CN215861543U - 中央传动齿轮箱、发动机主轴支点结构和航空发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种中央传动齿轮箱、发动机主轴支点结构和航空发动机。其中，中央传动齿轮箱用于航空发动机，所述中央传动齿轮箱包括主动锥齿轮、从动锥齿轮和从动锥齿轮机匣，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮设置于所述从动锥齿轮机匣内，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合，所述从动锥齿轮旋转连接于所述从动锥齿轮机匣，所述主动锥齿轮定位于发动机主轴上。该中央传动齿轮箱，将主动锥齿轮定位在发动机主轴上，利用发动机主轴对主动锥齿轮进行定位支撑，以在主动锥齿轮上不设置3支点轴承的情况下，保证主动锥齿轮的运转可靠性。

Description

中央传动齿轮箱、发动机主轴支点结构和航空发动机

技术领域

本实用新型涉及航空领域，特别涉及一种中央传动齿轮箱、发动机主轴支点结构和航空发动机。

背景技术

航空发动机结构复杂，零件数量、种类繁多，零件加工制造精度高，部件、整机装配难度极大。目前，常规构型的航空发动机的中央传动齿轮箱结构比较复杂，如图1所示，通常包括中央传动齿轮箱的机匣1＇、主动锥齿轮2＇、从动锥齿轮3＇、3支点轴承4＇以及润滑系统(图中未示出)。其中，中央传动齿轮箱的机匣1＇的安装边与航空发动机的中介机匣连接，为了保证主动锥齿轮2＇在机匣1＇内定位准确，可靠地相对从动锥齿轮3＇进行传动，航空发动机的转子部分通过3支点轴承4＇直接支承主动锥齿轮2＇，导致中央传动齿轮箱的零件数量多，使得整机重量居高不下、发动机推重比的进一步提高受到很大限制。同时，中央传动齿轮箱的零件多也会导致整机可靠性较差、装配难度大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的中央传动齿轮箱的整机可靠性较差、装配难度大，并且因重量大而影响发动机推重比的缺陷，提供一种中央传动齿轮箱、发动机主轴支点结构和航空发动机。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种中央传动齿轮箱，其用于航空发动机，所述中央传动齿轮箱包括主动锥齿轮、从动锥齿轮和从动锥齿轮机匣，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮设置于所述从动锥齿轮机匣内，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合，所述从动锥齿轮旋转连接于所述从动锥齿轮机匣，所述主动锥齿轮定位于发动机主轴上。

该中央传动齿轮箱，将主动锥齿轮定位在发动机主轴上，利用发动机主轴对主动锥齿轮进行定位支撑，以在主动锥齿轮上不设置3支点轴承的情况下，保证主动锥齿轮的运转可靠性。

由于主动锥齿轮上无需再安装3支点轴承，主动锥齿轮长度可以减少，缩减了主动锥齿轮的体积和重量。同时，还进一步简化主动锥齿轮结构，主动锥齿轮可取消原来用于定位3支点轴承的轴肩、用于安装螺母的螺纹及相关的润滑结构，从而减少了零件数量，降低中央传动齿轮箱的装配难度。

一种发动机主轴支点结构，其包括：

如上所述的中央传动齿轮箱；

中介机匣，所述中介机匣与所述从动锥齿轮机匣相连；

发动机主轴，所述发动机主轴通过轴承旋转连接于所述中介机匣，所述主动锥齿轮定位于所述发动机主轴上。

该发动机主轴支点结构，通过设置连接中央传动齿轮箱的从动锥齿轮机匣的中介机匣，以供发动机主轴的轴承的连接，使得发动机主轴的同轴度提升，在简化中央传动齿轮箱结构的基础上，保证主动锥齿轮的运行可靠。

较佳地，所述主动锥齿轮和所述轴承沿远离所述从动锥齿轮的方向依次设置于所述发动机主轴的表面，所述发动机主轴的表面具有轴肩，所述轴承的内圈远离所述主动锥齿轮的一侧抵于所述轴肩上，所述轴承的内圈朝向所述主动锥齿轮的一侧抵于所述主动锥齿轮的端部。

