[发明专利]用于冲压空气涡轮机的螺旋锥齿轮组

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种冲压空气涡轮机组件。更具体地，本发明涉及一种冲压空气涡轮机组件的齿轮箱，用于从涡轮机传输扭矩到发电机或泵。

背景技术

冲压空气涡轮机（RAT）可以用来在不能获得足够的主要动力生成时产生动力。RAT包括展开在沿着航空器的气流中的涡轮机。涡轮机的旋转驱动发电机或液压泵。发电机或泵可以安装在RAT的枢转点上，该枢转点与展开在气流中的涡轮机有一定距离。因而，包括齿轮箱的驱动装置被用来从涡轮机传输动力到发电机或泵。驱动装置包括齿轮箱，其提供期望的速度和方向用于驱动发电机或泵。在RAT的期望尺寸、重量和动力生成方面的限制约束着齿轮、轴、及其他驱动部件。

发明内容

公开的实例冲压空气涡轮机（RAT）组件包括支撑齿轮组的齿轮箱，齿轮组具有驱动小齿轮的环形齿轮。所述齿轮箱提供从涡轮机到发电机、泵或其他动力转换设备的动力传输。涡轮机轴支撑所述环形齿轮，并且绕着横向于所述涡轮机轴的轴线旋转的小齿轮轴由所述小齿轮驱动。前轴承和后轴承设置在小齿轮的相对侧上以支撑旋转。前轴承设置在齿轮组的节锥顶与小齿轮齿轮冠之间的距离内。并且，公开的例示实施例包括齿轮组的齿面宽，其根据期望的比例与径节距相关。

根据下面说明书和附图，可以很好地理解本发明的这些和其他特征，下面是简要描述。

附图说明

图1为实例冲压空气涡轮机组件的示意图。

图2为用于冲压空气涡轮机组件的实例齿轮箱的剖视图。

图3为用于冲压空气涡轮机组件的实例齿轮组的示意图。

图4为用于冲压空气涡轮机组件的实例齿轮组的另一个视图。

图5A为用于冲压空气涡轮机组件的实例齿轮组的实例小齿轮的剖视图。

图5B为实例小齿轮的正视图。

图6A为用于冲压空气涡轮机组件的实例齿轮组的实例环形齿轮的剖视图。

图6B为实例环形齿轮的正视图。

具体实施方式

参考图1，大体上示出冲压空气涡轮机（RAT）组件10，并且其可以在航空器12内的收缩位置与如图所示的展开位置之间移动。RAT 10包括涡轮机16，其具有响应于气流而旋转的叶片14。涡轮机16悬吊在支杆18上，支杆18在展开和收缩位置之间移动。支杆18支撑齿轮箱20，其传输来自涡轮机16的动力到在发电机壳体24内的发电机22。支杆18附接到发电机壳体24，发电机22支撑在该壳体内。如认识到的，实例冲压空气涡轮机组件10包括发电机22；然而，RAT 10还可以使用来驱动液压泵或其他发电机或转换设备。

参考图2，齿轮箱20支撑齿轮组54（在图3和4中最佳示出），其包括小齿轮36和环形齿轮34。齿轮箱20包括涡轮机轴26，其绕着第一轴线28旋转并且由轴承组件30和32支撑。涡轮机轴26支撑与小齿轮36啮合的环形齿轮34。小齿轮36支撑在齿轮箱20内用于绕着横向于涡轮机轴26的轴线40驱动小齿轮轴38。小齿轮36由前轴承组件42和后轴承组件44支撑。小齿轮轴38啮合到小齿轮36并且延伸通过支杆18到发电机22。在这个实例中，小齿轮34包括用于装配和绕着轴线40旋转的一体轴部35。在本发明的预期内，小齿轮34可以装配到单独的轴。

环形齿轮34和小齿轮36是螺旋锥齿轮，其啮合来提供从涡轮机轴26到小齿轮轴并且最终到实例发电机22的期望动力传输。确定在环形齿轮34和小齿轮36每个上的齿数以提供小齿轮轴38响应于涡轮机轴26的输入而驱动发电机22的期望速度。

在环形齿轮34和小齿轮36之间的接合从涡轮机16传输扭矩到设置在RAT 10的枢转点的发电机22。在环形齿轮34和小齿轮36之间的啮合接合构造来承受在操作期间产生的变化扭矩载荷。

在操作期间传输的扭矩将变化并且产生称为扭矩波动的情况。扭矩波动是RAT 10从涡轮机16直到发电机22的传动系的结构固有频率的函数。实例齿轮组54包括适应期望扭矩波动和任何额外加载的特征。并且，在部件生产和装配中的变化量会导致在环形齿轮34和小齿轮36之间的某些相对移动。此外，在与必需部件间隙相关的温度和操作载荷中的变化量也会导致相对移动。这些移动和变化量在配合环形齿轮34和小齿轮36的设计中要被考虑。