[发明专利]用于设置燃气涡轮发动机的风扇驱动齿轮系统的齿轮比的方法

权利要求书

1.一种燃气涡轮发动机，其包括：

风扇部分，其包括可绕着轴线旋转的风扇；

与风扇连通的减速设备，其中该减速设备包括带有至少为2.5的行星齿轮比的行星风扇驱动齿轮系统，其中该风扇的风扇叶片尖端速度小于1400fps；以及

与所述减速设备连通的低压涡轮机部分，其中低压涡轮机部分包括三个或四个级和在11.0和约22.0之间的函道比。

2.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述齿轮比小于或等于5.0。

3.如权利要求2所述的燃气涡轮发动机，包括低于1.7的风扇压力比。

4.如权利要求2所述的燃气涡轮发动机，包括低于1.48的风扇压力比。

5.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述行星系统包括太阳齿轮、多个行星齿轮、齿圈和齿轮架。

6.如权利要求5所述的燃气涡轮发动机，其中所述多个行星齿轮中的每一个都包括至少一个轴承。

7.如权利要求5所述的燃气涡轮发动机，其中所述齿圈被固定而不能旋转。

8.如权利要求5所述的燃气涡轮发动机，其中低压涡轮机被机械地附接到太阳齿轮。

9.如权利要求5所述的燃气涡轮发动机，其中风扇部分被机械地附接到齿轮架。

10.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中减速设备的输入端可沿第一方向旋转，而减速设备的输出端可沿相同的第一方向旋转。

11.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中风扇的风扇叶片尖端速度大于1000fps。

12.一种改善燃气涡轮发动机的性能的方法，包括：

确定风扇部分的至少一个风扇叶片的风扇尖端速度边界条件；

确定低压涡轮机的转子的转子边界条件；以及

在低压涡轮机的转子和所述至少一个风扇叶片中利用应力水平约束，以确定风扇部分和低压涡轮机的旋转速度是否将满足期望数量的运行循环，以及

其中函道比大于约6.0。

13.如权利要求12所述的方法，其中减速设备连接风扇部分和低压涡轮机并且包括至少为约2.5且不多于约5.0的行星齿轮比。

14.如权利要求12所述的方法，其中风扇压力比低于1.7。

15.如权利要求12所述的方法，其中风扇压力比低于1.48。

16.如权利要求12所述的方法，其中函道比大于约11。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述至少一个风扇叶片的风扇叶片尖端速度小于1400fps。

18.如权利要求12所述的方法，其中如果在转子或所述至少一个风扇叶片中的应力水平过高而不能满足期望数量的运行循环，那么齿轮减速设备的齿轮比就被降低并且增加低压涡轮机的级数。

19.如权利要求12所述的方法，其中如果在转子或所述至少一个风扇叶片中的应力水平过高而不能满足期望数量的运行循环，那么齿轮减速设备的齿轮比就被降低并且增加低压涡轮机的环形面积。

20.一种燃气涡轮发动机，包括：

风扇部分，其包括可绕轴线旋转的风扇；

与所述风扇连通的减速设备，其中减速设备包括带有至少为2.5的行星齿轮比的行星驱动齿轮系统；以及

在约11.0和约2.0之间的函道比；

其中风扇的风扇叶片尖端速度小于1400fps。