一种齿轮轴支承及封严结构的制作方法

1.本技术属于航空发动机技术领域，特别涉及一种齿轮轴支承及封严结构。


背景技术：

2.齿轮轴是航空发动机附件机匣的核心组成部件，齿轮轴通过轴承支承，轴端通过堵盖进行封严，将机匣内腔与外部环境隔离，保证附件机匣是一个独立密封单元，支承结构与轴端堵盖需要匹配设计，合理的设计可以有效提高附件机匣使用寿命和工作可靠性。
3.通常，附件机匣内齿轮轴的支承采用轴承衬套和轴承配合使用的方式，为方便装配，齿轮轴一端壳体上设计有通孔，并通过堵盖对轴端进行封严，见图4。
4.航空发动机对传动系统的功率提取、转速要求越来越高，同时要求附件机匣使用可靠性更高、性能更好。常用的支承结构存在承载能力不足、定位精度低等问题，已经不能满足更严苛的指标需求。
5.现有技术具有如下技术问题：
6.(1)齿轮轴通过轴承和衬套支承，轴承安装在轴承衬套内部，衬套安装在附件机匣壳体上，轴承的定位精度差，轴承与衬套之间容易产生摩擦磨损问题。
7.(2)轴承与衬套同时占用壳体孔的径向尺寸，轴承尺寸受限，承载能力差，使用可靠性低。
8.(3)轴端堵盖下端面为平面，与带安装边轴承匹配使用时，在飞机的不同姿态或不同使用条件作用下，堵盖轴向窜动后，下平面易与高速转动的齿轮轴、轴承内圈和轴承保持架发生碰磨，导致附件机匣故障的发生。
9.(4)轴端堵盖需要通过轴向的拉拔槽实现堵盖的拆卸，且槽的轴向宽度需要足够容纳拆卸工装，导致机匣壳体轴向宽度较宽，占用空间大。


技术实现要素：

10.为了解决上述问题，本技术提供了一种齿轮轴支承及封严结构，包括：
11.附件机匣壳体，齿轮轴，轴承，堵盖；
12.附件机匣壳体具有安装通孔，轴承的外环套在所述安装通孔之内，轴承的外环边缘处具有安装边，安装边通过紧固件固定在附件机匣壳体的端面上，齿轮轴安装在轴承的内环内，齿轮轴通过直径变大形成台阶面，所述台阶面卡在轴承的内环端面实现齿轮轴的单向轴向定位；
13.所述安装通孔在齿轮轴轴端处安装用于封堵的堵盖。
14.优选的是，堵盖的外侧安装有卡圈，所述安装通孔在卡圈处具有环槽，卡圈卡在所述环槽中。
15.优选的是，堵盖一端面具有凸起，所述凸起具有螺纹孔，通过所述螺纹孔安装连接件，通过所述连接件将堵盖安装在所述安装通孔中或者从所述安装通孔中拆卸。
16.优选的是，堵盖的圆柱面上具有环形槽，所述环形槽内安装有胶圈。
17.优选的是，堵盖靠近内侧的端面具有减重槽。
18.优选的是，所述安装边由轴承的外环沿径向向外延伸形成。
19.优选的是，所述紧固件包括螺纹联接组件，所述安装边上具有多个通孔，在附件机匣壳体的端面上具有多个内螺纹孔，螺纹联接组件穿过所述通孔旋紧在所述内螺纹孔中。
20.优选的是，堵盖的内侧边缘具有轴向凸起形成的卡爪，所述卡爪在堵盖轴向移动接触轴承时与轴承外环接触。
21.优选的是，所述卡爪的厚度小于或等于轴承外环的厚度。
22.本技术的优点包括：(1)采用带安装边轴承，取消衬套结构，减少了摩擦副数量，提高了轴承定位精度，降低了附件机匣摩擦磨损问题发生的概率；
23.(2)取消轴承衬套后，壳体孔的径向尺寸只安装轴承即可，轴承尺寸可相对加大，滚动体数量增多，规格加大，轴承承载能力和使用可靠性提高；
24.(3)轴端堵盖下端设计有伸出的卡爪，在飞机的不同姿态或不同使用条件作用下，堵盖轴向窜动后，卡爪与轴承外圈(静止件)顶紧，实现轴向限位，齿轮轴、轴承内圈和轴承保持架之间可始终保持一定距离，不会发生碰磨及由于转静子碰磨产生的机匣故障；
25.(4)堵盖上端设计有拆卸用工艺螺纹孔及凸台，方便拆卸，工艺性好，且不占用壳体轴向空间，壳体及机匣轴向宽度缩小。
附图说明
26.图1是本技术一优选实施方式堵盖结构示意图；
27.图2是本技术一优选实施方式齿轮轴支承及封严结构示意图；
28.图3是本技术一优选实施方式齿轮轴支承及封严结构原理说明用图；
29.图4是传统齿轮轴支承及封严结构示意图。
具体实施方式
30.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
31.如图2所示，本技术提供了一种齿轮轴支承及封严结构，包括：
32.附件机匣壳体7，齿轮轴3，轴承2，堵盖1；
33.附件机匣壳体7具有安装通孔，轴承2的外环套在所述安装通孔之内，轴承2的外环边缘处具有安装边，安装边通过紧固件固定在附件机匣壳体7的端面上，齿轮轴3安装在轴承2的内环内，齿轮轴3通过直径变大形成台阶面，所述台阶面卡在轴承2的内环端面实现齿轮轴3的单向轴向定位；
34.所述安装通孔在齿轮轴3轴端处安装用于封堵的堵盖1,轴承通过自身的安装边直接安装在附件机匣壳体上，轴承定位精度提高，且减少了轴承与轴承衬套之间的1对摩擦
副，可有效降低摩擦磨损问题发生概率。在取消了衬套的情况下，附件机匣壳体7的安装通孔尺寸相同的条件下，轴承尺寸可进一步加大，滚动体的数量增多、直径加大，可有效提高轴承承载能力和使用可靠性。
35.在一些可选实施方式中，堵盖1的外侧安装有卡圈5，所述安装通孔在卡圈5处具有环槽，卡圈5卡在所述环槽中。
36.在一些可选实施方式中，堵盖1一端面具有凸起，如图1所示，所述凸起具有螺纹孔，通过所述螺纹孔安装连接件，通过所述连接件将堵盖1安装在所述安装通孔中或者从所述安装通孔中拆卸。堵盖上部设计的拆卸用螺纹及凸台，不需要轴向设计拉拔槽即可以实现堵盖的拆卸，可以一定程度缩短壳体及机匣的轴向宽度h，如图3所示，占用空间小，拆卸工艺性好。
37.在一些可选实施方式中，堵盖1的圆柱面上具有环形槽，所述环形槽内安装有胶圈6。
38.在一些可选实施方式中，堵盖1靠近内侧的端面具有减重槽。
39.在一些可选实施方式中，所述安装边由轴承2的外环沿径向向外延伸形成。
40.在一些可选实施方式中，所述紧固件包括螺纹联接组件4，所述安装边上具有多个通孔，在附件机匣壳体7的端面上具有多个内螺纹孔，螺纹联接组件4穿过所述通孔旋紧在所述内螺纹孔中。
41.在一些可选实施方式中，堵盖1的内侧边缘具有轴向凸起形成的卡爪，所述卡爪在堵盖1轴向移动接触轴承2时与轴承2外环接触，所述卡爪的厚度小于或等于轴承2外环的厚度。堵盖下端的卡爪，堵盖在壳体内发生轴向移动后，卡爪与轴承外圈轴向接触顶紧，齿轮轴、轴承保持架、轴承内圈始终与堵盖之间保持一定距离，避免了堵盖轴向移动后与高速转动件发生碰磨的可能，杜绝了此类故障的发生。
42.本技术的优点包括：(1)采用带安装边轴承，取消衬套结构，减少了摩擦副数量，提高了轴承定位精度，降低了附件机匣摩擦磨损问题发生的概率；
43.(2)取消轴承衬套后，壳体孔的径向尺寸只安装轴承即可，轴承尺寸可相对加大，滚动体数量增多，规格加大，轴承承载能力和使用可靠性提高；
44.(3)轴端堵盖下端设计有伸出的卡爪，在飞机的不同姿态或不同使用条件作用下，堵盖轴向窜动后，卡爪与轴承外圈(静止件)顶紧，实现轴向限位，齿轮轴、轴承内圈和轴承保持架之间可始终保持一定距离，不会发生碰磨及由于转静子碰磨产生的机匣故障；
45.(4)堵盖上端设计有拆卸用工艺螺纹孔及凸台，方便拆卸，工艺性好，且不占用壳体轴向空间，壳体及机匣轴向宽度缩小。
46.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，包括：附件机匣壳体(7)，齿轮轴(3)，轴承(2)，堵盖(1)；附件机匣壳体(7)具有安装通孔，轴承(2)的外环套在所述安装通孔之内，轴承(2)的外环边缘处具有安装边，安装边通过紧固件固定在附件机匣壳体(7)的端面上，齿轮轴(3)安装在轴承(2)的内环内，齿轮轴(3)通过直径变大形成台阶面，所述台阶面卡在轴承(2)的内环端面实现齿轮轴(3)的单向轴向定位；所述安装通孔在齿轮轴(3)轴端处安装用于封堵的堵盖(1)。2.如权利要求1所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，堵盖(1)的外侧安装有卡圈(5)，所述安装通孔在卡圈(5)处具有环槽，卡圈(5)卡在所述环槽中。3.如权利要求1所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，堵盖(1)一端面具有凸起，所述凸起具有螺纹孔，通过所述螺纹孔安装连接件，通过所述连接件将堵盖(1)安装在所述安装通孔中或者从所述安装通孔中拆卸。4.如权利要求1所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，堵盖(1)的圆柱面上具有环形槽，所述环形槽内安装有胶圈(6)。5.如权利要求1所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，堵盖(1)靠近内侧的端面具有减重槽。6.如权利要求1所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，所述安装边由轴承(2)的外环沿径向向外延伸形成。7.如权利要求1所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，所述紧固件包括螺纹联接组件(4)，所述安装边上具有多个通孔，在附件机匣壳体(7)的端面上具有多个内螺纹孔，螺纹联接组件(4)穿过所述通孔旋紧在所述内螺纹孔中。8.如权利要求3所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，堵盖(1)的内侧边缘具有轴向凸起形成的卡爪，所述卡爪在堵盖(1)轴向移动接触轴承(2)时与轴承(2)外环接触。9.如权利要求8所述的齿轮轴支承及封严结构，其特征在于，所述卡爪的厚度小于或等于轴承(2)外环的厚度。

技术总结
本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种齿轮轴支承及封严结构，包括：附件机匣壳体，齿轮轴，轴承，堵盖；附件机匣壳体具有安装通孔，轴承的外环套在所述安装通孔之内，轴承的外环边缘处具有安装边，安装边通过紧固件固定在附件机匣壳体的端面上，齿轮轴安装在轴承的内环内，齿轮轴通过直径变大形成台阶面，所述台阶面卡在轴承的内环端面实现齿轮轴的单向轴向定位；所述安装通孔在齿轮轴轴端处安装用于封堵的堵盖，采用带安装边轴承，取消衬套结构，减少了摩擦副数量，提高了轴承定位精度，降低了附件机匣摩擦磨损问题发生的概率。降低了附件机匣摩擦磨损问题发生的概率。降低了附件机匣摩擦磨损问题发生的概率。


技术研发人员：滕文爽 臧戈 张茂强 毛宏图 苏长青
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2023.01.19
技术公布日：2023/5/16