RU2346172C2 - Gas turbine engine reduction gear - Google Patents
Gas turbine engine reduction gear Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346172C2 RU2346172C2 RU2007107573/06A RU2007107573A RU2346172C2 RU 2346172 C2 RU2346172 C2 RU 2346172C2 RU 2007107573/06 A RU2007107573/06 A RU 2007107573/06A RU 2007107573 A RU2007107573 A RU 2007107573A RU 2346172 C2 RU2346172 C2 RU 2346172C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- planet
- drive wheel
- gears
- external
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к редукторам газотурбинных двигателей, в том числе авиационных турбореактивных двигателей сверхвысокой степени двухконтурности.The invention relates to gearboxes for gas turbine engines, including aircraft turbojet engines of ultrahigh bypass ratio.
Известен планетарный дифференциальный редуктор, который служит для привода соосных винтов авиационного газотурбинного двигателя (А.С.Вьюнов. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. - Москва: Машиностроение, 1981, стр.497, рис.11.7д).Known planetary differential gearbox, which is used to drive the coaxial propellers of an aircraft gas turbine engine (A.S. Vyunov. Design and engineering of aircraft gas turbine engines. - Moscow: Mechanical Engineering, 1981, p. 497, Fig. 11.7d).
Недостатком такой конструкции является ее низкая надежность, так как для поддержания равенства оборотов расположенных на выходе из редуктора винтов последние должны быть выполнены с поворотными относительно втулки лопастями, что приводит к усложнению конструкции с соответствующим снижением надежности.The disadvantage of this design is its low reliability, since in order to maintain equality of speed of the screws located at the outlet of the gearbox, the screws must be made with blades rotatable relative to the sleeve, which leads to a complication of the design with a corresponding decrease in reliability.
Наиболее близким к заявляемому является соосный редуктор с внутренним зацеплением для привода однорядного вентилятора газотурбинного двигателя (US 6622473, F02K 3/12, 2003 г.).Closest to the claimed is a coaxial gearbox with internal gearing for driving a single-row fan of a gas turbine engine (US 6622473, F02K 3/12, 2003).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является пониженная надежность расположенного во внутренней полости сателлитной шестерни подшипника скольжения, особенно в условиях полусухого трения, например при запуске двигателя или при авторотации вентилятора в случае полета самолета с выключенным газотурбинным двигателем.A disadvantage of the known design adopted for the prototype is the reduced reliability of the sliding bearing located in the internal cavity of the satellite gear of the sliding bearing, especially in conditions of semi-dry friction, for example, when starting the engine or during autorotation of the fan in case of flight of the aircraft with the gas turbine engine turned off.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении надежности редуктора газотурбинного двигателя за счет снижения нагрузок на подшипник сателлитных шестерен и повышения их несущей способности.The technical problem to which the invention is directed is to increase the reliability of the gearbox of a gas turbine engine by reducing the load on the bearing of the satellite gears and increasing their bearing capacity.
Сущность изобретения заключается в том, что в редукторе газотурбинного двигателя с внутренним зацеплением с сателлитными шестернями на стационарных опорах согласно изобретению на выходе соосно установлены внешний и внутренний выходные валы, сателлитные шестерни выполнены двойными с разными по наружному диаметру d и d1 внешними зубчатыми венцами, причем сателлитная шестерня с большим по диаметру d зубчатым венцом выполнена с возможностью зацепления с ведущим колесом и с ведомой шестерней внутреннего зацепления, установленной на внешнем выходном валу, а сателлитная шестерня с меньшим по диаметру d1 зубчатым венцом выполнена с возможностью зацепления с ведомой шестерней внешнего зацепления, установленной на внутреннем выходном валу, причем сателлитные шестерни установлены на внешних относительно этих шестерен подшипниках качения, подшипник качения со стороны ведущего колеса выполнен с Т-образным в поперечном сечении внутренним кольцом, при этом D/d=1,001…1,1 и К=4…8, гдеThe essence of the invention lies in the fact that in the gearbox of a gas turbine engine with internal gearing with satellite gears on stationary bearings according to the invention, the external and internal output shafts are coaxially mounted at the output, the satellite gears are double with external gears different in outer diameter d and d 1 , moreover a satellite gear with a large diameter d gear rim is made with the possibility of engagement with a drive wheel and with a driven gear of internal gear mounted on an external m output shaft, and satellite gear with a smaller diameter d 1 toothing adapted to engage with the driven external gear mounted on the inner output shaft, said satellite pinion mounted on external to these gears rolling bearing, the rolling bearing from the drive wheel is formed with a T-shaped in cross section inner ring, with D / d = 1,001 ... 1,1 and K = 4 ... 8, where
D - внешний диаметр наружного кольца подшипника качения со стороны ведущего колеса;D is the outer diameter of the outer ring of the rolling bearing from the side of the drive wheel;
К - количество двойных сателлитных шестерен.K is the number of double satellite gears.
