CN213298763U - 一种齿轮组、变速机构及航空发动机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种齿轮组，包括：第一齿轮；第二齿轮，与第一齿轮通过第一传动轴互相连接；第一轴承，设置于第一齿轮与第一传动轴之间，用于实现第一齿轮相对于第一传动轴的相对转动；以及第二轴承，设置于第二齿轮与第一传动轴之间，用于实现第二齿轮相对于第一传动轴的相对转动；其中，在经过第一传动轴所在直线的平面上，第一轴承的投影至少部分落入第一齿轮的投影范围内，第二轴承的投影至少部分落入第二齿轮的投影范围内。本公开实施例能够解决航空发动机中变速机构复杂、轴向尺寸大、重量大等问题。同时，由于齿轮组及变速机构的结构简化、重量降低，还能降低航空发动机的总体耗油率。

Description

一种齿轮组、变速机构及航空发动机

技术领域

本公开涉及航空发动机结构设计与制造技术领域，尤其涉及一种齿轮组、变速机构及航空发动机。

背景技术

航空发动机结构复杂、零件数量多，导致发动机重量一直居高不下。机械传动系统作为传递动力源与输出的有效通道，布局复杂、部件众多，对整机重量贡献较为突出。其中，比较典型的是传动齿轮，传统的齿轮组中传动轴的两个支点分布于齿轮两端，导致齿轮箱(变速机构)轴向尺寸较大，影响着航空发动机的布局及重量分配。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种齿轮组、变速机构及航空发动机，能够解决航空发动机中变速机构复杂、轴向尺寸大、重量大等问题。同时，由于齿轮组及变速机构的结构简化、重量降低，还能降低航空发动机的总体耗油率。

在本公开的一个方面，提供一种齿轮组，包括：

第一齿轮；

第二齿轮，与所述第一齿轮通过第一传动轴互相连接；

第一轴承，设置于所述第一齿轮与所述第一传动轴之间，用于实现所述第一齿轮相对于所述第一传动轴的相对转动；以及

第二轴承，设置于所述第二齿轮与所述第一传动轴之间，用于实现所述第二齿轮相对于所述第一传动轴的相对转动；

其中，在经过所述第一传动轴所在直线的平面上，所述第一轴承的投影至少部分落入所述第一齿轮的投影范围内，所述第二轴承的投影至少部分落入所述第二齿轮的投影范围内。

在一些实施例中，所述第一齿轮包括第一安装孔，用以连接所述第一轴承，所述第二齿轮包括第二安装孔，用以连接所述第二轴承；

其中，所述第一安装孔的半径大于所述第一轴承的外圈半径，用以容纳所述第一轴承的轴承座，所述第二安装孔的半径大于所述第二轴承的外圈半径，用以容纳所述第二轴承的轴承座。

在一些实施例中，沿所述第一传动轴的轴向，所述第一轴承的轴承座被容纳于所述第一齿轮的内部，所述第二轴承的轴承座被容纳于所述第二齿轮的内部。

在一些实施例中，所述第一安装孔和所述第二安装孔为阶梯孔，所述第一安装孔在远离所述第二齿轮一侧的直径大于靠近所述第二齿轮一侧的直径，所述第二安装孔在远离所述第一齿轮一侧的直径大于靠近所述第一齿轮一侧的直径。

在本公开的另一个方面，提供一种变速机构，包括如前文任一实施例所述的齿轮组。

在一些实施例中，所述变速机构还包括：

变速箱；

输入轮，通过输入轴可转动地设置于变速箱，并与所述第一齿轮相啮合；以及

输出轮，通过输出轴可转动地设置于变速箱，并与所述第二齿轮相啮合。

在一些实施例中，所述输入轴由靠外的第三轴承和靠内的第四轴承可旋转地设置于所述变速箱，所述输出轴由靠外的第五轴承和靠内的第六轴承可旋转地设置于所述变速箱。

在一些实施例中，所述输入轴和所述输出轴互相平行，沿所述输入轴的轴向，所述第四轴承的投影与所述第六轴承的投影沿所述输入轴的轴向互相重合。

在一些实施例中，所述变速箱包括突出于外表面的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起被配置为容纳所述第三轴承，所述第二凸起被配置为容纳所述第五轴承。

在本公开的另一个方面，提供一种航空发动机，包括如前文任一实施例所述的变速机构。

因此，根据本公开实施例，能够解决航空发动机中变速机构复杂、轴向尺寸大、重量大等问题。同时，由于齿轮组及变速机构的结构简化、重量降低，还能降低航空发动机的总体耗油率。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开一些实施例的变速机构的结构示意图；

图中：

11，第一齿轮；12，第二齿轮；2，第一传动轴；31，第一轴承；32，第二轴承；4，变速箱；41，第一凸起；42，第二凸起；51，输入轮；52，输出轮；61，输入轴；62，输出轴；71，第三轴承；72，第四轴承；73，第五轴承；74，第六轴承。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，在本公开的一个方面，提供一种齿轮组，包括：

第一齿轮11；

第二齿轮12，与所述第一齿轮11通过第一传动轴2互相连接；

第一轴承31，设置于所述第一齿轮11与所述第一传动轴2之间，用于实现所述第一齿轮11相对于所述第一传动轴2的相对转动；以及

第二轴承32，设置于所述第二齿轮12与所述第一传动轴2之间，用于实现所述第二齿轮12相对于所述第一传动轴2的相对转动；

其中，在经过所述第一传动轴2所在直线的平面上，所述第一轴承31的投影至少部分落入所述第一齿轮11的投影范围内，所述第二轴承32的投影至少部分落入所述第二齿轮12的投影范围内。

本申请通过使第一轴承31至少部分落入第一齿轮11内部，第二轴承32至少部分落入第二齿轮12内部，突破了传统意义上的结构设计形式，为航空发动机传动部件结构设计开辟了新思路，能够减小轴承安装空间、并减小支点跨距，从而一方面减少齿轮轴的轴向空间占用，为航空发动机的整体布局腾出更多可利用空间，另一方面减少第一传动轴2的长度，从而提高第一传动轴2的刚度，并减少第一传动轴2的重量。

在一些实施例中，所述第一齿轮11包括第一安装孔，用以连接所述第一轴承31，所述第二齿轮12包括第二安装孔，用以连接所述第二轴承32；

其中，所述第一安装孔的半径大于所述第一轴承31的外圈半径，用以容纳所述第一轴承31的轴承座，所述第二安装孔的半径大于所述第二轴承32的外圈半径，用以容纳所述第二轴承32的轴承座。

本公开的齿轮组自带轴承安装座，不但实现了安装座在齿轮组的设置，还能在保证强度的前提下为齿轮减重，从而降低航空发动机的整体油耗。

在一些实施例中，沿所述第一传动轴2的轴向，所述第一轴承31的轴承座被容纳于所述第一齿轮11的内部，所述第二轴承32的轴承座被容纳于所述第二齿轮12的内部。

支撑齿轮的轴承外环旋转，内环静止，能够改善轴承内环工作条件，使内环工作寿命更长。

为了使第一轴承31和第二轴承32尽可能靠近于所述第一传动轴2的两侧，在一些实施例中，所述第一安装孔和所述第二安装孔为阶梯孔，所述第一安装孔在远离所述第二齿轮12一侧的直径大于靠近所述第二齿轮12一侧的直径，所述第二安装孔在远离所述第一齿轮11一侧的直径大于靠近所述第一齿轮11一侧的直径。

在本公开的另一个方面，提供一种变速机构，包括如前文任一实施例所述的齿轮组。

在一些实施例中，所述变速机构还包括：

变速箱4；

输入轮51，通过输入轴61可转动地设置于变速箱4，并与所述第一齿轮11相啮合；以及

输出轮52，通过输出轴62可转动地设置于变速箱4，并与所述第二齿轮12相啮合。

以图1示出的二级减速器为例，主动轮的齿数Z1＝10，第一齿轮11的齿数Z2＝20、第二齿轮12的齿数Z3＝10，输出轮52的齿数Z4＝30，则输出轴62转速为1/6主动轴转速。

在一些实施例中，所述输入轴61由靠外的第三轴承71和靠内的第四轴承72可旋转地设置于所述变速箱4，所述输出轴62由靠外的第五轴承73和靠内的第六轴承74可旋转地设置于所述变速箱4。

为了减少变速机构的轴向尺寸，在一些实施例中，所述输入轴61和所述输出轴62互相平行，沿所述输入轴61的轴向，所述第四轴承72的投影与所述第六轴承74的投影沿所述输入轴61的轴向互相重合。

为了进一步减少变速机构的整体尺寸，在一些实施例中，所述变速箱4包括突出于外表面的第一凸起41和第二凸起42，所述第一凸起41被配置为容纳所述第三轴承71，所述第二凸起42被配置为容纳所述第五轴承73。

在本公开的另一个方面，提供一种航空发动机，包括如前文任一实施例所述的变速机构。

因此，根据本公开实施例，能够解决航空发动机中变速机构复杂、轴向尺寸大、重量大等问题。同时，由于齿轮组及变速机构的结构简化、重量降低，还能降低航空发动机的总体耗油率。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种齿轮组，其特征在于，包括：

第一齿轮(11)；

第二齿轮(12)，与所述第一齿轮(11)通过第一传动轴(2)互相连接；

第一轴承(31)，设置于所述第一齿轮(11)与所述第一传动轴(2)之间，用于实现所述第一齿轮(11)相对于所述第一传动轴(2)的相对转动；以及

第二轴承(32)，设置于所述第二齿轮(12)与所述第一传动轴(2)之间，用于实现所述第二齿轮(12)相对于所述第一传动轴(2)的相对转动；

其中，在经过所述第一传动轴(2)所在直线的平面上，所述第一轴承(31)的投影至少部分落入所述第一齿轮(11)的投影范围内，所述第二轴承(32)的投影至少部分落入所述第二齿轮(12)的投影范围内。

2.根据权利要求1所述的齿轮组，其特征在于，所述第一齿轮(11)包括第一安装孔，用以连接所述第一轴承(31)，所述第二齿轮(12)包括第二安装孔，用以连接所述第二轴承(32)；

其中，所述第一安装孔的半径大于所述第一轴承(31)的外圈半径，用以容纳所述第一轴承(31)的轴承座，所述第二安装孔的半径大于所述第二轴承(32)的外圈半径，用以容纳所述第二轴承(32)的轴承座。

3.根据权利要求2所述的齿轮组，其特征在于，沿所述第一传动轴(2)的轴向，所述第一轴承(31)的轴承座被容纳于所述第一齿轮(11)的内部，所述第二轴承(32)的轴承座被容纳于所述第二齿轮(12)的内部。

4.根据权利要求3所述的齿轮组，其特征在于，所述第一安装孔和所述第二安装孔为阶梯孔，所述第一安装孔在远离所述第二齿轮(12)一侧的直径大于靠近所述第二齿轮(12)一侧的直径，所述第二安装孔在远离所述第一齿轮(11)一侧的直径大于靠近所述第一齿轮(11)一侧的直径。

5.一种变速机构，其特征在于，包括如权利要求1～4任一所述的齿轮组。

6.根据权利要求5所述的变速机构，其特征在于，还包括：

变速箱(4)；

输入轮(51)，通过输入轴(61)可转动地设置于变速箱(4)，并与所述第一齿轮(11)相啮合；以及

输出轮(52)，通过输出轴(62)可转动地设置于变速箱(4)，并与所述第二齿轮(12)相啮合。

7.根据权利要求6所述的变速机构，其特征在于，所述输入轴(61)由靠外的第三轴承(71)和靠内的第四轴承(72)可旋转地设置于所述变速箱(4)，所述输出轴(62)由靠外的第五轴承(73)和靠内的第六轴承(74)可旋转地设置于所述变速箱(4)。

8.根据权利要求7所述的变速机构，其特征在于，所述输入轴(61)和所述输出轴(62)互相平行，沿所述输入轴(61)的轴向，所述第四轴承(72)的投影与所述第六轴承(74)的投影沿所述输入轴(61)的轴向互相重合。

9.根据权利要求8所述的变速机构，其特征在于，所述变速箱(4)包括突出于外表面的第一凸起(41)和第二凸起(42)，所述第一凸起(41)被配置为容纳所述第三轴承(71)，所述第二凸起(42)被配置为容纳所述第五轴承(73)。

10.一种航空发动机，其特征在于，包括如权利要求5～9任一所述的变速机构。

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