[发明专利]用于冲压空气涡轮齿轮箱的滚珠轴承

说明书

技术领域

本公开涉及冲压空气涡轮齿轮箱，更具体地涉及用于冲压空气涡轮齿轮箱中的滚珠轴承。

背景技术

冲压空气涡轮齿轮箱将扭矩从涡轮传递到动力使用点。齿轮箱包括输入轴和输出轴，涡轮连接到输入轴，输出轴将输入轴和动力使用点互相连接起来。在一些应用中，匹配的齿轮齿的表面几何结构将产生非径向负载，轴承对该非径向负载起作用。典型的滚珠轴承可能不适合于该构造，使得通常需要滚柱轴承来适应径向负载而需要另外成对的、较大且不同的滚珠轴承来对轴向负载起作用。对于可用于轴承的空间非常有限的齿轮箱应用而言，使用滚柱轴承可能是必要的，从而防止了需要使用典型的较大的滚珠轴承来承受径向负载。不幸的是，滚柱轴承的寿命可易受这种应用所固有的失配的影响。

发明内容

公开了一种包括小齿轮轴的冲压空气涡轮齿轮箱，所述小齿轮轴布置在壳体中并且操作性地支撑小齿轮。输入轴布置在所述壳体中并且操作性地支撑联接到所述小齿轮的环齿轮。输入和输出轴相对于彼此以一角度定向。滚动元件轴承在所述壳体中支撑所述小齿轮轴。所述滚动元件轴承包括内和外座圈，多个滚珠布置在所述内和外座圈之间。每个滚珠包括滚珠直径。所述内和外座圈分别包括内和外座圈半径以及内和外座圈深度。所述内和外座圈半径各自为所述滚珠直径的大约52％。所述内座圈深度大约为所述滚珠直径的25％，并且所述外座圈深度大约为所述滚珠直径的20％。所述滚珠和座圈之间的直径上的总的内部径向间隙为0.0012-0.0016英寸（0.0305-0.0406 mm）。

附图说明

通过参照以下详细说明并结合考虑附图，可进一步理解本公开，附图中：

图1是用于飞机的冲压空气涡轮（RAT）的透视图；

图2是示例性齿轮箱的剖面图，该齿轮箱包括支撑小齿轮轴的滚珠轴承；

图3是滚珠轴承一部分的放大剖面图。

具体实施方式

一种用于飞机10的示例性冲压空气涡轮（RAT）12在图1中被示出处于部署位置。RAT 12包括发电机16，发电机16被安装结构14枢转地支撑，安装结构14固定到飞机10。支柱18从发电机16延伸并且支撑齿轮箱20。涡轮叶片22在部署位置中被空气流旋转地驱动，并且通过齿轮箱20驱动发电机16。

参见图2，齿轮箱20包括输入轴24，输入轴24安装成在由铝构造而成的壳体30中旋转。涡轮叶片22固定到设置在输入轴24上的毂26。环齿轮28操作性地安装在输入轴24上并且联接到小齿轮32，小齿轮轴32操作性地安装在小齿轮轴34上。

小齿轮轴34包括设置在小齿轮32每一侧上的上和下轴部分36、38。上和下轴部分36、38各自包括分别被上和下轴承40、42支撑以相对于壳体30旋转的外径。轴承40、42是可互换的并且被设计成ABEC-5公差。上和下轴部分36、38的外径标称为1.1817英寸（30.0152 mm）。上和下轴承40、42的外径46标称为2.4409英寸（62.0000 mm），并且内径44标称为1.1811英寸（30.0000 mm）。

下轴承衬垫47被设置在下轴承42和壳体30之间。下轴承衬垫47包括标称为2.4430英寸（62.0522 mm）的下衬垫内径48和标称为2.5432英寸（64.5973 mm）的下衬垫外径50。下壳体内径52标称为2.5380英寸（64.4652 mm）。

上轴承衬垫53被设置在上轴承40和轴承罐（can）57之间。轴承衬垫47、53由不锈钢构造而成。上轴承衬垫53包括分别标称为2.4421英寸（62.0293 mm）和2.5958英寸（65.9333 mm）的上衬垫内径和上衬垫外径54、56。轴承罐57由铝构造而成，包括分别标称为2.5920英寸（65.8368 mm）和3.0620英寸（77.7748 mm）的轴承罐内径和外径58、60。壳体30包括标称为3.0650英寸（77.8510 mm）的上壳体内径62。所述部件的直径是在该部件处于其自由状态（也即未被安装）时给出的。如部件的自由状态尺寸所能意识到的，小齿轮轴34、下和上衬垫47、53、轴承罐57以及壳体30在安装时彼此成压配合关系。