Установка на выходе из редуктора соосно внешнего и внутреннего валов, а также выполнение сателлитных шестерен двойными с большим и меньшим по наружному диаметру внешними зубчатыми венцами позволяют снизить нагрузку на подшипники сателлитных шестерен, так как окружные усилия от шестерен, установленных на внешнем и внутреннем выходных валах, направлены в противоположные стороны и частично компенсируют друг друга, что повышает надежность редуктора газотурбинного двигателя.Installing the outer and inner shafts coaxially at the outlet of the gearbox, as well as making the satellite gears double with outer gears larger and smaller in the outer diameter, reduce the load on the bearings of the satellite gears, since the circumferential forces from the gears installed on the external and internal output shafts, directed in opposite directions and partially cancel each other, which increases the reliability of the gearbox of a gas turbine engine.
В случае когда шестерня с большим зубчатым венцом находится в зацеплении с ведущим колесом и с ведомой шестерней внутреннего зацепления, установленной на внешнем выходном валу, а сателлитная шестерня с меньшим зубчатым венцом выполнена с возможностью зацепления с ведущим колесом и с ведомой шестерней внешнего зацепления, установленной на внутреннем выходном валу, удается выполнять передаточные отношения от входного ведущего вала и от ведущего колеса к внешнему и внутреннему выходным валам примерно одинаковыми, т.е. передавать на внешний и внутренний вал примерно одинаковые мощности, способствуя равномерному распределению нагрузки на подшипники сателлитных шестерен с соответствующим повышением их надежности.In the case where the gear with a large gear ring is engaged with the drive wheel and with the driven gear of internal gear mounted on the external output shaft, and the satellite gear with the smaller gear ring is made with the possibility of gearing with the drive wheel and with the driven gear of external gear mounted on the internal output shaft, it is possible to perform the gear ratios from the input drive shaft and from the drive wheel to the external and internal output shafts are approximately the same, i.e. transmit about the same power to the external and internal shaft, contributing to an even distribution of the load on the bearings of the satellite gears with a corresponding increase in their reliability.
Установка сателлитных шестерен на внешних относительно этих шестерен подшипниках качения позволяет выполнять эти подшипники с увеличенными габаритами и повышенной несущей способностью, что также повышает надежность подшипников и редуктора в целом.The installation of satellite gears on rolling bearings external to these gears allows these bearings to be made with increased dimensions and increased bearing capacity, which also increases the reliability of the bearings and gearbox as a whole.
Подшипники качения по сравнению с подшипниками скольжения обладают меньшей повреждаемостью при работе в условиях сухого трения (например, при авторотации вентилятора на неработающем двигателе), что также повышает надежность редуктора.Rolling bearings, compared with plain bearings, have less damage when working in dry friction conditions (for example, when the fan rotates on an idle engine), which also increases the reliability of the gearbox.
Со стороны ведущего вала и ведущего зубчатого колеса в редуктор подводится вся мощность, идущая на привод вентилятора, и поэтому на подшипник качения сателлитных шестерен, установленный со стороны ведущего колеса, приходится повышенная нагрузка от окружных усилий ведущего колеса и шестерни внутреннего зацепления. Для повышения несущей способности и надежности этот подшипник выполняется с увеличенными внешними диаметрами наружного и внутреннего колец, для чего внутреннее кольцо выполняется Т-образным в поперечном сечении.From the side of the drive shaft and the drive gear, all the power supplied to the fan drive is supplied to the gearbox, and therefore, the rolling bearing of the satellite gears installed on the side of the drive wheel has an increased load from the peripheral forces of the drive wheel and the internal gear. To increase the bearing capacity and reliability, this bearing is made with increased outer diameters of the outer and inner rings, for which the inner ring is T-shaped in cross section.
При D/d<1,001 усложняется сборка редуктора, а при D/d>1,1 уменьшается количество промежуточных сателлитных шестерен, размещаемых в окружном направлении, что приводит к повышению нагрузок на сателлитные шестерни и к снижению надежности редуктора.For D / d <1.001, the assembly of the gearbox becomes more complicated, and for D / d> 1.1, the number of intermediate satellite gears placed in the circumferential direction decreases, which leads to an increase in the load on the satellite gears and to a decrease in the reliability of the gearbox.
