本發(fā)明涉及航空發(fā)動機附件傳動技術領域，特別地，涉及一種用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件的航空發(fā)動機。

背景技術：

航空發(fā)動機的總體結構特征決定了傳動軸穿過氣流通道支板提取機械功率的必要性。發(fā)動機的氣流通道支板內(nèi)旋轉軸有兩個斜向：軸向傾斜和徑向傾斜，角度大小取決于附件安裝的外部空間，例如內(nèi)外涵道之間以及外涵道之外都是布置附件的有利空間，卻是傳動難達之地。

某型渦槳發(fā)動機有眾多附件需要傳動軸，傳動軸穿過三個氣流通道支板提取機械功率。其中穿過斜支板輸出的機械功率要求達到60kw～90kw，這條斜傳動路線由大功率交流發(fā)電機獨占；下傳動路線分配給了燃油泵和滑油泵；上傳動路線分配給了起發(fā)直流電機和調(diào)速器。而利用圓弧錐齒輪斜傳拐彎只是航空發(fā)動機設計制造的難點的之一，任何部件的可靠性都不容忽視。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件及航空發(fā)動機，以解決現(xiàn)有航空發(fā)動機在斜傳拐彎位置的部件連接傳動可靠性無法保證的技術問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件，包括錐形盆狀支架，錐形盆狀支架包括有大端面、小端面以及傾斜側面，錐形盆狀支架內(nèi)為空心內(nèi)腔，錐形盆狀支架的大端面軸向中心位置設有用于沿錐形盆狀支架裝配主動錐齒輪的第一軸承座孔，錐形盆狀支架的大端面上設有用于裝配與主動錐齒輪錐齒嚙合的被動圓弧錐齒輪的懸臂軸承座，懸臂軸承座朝向錐形盆狀支架中心軸方向傾斜并懸挑于錐形盆狀支架的大端面上，懸臂軸承座設有用于裝配被動圓弧錐齒輪的第二軸承座孔。

進一步地，懸臂軸承座朝向第一軸承座孔方向傾斜，第一軸承座孔的中軸線與第二軸承座孔的中軸線共面；懸臂軸承座與錐形盆狀支架之間的夾角α為60°≤α＜90°。

進一步地，第一軸承座孔內(nèi)通過第一軸承裝配支承主動錐齒輪，主動錐齒輪內(nèi)通過薄壁花鍵套筒套設有彈性軸；彈性軸從錐形盆狀支架穿過并通過薄壁花鍵套筒提取扭矩，以使彈性軸彎曲跳動不會影響到第一軸承和主動錐齒輪并能充分利用彈性軸的軸向空間以增加適應性和改裝能力。

進一步地，第二軸承座孔內(nèi)通過第二軸承裝配支承被動圓弧錐齒輪，被動圓弧錐齒輪的最大外徑小于第二軸承的外環(huán)外直徑，以使被動圓弧錐齒輪能夠穿過第二軸承座孔進行安裝；被動圓弧錐齒輪內(nèi)固接有斜傳動軸。

進一步地，第一軸承和/或第二軸承采用雙列深溝球軸承或雙列角接觸軸承。

進一步地，第一軸承與第一軸承座孔內(nèi)壁面之間設有處于兩側的第一密封圈以及處于中部的第一儲油槽；和/或第二軸承與第二軸承座孔內(nèi)壁面之間設有處于兩側的第二密封圈以及處于中部的第二儲油槽。

進一步地，主動錐齒輪的錐齒部與第一軸承之間設有用于調(diào)節(jié)主動錐齒輪的錐齒部軸向位置的第一調(diào)整墊；和/或被動圓弧錐齒輪的錐齒部與第二軸承之間設有用于調(diào)節(jié)被動圓弧錐齒輪的錐齒部軸向位置的第二調(diào)整墊。

進一步地，大端面與傾斜側面之間設置有加強筋以及布設于加強筋內(nèi)的潤滑油道；潤滑油道具有多個油道支路；潤滑油道朝向傾斜側面外連通的油道支路接有用于從航空發(fā)動機附件機匣引入潤滑油的管接頭，潤滑油道朝向被動圓弧錐齒輪與斜傳動軸連接配合部位連通的油道支路接有用于向被動圓弧錐齒輪與斜傳動軸連接配合部位噴射潤滑油的噴油嘴；潤滑油道還具有連通至第一軸承的油道支路、連通至第二軸承的油道支路以及連通至主動錐齒輪與被動圓弧錐齒輪之間錐齒嚙合部位的油道支路；錐形盆狀支架的小端面通過游星架支撐軸承裝配固定，潤滑油道還具有連通至游星架支撐軸承的油道支路，油道支路朝向游星架支撐軸承方向設有噴嘴。

