星齿轮装置
CN104981632A (zh) * 2013-02-08 2015-10-14 舍弗勒技术股份两合公司 行星传动机构中的行星齿轮支承装置
US20150330498A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planet pin for the lubrication of planetary bearings
US20170108113A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-20 General Electric Company Planet gearbox with cylindrical roller bearing with under race lube scheme

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6964155B2 (en) * 2002-12-30 2005-11-15 United Technologies Corporation Turbofan engine comprising an spicyclic transmission having bearing journals
US8333678B2 (en) * 2009-06-26 2012-12-18 United Technologies Corporation Epicyclic gear system with load share reduction
ITTO20111202A1 (it) * 2011-12-23 2013-06-24 Avio Spa Rotismo epicicloidale
US10683773B2 (en) * 2018-05-25 2020-06-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Planetary gearbox having compliant journal bearings
US10851671B2 (en) * 2019-03-29 2020-12-01 Pratt & Whitney Canada Corp. Bending stiffening feature used for compliant journal bearing

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102422052A (zh) * 2009-04-23 2012-04-18 蒂姆肯公司 具有部分一体式柔性销组件的行星齿轮系统
US20120309582A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Mccune Michael E Journal pin for gear system
WO2013035865A1 (ja) * 2011-09-07 2013-03-14 住友重機械工業株式会社 風力発電用の増速機
CN103216610A (zh) * 2012-01-18 2013-07-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于行星齿轮组的润滑系统
FR2991421A1 (fr) * 2012-05-30 2013-12-06 Snecma Reducteur a train epicycloidal avec axes de satellites montes sur roulements
CN104603504A (zh) * 2012-09-04 2015-05-06 伊斯帕诺-絮扎公司 行星减速齿轮,尤其用于涡轮机
CN104769314A (zh) * 2012-10-11 2015-07-08 丹尼尔和科菲森梅克尼齐有限公司 行星齿轮装置
CN104981632A (zh) * 2013-02-08 2015-10-14 舍弗勒技术股份两合公司 行星传动机构中的行星齿轮支承装置
CN203488639U (zh) * 2013-09-06 2014-03-19 株洲高精传动技术有限公司 柔性销轴以及行星齿轮均载装置
US20150330498A1 (en) * 2014-05-14 2015-11-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Planet pin for the lubrication of planetary bearings
US20170108113A1 (en) * 2015-10-19 2017-04-20 General Electric Company Planet gearbox with cylindrical roller bearing with under race lube scheme
CN107013669A (zh) * 2015-10-19 2017-08-04 通用电气公司 带有座圈内润滑设计的圆柱滚子轴承的行星齿轮箱

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王立华等: "新型高摩擦式防滑差速器的运动几何分析", 《机械研究与应用》 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3682140A1 (fr) 2020-07-22
US20200300172A1 (en) 2020-09-24
EP3682140B1 (fr) 2022-10-26
CN111094794B (zh) 2023-01-03
WO2019053373A1 (fr) 2019-03-21
FR3071026B1 (fr) 2020-02-28
FR3071026A1 (fr) 2019-03-15
US11187159B2 (en) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111094792B (zh) 滑动轴承的枢轴以及具有降低热应力的齿轮组
CN111094793B (zh) 枢轴和齿轮系
US8657573B2 (en) Circumferential sealing arrangement
US8899916B2 (en) Torque frame and asymmetric journal bearing for fan drive gear system
EP3068980B1 (en) Non-linear bumper bearings
JP6329606B2 (ja) 遊星動力ギヤボックスの静止対回転オイル移送供給のための方法およびシステム
CN108700121B (zh) 用于包括含润滑装置的至少一个卫星轴承的行星减速齿轮组的组件
US10161446B2 (en) Plain self-centering bearing
US11624325B2 (en) Face seal arrangement for reduced force and pressure
CN103597227A (zh) 涡轮增压器的轴承装置
EP3447249B1 (en) Sealing configurations with active cooling features
US20180142733A1 (en) Device with a torque-proof first structural component and a second structural component that is connected to the first structural component in a rotable manner at least in certain areas
CN110486101A (zh) 可变刚度静态结构
JP6452010B2 (ja) 軸受装置、及び回転機械
JP2017194157A (ja) 固定部品と回転部品との間で油を移送するための油移送ユニット
CN111094794B (zh) 滑动轴承的枢轴和齿轮系
EP3730745B1 (en) Rotating leaf spring seal
EP4006310A1 (en) Face seal arrangement with reduced balance ratio
JP2020098022A (ja) 半径方向に変位可能なブラシシール
CN111156246A (zh) 滚子轴承组件
JP2009204073A (ja) 軸受装置及び回転機械
EP3910166B1 (en) Radial seal arrangement
US11542826B2 (en) Labyrinth seals
US20230193774A1 (en) Labyrinth seal
CN114382593A (zh) 涡轮机和齿轮组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant