RU2599225C2 - Устройство для соединения двух валов, вал вращения и турбомашина - Google Patents

Устройство для соединения двух валов, вал вращения и турбомашина Download PDF

Info

Publication number
RU2599225C2
RU2599225C2 RU2014145560/06A RU2014145560A RU2599225C2 RU 2599225 C2 RU2599225 C2 RU 2599225C2 RU 2014145560/06 A RU2014145560/06 A RU 2014145560/06A RU 2014145560 A RU2014145560 A RU 2014145560A RU 2599225 C2 RU2599225 C2 RU 2599225C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
shaft
slots
thickness
splines
Prior art date
Application number
RU2014145560/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014145560A (ru
Inventor
Стефан БУА
Гийом ПАТЕН
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2014145560A publication Critical patent/RU2014145560A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2599225C2 publication Critical patent/RU2599225C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/02—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for connecting two abutting shafts or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/026—Shaft to shaft connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/101—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially without axial retaining means rotating with the coupling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7026—Longitudinally splined or fluted rod
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7026—Longitudinally splined or fluted rod
    • Y10T403/7035—Specific angle or shape of rib, key, groove, or shoulder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Устройство для соединения двух валов зубчатым зацеплением содержит на конце одного из валов соединительную часть, предназначенную для зубчатого зацепления с дополнительной соединительной частью другого вала. Соединительная часть содержит две центрирующие зоны, между которыми расположено множество шлицов. Шлицы соединительной части имеют профиль, выполненный постоянным в средней зоне соединительной части. В первой зоне, продолжающей среднюю зону между боковыми сторонами шлица, профиль шлицов соединительной части имеет толщину, которая меньше толщины того же шлица в средней зоне. Шлицы соединительной части продолжаются за первой зоной, где они имеют уменьшенную толщину, до центрирующей зоны, которая находится с той же стороны, что и первая зона, относительно средней зоны. Шлицы, а также донья шлицов представляют собой в зоне соединения между центрирующей зоной и первой зоной, где они имеют уменьшенную толщину, профиль, непрерывно соединяющий шлицы и донья шлицов с поверхностью центрирующей зоны. Другое изобретение группы относится к валу, включающему упомянутую выше соединительную часть для соединения с другим валом. Еще одно изобретение группы относится к турбомашине, содержащей компрессор, вал которого приводится во вращение валом турбины и соединен с ним указанным выше устройством для соединения двух валов. Группа изобретений позволяет повысить срок службы устройства зубчатого соединения двух валов, а также повысить передаваемый вращающий момент. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение касается устройств для соединения валов, таких как устройства для соединения между валом турбины и валом компрессора. Изобретение, в особенности, применимо к устройствам соединения валов турбины и компрессора турбомашин, обеспечивающих тягу авиационных летательных аппаратов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Валы турбин низкого давления и компрессора низкого давления сочленяются, главным образом, соединительным устройством с зубчатым зацеплением. В таком устройстве, пример которого представлен на Фиг. 1а и 1b, концевая часть вала компрессора 10 и концевая часть вала турбины 20 коаксиально зацеплены между собой, при этом простираются вдоль одной оси вращения Х-Х.
Каждая из частей содержит множество шлицов 12, 22, при этом шлицы одного зацепления входят в контакт со шлицами другого зацепления. Каждая часть имеет, кроме того, зоны, называемые центрирующими, соответственно на выходе 14а, 24а и на входе 14b, 24b, совмещаемые поверхности которых позволяют обеспечить осевое центрирование одних относительно других.
Шлицы обычно имеют постоянный профиль по всей своей длине. В области турбомашин желательно уменьшать диаметр валов вращения и увеличивать моменты, передаваемые соединительными устройствами. Из этого вытекает увеличение соотношения передаваемый момент/основной радиус шлицов валов и усилий, особенно значительных на части шлицов, которые подвергаются весьма значительным напряжениям, при этом передача момента в случае соединения турбина-компрессор осуществляется с выхода турбины на вход компрессора относительно потока воздуха в турбомашине.
В документе FR 2918726 было предложено устройство для соединения, в котором шлицы одного из валов имеют переменный профиль.
Шлицы 22 соединительной части вала турбины низкого давления 20, схематично изображенные на Фиг. 2, имеют на своем выходном конце зону, вдоль которой толщина е2 шлицов уменьшается относительно толщины е1 оставшейся части шлица. Толщина одного шлица измеряется между боковыми стенками 23 шлица на уровне его вершины 26, так как боковые стенки 23 шлицов имеют профиль в поперечном разрезе в соответствии с эвольвентой круга, при этом толщина одного шлица изменяется в зависимости от уровня, на котором она была измерена.
Шлицы 12 вала компрессора низкого давления 10 имеют постоянную толщину между боковыми стенками по всей их длине.
Таким образом, в холодном состоянии только зоны шлицов, где толщина между их боковыми стенками максимальна, влияют на шлицы другого вала. При работе нагрев и передаваемый момент деформируют шлицы, уменьшая первоначальный зазор.
Такая деформация позволяет улучшить распределение контактных давлений между шлицами в процессе работы и, таким образом, уменьшить напряжения.
Такое решение образует две критические зоны при работе. Первая расположена на выходном конце шлицов вала турбины низкого давления, на свободных краях боковых стенок шлицов и в соединении между боковыми стенками шлицов и доньями шлицов. Эта зона является зоной накопления растягивающих напряжений с меньшим сроком службы, чем остальная часть вала. Следовательно, наличие такой зоны уменьшает срок службы всего вала.
Кроме того, для облегчения вала между выходным концом шлица и выходной центрирующей зоной 24а (см. фиг. 1b) выполняют полость 25, то есть зону вала, толщина которой уменьшена в поперечной плоскости по сравнению с толщиной вала на уровне выходной центровки.
Эта полость 25 образует вторую критическую зону, на уровне которой инерция уменьшена, что делает эту зону более хрупкой и уменьшает ее устойчивость при чрезмерной нагрузке в случае выброса лопатки из вентилятора при ее отрыве («Fan Blade Off» на англ. яз.).
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является решение упомянутых выше проблем путем разработки профилей шлицов, которые обеспечивают хорошую передачу вращающего момента и гарантируют устойчивость в случае чрезмерной нагрузки.
Для решения этой задачи предлагается устройство для соединения валов с зубчатым зацеплением, содержащее соединительную часть, которой оканчивается один из двух валов, предназначенное для концентрической установки в дополнительной соединительной части, которой оканчивается другой вал, причем упомянутая соединительная часть содержит две центрирующие зоны, между которыми простирается множество шлицов, при этом в устройстве шлицы упомянутой соединительной части имеют профиль:
- который постоянен вдоль средней зоны соединительной части; и
- который в первой зоне в продолжение упомянутой средней зоны имеет толщину, между боковыми стенками шлица, уменьшенную по сравнению с толщиной между боковыми стенками того же шлица в средней зоне,
и в котором шлицы упомянутой соединительной части продолжаются за первой зоной, где они имеют уменьшенную толщину, до центрирующей зоны, которая расположена с той же стороны, что и упомянутая первая зона относительно средней зоны, при этом упомянутые шлицы, а также донья шлицов представляют собой в зоне соединения между упомянутой центрирующей зоной и упомянутой первой зоной, где они имеют уменьшенную толщину, профиль, непрерывно соединяющий упомянутые шлицы и донья шлицов с поверхностью упомянутых центрирующих зон.
Предпочтительно, но факультативно, изобретение может, кроме того, отвечать, по меньшей мере, одной из следующих характеристик:
- шлицы в зоне соединения представляют собой профиль, который утолщается в зоне, где они имеют уменьшенную толщину к центрирующей зоне;
- в зоне соединения глубина дна шлицов постепенно повышается до поверхности центрирующей зоны;
- дно шлицов в зоне соединения имеет искривленный профиль;
- шлицы упомянутой соединительной части продолжаются также со стороны, противоположной первой зоне, второй зоны, в которой они имеют профиль уменьшенной толщины;
- длина средней зоны составляет от 0 до 80% общей длины шлица;
- промежуточная зона простирается по длине, составляющей от 0 до 25% от общей длины шлица, а толщина шлица вдоль этой зоны уменьшается от 0 до 25% от максимальной толщины шлица;
- зона соединения простирается на длину, составляющую от 10 до 40% от общей длины шлица;
- концевая зона шлица простирается на длину, составляющую от 0 до 25% общей длины шлица, а толщина шлица уменьшается от 0 до 15% от максимальной толщины шлица;
- шлицы соединительной части другого вала имеют постоянный профиль.
Объектом изобретения является также вал вращения, содержащий соединительную часть для соединения с другим валом, предназначенную для концентрического размещения в дополняющей соединительной части, которой оканчивается другой вал, при этом упомянутая соединительная часть содержит две центрирующие зоны, между которыми простирается множество шлицов, при этом шлицы упомянутой соединительной зоны имеют профиль:
- который является постоянным вдоль средней соединительной части; и
- который в первой зоне в продолжение упомянутой средней зоны имеет толщину между боковыми стенками шлица, которая уменьшается относительно толщины того же шлица в средней зоне, и
в котором шлицы упомянутой части соединения продолжаются за первой зоной, где они имеют уменьшенную толщину, до зоны центрирования, которая находится с той же стороны, что и упомянутая первая зона относительно средней зоны, при этом упомянутые шлицы, а также донья шлицов в зоне соединения между упомянутой зоной центрирования, где они имеют уменьшенную толщину, представляют собой профиль, соединяющий известным образом упомянутые шлицы и донья шлицов с поверхностью упомянутой зоны центрирования.
Объектом изобретения является также турбомашина, содержащая компрессор, вал которого приводится во вращение валом турбины, в которой вал компрессора и вал турбины сочленены устройством по изобретению, а соединительная часть имеет первую зону уменьшенной толщины и соединительную зону, являющуюся зоной вала турбины, при этом упомянутая первая зона и соединительная зона расположены на выходе зоны, средней относительно потока воздуха в турбомашине.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1а и 1b, уже описанные, схематично представляют устройство для соединения валов по известному уровню техники на виде соответственно в перспективе в разобранном состоянии и в продольном разрезе;
Фиг. 2, уже описанная, представляет шлицы вала турбины низкого давления из известного уровня техники;
Фиг. 3 схематично изображает в продольном разрезе турбомашину, в которой установлено соединительное устройство;
Фиг. 4 схематично представляет в продольном разрезе устройство для соединения валов по изобретению;
Фиг. 5а и 5b изображают шлицы вала соединительного устройства соответственно в перспективе и на виде сверху.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 3 изображена турбомашина 100, содержащая соединительное устройство 1 по изобретению. Турбомашина 100 классически содержит со входа на выход по отношению к потоку воздуха в турбомашине компрессор 110 низкого давления, компрессор 130 высокого давления, а на выходе турбину 120 низкого давления и турбину 140 высокого давления.
Выхлопные газы с выхода компрессора 130 высокого давления приводят во вращение турбину 120 низкого давления для привода во вращение компрессора 110, при этом передача вращающего момента осуществляется зубчатым зацеплением.
На Фиг. 4 представлено устройство 1 для соединения двух валов 10, 20, например, соответственно вала 10 компрессора (110) низкого давления, приводимого во вращение валом 20 турбины (120) низкого давления турбомашины (100).
Валы 10, 20 имеют каждый соединительную часть, предназначенную для концентрического размещения в дополняющей соединительной части, которой оканчивается другой вал. Валы с соединительными частями расположены концентрично вокруг оси вращения Х-Х.
Первый вал, в данном случае вал 10 компрессора, имеет на своей внутренней поверхности множество шлицов 12. Второй вал, в данном случае вал 20 турбины, имеет на своей наружной поверхности множество шлицов 22, предназначенных для зацепления со шлицами 12 первого вала 10.
На каждом валу 10, 29 шлицы 12, 22 простираются между двумя центрирующими зонами, выходной центрирующей зоной 14а, 24а и входной центрирующей зоной 14b, 24b.
Входная и выходная центрирующие зоны являются дополняющими и позволяют корректно расположить компрессорный вал 10 относительно турбинного вала 20.
Например, входные центрирующие зоны принимают формы окружного утолщения и соответствующего окружного шлица.
Каждая из выходных центрирующих зон каждого вала представляет собой цилиндрическую поверхность с осью, параллельной оси вращения Х-Х и поднятую относительно оставшейся части вала, в частности, относительно доньев шлицов.
На Фиг. 5а и 5b изображены шлицы вала соединительного устройства 1, предпочтительно вала 20 турбины низкого давления.
Каждый шлиц 12, 22 имеет две боковые стороны 13, 23 и вершину 16, 26, соединяющую боковые стороны. Между двумя последовательными шлицами одного вала дно шлица 17, 27 занято шлицом другого вала для осуществления зацепления.
Предпочтительно шлицы 12 первого вала между боковыми стенками выполнены толщиной е, по существу, постоянной по всей длине шлица. Как и ранее, толщина шлица 12, 22 измерена на уровне вершины 16, 26 шлица.
Кроме того, каждый шлиц 22 второго вала 20 имеет расширяющийся профиль.
На Фиг. 5b каждый шлиц содержит:
- среднюю зону ZM, вдоль которой шлиц имеет толщину еm, постоянную между своими боковыми сторонами;
- первую зону, называемую промежуточной зоной ZI, в продолжение средней зоны ZM, расположенную на выходе последней в случае турбомашины, вдоль которой толщина еi шлица уменьшена относительно толщины em шлица в средней зоне. Предпочтительно эта толщина еi уменьшается от средней зоны ZM к выходной центральной зоне;
- так называемая соединительная зона ZR в продолжение промежуточной зоны ZI с той же стороны, что и промежуточная зона ZI по отношению к средней зоне (в данном случае, на выходе промежуточной зоны ZI в случае турбомашины), и образуя выходной конец шлица 22. Зона соединения ZR связывает промежуточную зону ZI с центральной выходной зоной 24а вала 20. Для этого, шлиц в этой зоне имеет толщину еr между своими боковыми сторонами 23, которая увеличивается от промежуточной зоны ZI до центрирующей зоны 24а до тех пор, пока вершины 26 двух последовательных шлицов и поверхность центрирующей зоны 24а не сомкнутся и не образуют непрерывную поверхность.
Таким образом, шлицы на уровне соединительной зоны имеют профиль, непрерывно соединяющий упомянутые шлицы и донья шлицов 27 с поверхностью упомянутой центрирующей зоны 24а.
Таким образом, выходные края шлицов 22 совмещаются между собой и совмещаются с выходной центрирующей зоной 24а. Таким образом, боковые стенки 23 шлицов 22 не имеют свободных краев на выходе, где могли бы аккумулироваться напряжения. Предложенные шлицы имеют срок службы, повышенный по сравнению со шлицами соединительных устройств из известного уровня техники.
Кроме того, впадины 25, соседние с выходными концами шлицов из известного уровня техники, заменены соединительными зонами ZR, которые продолжают шлицы 22 до центрирующей зоны 24а. Таким образом, на валу 20 турбины отсутствует зона наименьшей инерции. Следовательно, вал усилен и его срок службы увеличен.
Кроме того, как особенно видно на фиг. 5а, дно шлица 27 на уровне соединительной зоны ZR имеет уменьшающуюся толщину от максимальной глубины на уровне промежуточной зоны до нулевой глубины на уровне центрирующей зоны 24а.
Дно шлица 27 на виде продольного разреза имеет искривленный профиль, предпочтительно радиус кривизны которого является непрерывным.
Таким образом, поверхность, образованная дном шлица 27 и соседними боковыми стенками, не имеет разрывов, способных вызвать аккумулирование напряжений.
На фиг. 5b шлицы 22 могут также иметь входную концевую зону ZE, соседнюю со средней зоной ZM и продолжающую последнюю к входу. В этой зоне каждый шлиц имеет толщину ее, уменьшенную относительно толщины еm в средней зоне.
Относительные пропорции различных зон шлицов 22 являются следующими:
- входная концевая зона ZE имеет длину, составляющую от 0 до 25% общей длины шлица. Толщина еe шлица на входном конце - и, следовательно, на конце зоны - уменьшена от 0 до 15% максимальной толщины шлица, эта максимальная толщина представляет собой толщину em на уровне средней зоны ZM;
- средняя зона ZM имеет длину, составляющую от 0 до 80% от общей длины шлица. Толщина еm шлица является постоянной и равна его максимальному значению, которая определяется в соответствии с нормой ANSI B-1-1996 и зависит от турбомашины;
- промежуточная зона ZI имеет длину, составляющую от 0 до 80% от общей длины шлица. Вдоль этой зоны толщина еi шлица уменьшается от 0 до 25% относительно его максимальной толщины. Предпочтительно толщина еi шлица является минимальной на выходном конце этой зоны, на уровне смыкания с соединительной зоной ZR;
- наконец, соединительная зона ZR имеет длину, составляющую от 10 до 40% общей длины шлица. Толщина еr шлица увеличивается до тех пор, пока боковые стороны двух последовательных шлицов не сомкнутся.
В соответствии с особым вариантом воплощения соединительного устройства средняя зона может иметь длину в 60 мм, промежуточная зона - длину в 25 мм, и соединительная зона - длину в 30 мм. В этом варианте воплощения шлицы 22 не имеют входной концевой зоны ZE, т.е. входные концы шлицов соответствуют входным концам средних зон ZM.
Таким образом, предложено устройство соединения валов, геометрия которого позволяет передавать более значительный вращающий момент и увеличивает срок службы по сравнению с известным уровнем техники.
Это устройство предназначено для установки в турбомашины без ограничений.

Claims (12)

1. Устройство (1) для соединения двух валов зубчатым зацеплением, содержащее соединительную часть на конце одного из двух валов (20) и предназначенную для концентрического зубчатого зацепления в дополнительной соединительной части, которой оканчивается другой вал (10), при этом упомянутая соединительная часть содержит две центрирующие зоны (24a, 24b), между которыми расположено множество шлицов (22), в котором шлицы (22) упомянутой соединительной части имеют профиль:
- являющийся постоянным вдоль средней зоны (ZM) соединительной части; и
- имеющий толщину (е) в первой зоне (ZI) в продолжении упомянутой средней зоны (ZM) между боковыми сторонами (23) шлица (22), которая меньше толщины (em) того же шлица (22) в средней зоне (ZM), отличающееся тем, что шлицы (22) упомянутой соединительной части продолжаются за первой зоной (ZI), где они имеют уменьшенную толщину (ei), до центрирующей зоны (24а), которая находится с той же стороны, что и упомянутая первая зона (ZI), относительно средней зоны (ZM), при этом упомянутые шлицы (22), а также донья шлицов (27) представляют собой в зоне соединения (ZR) между упомянутой центрирующей зоной (24а) и упомянутой первой зоной (ZI), где они имеют уменьшенную толщину (ei), профиль, непрерывно соединяющий упомянутые шлицы (22) и донья шлицов (27) с поверхностью упомянутой центрирующей зоны (24а).
2. Устройство (1) по п. 1, в котором шлицы (22) в зоне соединения (ZR) имеют профиль, утолщающийся от зоны (ZI), где они имеют уменьшенную толщину (ei), в сторону зоны центрирования (24а).
3. Устройство по одному из пп. 1 или 2, в котором в зоне соединения (ZR) глубина дна шлицов (27) постепенно уменьшается до поверхности центрирующей зоны (24а).
4. Устройство (1) по п. 3, в котором дно шлицов (27) в зоне соединения (ZR) имеет изогнутый профиль.
5. Устройство (1) по п. 1, в котором шлицы (22) упомянутой соединительной части также продолжаются со стороны, противоположной первой зоне (ZI), второй зоной (ZE), в которой они имеют профиль уменьшенной толщины (ee).
6. Устройство (1) по п. 1, в котором длина средней зоны (ZM) составляет до 80% общей длины шлица (22).
7. Устройство (1) по п. 1, в котором первая зона (ZI) имеет длину, составляющую до 25% общей длины шлица (22), а толщина шлица (22) вдоль этой зоны (Z1) уменьшается до 25% максимальной толщины (em) шлица (22).
8. Устройство (1) по п. 1, в котором зона соединения (ZR) имеет длину, составляющую от 10% до 40% общей длины шлица (22).
9. Устройство (1) по п. 5, в котором вторая зона (ZE), в которой шлицы (22) имеют уменьшенную толщину (ee), имеет длину, составляющую до 25% общей длины шлица (22), и толщину (ee) шлица, уменьшающуюся до 15% относительно максимальной толщины (em) шлица.
10. Устройство (1) по п. 1, в котором шлицы (12) соединительной части другого вала имеют постоянный профиль.
11. Вал (20) вращения, содержащий соединительную часть для соединения с другим валом (10), предназначенную для концентричной установки в дополнительной соединительной части, которой оканчивается другой вал (10), при этом упомянутая соединительная часть содержит две центрирующие зоны (24а, 24b), между которыми простирается множество шлицов (22), в котором шлицы (22) упомянутой соединительной части имеют профиль:
- который является постоянным вдоль средней зоны (ZM) соединительной части; и
- который в первой зоне (ZI) в продолжение упомянутой средней зоны (ZM) имеет толщину (ei) между боковыми сторонами (23), которая уменьшена относительно толщины того же шлица (22) в средней зоне (ZM),
отличающийся тем, что шлицы (22) упомянутой соединительной части продолжаются за первой зоной (ZI), где они имеют уменьшенную толщину (ei), до центрирующей зоны (24а), которая находится на той же стороне, что и упомянутая первая зона (ZI), относительно средней зоны (ZM), причем упомянутые шлицы (22), как и донья шлицов (27), представляют собой, в зоне соединения (ZR) между упомянутой центрирующей зоной (24а) и упомянутой первой зоной (ZI), где они имеют уменьшенную толщину (ei), профиль, непрерывно соединяющий упомянутые шлицы (22) и донья (27) шлицов с поверхностью упомянутой центрирующей зоны (24а).
12. Турбомашина (100), содержащая компрессор (110), вал (10) которого приводится во вращение валом (20) турбины (120), отличающаяся тем, что вал (10) компрессора (110) и вал (20) турбины (120) соединены устройством по п. 10, при этом соединительная часть содержит первую зону (ZI) с уменьшенной толщиной (ei), и зону соединения (ZR), являющуюся зоной вала турбины, причем упомянутая первая зона (ZI) и зона соединения (ZR) расположены на выходе средней зоны (ZM) относительно направления потока воздуха в турбомашине (100).
RU2014145560/06A 2012-04-13 2013-04-12 Устройство для соединения двух валов, вал вращения и турбомашина RU2599225C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1253432 2012-04-13
FR1253432A FR2989440B1 (fr) 2012-04-13 2012-04-13 Accouplement d'arbres par cannelures a profil evolutif
PCT/FR2013/050795 WO2013153339A1 (fr) 2012-04-13 2013-04-12 Accouplement d'arbres par cannelures a profil evolutif

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014145560A RU2014145560A (ru) 2016-06-10
RU2599225C2 true RU2599225C2 (ru) 2016-10-10

Family

ID=48237141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145560/06A RU2599225C2 (ru) 2012-04-13 2013-04-12 Устройство для соединения двух валов, вал вращения и турбомашина

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9885389B2 (ru)
EP (1) EP2836681B1 (ru)
JP (1) JP6082099B2 (ru)
CN (1) CN104220699B (ru)
BR (1) BR112014025379B1 (ru)
CA (1) CA2869919C (ru)
FR (1) FR2989440B1 (ru)
IN (1) IN2014DN09401A (ru)
RU (1) RU2599225C2 (ru)
WO (1) WO2013153339A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10072712B2 (en) 2015-06-18 2018-09-11 GM Global Technology Operations LLC Shaft coupling arrangement
US9951762B2 (en) 2015-07-16 2018-04-24 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Compressor with crankshaft and insert
DE102016124369A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Welle-Nabe-Verbindung mit einem Zentrierbereich und (P2-)Hybridfahrzeugantriebsstrang
US11059541B2 (en) 2017-05-30 2021-07-13 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US11179967B2 (en) 2017-05-30 2021-11-23 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US10946931B2 (en) * 2017-09-22 2021-03-16 Shimano Inc. Bicycle rear sprocket assembly and bicycle drive train
US10752320B2 (en) 2017-09-22 2020-08-25 Shimano Inc. Bicycle rear hub assembly
US11220309B2 (en) * 2017-05-30 2022-01-11 Shimano Inc. Bicycle rear sprocket assembly
US10377174B2 (en) 2017-08-09 2019-08-13 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US11332213B2 (en) * 2017-05-30 2022-05-17 Shimano Inc. Bicycle rear sprocket assembly and bicycle drive train
US10975915B2 (en) 2018-01-08 2021-04-13 Raytheon Technologies Corporation Assembly alignment handling damage tolerant spline
FR3101114B1 (fr) * 2019-09-23 2021-08-27 Safran Aircraft Engines Ensemble pour une turbomachine
CN114074246B (zh) * 2020-08-13 2022-11-11 中国航发商用航空发动机有限责任公司 压气机转子装配装置及其装配方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3638455A (en) * 1970-07-08 1972-02-01 Uniroyal Inc Filament-wound resin torsion tubes with molded end splines
SU694690A1 (ru) * 1978-05-04 1979-10-30 Ташкентский Агрегатный Завод Шлицевое соединение новицкого
DE19929639A1 (de) * 1999-06-28 2001-02-08 Gkn Loebro Gmbh Welle mit umgeformten Anschlagschrägen in Wellenverzahnung
EP1533534A1 (en) * 2003-11-19 2005-05-25 Ntn Corporation Shaft hub connection for power transmission shaft.
FR2918726A1 (fr) * 2007-07-11 2009-01-16 Snecma Sa Accouplement d'arbres par engrenage a denture droite.

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1241118A (en) * 1915-11-12 1917-09-25 George John Hoskins Coordinated spherical radial gear adapted to transmit rotary motion in the same axial line or at an angle.
US2070140A (en) * 1934-01-17 1937-02-09 Spicer Mfg Corp Clutch for transmission gears
GB1057339A (en) * 1965-07-19 1967-02-01 Rolls Royce Rotatable shafting
JPS6041247B2 (ja) * 1981-10-30 1985-09-14 日野自動車株式会社 スプライン軸
US4875796A (en) * 1987-11-23 1989-10-24 Eaton Corporation Press-fit splined connection
JPH0366518A (ja) * 1989-08-04 1991-03-22 Iseki & Co Ltd スプライン軸の加工方法
JP3052037B2 (ja) * 1993-07-22 2000-06-12 本田技研工業株式会社 スプライン結合構造
JPH11201180A (ja) * 1998-01-16 1999-07-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd スプライン継手およびその研削方法
JP4191878B2 (ja) * 2000-05-18 2008-12-03 本田技研工業株式会社 等速ジョイント用スプラインシャフトの嵌合構造
US7744474B2 (en) 2006-03-22 2010-06-29 Gkn Driveline North America, Inc. Propshaft assembly with stiffening ring and seal
US8079912B2 (en) * 2006-09-11 2011-12-20 Ntn Corporation Power transmission spline
CA2610641A1 (fr) * 2006-11-28 2008-05-28 Snecma Dispositif de liaison de deux arbres rotatifs dans une turbomachine
JP2008196592A (ja) * 2007-02-13 2008-08-28 Ntn Corp 動力伝達シャフト
US10495153B2 (en) * 2011-08-30 2019-12-03 Rad Technologies Inc. Power take-off coupler counteracting axial load and equipment equipped therewith

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3638455A (en) * 1970-07-08 1972-02-01 Uniroyal Inc Filament-wound resin torsion tubes with molded end splines
SU694690A1 (ru) * 1978-05-04 1979-10-30 Ташкентский Агрегатный Завод Шлицевое соединение новицкого
DE19929639A1 (de) * 1999-06-28 2001-02-08 Gkn Loebro Gmbh Welle mit umgeformten Anschlagschrägen in Wellenverzahnung
EP1533534A1 (en) * 2003-11-19 2005-05-25 Ntn Corporation Shaft hub connection for power transmission shaft.
FR2918726A1 (fr) * 2007-07-11 2009-01-16 Snecma Sa Accouplement d'arbres par engrenage a denture droite.

Also Published As

Publication number Publication date
EP2836681A1 (fr) 2015-02-18
EP2836681B1 (fr) 2016-03-16
CA2869919C (fr) 2020-01-14
US9885389B2 (en) 2018-02-06
WO2013153339A1 (fr) 2013-10-17
BR112014025379B1 (pt) 2021-09-08
FR2989440A1 (fr) 2013-10-18
FR2989440B1 (fr) 2014-05-23
BR112014025379A2 (ru) 2017-06-20
CN104220699B (zh) 2016-08-24
JP2015514901A (ja) 2015-05-21
RU2014145560A (ru) 2016-06-10
CA2869919A1 (fr) 2013-10-17
IN2014DN09401A (ru) 2015-07-17
US20150125269A1 (en) 2015-05-07
CN104220699A (zh) 2014-12-17
JP6082099B2 (ja) 2017-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2599225C2 (ru) Устройство для соединения двух валов, вал вращения и турбомашина
RU2474709C2 (ru) Устройство соединения двух вращающихся валов, в частности, в газотурбинном двигателе, и газотурбинный двигатель
RU2551453C2 (ru) Многоступенчатый ротор со стяжным стержнем и фланцем, закрепленным при помощи болтов, и способ сборки
US9611847B2 (en) Aircraft main engine fuel pump with multiple gear stages using shared journals
EP2419637B1 (en) Aircraft main engine fuel pump with multiple gear stages using shared journals
RU2565110C1 (ru) Диск последней ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя
KR20120117842A (ko) 면 커플링
US10260348B2 (en) Compressor for an axial turbine engine with double contra-rotating rotors
US9739159B2 (en) Method and system for relieving turbine rotor blade dovetail stress
CN211398333U (zh) 一种膜盘-齿式组合联轴器
EP4095360A1 (en) Turbine exhaust strut internal core structure
US10738640B2 (en) Shroud, blade member, and rotary machine
US20080050238A1 (en) Disc firtree slot with truncation for blade attachment
US6572337B1 (en) Turbine rotor torque transmission
US20130236315A1 (en) Compressor/turbine rotor-torque transmission through hybrid drive
EP4067624A1 (en) Hybrid gas turbine engine with torque transfer assembly
RU2573408C2 (ru) Секция вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты)
CN110939662B (zh) 一种膜盘-齿式组合联轴器
EP3754196B1 (en) Bearing with an eccentric seal groove
EP3404212B1 (en) Compressor aerofoil member
US8870557B2 (en) Rotor and hydraulic motor including the rotor
CN112302725A (zh) 一种紧凑型航空发动机高压转子连接结构
RU2565133C1 (ru) Вал ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, узел соединения дисков вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, проставка узла соединения дисков вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя
RU2565141C1 (ru) Вал ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, узел соединения дисков вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, проставка узла соединения дисков вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя
RU2565139C1 (ru) Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner