[发明专利]飞行器涡轮机的机械减速器

说明书

本发明涉及特别用于飞行器的涡轮机的机械减速器以及包括这种减速器器的涡轮机。该减速器包括：太阳齿轮，太阳齿轮具有旋转轴线；圈形齿轮，圈形齿轮围绕太阳齿轮延伸并且被构造成围绕所述轴线旋转固定；行星齿轮，行星齿轮与太阳齿轮和圈形齿轮啮合并且行星齿轮由行星架保持，行星架被构造成围绕所述轴线固定或旋转，每个行星齿轮包括用于与太阳齿轮啮合的第一齿部和用于与固定或旋转的圈形齿轮啮合的第二齿部，第一齿部的平均直径为D1，第二齿部的平均直径为不同于D1的D2，其特征在于，每个行星齿轮的第一齿部和第二齿部包括人字形齿并且相对于平面是对称的，该平面垂直于所述轴线并且基本穿过行星齿轮的中间。

技术领域

本发明涉及用于涡轮机、特别是飞行器的涡轮机的机械减速器的领域。

背景技术

现有技术特别包括文献WO-A1-2010/092263、FR-A1-2 987 416、FR-A1-3008 462、FR-A1-3 008 462、FR-A1-3 041 054以及US-A-3188888。

机械减速器的作用是改变机械系统的输入轴与输出轴之间的速度与转矩之比。

新一代双流涡轮机、特别是具有高涵道比的双流涡轮机包括机械减速器，以驱动风扇的轴。通常，减速器的目的是将动力涡轮的所谓的快速旋转速度转换成用于驱动风扇的轴的较慢旋转速度。

这种减速器包括被称为太阳齿轮的中心小齿轮、圈形齿轮和被称为行星齿轮的小齿轮，这些行星齿轮在太阳齿轮与圈形齿轮之间啮合。行星齿轮由被称为行星架的支架保持。太阳齿轮、圈形齿轮和行星架是行星式齿轮，原因是太阳齿轮、圈形齿轮和行星架的旋转轴线与涡轮机的纵向轴线X重合。行星齿轮各自具有不同的旋转轴线，该不同的旋转轴线围绕行星式齿轮的轴线均匀地分布在同一操作直径上。这些轴线平行于纵向轴线X。

存在多种齿轮箱结构。在双流涡轮机的现有技术中，减速器是行星类型的或周转类型的减速器。在其他类似的应用中，存在所谓的差动式或复合式结构。

-在行星式减速器上，行星架是固定的并且圈形齿轮构成沿着与太阳齿轮相反的方向旋转的装置的输出轴。

-在周转式减速器上，圈形齿轮是固定的并且行星架构成沿着与太阳齿轮相同的方向旋转的装置的输出轴。

-在差动式减速器上，没有元件是旋转固定的。圈形齿轮沿着与太阳齿轮和行星架相反的方向旋转。

减速器可包括一个或多个啮合级。该啮合通过不同的方式来实现，例如通过接触、通过摩擦、或者通过磁场来实现。存在多种类型的接触式啮合，例如直线形齿部、螺旋形齿部或人字形齿部。

目标发动机的结构的减速比的增加导致所谓的“双级”减速器的使用。实际上，比值超过7左右时，所谓的“单级”技术就失去了吸引力，原因是该“单级”技术不再足够紧凑。因此，必须使用“双级”减速器。

在单级技术中，行星齿轮同一齿部与太阳齿轮和圈形齿轮配合。在双级技术中，行星齿轮的与太阳齿轮配合的齿部不同于行星齿轮的与圈形齿轮配合的齿部。通常，行星齿轮的与太阳轮配合的齿部和与圈形齿轮配合的齿部分别具有不同的平均直径。

双级减速器的主要问题在于如下事实，即双级减速器相对于与轴线X垂直的平面是不对称的。因此，在下游从内部进入并在上游从外部离开的动力在行星齿轮处产生显著的力矩(术语“上游”和“下游”是指涡轮机中气体的总体流动)。此外，为了在啮合的紧凑性和质量方面有所获益，优选地使用螺旋形齿部。

螺旋形齿部在减速器与发动机的交界处产生显著的轴向力。

人字形齿部的使用可以解决这些轴向力问题。然而，这不能解决轴承上的力矩问题，并且使减速器的组装和制造变得复杂。

本发明提出对该技术的改进，该改进是简单、有效和经济的。

发明内容