При К<4 излишне увеличивается мощность, передаваемая через каждую из сателлитных шестерен, а при К>8 уменьшаются габаритные размеры подшипников сателлитных шестерен, что также приводит к снижению надежности редуктора.At K <4, the power transmitted through each of the satellite gears is excessively increased, and at K> 8, the overall dimensions of the bearings of the satellite gears are reduced, which also reduces the reliability of the gearbox.
На чертеже показан продольный разрез редуктора газотурбинного двигателя заявляемой конструкции.The drawing shows a longitudinal section of a gearbox of a gas turbine engine of the claimed design.
Простой соосный редуктор 1 газотурбинного двигателя состоит из неподвижного корпуса 2, в котором на подшипниках качения 3 и 4 установлены двойные сателлитные шестерни 5, включающие шестерни 6 и 7 с разными по величине наружными диаметрами d и d1 внешних зубчатых венцов 8 и 9 соответственно.A simple coaxial gearbox 1 of a gas turbine engine consists of a fixed casing 2, in which double satellite gears 5 are installed on rolling bearings 3 and 4, including gears 6 and 7 with outer diameters d and d 1 of the outer gears 8 and 9, respectively, different in size.
Для уменьшения радиальных нагрузок и повышения надежности подшипники качения 3 и 4 установлены с внешней стороны от шестерен 6 и 7.To reduce radial loads and increase reliability, rolling bearings 3 and 4 are installed on the outside of the gears 6 and 7.
Сателлитная шестерня 6 с большим внешним диаметром d зубчатого венца 8 находится в зацеплении с ведущим зубчатым колесом 9, установленным на входном ведущем валу 10, а также с ведомой шестерней 11 внутреннего зацепления, установленной на внешнем выходном валу 12.A satellite gear 6 with a large outer diameter d of the ring gear 8 is engaged with a drive gear 9 mounted on the input drive shaft 10, as well as with the driven gear 11 of the internal gear mounted on the external output shaft 12.
Сателлитная шестерня 7 с меньшим внешним диаметром d1 зубчатого венца 13 находится в зацеплении с ведомой шестерней 14 внешнего зацепления, установленной на внутреннем выходном валу 15.A satellite gear 7 with a smaller outer diameter d 1 of the ring gear 13 is engaged with the driven gear 14 of the external gear mounted on the inner output shaft 15.
Соосные выходные валы 12 и 15 вращаются в противоположные стороны.Coaxial output shafts 12 and 15 rotate in opposite directions.
Так как вся мощность поступает в редуктор 1 по входному валу 10 через ведущее колесо 9, то нагрузка на подшипник качения 4, расположенный со стороны ведущего колеса 9, превышает нагрузку на подшипник качения 3, установленный со стороны входных валов 12 и 15. По этой причине для увеличения несущей способности и надежности подшипник качения 4 выполнен с увеличенным внешним диаметром D по наружному кольцу и с увеличенным диаметром по поверхности качения 16 внутреннего кольца 17, и для установки на ось 18 сателлитных шестерен кольцо 17 выполнено Т-образным в поперечном сечении.Since all the power is supplied to the reducer 1 through the input shaft 10 through the driving wheel 9, the load on the rolling bearing 4 located on the side of the driving wheel 9 exceeds the load on the rolling bearing 3 installed on the side of the input shafts 12 and 15. For this reason to increase the bearing capacity and reliability, the rolling bearing 4 is made with an increased outer diameter D along the outer ring and with an increased diameter along the rolling surface 16 of the inner ring 17, and for installation on the axis 18 of the satellite gears, the ring 17 is made T-shaped m in cross section.
Одновременно обеспечивается качественная сборка редуктора 1, т.к. через отверстия 19 в корпусе 2 увеличенного диаметра D в подшипник 3 устанавливаются собранные на оси 18 сателлитные шестерни 6 и 7 совместно с подшипником 4, что также повышает надежность редуктора 1 за счет высокого качества сборки.At the same time, high-quality assembly of gearbox 1 is ensured, as through the holes 19 in the housing 2 of increased diameter D, the satellite gears 6 and 7 assembled on the axis 18 are mounted in the bearing 3 together with the bearing 4, which also increases the reliability of the gearbox 1 due to the high quality of the assembly.
Работает данное устройство следующим образом.This device works as follows.
При работе редуктора 1 газотурбинного двигателя крутящий момент от входного ведущего вала 10 через ведущее колесо 9 поступает на расположенные в окружном направлении двойные сателлитные шестерни 5, причем через шестерню 6 крутящий момент передается на шестерню внутреннего зацепления 11 и далее на внешний выходной вал 12, а через шестерню 7 на ведомую шестерню 14 внешнего зацепления и на внутренний выходной вал 15, который вращается в противоположную от вала 12 сторону. Так как шестерни 11 и 14 вращаются во взаимно противоположные стороны, то окружные усилия на сателлитных шестернях 6 и 7 частично компенсируют друг друга, что уменьшает радиальные усилия, воздействующие на подшипники качения 3 и 4 с соответствующим повышением ресурса и надежности этих подшипников.When the gearbox 1 of the gas turbine engine is running, the torque from the input drive shaft 10 through the drive wheel 9 is supplied to the twin satellite gears 5 located in the circumferential direction, and through the gear 6, the torque is transmitted to the internal gear 11 and then to the external output shaft 12, and through gear 7 on the driven gear 14 of the external gearing and on the internal output shaft 15, which rotates in the opposite direction from the shaft 12. Since the gears 11 and 14 rotate in opposite directions, the circumferential forces on the satellite gears 6 and 7 partially cancel each other out, which reduces the radial forces acting on the rolling bearings 3 and 4 with a corresponding increase in the service life and reliability of these bearings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007107573/06A RU2346172C2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Gas turbine engine reduction gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007107573/06A RU2346172C2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Gas turbine engine reduction gear |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007107573A RU2007107573A (en) | 2008-09-10 |
RU2346172C2 true RU2346172C2 (en) | 2009-02-10 |
Family
ID=39866452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007107573/06A RU2346172C2 (en) | 2007-02-28 | 2007-02-28 | Gas turbine engine reduction gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2346172C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2528236C1 (en) * | 2013-08-27 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Planetary differential reduction gearbox |
RU2532089C1 (en) * | 2013-10-29 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Differential speed reduction gear of turbo-propeller engine |
RU2629620C2 (en) * | 2012-05-04 | 2017-08-30 | Пань-чиэнь ЛИНЬ | Single-step reduction gearbox with large ratio for aircraft engine |
-
2007
- 2007-02-28 RU RU2007107573/06A patent/RU2346172C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629620C2 (en) * | 2012-05-04 | 2017-08-30 | Пань-чиэнь ЛИНЬ | Single-step reduction gearbox with large ratio for aircraft engine |
RU2528236C1 (en) * | 2013-08-27 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Planetary differential reduction gearbox |
RU2532089C1 (en) * | 2013-10-29 | 2014-10-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Differential speed reduction gear of turbo-propeller engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007107573A (en) | 2008-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10519871B2 (en) | Support assembly for a propeller shaft | |
US10274071B2 (en) | Gearbox planet squeeze film damper | |
US11174916B2 (en) | Aircraft engine reduction gearbox | |
US7490461B2 (en) | Gas turbine engine assembly and methods of assembling same | |
RU2468233C2 (en) | Gas turbine engine assembly | |
JP5111823B2 (en) | Gas turbine engine assembly and method of assembling the same | |
CA2955529C (en) | Gearbox planet squeeze film damper | |
US9677659B1 (en) | Gearbox planet attenuation spring damper | |
EP2955412B1 (en) | Rotorcraft and planetary gear systems | |
JP2015530540A (en) | Journal bearing and method to facilitate optimization of fluid dynamic oil flow, load capacity, and bearing performance | |
RU2347092C2 (en) | Gas turbine engine reducer | |
EP2836743B1 (en) | Mobile vehicle gear unit | |
RU2346172C2 (en) | Gas turbine engine reduction gear | |
US10006520B2 (en) | System for regulating stresses in ring gears | |
RU2316667C2 (en) | Superhigh by-pass ratio turbojet engine with drive reduction gear of double-row opposite rotation fan | |
WO2018052092A1 (en) | Gear assembly, planetary gear mechanism using gear assembly, and motor with built-in gear mechanism | |
RU2346176C1 (en) | Bypass gas turbine engine with fan driven by simple coaxial inner gearing reduction gear | |
US2739490A (en) | Transmission mechanism, including bevel pinions | |
EP3093512B1 (en) | A bearing shaft | |
CN219932907U (en) | Fan drive gear box and aeroengine | |
US11959541B2 (en) | Compact geared reduction unit for application with transmission shaft subjected to radial loads | |
KR20230082070A (en) | Lubrication structure of planetary gear set using inner pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110301 |