進一步地，錐形盆狀支架的大端面、小端面、傾斜側面中的至少一處沿周向均布有多個減輕孔，形成鏤空結構，錐形盆狀支架整體構成游星架。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種航空發(fā)動機，其包括上述用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件，采用便于旋轉傳遞扭矩的錐形基礎結構上組合傾斜布設的懸臂軸承座，從而在斜傳拐彎部位形成穩(wěn)定結構支撐；當主動錐齒輪增速傳動時，錐形盆狀支架的大端面上的懸臂軸承座的軸承孔受力小，斜中傳動架組件各部位應力滿足強度要求；斜中傳動架組件可以設計成與傳動軸徑向尺寸相匹配的大小，從而減小結構尺寸，避免斜中傳動架組件干涉中央傳動的齒輪，從而滿足裝配要求。而采用內(nèi)部中空的空心結構以減小結構自重，不會對扭矩斜傳構成重力阻礙，以保證扭矩穩(wěn)定傳遞。斜中傳動架組件采用斜傳動組合形式，其輸出功率是上下垂直傳動三倍左右。適用于傳動大功率的航空交流發(fā)電機，使機械功多路分流，提高附件傳動的獨立性和可靠性。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的錐形盆狀支架與懸臂軸承座的組合結構示意圖。

圖例說明：

1、錐形盆狀支架；101、大端面；1011、第一軸承座孔；1012、第一軸承；1013、第一密封圈；1014、第一儲油槽；1015、第一調(diào)整墊；102、小端面；1021、游星架支撐軸承；103、傾斜側面；2、主動錐齒輪；3、被動圓弧錐齒輪；4、懸臂軸承座；401、第二軸承座孔；402、第二軸承；403、第二密封圈；404、第二儲油槽；405、第二調(diào)整墊；5、薄壁花鍵套筒；6、彈性軸；7、斜傳動軸；8、加強筋；9、潤滑油道；901、油道支路；902、管接頭；903、噴油嘴；904、噴嘴；10、減輕孔。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1和圖2所示，本實施例的用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件，包括錐形盆狀支架1，錐形盆狀支架1包括有大端面101、小端面102以及傾斜側面103，錐形盆狀支架1內(nèi)為空心內(nèi)腔，錐形盆狀支架1的大端面101軸向中心位置設有用于沿錐形盆狀支架1裝配主動錐齒輪2的第一軸承座孔1011，錐形盆狀支架1的大端面101上設有用于裝配與主動錐齒輪2錐齒嚙合的被動圓弧錐齒輪3的懸臂軸承座4，懸臂軸承座4朝向錐形盆狀支架1中心軸方向傾斜并懸挑于錐形盆狀支架1的大端面101上，懸臂軸承座4設有用于裝配被動圓弧錐齒輪3的第二軸承座孔401。本發(fā)明用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件，采用便于旋轉傳遞扭矩的錐形基礎結構上組合傾斜布設的懸臂軸承座4，從而在斜傳拐彎部位形成穩(wěn)定結構支撐；當主動錐齒輪2增速傳動時，錐形盆狀支架1的大端面101上的懸臂軸承座4的軸承孔受力小，斜中傳動架組件各部位應力滿足強度要求；斜中傳動架組件可以設計成與傳動軸徑向尺寸相匹配的大小，從而減小結構尺寸，避免斜中傳動架組件干涉中央傳動的齒輪，從而滿足裝配要求。而采用內(nèi)部中空的空心結構以減小結構自重，不會對扭矩斜傳構成重力阻礙，以保證扭矩穩(wěn)定傳遞。斜中傳動架組件采用斜傳動組合形式，其輸出功率是上下垂直傳動三倍左右。適用于傳動大功率的航空交流發(fā)電機，使機械功多路分流，提高附件傳動的獨立性和可靠性?？蛇x地，在其他型號航空發(fā)動機上，斜中傳動架組件可以有不同的外形，以實現(xiàn)匹配的組合拼裝，且不夠成傳動中的阻礙。

如圖1和圖2所示，本實施例中，懸臂軸承座4朝向第一軸承座孔1011方向傾斜。第一軸承座孔1011的中軸線與第二軸承座孔401的中軸線共面。懸臂軸承座4與錐形盆狀支架1之間的夾角α為60°≤α＜90°。以在滿足斜傳動組合拼裝要求，不會對裝配構成阻礙；同時也能夠很好的傳遞扭矩，避免扭矩傳遞損失。

如圖1和圖2所示，本實施例中，第一軸承座孔1011內(nèi)通過第一軸承1012裝配支承主動錐齒輪2，主動錐齒輪2內(nèi)通過薄壁花鍵套筒5套設有彈性軸6。彈性軸6從錐形盆狀支架1穿過并通過薄壁花鍵套筒5提取扭矩，以使彈性軸6彎曲跳動不會影響到第一軸承1012和主動錐齒輪2并能充分利用彈性軸6的軸向空間以增加適應性和改裝能力。

如圖1和圖2所示，本實施例中，第二軸承座孔401內(nèi)通過第二軸承402裝配支承被動圓弧錐齒輪3。被動圓弧錐齒輪3的最大外徑小于第二軸承402的外環(huán)外直徑，以使被動圓弧錐齒輪3能夠穿過第二軸承座孔401進行安裝；被動圓弧錐齒輪3內(nèi)固接有斜傳動軸7。

如圖1所示，本實施例中，第一軸承1012和/或第二軸承402采用雙列深溝球軸承或雙列角接觸軸承。

如圖1所示，本實施例中，第一軸承1012與第一軸承座孔1011內(nèi)壁面之間設有處于兩側的第一密封圈1013以及處于中部的第一儲油槽1014；和/或第二軸承402與第二軸承座孔401內(nèi)壁面之間設有處于兩側的第二密封圈403以及處于中部的第二儲油槽404。

如圖1所示，本實施例中，主動錐齒輪2的錐齒部與第一軸承1012之間設有用于調(diào)節(jié)主動錐齒輪2的錐齒部軸向位置的第一調(diào)整墊1015；和/或被動圓弧錐齒輪3的錐齒部與第二軸承402之間設有用于調(diào)節(jié)被動圓弧錐齒輪3的錐齒部軸向位置的第二調(diào)整墊405。

如圖1所示，本實施例中，大端面101與傾斜側面103之間設置有加強筋8以及布設于加強筋8內(nèi)的潤滑油道9。潤滑油道9具有多個油道支路901；潤滑油道9朝向傾斜側面103外連通的油道支路901接有用于從航空發(fā)動機附件機匣引入潤滑油的管接頭902。潤滑油道9朝向被動圓弧錐齒輪3與斜傳動軸7連接配合部位連通的油道支路901接有用于向被動圓弧錐齒輪3與斜傳動軸7連接配合部位噴射潤滑油的噴油嘴903。潤滑油道9還具有連通至第一軸承1012的油道支路901、連通至第二軸承402的油道支路901以及連通至主動錐齒輪2與被動圓弧錐齒輪3之間錐齒嚙合部位的油道支路901。錐形盆狀支架1的小端面102通過游星架支撐軸承1021裝配固定。潤滑油道9還具有連通至游星架支撐軸承1021的油道支路901。油道支路901朝向游星架支撐軸承1021方向設有噴嘴904。

如圖1和圖2所示，本實施例中，錐形盆狀支架1的大端面101、小端面102、傾斜側面103中的至少一處沿周向均布有多個減輕孔10，形成鏤空結構，錐形盆狀支架1整體構成游星架。

本實施例的航空發(fā)動機，其包括上述用于航空發(fā)動機的斜中傳動架組件。

實施時，提供一種斜中傳動架組件的設計方案，其功能是把航空發(fā)動機轉子的部分輸出功率用薄壁花鍵套筒5提取出來，通過一級圓弧錐齒輪(主動錐齒輪2)傳動，增加轉速、降低扭矩、改變方向從四點鐘位置的斜支板輸出。斜中傳動架組件位于發(fā)動機體內(nèi)減速器和中央傳動架組件之間，具有支撐定位游星架(錐形盆狀支架1)和一對圓弧錐齒輪(主動錐齒輪2和被動圓弧錐齒輪3)的功能。

具體的航空發(fā)動機上使用的一種斜中傳動架，采用錐形盆狀支架1(錐形盆狀支架1：帶有大法蘭邊的大盆型鏤空鑄造支架；采用鑄鋁，輕質(zhì)高強)，錐形盆狀支架1的盆中央有軸承座孔(第一軸承座孔1011)；盆面上還有一個懸臂的軸承座孔(第二軸承座孔401)。斜中傳動架組件的三維外形如圖2所示。大法蘭邊在錐形盆狀支架1的盆沿，是斜中傳動架組件的定位基準。大法蘭邊用整圈均布的18個螺柱固定在附件機匣內(nèi)部。斜中傳動架組件具有一顆角向定位銷，以保證從四點鐘位置的斜支板(懸臂軸承座4)輸出功率。錐形盆狀支架1的錐形盆壁(傾斜側面103)上鉆有16個減輕孔10；盆底有大圓孔(小端面102上開設的減輕孔10)，鑲了游星架支撐軸承座(采用鋼質(zhì)，耐磨)，使游星架(錐形盆狀支架1)的單列滾子軸承(游星架支撐軸承1021)定中心。錐形盆狀支架1的大端面101的盆面采用幅板結構，挖了四個減輕孔10，幅板和錐形盆壁之間有加強筋8和潤滑油道9，大端面101的盆面中心是主動錐齒輪安裝孔(第一軸承座孔1011)。

一級圓弧錐齒輪(主動錐齒輪2或被動圓弧錐齒輪3)都采用整體雙列角接觸球軸承支撐。這種整體雙列角接觸球軸承的軸承外環(huán)自帶安裝邊，可直接固定安裝在鋁合金機匣孔內(nèi)，用在斜中傳動架組件上使結構簡單，零件數(shù)量少。被動圓弧錐齒輪3的最大外徑小于第二軸承402的外環(huán)外直徑，以使被動圓弧錐齒輪3可穿進斜中傳動架組件的懸臂軸承座4的第二軸承座孔401進行安裝。

從附件機匣引入潤滑油到加強筋8內(nèi)的潤滑油道9，立即分成多路，分別引入兩個雙列角接觸球軸承(第一軸承1012和第二軸承402)、圓弧錐齒輪齒隙(主動錐齒輪2與被動圓弧錐齒輪3的嚙合齒隙)、傳動軸花鍵(被動圓弧錐齒輪3與斜傳動軸7之間的傳動軸花鍵)。游星架的單列深溝球軸承(游星架支撐軸承1021)由游星架(錐形盆狀支架1)上的噴嘴904噴油潤滑。

斜中傳動架組件具有有以下優(yōu)點：

(1)斜中傳動架組件為盆形支架，定位基準寬大牢固。錐形盆壁鉆減輕孔、鑄造減輕孔的幅板結構盆面、懸臂的圓弧錐齒輪軸承座孔，既足以支撐大型游星架又不超重。

(2)增速傳動使盆面上懸臂的軸承座孔(懸臂軸承座4的第二軸承座孔401)受力較小，各部位應力滿足強度要求，而且尺寸較小，避免干涉中央傳動的齒輪，滿足裝配要求。

(3)首次采用整體雙列角接觸球軸承支撐圓弧錐齒輪，結構簡單可靠，占用空間少，使斜中傳動架加工工藝減少(無需鑲鋼套)。

(4)航空發(fā)動機轉子的彈性軸6從斜中傳動架組件中心穿過。斜中傳動架組件通過薄壁花鍵套筒5提取航空發(fā)動機轉子的扭矩，彈性軸彎曲跳動也不影響錐齒輪軸承。幾乎不影響其他傳動齒輪和軸承，可利用彈性軸6的軸向空間，適應性強，容易改裝。

(5)斜傳動的輸出功率是上下垂直傳動的3倍左右。因為上下垂直傳動要兼顧各種油泵和調(diào)速器等附件的低轉速要求，扭矩也受強度限制，傳送功率只有20kw～30kw。

(6)薄壁花鍵套筒5增加了彈性軸6和航空發(fā)動機轉子的振動阻尼系數(shù)。

(7)第一軸承1012和/或第二軸承402采用帶安裝邊的整體雙列角接觸球軸承受保護，其中被動圓弧錐齒輪小于其軸承外環(huán)直徑，使圓弧錐齒輪可穿進斜中傳動架懸臂的軸承座孔進行安裝。

本發(fā)明用于航空發(fā)動機的斜中傳動架，輸出了某型航空發(fā)動機轉子的部分機械功并發(fā)電，可達90kw，使某型預警機研制成功。高速、高效率的圓弧錐齒輪傳動和輕量化的設計，滿足可靠性設計要求且使整機重量達標。整體的斜中傳動架和整體雙列角接觸球軸承的研制鍛煉并為航空發(fā)動機的自主改進設計制造能力提供技術支持。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。