CN112303206B - 一种面齿轮支撑结构及传动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面齿轮支撑结构，所述面齿轮支撑结构包括面齿轮、径向支撑和轴向支撑，所述径向支撑设于所述面齿轮的轮体外侧，且径向支撑与面齿轮的轮体之间设有滚子，所述轴向支撑设于所述面齿轮的轮体端部，且轴向支撑与面齿轮的轮体之间设有滚子。本发明还公开了一种面齿轮传动结构，所述传动结构包括上述的面齿轮支撑结构。本发明具有体积小、重量轻、装配误差小等优点。

Description

一种面齿轮支撑结构及传动结构
技术领域
本发明涉及面齿轮传动技术领域，具体涉及一种面齿轮支撑结构及传动结构。
背景技术
面齿轮传动(Face Gear Drive)是一种圆柱齿轮和面齿轮相啮合的传动，面齿轮传动具有结构紧凑、功重比高、传动比大、安装维护简便等优点，在航空发动机的传动系统设计和应用中有着不可比拟的优势。
在现有的面齿轮传动系统设计时，支撑方式大多是采用传统的轴承去支撑面齿轮，这种方式会进一步加大传动装置的体积与重量，不适合对功重比要求极为苛刻的航空齿轮传动实际工程应用，同时还存在面齿轮与支撑轴承的装配误差大的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种体积小、重量轻、装配误差小、利用面齿轮轮体直接作为轴承的一部分的面齿轮支撑结构及传动结构。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种面齿轮支撑结构，所述面齿轮支撑结构包括面齿轮、径向支撑和轴向支撑，所述径向支撑设于所述面齿轮的轮体外侧，且径向支撑与面齿轮的轮体之间设有滚子，所述轴向支撑设于所述面齿轮的轮体端部，且轴向支撑与面齿轮的轮体之间设有滚子。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述轴向支撑上设有第二滚道，所述面齿轮的轮体端部设有第三滚道，所述第二滚道和第三滚道之间设有若干第二滚子，所述第二滚子同时与第二滚道和第三滚道接触。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述第二滚道和第三滚道之间设有第二保持架，所述第二保持架上设有使所述第二滚子等间距分布的第二滚子孔。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述径向支撑上设有第一滚道，所述面齿轮的轮体外侧设有第四滚道，所述第一滚道和第四滚道之间设有若干第一滚子，所述第一滚子同时与第一滚道和第四滚道接触。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述第一滚道和第四滚道之间设有第一保持架，所述第一保持架上设有使所述第一滚子等间距分布的第一滚子孔。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述轴向支撑和所述径向支撑固定连接。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述径向支撑上设有与所述轴向支撑相配合的阶梯轴。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述径向支撑和轴向支撑通过螺栓固定连接，径向支撑上设有沉头孔，轴向支撑上设有与所述沉头孔相对应的螺纹孔，所述螺栓依次穿过所述沉头孔和螺纹孔进行固定。
上述的面齿轮支撑结构，优选的，所述轴向支撑设于所述面齿轮的轮体上没有布置齿牙的一端。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种面齿轮传动结构，所述传动结构包括上述的面齿轮支撑结构。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.本发明的面齿轮支撑结构将面齿轮轮体直接作为轴承的一部分，有效降低了质量，并减小了体积，在轴向方向上设有轴向支撑与面齿轮配合，使面齿轮轮体作为轴圈通过滚子与相应支撑形成支撑结构，将面齿轮轮体和支撑轴承进行同步设计，缩短了轴向方向上的长度，更有利于面齿轮传动结构在航空发动机传动系统中的推广和应用。