通过在发动机主轴的表面具有轴肩，以在发动机主轴的表面形成能够限制轴承内圈移动的结构特征，提高轴承相对发动机主轴沿主轴轴线方向定位的可靠性和一致性。

同时，利用主动锥齿轮的端部抵靠并固定轴承，有效简化了结构，缩减了零件数量，并且能够降低设计和制造的难度。

较佳地，所述发动机主轴支点结构还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母旋于所述发动机主轴上，所述锁紧螺母抵于所述主动锥齿轮远离所述轴承一侧的端部，并用于限制所述主动锥齿轮沿所述发动机主轴的轴线方向的运动自由度。

该结构设置，通过设置锁紧螺母固定主动锥齿轮在发动机主轴上的位置，结构简单，连接可靠。

较佳地，所述发动机主轴穿设于所述主动锥齿轮上的通孔内，所述通孔的表面设有内花键，所述主动锥齿轮通过所述内花键定位于所述发动机主轴上。

该结构设置，通过在主动锥齿轮的内侧设置内花键，实现使发动机主轴沿其周向方向定位在该主动锥齿轮上的目的，结构简单，连接和定位可靠性高。

较佳地，所述发动机主轴穿设于所述轴承处的表面直径大于所述发动机主轴穿设于所述主动锥齿轮处的表面直径。

该结构设置，使发动机主轴用于定位轴承和主动锥齿轮的表面呈阶段式设置，使得对发动机主轴用于定位轴承处的表面高精度要求不会影响其他各表面的加工难度。

较佳地，所述发动机主轴穿设于所述轴承处的表面与所述发动机主轴穿设于所述主动锥齿轮处的表面之间存在阶梯状落差。

该结构设置，以方便在发动机主轴上分别加工出用于安装轴承的表面和供主动锥齿轮安装的表面。

较佳地，所述发动机主轴在所述阶梯状落差处形成的平面与所述主动锥齿轮不接触。

该结构设置，避免主动锥齿轮相对发动机主轴及轴承的过定义安装，使主动锥齿轮的一端能够可靠地抵靠在轴承上。

较佳地，所述发动机主轴支点结构还包括润滑系统，所述润滑系统安装于所述中介机匣上，所述润滑系统用于润滑所述轴承。

该结构设置，提高对轴承的润滑程度，保证该发动机主轴支点结构的使用耐久和可靠性。

一种航空发动机，其包括如上所述的发动机主轴支点结构。

航空发动机，其中央传动齿轮箱将主动锥齿轮定位在发动机主轴支点结构的发动机主轴上，利用发动机主轴对主动锥齿轮进行定位支撑，以在主动锥齿轮上不设置3支点轴承的情况下，保证主动锥齿轮的运转可靠性。同时，发动机主轴支点结构通过设置连接中央传动齿轮箱的从动锥齿轮机匣的中介机匣，以供发动机主轴的轴承的连接，使得发动机主轴的同轴度提升，在简化中央传动齿轮箱结构的基础上，保证主动锥齿轮的运行可靠。

本实用新型的积极进步效果在于：

该中央传动齿轮箱、发动机主轴支点结构和航空发动机中，中央传动齿轮箱的主动锥齿轮被定位安装在发动机主轴上，以利用发动机主轴对主动锥齿轮进行定位支撑，在主动锥齿轮上不设置3支点轴承的情况下，保证主动锥齿轮的运转可靠性。由于主动锥齿轮上无需再安装3支点轴承，主动锥齿轮长度可以减少，缩减了主动锥齿轮的体积和重量。同时，还进一步简化主动锥齿轮结构，主动锥齿轮可取消原来用于定位3支点轴承的轴肩、用于安装螺母的螺纹及相关的润滑结构，从而减少了零件数量，降低中央传动齿轮箱的装配难度。

附图说明

图1为现有技术的中央传动齿轮箱的结构示意图。

图2为本实用新型的中央传动齿轮箱的结构示意图。

图3为本实用新型的发动机主轴的末端位置的结构示意图。

图4为本实用新型的主动锥齿轮的结构示意图。

现有技术

机匣1＇

主动锥齿轮2＇

从动锥齿轮3＇

3支点轴承4＇

本实用新型

从动锥齿轮机匣1

主动锥齿轮2，内花键21

从动锥齿轮3

发动机主轴4，轴肩41，外螺纹42，外花键43

中介机匣5

角接触球轴承6

锁紧螺母7

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

本实用新型提供一种用于设置在航空发动机内部的发动机主轴支点结构，如图2所示，该发动机主轴支点结构包括中央传动齿轮箱、中介机匣5以及发动机主轴4。

具体的，中央传动齿轮箱包括从动锥齿轮机匣1、主动锥齿轮2和从动锥齿轮3。其中，主动锥齿轮2和从动锥齿轮3均被设置在从动锥齿轮机匣1内，主动锥齿轮2和从动锥齿轮3相啮合，从动锥齿轮3通过两个轴承安装定位在从动锥齿轮机匣1的内侧，以实现相对从动锥齿轮机匣1的旋转连接，而主动锥齿轮2则定位在发动机主轴4上。

该中央传动齿轮箱，将主动锥齿轮2定位在发动机主轴4上，利用发动机主轴4对主动锥齿轮2进行定位支撑，以在主动锥齿轮2上不设置3支点轴承的情况下，保证主动锥齿轮2的运转可靠性。

由于主动锥齿轮2上无需再安装3支点轴承，主动锥齿轮2长度可以减少，缩减了主动锥齿轮2的体积和重量。同时，还进一步简化主动锥齿轮2结构，主动锥齿轮2可取消原来用于定位3支点轴承的轴肩41、用于安装螺母的螺纹及相关的润滑结构，从而减少了零件数量，降低中央传动齿轮箱的装配难度。

具体的，发动机主轴支点结构的中介机匣5与中央传动齿轮箱的从动锥齿轮机匣1相连(图中未示出)，实现两者的刚性固定。而发动机主轴4通过一个角接触球轴承6安装定位在中介机匣5的内侧，使得发动机主轴4相对中介机匣5可靠连接，以提高发动机主轴4的同轴度，在简化中央传动齿轮箱结构的基础上，保证主动锥齿轮2的运行可靠。

如图2和图3所示，主动锥齿轮2以及角接触球轴承6沿着远离从动锥齿轮3的方向依次设置在发动机主轴4的表面(4a、4b)上。该发动机主轴4的用于定位角接触球轴承6的表面4a的末端形成有相对该表面4a外凸的一轴肩41(参见图3)。角接触球轴承6的轴承内圈抵在该轴肩41上，实现角接触球轴承6相对发动机主轴4的精确定位。同时，该角接触球轴承6靠近主动锥齿轮2一侧的内圈抵靠在主动锥齿轮2的端部，利用主动锥齿轮2的端部抵靠并固定轴承，实现提高轴承相对发动机主轴4沿主轴轴线方向定位的可靠性和一致性的目的。并且，该结构设置还可以简化结构，缩减了零件数量，降低设计和制造的难度。

进一步的，如图3所示，发动机主轴4的末端具有外螺纹42，该外螺纹42用于供锁紧螺母7连接。如图2所示，锁紧螺母7旋紧于发动机主轴4的外表面，用于抵靠在主动锥齿轮2远离角接触球轴承6一侧的端部位置处，实现对主动锥齿轮2及角接触球轴承6在发动机主轴4上位置的限定，避免主动锥齿轮2沿着发动机主轴4的轴线方向产生移动。该结构设置，整体结构简单，连接可靠。

如图3和图4所示，主动锥齿轮2具有供发动机主轴4穿过的通孔，在该通孔的表面设有内花键21，与内花键21相对应的，发动机主轴4的表面4b处设有外花键43。主动锥齿轮2和发动机主轴4通过内花键21和外花键43实现定位，避免主动锥齿轮2相对发动机主轴4产生转动。该结构设置，通过在主动锥齿轮2的内侧设置内花键21，实现使发动机主轴4沿其周向方向定位在该主动锥齿轮2上的目的，结构简单，连接和定位可靠性高。

