[发明专利]涡轮机以及具有轴向偏移太阳齿轮和环形齿轮的周转齿轮组件

说明书

提供了一种涡轮机发动机，该涡轮机发动机包括风扇组件和核心发动机，该核心发动机包括涡轮和可与涡轮一起旋转的输入轴。单级周转齿轮组件以第一速度接收输入轴，并以第二速度驱动联接至风扇组件的输出轴。太阳齿轮绕齿轮组件的纵向中心线旋转，并且具有沿着齿轮组件的纵向中心线的太阳齿轮啮合区域，太阳齿轮被构造成在太阳齿轮啮合区域接触多个行星齿轮。环形齿轮啮合区域沿着齿轮组件的纵向中心线设置，环形齿轮被构造成在环形齿轮啮合区域接触多个行星齿轮。太阳齿轮啮合区域沿着纵向中心线与环形齿轮啮合区域轴向偏移。

技术领域

本主题总体上涉及包括齿轮组件的涡轮机，并且尤其涉及特定于某些涡轮机构造的齿轮组件布置。

背景技术

涡轮风扇发动机的工作原理是，中央燃气涡轮核心驱动旁路风扇，该旁路风扇位于发动机机舱和发动机核心之间的径向位置处。通过这种构造，由于增加风扇的尺寸相应地增加了机舱的尺寸和重量，因此发动机通常受到旁路风扇的允许尺寸的限制。

相比之下，开放式转子发动机的工作原理是，使旁路风扇位于发动机机舱的外部。与传统的涡轮风扇发动机相比，这允许使用能够作用于更大空气量的更大的转子叶片，与传统的涡轮风扇发动机设计相比，潜在地提高了推进效率。

涡轮机的发动机设计，包括涡轮风扇和开放式转子发动机，可能需要低速线轴和风扇转子之间的大齿轮比，以允许较大的转子叶片作用于较大的空气量和/或在发动机或飞行器的某些期望操作速度下这样做。一个挑战是已知的齿轮组件可能无法为期望操作提供足够的齿轮比。例如，已知的齿轮组件可能不足以相对于输入转速降低输出转速，使得风扇转子操作得太快且效率低下和/或涡轮操作得太慢且效率低下。

这样，需要提供可以适合于某些涡轮机构造的期望齿轮比的齿轮组件。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中变得显而易见，或者可以通过实践在描述中公开的技术来获知。

本文公开了各种涡轮机发动机和齿轮组件。在一些实施例中，提供了一种涡轮机发动机，该涡轮机发动机包括风扇组件和核心发动机，该核心发动机包括涡轮和可与涡轮一起旋转的输入轴。单级周转齿轮组件以第一速度接收输入轴，并以第二速度驱动联接至风扇组件的输出轴，第二速度比第一速度慢。齿轮组件包括太阳齿轮，多个行星齿轮和环形齿轮。太阳齿轮绕齿轮组件的纵向中心线旋转，并且具有沿着齿轮组件的纵向中心线的太阳齿轮啮合区域，太阳齿轮被构造成在太阳齿轮啮合区域接触多个行星齿轮。环形齿轮啮合区域沿着齿轮组件的纵向中心线设置，环形齿轮被构造成在环形齿轮啮合区域接触多个行星齿轮。太阳齿轮啮合区域沿着轴向中心线与环形齿轮啮合区域轴向偏移。

参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本公开的这些和其他特征，方面和优点。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了所公开技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

附图说明

在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整而可行的公开，其参考附图，其中：

图1是开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图；

图2是开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图；

图3是用于开放式转子推进系统的示例性轮叶组件的替代实施例的图示；

图4是具有轴向偏移齿轮啮合区域的示例性齿轮组件的示意图；

图5是具有轴向偏移齿轮啮合区域的示例性齿轮组件的示意图；

图6A和6B是具有三个行星齿轮的齿轮组件的示意图；

图7A和7B是具有两个行星齿轮的齿轮组件的示意图；

图8是具有轴向偏移齿轮啮合区域的示例性齿轮组件的示意图；