CN113431889A - 输出轴承送油机构、中间减速器及直升机 - Google Patents

输出轴承送油机构、中间减速器及直升机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种输出轴承送油机构，润滑油储存于机匣的机匣油池内，直升机中间减速器输入轴啮合并驱动齿轮旋转以带动机匣油池内的润滑油飞溅，集油装置收集随齿轮飞溅的润滑油并导入导油结构内，导油结构内的润滑油在齿轮轴高速旋转形成的离心力的作用下将润滑油引导至端盖油槽内，润滑油进而进入轴承内对轴承进行润滑并回流至机匣油池内。本申请各部件结构简单、装配十分可靠且铸造工艺性好，在合理利用空间的同时，又起到减重作用；充分利用输出轴承旋转带来的离心力作用，使得润滑油沿着特定方向流动，润滑效果好：送油结构都是处于输出轴内部，相应的缩短了输出齿轮轴长度，降低了中间减速器的重量。本发明还公开了一种中间减速器和直升机。

Description

输出轴承送油机构、中间减速器及直升机
技术领域
本发明涉及轴承润滑技术领域，特别地，涉及一种输出轴承送油机构。此外，本发明还涉及一种包括上述输出轴承送油机构的中间减速器和直升机。
背景技术
直升机的中间减速器的输入轴线与输出轴线的夹角通常为钝角，其输出端上翘，输出轴承位置较高，润滑较为困难，但输出轴承是直升机中间减速器的关键零部件，其性能的好坏直接影响到中间减速器的使用寿命和可靠性，而优良的润滑设计是提高轴承使用寿命和可靠性的重要保障，同时也对中间减速器零件数量、整机重量等指标产生影响。
现有的中间减速器通常采用飞溅润滑的方式，没有滑油泵，因此，现有的中间减速器输出轴承的润滑结构主要采用油兜和螺旋油套相互配合的送油方式，即通过在中间减速器机匣或输出端盖顶部设计收集滑油的专用油兜，由油兜收集随齿轮飞溅起来的滑油，然后由中间减速器机匣和输出端盖上的专用油路流到安装在齿轮轴上的螺旋油套，再利用螺旋油套的导油作用将滑油送至中间减速器的输出轴承处润滑，但油兜和螺旋油套相互配合的送油方式存在以下缺点：一是机匣和端盖的结构设计复杂，需要在机匣、端盖上布置专用的集油油兜槽和油路，各部件之间装配麻烦；二是需要采用螺旋油套送油，油套的尺寸较长，轴承跨距大，对应的输出齿轮轴体长度需加长，增加了中间减速器的重量。
发明内容
本发明提供了一种输出轴承送油机构、中间减速器及直升机，以解决现有的中间减速器中轴承的送油方式存在的机匣和端盖的结构设计复杂、各部件之间装配麻烦且增加了中间减速器的重量的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种输出轴承送油机构，用于直升机中间减速器输出轴承的润滑，包括机匣、齿轮轴、轴承和端盖，机匣和端盖连接，齿轮轴设置于机匣内并通过轴承与端盖转动连接，机匣内设置有用于储存润滑油的机匣油池，齿轮轴包括输出轴和齿轮，直升机中间减速器输入轴啮合并驱动齿轮旋转以带动机匣油池内的润滑油飞溅，直升机中间减速器输入轴轴线与齿轮轴轴线呈钝角布设，输出轴承送油机构还包括布设于输出轴的内腔并随输出轴旋转的导油结构以及设置于导油结构的输入端的集油装置，集油装置用于收集飞溅的润滑油并导入至导油结构内，导油结构用于通过旋转离心作用将进入的润滑油沿导油结构的轴向贴合于内壁面流动并导入至端盖的端盖油槽内，进而使润滑油通过端盖油槽流向轴承以实现对轴承的润滑。
进一步地，导油结构的内孔形状呈径向尺寸由输入端向输出端方向逐渐增大的的锥体形状；或者导油结构的内壁面开设有由导油结构的输入端螺旋延伸至导油结构的输出端的螺旋槽，且螺旋槽的旋转方向和输出轴的旋转方向相同；或者导油结构的内壁面开设有沿输出轴的轴向布设的导向槽，导向槽的槽深由导油结构的输入端到导油结构的输出端逐渐增大。
进一步地，集油装置包括用于收集润滑油的集油槽以及用于将集油槽内的润滑油导出的导油管，导油管分别与导油结构和集油槽相连通。
进一步地，集油槽的两端分别设置有安装法兰和内螺纹，集油槽通过安装法兰固定连接于机匣的内侧壁上，导油管的进油端设置有与内螺纹螺纹连接的外螺纹，集油槽通过内螺纹与导油管的外螺纹连接，导油管的出油端与导油结构的输入端相连通。
进一步地，输出轴承送油机构还包括法兰盘和锁紧螺母，法兰盘安装于输出轴上，锁紧螺母和法兰盘连接并用于将法兰盘锁紧于输出轴上。
进一步地，导油结构的输出端设有周向均匀布设的多个导油孔，输出轴设有与导油孔对应设置的出油孔，导油孔与出油孔一一对应布设，法兰盘和齿轮轴的之间设有与出油孔对应设置的导油空腔，集油装置、导油结构、导油孔、出油孔、导油空腔、端盖油槽、轴承和机匣油池依次连通以形成导油回路。
进一步地，输出轴承送油机构还包括第一O形圈、第二O形圈以及设置于第一O形圈和第二O形圈之间的花键副，花键副靠近导油空腔的一侧的输出轴上设有用于安装第一O形圈的第一O形圈槽，花键副靠近锁紧螺母的一侧的法兰盘上设有用于安装第二O形圈的第二O形圈槽。
进一步地，输出轴承送油机构还包括设置于法兰盘与端盖之间并用于密封端盖油槽的唇形油封。
进一步地，轴承为双列圆锥滚子轴承。
根据本发明的另一方面，还提供了一种中间减速器，其包括上述输出轴承送油机构。
根据本发明的另一方面，还提供了一种直升机，其包括上述中间减速器。
本发明具有以下有益效果：
本发明的输出轴承送油机构，首先将润滑油储存于机匣的机匣油池内，直升机中间减速器输入轴啮合并驱动齿轮旋转以带动机匣油池内的润滑油飞溅，集油装置收集机匣油池内随齿轮飞溅的润滑油并导入导油结构内，导油结构内的润滑油在齿轮轴高速旋转形成的离心力作用下运动，以将润滑油引导至端盖油槽内，端盖油槽内的润滑油进入轴承对轴承进行润滑后回流至机匣油池内。本申请各部件结构简单，装配十分可靠，在合理利用空间的同时，还具有减重设计，例如内空和各种空孔，既形成油路，又起到减重作用；机匣和端盖铸件不需要在铸件上设计油兜，不在额外占用空间、结构简单且铸造工艺性好；输出轴承布设位置处于中间减速器的高位，润滑油难以到达，润滑困难，本申请充分利用输出轴承旋转带来的离心力作用，使得润滑油沿着特定方向克服重力向上贴壁流动，润滑效果好：在采用螺旋油套送油时，油套的尺寸较长，轴承跨距大，对应的输出齿轮轴体长度需加长，增加了中间减速器的重量，本发明的送油结构都是处于输出轴内部，相应的缩短了输出齿轮轴长度，降低了中间减速器的重量。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的输出轴承送油机构的结构示意图；
图2是本发明优选实施例的输出轴承送油机构的集油装置的结构示意图。
图例说明。
1、机匣；2、齿轮轴；3、集油装置；4、导油结构；5、轴承；6、端盖；7、唇形油封；8、法兰盘；9、锁紧螺母；10、第二O形圈；11、润滑油；12、第一O形圈；13、集油槽；14、导油管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1是本发明优选实施例的输出轴承送油机构的结构示意图；图2是本发明优选实施例的输出轴承送油机构的集油装置的结构示意图。
如图1和图2所示，本实施例的输出轴承送油机构，用于直升机中间减速器输出轴承的润滑，包括机匣1、齿轮轴2、轴承5和端盖6，机匣1和端盖6连接，齿轮轴2设置于机匣1内并通过轴承5与端盖6转动连接，机匣1内设置有用于储存润滑油11的机匣油池，齿轮轴2包括输出轴和齿轮，直升机中间减速器输入轴啮合并驱动齿轮旋转以带动机匣油池内的润滑油11飞溅，直升机中间减速器输入轴轴线与齿轮轴2轴线呈钝角布设，输出轴承送油机构还包括布设于输出轴的内腔并随输出轴旋转的导油结构4以及设置于导油结构4的输入端的集油装置3，集油装置3用于收集飞溅的润滑油11并导入至导油结构4内，导油结构4用于通过旋转离心作用将进入的润滑油11沿导油结构4的轴向贴合于内壁面流动并导入至端盖6的端盖油槽内，进而使润滑油11通过端盖油槽流向轴承5以实现对轴承5的润滑。具体地，首先将润滑油11储存于机匣1的机匣油池内，直升机中间减速器输入轴啮合并驱动齿轮旋转以带动机匣油池内的润滑油11飞溅，集油装置3收集机匣油池内随齿轮飞溅的润滑油11并导入导油结构4内，导油结构4内的润滑油11在齿轮轴2高速旋转形成的离心力产生的分力的作用下运动，以将润滑油11引导至端盖油槽内，端盖油槽内的润滑油11进入轴承5内对轴承5进行润滑后回流至机匣油池内。应当理解的是，本申请各部件结构简单，装配十分可靠，在合理利用空间的同时，还具有减重设计，例如内空和各种空孔，既形成油路，又起到减重作用；1机匣和端盖6不需要在设计油兜，不在额外占用空间、结构简单且铸造工艺性好；输出轴承布设位置处于中间减速器的高位，润滑油11难以到达，润滑困难，本申请充分利用输出轴承旋转带来的离心力作用，使得润滑油11沿着特定方向克服重力向上贴壁流动，润滑效果好：在采用螺旋油套送油时，油套的尺寸较长，轴承跨距大，对应的输出齿轮轴体长度需加长，增加了中间减速器的重量，本发明的送油结构都是处于输出轴内部，相应的缩短了输出齿轮轴长度，降低了中间减速器的重量。
如图1所示，本实施例中，导油结构4的输入端和集油装置3相连通，导油结构4的输出端和端盖油槽相连通，导油结构4的内孔形状呈径向尺寸由输入端向输出端方向逐渐增大的锥体形状。具体地，导油结构4的形状呈圆柱体形状，导油结构4的外周壁和输出轴的内周壁固定连接，导油结构4的内孔形状呈中心镂空的锥体形状且径向尺寸由输入端向输出端方向逐渐增大，以保证在导油结构4的内孔壁上离心力产生的分力大于重力分力，进而引导润滑油11在导油结构4的内孔壁上从导油结构4的输入端运动到导油结构4的输出端，进而进入端盖油槽内，实现对轴承5的润滑。应当理解的是，输出轴承布设位置处于中间减速器的高位，润滑油难以到达，润滑困难，本申请充分利用输出轴承旋转带来的离心力作用，使得润滑油沿着特定方向克服重力向上贴壁流动，润滑效果好。优选地，导油结构4的内孔锥度为2°。
另一实施例中，导油结构4的输入端和集油装置3相连通，导油结构4的输出端和端盖油槽相连通，导油结构4的形状呈锥体形状，导油结构4的外壁由导油结构4的输入端到导油结构4的输出端逐渐向外倾斜，导油结构4的内孔形状呈中心镂空的锥体形状，导油结构4通过轴承5和输出轴固定连接。
另一实施例中，导油结构4的输入端和集油装置3相连通，导油结构4的输出端和端盖油槽相连通，导油结构4的内壁面开设有由导油结构4的输入端螺旋延伸至导油结构4的输出端的螺旋槽，且螺旋槽的旋转方向和输出轴的旋转方向相同。具体地，输出轴旋转时，导油结构4同步旋转，润滑油11进入导油结构4的螺旋槽内并在离心力的作用下从导油结构4的输入端引导至导油结构4的输出端，进而进入端盖油槽内，实现对轴承5的润滑。
另一实施例中，导油结构4的输入端和集油装置3相连通，导油结构4的输出端和端盖油槽相连通，导油结构4的内壁面开设有沿输出轴的轴向布设的导向槽，导向槽的槽深由导油结构4的输入端到导油结构4的输出端逐渐增大。具体地，输出轴旋转时，导油结构4同步旋转，润滑油11进入导油结构4的导向槽并在离心力的作用下从导油结构4的输入端引导至导油结构4的输出端，进而进入端盖油槽内，实现对轴承5的润滑。
如图2所示，本实施例中，集油装置3包括用于收集润滑油11的集油槽13以及用于将集油槽13内的润滑油11导出的导油管14，导油管14分别与导油结构4和集油槽13相连通。具体地，集油槽13位于齿轮的下方以收集随齿轮飞溅的润滑油11，集油槽13将收集的润滑油11通过导油管14导入导油结构4内，以完成对润滑油11的输送。
如图2所示，本实施例中，集油槽13的两端分别设置有安装法兰和内螺纹，集油槽13通过安装法兰固定连接于机匣1的内侧壁上，导油管14的进油端设置有与内螺纹螺纹连接的外螺纹，集油槽13通过内螺纹与导油管14的外螺纹连接，导油管14的出油端与导油结构4的输入端相连通。具体地，集油槽13和导油管14均采用机械加工的方式形成，集油槽13上加工有收集润滑油11的油槽，导油管14为中心通孔结构，导油管14通过端部的外螺纹与集油槽13的内螺纹连接形成集油装置3。集油装置3通过集油槽13端部的安装法兰固定在机匣1侧壁的中部，使得机匣1和输出端盖6的铸件不需要再设计油兜，不在额外占用空间、结构简单且铸造工艺性好。
如图1所示，本实施例中，输出轴承送油机构还包括法兰盘8和锁紧螺母9，法兰盘8安装于输出轴上，锁紧螺母9和法兰盘8连接并用于将法兰盘8锁紧于输出轴上。具体地，法兰盘8和输出轴连接并通过锁紧螺母9锁紧，法兰盘8为减速机法兰，用于电机与减速机的连接或者减速机和其他设备的连接，具有拆装方便，互换性和密封性能好，稳定性强等优点。优选地，锁紧螺母9内孔为盲孔结构，防止润滑油11流出，也防止外部介质从导油结构4进入减速器内部。
如图1所示，本实施例中，导油结构4的输出端设有周向均匀布设的多个导油孔，输出轴设有与导油孔对应设置的出油孔，导油孔与出油孔一一对应布设，法兰盘8和齿轮轴2的之间设有与出油孔对应设置的导油空腔，集油装置3、导油结构4、导油孔、出油孔、导油空腔、端盖油槽、轴承5和机匣油池依次连通以形成导油回路。具体地，机匣油池内的润滑油11随齿轮旋转而飞溅，集油装置3的集油槽13收集飞溅的润滑油11，润滑油11依次流通集油装置3的导油管14、导油结构4的内孔壁、导油孔出油孔、导油空腔、端盖油槽、轴承5和机匣油池，在完成对轴承5润滑的同时，回收了润滑油11，润滑效率高且避免了润滑油11的浪费，合理利用空间的同时，还兼具减重设计，通过内空和各种空孔，既形成油路，又起到减重作用。优选地，在不影响输出齿轮轴2的结构强度的基础上，导油结构4的输出端设计有圆周均布的10个导油孔，对应位置的齿轮轴2上设计有圆周均布的6个出油孔，以提高润滑效率，增强润滑效果。
如图1所示，本实施例中，输出轴承送油机构还包括第一O形圈12、第二O形圈10以及设置于第一O形圈12和第二O形圈10之间的花键副，花键副靠近导油空腔的一侧的输出轴上设有用于安装第一O形圈12的第一O形圈槽，花键副靠近锁紧螺母9的一侧的法兰盘8上设有用于安装第二O形圈10的第二O形圈槽。具体地，花键副设置于齿轮轴2和法兰盘8之间并采用脂润滑，利用第一O形圈12和第二O形圈10防止其它介质进入污染润滑脂，第一O形圈12将轴承5的油润滑与齿轮轴2和法兰盘8之间的花键副脂润滑隔离开来，避免相互影响而污染。
如图1所示，本实施例中，输出轴承送油机构还包括设置于法兰盘8与端盖6之间并用于密封端盖油槽的唇形油封7。具体地，唇形油封7防止外界的其它介质进入端盖油槽内和端盖油槽内的润滑油11流出外界污染环境。
本实施例中，轴承5为双列圆锥滚子轴承5。具体地，双列圆锥滚子轴承5，结构尺寸小，承载能力强，缩短了齿轮轴2的轴体长度，减轻了中间减速器的重量。
如图1所示，本实施例中，输出轴承送油机构的各部件的装配顺序为：首先将轴承5安装在齿轮轴2上，并将导油结构4安装在齿轮轴2的内腔中，然后一起装入端盖6中，并用螺母将轴承5的外圈法兰边固定在端盖6上，再将唇形油封7安装在端盖6上。将第一O形圈12安装在齿轮轴2对应的第一O形圈槽内，将第二O形圈10安装在法兰盘8对应的第二O形圈槽内，然后将法兰盘8安装在齿轮轴2上，最后用锁紧螺母9将法兰盘8锁紧。
本实施例的中间减速器，包括上述的输出轴承送油机构，通过集油装置3和导油结构4送油，组装简单，集油方便，润滑效率高，且能有效的降低自身的重量。
工作时，中间减速器内部的润滑油11随齿轮飞溅，通过安装在中间减速器的机匣1的中部位置的集油装置3收集润滑油11，润滑油11通过集油装置3上的导油管14进入导油结构4内，在齿轮轴2高速旋转形成的离心力产生的向上分力作用下，克服润滑油11的重力，将润滑油11沿着导油结构4的内孔壁引导至导油结构4的输出端的圆周均布的10个油孔位置，并通过对应位置的齿轮轴2上的圆周均布的6个油孔进入齿轮轴2和法兰盘8之间的导油空腔，第一O形圈12阻止润滑油11外泄，防止润滑油11进入齿轮轴2和法兰盘8之间的花键副中稀释花键润滑脂，并保证润滑轴承5的润滑油11不受花键润滑脂和花键副正常磨损产生的屑末污染。在重力作用下，润滑油11进入端盖油槽内，并进入轴承5内对轴承5进行润滑后回到中间减速器的机匣的机匣油池内。
本实施例的直升机，包括上述的中间减速器，中间减速器的重量降低，以使直升机需要克服的重力降低，进而提高直升机的灵活性和机动性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种输出轴承送油机构，用于直升机中间减速器输出轴承的润滑，包括机匣(1)、齿轮轴(2)、轴承(5)和端盖(6)，机匣(1)和端盖(6)连接，齿轮轴(2)设置于机匣(1)内并通过轴承(5)与端盖(6)转动连接，机匣(1)内设置有用于储存润滑油(11)的机匣油池，齿轮轴(2)包括输出轴和齿轮，直升机中间减速器输入轴啮合并驱动齿轮旋转以带动机匣油池内的润滑油(11)飞溅，直升机中间减速器输入轴轴线与齿轮轴(2)轴线呈钝角布设，其特征在于，
输出轴承送油机构还包括布设于输出轴的内腔并随输出轴旋转的导油结构(4)以及设置于导油结构(4)的输入端的集油装置(3)，
集油装置(3)用于收集飞溅的润滑油(11)并导入至导油结构(4)内，导油结构(4)用于通过旋转离心作用将进入的润滑油(11)沿导油结构(4)的轴向贴合于内壁面流动并导入至端盖(6)的端盖油槽内，进而使润滑油(11)通过端盖油槽流向轴承(5)以实现对轴承(5)的润滑。
2.根据权利要求1所述的输出轴承送油机构，其特征在于，导油结构(4)的内孔形状呈径向尺寸由输入端向输出端方向逐渐增大的锥体形状；或者
导油结构(4)的内壁面开设有由导油结构(4)的输入端螺旋延伸至导油结构(4)的输出端的螺旋槽，且螺旋槽的旋转方向和输出轴的旋转方向相同；或者
导油结构(4)的内壁面开设有沿输出轴的轴向布设的导向槽，导向槽的槽深由导油结构(4)的输入端到导油结构(4)的输出端逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的输出轴承送油机构，其特征在于，集油装置(3)包括用于收集润滑油(11)的集油槽(13)以及用于将集油槽(13)内的润滑油(11)导出的导油管(14)，导油管(14)分别与导油结构(4)和集油槽(13)相连通。
4.根据权利要求3所述的输出轴承送油机构，其特征在于，集油槽(13)的两端分别设置有安装法兰和内螺纹，集油槽(13)通过安装法兰固定连接于机匣(1)的内侧壁上，导油管(14)的进油端设置有与内螺纹螺纹连接的外螺纹，集油槽(13)通过内螺纹与导油管(14)的外螺纹连接，导油管(14)的出油端与导油结构(4)的输入端相连通。
5.根据权利要求1所述的输出轴承送油机构，其特征在于，输出轴承送油机构还包括法兰盘(8)和锁紧螺母(9)，法兰盘(8)安装于输出轴上，锁紧螺母(9)和法兰盘(8)连接并用于将法兰盘(8)锁紧于输出轴上。
6.根据权利要求5所述的输出轴承送油机构，其特征在于，导油结构(4)的输出端设有周向均匀布设的多个导油孔，输出轴设有与导油孔对应设置的出油孔，导油孔与出油孔一一对应布设，法兰盘(8)和齿轮轴(2)的之间设有与出油孔对应设置的导油空腔，集油装置(3)、导油结构(4)、导油孔、出油孔、导油空腔、端盖油槽、轴承(5)和机匣油池依次连通以形成导油回路。
7.根据权利要求6所述的输出轴承送油机构，其特征在于，输出轴承送油机构还包括第一O形圈(12)、第二O形圈(10)以及设置于第一O形圈(12)和第二O形圈(10)之间的花键副，花键副靠近导油空腔的一侧的输出轴上设有用于安装第一O形圈(12)的第一O形圈槽，花键副靠近锁紧螺母(9)的一侧法兰盘(8)上设有用于安装第二O形圈(10)的第二O形圈槽。
8.根据权利要求5所述的输出轴承送油机构，其特征在于，输出轴承送油机构还包括设置于法兰盘(8)与端盖(6)之间并用于密封端盖油槽的唇形油封(7)。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的输出轴承送油机构，其特征在于，轴承(5)为双列圆锥滚子轴承。
10.一种中间减速器，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的输出轴承送油机构。
11.一种直升机，其特征在于，包括权利要求10所述的中间减速器。
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