另外，如图3所示，发动机主轴4用于供角接触球轴承6穿过的表面4a处的表面直径大于供主动锥齿轮2穿过的表面4b处的表面直径。并且，两个表面之间存在有阶梯状落差，以方便在发动机主轴4上分别加工出用于安装角接触球轴承6的表面4a和供主动锥齿轮2安装的表面4b。同时，如图2所示，发动机主轴4在上述阶梯状落差处形成的平面与主动锥齿轮2之间不接触，以避免主动锥齿轮2相对发动机主轴4及角接触球轴承6的过定义安装，使主动锥齿轮2的一端能够可靠地抵靠在角接触球轴承6上。

此外，发动机主轴支点结构还包括有润滑系统(图中未示出)，润滑系统可设置并安装在中介机匣5上，以利于保持该角接触球轴承6的润滑程度，进而保证该发动机主轴支点结构的使用耐久和可靠性。

需要特别说明的是，虽然本实施例中采用角接触球轴承6定位发动机主轴4，以降低沿发动机主轴4传递的轴向力对该处轴承的影响。但是，在其他实施例中，也可采用现有技术的其他类型轴承，以同样实现定位发动机主轴4的目的。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种中央传动齿轮箱，其用于航空发动机，所述中央传动齿轮箱包括主动锥齿轮、从动锥齿轮和从动锥齿轮机匣，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮设置于所述从动锥齿轮机匣内，其特征在于，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合，所述从动锥齿轮旋转连接于所述从动锥齿轮机匣，所述主动锥齿轮定位于发动机主轴上。

2.一种发动机主轴支点结构，其特征在于，其包括：

如权利要求1所述的中央传动齿轮箱；

中介机匣，所述中介机匣与所述从动锥齿轮机匣相连；

发动机主轴，所述发动机主轴通过轴承旋转连接于所述中介机匣，所述主动锥齿轮定位于所述发动机主轴上。

3.如权利要求2所述的发动机主轴支点结构，其特征在于，所述主动锥齿轮和所述轴承沿远离所述从动锥齿轮的方向依次设置于所述发动机主轴的表面，所述发动机主轴的表面具有轴肩，所述轴承的内圈远离所述主动锥齿轮的一侧抵于所述轴肩上，所述轴承的内圈朝向所述主动锥齿轮的一侧抵于所述主动锥齿轮的端部。

4.如权利要求3所述的发动机主轴支点结构，其特征在于，所述发动机主轴支点结构还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母旋于所述发动机主轴上，所述锁紧螺母抵于所述主动锥齿轮远离所述轴承一侧的端部，并用于限制所述主动锥齿轮沿所述发动机主轴的轴线方向的运动自由度。

5.如权利要求3所述的发动机主轴支点结构，其特征在于，所述发动机主轴穿设于所述主动锥齿轮上的通孔内，所述通孔的表面设有内花键，所述主动锥齿轮通过所述内花键定位于所述发动机主轴上。

6.如权利要求5所述的发动机主轴支点结构，其特征在于，所述发动机主轴穿设于所述轴承处的表面直径大于所述发动机主轴穿设于所述主动锥齿轮处的表面直径。

7.如权利要求6所述的发动机主轴支点结构，其特征在于，所述发动机主轴穿设于所述轴承处的表面与所述发动机主轴穿设于所述主动锥齿轮处的表面之间存在阶梯状落差。

8.如权利要求7所述的发动机主轴支点结构，其特征在于，所述发动机主轴在所述阶梯状落差处形成的平面与所述主动锥齿轮不接触。

9.如权利要求2-8任一项所述的发动机主轴支点结构，其特征在于，所述发动机主轴支点结构还包括润滑系统，所述润滑系统安装于所述中介机匣上，所述润滑系统用于润滑所述轴承。

10.一种航空发动机，其特征在于，其包括如权利要求2-9任一项所述的发动机主轴支点结构。

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