2.本发明的面齿轮支撑结构利用径向支撑、面齿轮轮体外侧和设于二者之间的滚子形成深沟球轴承结构承担径向力，利用轴向支撑、面齿轮轮体端部和设于二者之间的滚子形成推力球轴承结构承担轴向力，从而能够稳定支撑面齿轮，深沟球轴承结构和推力球轴承结构形成配合，能够有效承担各方向的载荷，进一步提升了支撑效果，采用轴向支撑和径向支撑两个零件，防止在装配的过程中滚子无法装配进入相应的滚道。
3.本发明中的支撑结构不用额外添加润滑油来实现滚子的润滑，可以直接利用喷油嘴提供给面齿轮啮合轮齿的润滑油实现润滑功能。
4.本发明的面齿轮支撑结构没有轴承内圈与面齿轮的配合，由于使面齿轮轮体作为轴承的内圈通过滚子与对应的轴承外圈形成支撑结构，将面齿轮轮体和支撑轴承进行同步设计，减小了误差。
5.本发明的传动结构包含了上述面齿轮支撑结构，因此具备上述面齿轮支撑结构所具备的优点。
附图说明
图1是实施例的面齿轮支撑结构的剖视图。
图2是实施例的面齿轮支撑结构的立体结构示意图(未示出面齿轮)。
图3是实施例中第一保持架的立体结构示意图。
图4是实施例中第二保持架的立体结构示意图。
图5是实施例中径向支撑的立体结构示意图。
图6是实施例中轴向支撑的立体结构示意图。
图7是实施例中面齿轮的剖视图。
图例说明：
1、轴向支撑；2、径向支撑；3、面齿轮；4、第一滚子；5、第一保持架；6、第二滚子；7、第二保持架；8、螺栓；9、第一滚子孔；10、第二滚子孔；11、阶梯轴；12、第一滚道；13、沉头孔；14、第二滚道；15、螺纹孔；16、第三滚道；17、第四滚道。
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做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
如图1和图2所示，本实施例的面齿轮支撑结构，面齿轮支撑结构包括面齿轮3、径向支撑2和轴向支撑1，径向支撑2设于面齿轮3的轮体外侧，且径向支撑2与面齿轮3的轮体之间设有滚子，轴向支撑1设于面齿轮3的轮体端部，且轴向支撑1与面齿轮3的轮体之间设有滚子。具体的，面齿轮3包括齿牙和轮体，齿牙设置于面齿轮3轮体上表面的内圈，轮体的周围及外圈的下表面均可进行适应性的加工。面齿轮3的轮体直接作为轴承的一部分，减小传动装置的同时降低其重量，径向支撑2、面齿轮3的轮体外侧和设于二者之间的滚子形成深沟球轴承结构承担径向力，轴向支撑1、面齿轮3的轮体端部和设于二者之间的滚子形成推力球轴承结构承担轴向力，二者配合去承受面齿轮3的轴向与径向载荷，支撑效果好，由于将面齿轮3轮体和支撑轴承进行一体化设计，还减小了装配误差，因此本实施例的支撑结构适合于对功重比要求苛刻的航空齿轮传动工程应用。
如图6和图7所示，本实施例中，轴向支撑1上设有第二滚道14，面齿轮3的轮体端部设有第三滚道16，第二滚道14和第三滚道16之间设有若干第二滚子6，第二滚子6同时与第二滚道14和第三滚道16接触。具体的，第二滚道14设于轴向支撑1的上表面，第三滚道16设于面齿轮3轮体的下表面，第二滚道14和第三滚道16的位置相对应，以使第二滚子6能够同时与第二滚道14和第三滚道16接触贴合，保证第二滚子6的流畅转动。
如图4所示，本实施例中，第二滚道14和第三滚道16之间设有第二保持架7，第二保持架7上设有使第二滚子6等间距分布的第二滚子孔10。具体的，第二保持架7上的第二滚子孔10等间距布置以使第二滚子6等间距分离。
如图5和图7所示，本实施例中，径向支撑2上设有第一滚道12，面齿轮3的轮体外侧设有第四滚道17，第一滚道12和第四滚道17之间设有若干第一滚子4，第一滚子4同时与第一滚道12和第四滚道17接触。具体的，第一滚道12设于径向支撑2的内表面，第四滚道17设于面齿轮3轮体的外侧面，第一滚道12和第四滚道17的位置相对应，以使第一滚子4能够同时与第一滚道12和第四滚道17接触贴合，保证第一滚子4的流畅转动。
如图3所示，本实施例中，第一滚道12和第四滚道17之间设有第一保持架5，第一保持架5上设有使第一滚子4等间距分布的第一滚子孔9。具体的，第一保持架5上的第一滚子孔9等间距布置以使第一滚子4等间距分离。
如图1所示，本实施例中，轴向支撑1和径向支撑2固定连接。具体的，径向支撑2和轴向支撑1通过螺栓8固定连接，径向支撑2上设有沉头孔13，轴向支撑1上设有与沉头孔13相对应的螺纹孔15，螺栓8依次穿过沉头孔13和螺纹孔15进行固定。为保证各个方向稳固固定，沉头孔13和螺纹孔15等间距布置有多个。将轴向支撑1和径向支撑2安装在一起形成一体，承担不同方向上的受力，使作用发挥更大。
如图5和图6所示，本实施例中，径向支撑2上设有与轴向支撑1相配合的阶梯轴11。具体的，径向支撑2上部的内径小于径向支撑2下部的内径，从而形成阶梯轴11结构。阶梯轴11结构有利于径向支撑2和轴向支撑1准确配合对正，径向支撑2和轴向支撑1由阶梯轴11定位，同时使用阶梯轴11使得径向支撑2有着更高的轴向精度，使径向支撑2上的第一滚道12有着更长的使用寿命，防止径向支撑2承受轴向力造成损坏。
本实施例中，轴向支撑1设于面齿轮3的轮体上没有布置齿牙的一端。具体的，本实施例中面齿轮3的齿牙设置于轮体上表面的内侧，因此轴向支撑1设于面齿轮3的下端，以避免对传动装置中与面齿轮3啮合的部件造成干涉。
本实施例的一种传动结构，包括有上述的面齿轮支撑结构。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种面齿轮支撑结构，其特征在于：所述面齿轮支撑结构包括面齿轮(3)、径向支撑(2)和轴向支撑(1)，所述径向支撑(2)设于所述面齿轮(3)的轮体外侧，且径向支撑(2)与面齿轮(3)的轮体之间设有滚子，所述轴向支撑(1)设于所述面齿轮(3)的轮体端部，且轴向支撑(1)与面齿轮(3)的轮体之间设有滚子；
所述轴向支撑(1)上设有第二滚道(14)，所述面齿轮(3)的轮体端部设有第三滚道(16)，所述第二滚道(14)和第三滚道(16)之间设有若干第二滚子(6)，所述第二滚子(6)同时与第二滚道(14)和第三滚道(16)接触；
所述径向支撑(2)上设有第一滚道(12)，所述面齿轮(3)的轮体外侧设有第四滚道(17)，所述第一滚道(12)和第四滚道(17)之间设有若干第一滚子(4)，所述第一滚子(4)同时与第一滚道(12)和第四滚道(17)接触；
所述径向支撑(2)和轴向支撑(1)通过螺栓(8)固定连接；
所述径向支撑(2)上设有与所述轴向支撑(1)相配合的阶梯轴(11)，径向支撑(2)上部的内径小于径向支撑(2)下部的内径，从而形成阶梯轴(11)结构。
2.根据权利要求1所述的面齿轮支撑结构，其特征在于：所述第二滚道(14)和第三滚道(16)之间设有第二保持架(7)，所述第二保持架(7)上设有使所述第二滚子(6)等间距分布的第二滚子孔(10)。
3.根据权利要求1所述的面齿轮支撑结构，其特征在于：所述第一滚道(12)和第四滚道(17)之间设有第一保持架(5)，所述第一保持架(5)上设有使所述第一滚子(4)等间距分布的第一滚子孔(9)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的面齿轮支撑结构，其特征在于：径向支撑(2)上设有沉头孔(13)，轴向支撑(1)上设有与所述沉头孔(13)相对应的螺纹孔(15)，所述螺栓(8)依次穿过所述沉头孔(13)和螺纹孔(15)进行固定。
5.根据权利要求1至3任一项所述的面齿轮支撑结构，其特征在于：所述轴向支撑(1)设于所述面齿轮(3)的轮体上没有布置齿牙的一端。
6.一种传动结构，其特征在于：所述传动结构包括如权利要求1至5任一项所述的面齿轮支撑结构。
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