一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱

1.本发明涉及涡轮螺旋桨发动机领域，尤其是涉及一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱。


背景技术：

2.涡桨发动机一般指涡轮螺旋桨发动机，是一种通常用于飞机上的燃气涡轮发动机。涡桨发动机是以螺旋桨旋转时所产生的力量来作为飞机前进的推进力。中小型涡桨发动机的动力涡轮的转速一般能达到三四万转，而螺旋桨的转速只有几千转每分钟，要求转速能够降低十倍左右，加上涡轮发动机的高比重比，高可靠性要求，且恶劣的工作环境，使得涡桨发动机的设计制造难度很大。
3.大多数的涡桨发动机的基本原理相同，而且所设计的发动机多数会参照先前设计的涡桨发动机进行提高改进，因此，涡桨发动机总体布局相似度极高。目前，在涡桨发动机的减速器设计中，一部分使用行星齿轮，但其结构比较复杂、维护难度较大，对制造精度要求高，且价格昂贵；一部分减速器设计，虽然结构较为简单，但其使用寿命较低，输出转速也较大。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，有效降低动力涡轮的转速，结构简单，整体的重量和制造成本低，但可实现附加的功能和部件安装，使用寿命更长。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，包括第一箱体和第二箱体，所述第一箱体下部设有输入轴，所述输入轴上设有输入齿轮，所述输入齿轮上部设有第一齿轮，所述第一齿轮右侧设有第二齿轮，所述第一齿轮套设于连接轴上，所述第二齿轮与所述连接轴一体成型，所述第二齿轮下部设有输出轴，所述输出轴上位于所述第二齿轮相对应处设有传动齿，所述第二箱体上部设有支架，所述第二箱体上部位于所述支架外侧设有油箱。
6.优选的，所述连接轴的一侧设有第一轴承，其另一侧设有第二轴承，所述连接轴位于所述第一轴承的外侧设有第一密封盖板，所述第一轴承、所述第二轴承分别为滚珠轴承、滚柱轴承。
7.优选的，所述输出轴上设有一个轴承组，所述轴承组包括两个相同的滚珠轴承，所述轴承组外侧设有第三轴承，所述第三轴承为斜口滚柱轴承，所述斜口的角度为14.2
°
，所述第三轴承外侧设有第二密封盖板。
8.优选的，所述轴承组、所述第三轴承之间依次设有油封座、间隔套，所述油封座安装于所述输出轴和油路之间，所述间隔套安装于所述油封座和所述输出轴之间。
9.优选的，所述输出轴贯穿于所述第二密封盖板并与桨轴连接，所述油封座外侧设有第一密封圈，所述第二密封盖板内侧设有第二密封圈。
10.优选的，所述传动齿与所述第二齿轮相适配，所述第二齿轮、所述第三齿轮之间设有周向间隙。
11.优选的，所述第二箱体内部设有与滑杆连接的安装孔，所述滑杆与所述油箱连接，油箱内腔中装有流体润滑脂。
12.优选的，所述第一箱体与所述第二箱体、所述第一密封盖板与所述第一箱体、所述第二密封盖板与所述第二箱体之间用螺栓固定连接。
13.因此，本发明采用上述结构的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，内部结构紧凑，大大降低了减速器重量，输入齿轮和第一齿轮在垂直方向上啮合装配，减少齿轮的使用，降低结构的复杂程度，同时，减速齿轮箱的传动比和传动效率均较高，符合涡桨发动机减速器的设计要求。
14.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
15.图1为本发明一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱实施例的侧视图；
16.图2为本发明一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱实施例的俯视图。
17.附图标记：
18.1、输入齿轮；2、第一齿轮；3、连接轴；4、第一箱体；5、第一密封盖板；61、第一轴承；62、第二轴承；63、轴承组；64、第三轴承；65、第五轴承；66、第四轴承；7、第二箱体；8、支架；9、油箱；10、油箱内腔；11、油封座；12、间隔套；13、第二密封盖板；14、输出轴；15、输入轴；101、导向支架；102、转子叶轮；103、导向器。
具体实施方式
19.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
20.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
21.实施例
22.一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，包括第一箱体4和第二箱体7，第一箱体4下部设有输入轴15，输入轴15与第一箱体4连接，第一箱体4可以支撑输入轴15。输入轴15上设有输入齿轮1，输入齿轮1套接于输入轴15上，输入轴15转动时，输入齿轮1也会随之转动。输入轴15的动力由设在输入轴15一端的动力涡轮组件连接，沿输入轴15的轴线方向依次设有导向器103、转子叶轮102、第四轴承66、导向支架101、第五轴承65。第四轴承66、第五轴承65分别设在输入轴15两侧，用以支持输入轴15的转动，第四轴承66、第五轴承65均为滚珠轴承。导向支架101设在输入轴15的上方并与第一箱体4连接，输入轴15上靠近第四轴承66的
一端设有转子叶轮102，转子叶轮102与输入轴15连接，其端部承接到导向支架101内部，导向器103为漏斗形并与导向支架101连接。发动机燃气涡轮出口的高温高压燃气经过转子叶轮102后，膨胀做功，转子叶轮102旋转输出一个转速，与转子叶轮102连接的输入轴15也会转动，实现将动力传递到减速器中的目的。
23.输入齿轮1上部设有第一齿轮2，输入齿轮1与第一齿轮2相啮合，实现动力的垂直传递。第一齿轮2右侧设有第二齿轮，第一齿轮2套设于连接轴3上，第二齿轮与连接轴3一体成型，连接轴3不仅可以支撑第一齿轮2，而且可以实现第一齿轮2、第二齿轮的同步转动。第二齿轮下部设有输出轴14，输出轴14上位于第二齿轮相对应处设有传动齿，输出轴14与传动齿一体成型，使结构更加紧凑、传动效更高、使用寿命更长。传动齿与第二齿轮相适配，有利于提升齿轮的啮合传动效率，也使传动更加平稳。第一齿轮2、第二齿轮之间设有周向间隙，周向间隙的设置，可以减少第一齿轮2、第二齿轮在旋转过程中的相互干扰性，使动力传递更加安全、可靠。
24.连接轴3的一侧设有第一轴承61，其另一侧设有第二轴承62，第一轴承61、第二轴承62与连接轴3连接，第一轴承61、第二轴承62不仅可以支撑连接轴3，还可以支持连接轴3的转动，并且，第一轴承61、第二轴承62为标准件，互换性高。第一轴承61、第二轴承62分别为滚珠轴承、滚柱轴承，滚珠轴承可以减少接触面摩擦力，增加构件的使用寿命；滚柱轴承不仅可以减少摩擦力，还可以承受径向载荷。连接轴3位于第一轴承61的外侧设有第一密封盖板5，第一密封盖板5内侧端面抵接第一轴承61，其外部与第一箱体4连接，一方面可以对第一轴承61进行限位，避免第一轴承61的松动，另一方面可以隔绝外部的灰尘等，避免损坏第一轴承61。
25.输出轴14上设有一个轴承组63，轴承组63与输出轴14连接。轴承组63包括两个相同的滚珠轴承，其寿命较长、抗老化性好、封闭性强。轴承组63外侧设有第三轴承64，第三轴承64与输出轴14连接，第三轴承64为斜口滚柱轴承，斜口的角度为14.2
°
，负荷能力较大，且内圈、外圈可分离，便于第三轴承64的安装于拆卸。第三轴承64外侧设有第二密封盖板13，第二密封盖板13内侧端面抵接第三轴承64，其外部与第二箱体7连接，一方面可以对第三轴承64进行限位，避免第三轴承64的松动，另一方面可以隔绝外部的灰尘等，避免损坏第三轴承64。输出轴14贯穿于第二密封盖板13并与桨轴连接，实现经由减速器减速后的动力传递到螺旋桨，达到螺旋桨的转速标准。
26.轴承组63、第三轴承64之间依次设有油封座11、间隔套12，油封座11安装于输出轴14和油路之间，其用以防止润滑脂的溢出，间隔套12安装于油封座11和输出轴14之间，可以对输出轴14进性支撑，提高了连接强度。油封座11外侧设有第一密封圈，第一密封圈与油封座11连接，进一步阻挡了润滑脂的渗出。第二密封盖板13内侧设有第二密封圈，第二密封圈与第二密封盖板13连接，提高了装置的密封性能。第一密封盖板5与第一箱体4、第二密封盖板13与第二箱体7、第一箱体4与第二箱体7之间用螺栓固定连接，结构简单、拆装方便。
27.第二箱体7上部设有支架8，支架8与第二箱体7连接，支架8可以将齿轮箱固定在试车台上，使地面试车更好地进行。第二箱体7上部位于支架8外侧设有油箱9，油箱9与第二箱体7连接，油箱内腔10中装有流体润滑脂，可以暂时保存润滑脂，便于后续的使用。第二箱体7内部设有与滑杆连接的安装孔，滑杆与油箱9连接，滑杆的设置用以润滑减速箱内的所有齿轮，以使其更好地工作。
28.因此，本发明采用上述结构的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，内部结构紧凑，大大降低了减速器重量，输入齿轮和第一齿轮在垂直方向上啮合装配，减少齿轮的使用，降低结构的复杂程度，同时，减速齿轮箱的传动比和传动效率均较高，符合涡桨发动机减速器的设计要求。
29.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：包括第一箱体和第二箱体，所述第一箱体下部设有输入轴，所述输入轴上设有输入齿轮，所述输入齿轮上部设有第一齿轮，所述第一齿轮右侧设有第二齿轮，所述第一齿轮套设于连接轴上，所述第二齿轮与所述连接轴一体成型，所述第二齿轮下部设有输出轴，所述输出轴上位于所述第二齿轮相对应处设有传动齿，所述第二箱体上部设有支架，所述第二箱体上部位于所述支架外侧设有油箱。2.根据权利要求1所述的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：所述连接轴的一侧设有第一轴承，其另一侧设有第二轴承，所述连接轴位于所述第一轴承的外侧设有第一密封盖板，所述第一轴承、所述第二轴承分别为滚珠轴承、滚柱轴承。3.根据权利要求1所述的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：所述输出轴上设有一个轴承组，所述轴承组包括两个相同的滚珠轴承，所述轴承组外侧设有第三轴承，所述第三轴承为斜口滚柱轴承，所述斜口的角度为14.2
°
，所述第三轴承外侧设有第二密封盖板。4.根据权利要求3所述的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：所述轴承组、所述第三轴承之间依次设有油封座、间隔套，所述油封座安装于所述输出轴和油路之间，所述间隔套安装于所述油封座和所述输出轴之间。5.根据权利要求3-4任一项所述的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：所述输出轴贯穿于所述第二密封盖板并与桨轴连接，所述油封座外侧设有第一密封圈，所述第二密封盖板内侧设有第二密封圈。6.根据权利要求1所述的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：所述传动齿与所述第二齿轮相适配，所述第二齿轮、所述第三齿轮之间设有周向间隙。7.根据权利要求1所述的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：所述第二箱体内部设有与滑杆连接的安装孔，所述滑杆与所述油箱连接，油箱内腔中装有流体润滑脂。8.根据权利要求2-3任一项所述的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，其特征在于：所述第一箱体与所述第二箱体、所述第一密封盖板与所述第一箱体、所述第二密封盖板与所述第二箱体之间用螺栓固定连接。

技术总结
本发明公开了一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，包括第一箱体和第二箱体，所述第一箱体下部设有输入轴，所述输入轴上设有输入齿轮，所述输入齿轮上部设有第一齿轮，所述第一齿轮右侧设有第二齿轮，所述第一齿轮套设于连接轴上，所述第二齿轮与所述连接轴一体成型，所述第二齿轮下部设有输出轴，所述输出轴上位于所述第二齿轮相对应处设有传动齿，所述第二箱体上部设有支架，所述第二箱体上部位于所述支架外侧设有油箱。本发明采用上述结构的一种轻量化涡桨发动机的减速齿轮箱，结构紧凑简单，整体的重量和制造成本低，传动比和传动效率较高，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。


技术研发人员：胡晓安 吴小华 向鑫 孙海俊 田飞宇 盛志强
受保护的技术使用者：南昌航空大学
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/31