[发明专利]用于轻质柔性双斜齿轮的装置和系统

说明书

一种齿轮包括第一齿轮缘，第二齿轮缘和轴向凹槽。第一齿轮缘具有第一齿轮缘旋转刚度并且包括多个第一齿轮齿。第二齿轮缘具有第二齿轮缘旋转刚度。第二齿轮缘包括多个第二齿轮齿，其与多个第一齿轮齿互补，从而限定多个互补的第一齿轮齿和多个互补的第二齿轮齿。轴向凹槽在第一齿轮缘和第二齿轮缘之间延伸。轴向凹槽具有轴向凹槽旋转刚度，该轴向凹槽旋转刚度小于第一齿轮缘旋转刚度和第二齿轮缘旋转刚度中的至少一个。

技术领域

本公开的领域大体涉及用于航空发动机中的齿轮的装置和系统，并且更具体地，涉及用于航空发动机中的齿轮箱中的轻质柔性齿轮的装置和系统。

背景技术

飞行器发动机通常包括多个齿轮箱，齿轮箱包括多个齿轮。一些齿轮箱包括动力齿轮箱和附件齿轮箱。至少一些齿轮是双螺旋型齿轮，其具有将第一齿轮缘和第二齿轮缘分开的轴向凹槽。第一和第二齿轮缘各自包括多个齿轮齿，齿轮齿定位在第一和第二齿轮缘的径向外表面上。每个齿轮齿包括在旋转方向上位于齿的最前部分的顶点。第一齿轮缘上的每个齿轮齿与第二齿轮缘上的齿轮齿互补。分开两个齿轮缘的轴向凹槽不包括齿轮齿。在操作期间，齿轮上的载荷可能使齿轮缘和齿轮缘上的齿轮齿未对准。当齿轮齿未对准时，每个齿的顶点也未对准。齿轮齿的未对准降低了齿轮箱的效率和动力输出，并且降低了齿轮齿的使用寿命。

发明内容

在一个方面，提供了一种齿轮。齿轮包括第一齿轮缘，第二齿轮缘和轴向凹槽。第一齿轮缘具有第一齿轮缘旋转刚度并且包括多个第一齿轮齿。第二齿轮缘具有第二齿轮缘旋转刚度。第二齿轮缘包括多个第二齿轮齿，其与多个第一齿轮齿互补，从而限定多个互补的第一齿轮齿和多个互补的第二齿轮齿。轴向凹槽在第一齿轮缘和第二齿轮缘之间延伸。轴向凹槽具有轴向凹槽旋转刚度，该轴向凹槽旋转刚度小于第一齿轮缘旋转刚度和第二齿轮缘旋转刚度中的至少一个。

在另一方面，提供了一种齿轮组件。齿轮组件包括太阳齿轮，齿圈和多个行星齿轮。多个行星齿轮联接到齿圈和太阳齿轮。多个行星齿轮中的每个行星齿轮包括环形行星齿轮缘，其包括第一齿轮缘，第二齿轮缘和轴向凹槽。第一齿轮缘具有第一齿轮缘旋转刚度并且包括多个第一齿轮齿。第二齿轮缘具有第二齿轮缘旋转刚度。第二齿轮缘包括多个第二齿轮齿，其与多个第一齿轮齿互补，从而限定多个互补的第一齿轮齿和多个互补的第二齿轮齿。轴向凹槽在第一齿轮缘和第二齿轮缘之间延伸。轴向凹槽具有轴向凹槽旋转刚度，该轴向凹槽旋转刚度小于第一齿轮缘旋转刚度和第二齿轮缘旋转刚度中的至少一个。

在又一方面，提供了一种涡轮机。涡轮机包括动力轴和齿轮组件。动力轴可旋转地联接到齿轮组件。齿轮组件包括太阳齿轮，齿圈和多个行星齿轮。多个行星齿轮联接到齿圈和太阳齿轮。多个行星齿轮中的每个行星齿轮包括环形行星齿轮缘，其包括第一齿轮缘，第二齿轮缘和轴向凹槽。第一齿轮缘具有第一齿轮缘旋转刚度并且包括多个第一齿轮齿。第二齿轮缘具有第二齿轮缘旋转刚度。第二齿轮缘包括多个第二齿轮齿，其与多个第一齿轮齿互补，从而限定多个互补的第一齿轮齿和多个互补的第二齿轮齿。轴向凹槽在第一齿轮缘和第二齿轮缘之间延伸。轴向凹槽具有轴向凹槽旋转刚度，该轴向凹槽旋转刚度小于第一齿轮缘旋转刚度和第二齿轮缘旋转刚度中的至少一个。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征，方面和优点，附图中相同的字符在整个附图中表示相同的部分，其中：

图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图；

图2是与图1中所示的燃气涡轮发动机一起使用的示例性周转齿轮系的示意图；

图3是与图2中所示的周转齿轮系一起使用的示例性行星齿轮的示意图；

图4是图3中所示的行星齿轮的侧视示意图；

图5是与图2中所示的周转齿轮系一起使用的示例性行星齿轮的侧视示意图；

图6是与图2中所示的周转齿轮系一起使用的示例性行星齿轮的示意图；和