[发明专利]调谐式冲压空气涡轮传动轴

说明书

一种用于飞机冲压空气涡轮的传动轴，所述传动轴包括圆柱体，所述圆柱体具有外表面、内表面、纵轴线、第一末端区段、与所述第一末端区段相反的第二末端区段、以及连接所述第一末端区段和所述第二末端区段的细长中间区段。所述细长中间区段的所述外表面包括至少三个分开的凹槽，所述三个分开的凹槽在邻近所述第一末端区段的位置处开始并且平行于所述纵轴线跨所述外表面延伸到邻近所述第二末端区段的位置，所述凹槽围绕所述外表面的圆周等距离地分开。所述凹槽提供高的横向弯曲刚度和低的扭转刚度，以使得传动系以低于操作范围频率的频率操作，并且所述传动轴以高于操作速度的临界速度操作。

背景技术

本发明的实施方案总体涉及传动轴，并且更具体地说，涉及用于冲压空气涡轮(RAT)中的传动轴。

RAT通常用于现代飞机上，以在主电源不足或发生故障时提供辅助或紧急电源。典型的RAT包括在被需要之前保持在飞机内部的涡轮。当需要额外的电力时，飞机机身中的门将打开，从而将RAT的涡轮展开到自由流空气中。自由流空气使涡轮旋转，并且来自涡轮的旋转扭矩通过传动系传递，以便通过发电机转换成电力。RAT还可用来驱动液压泵。在被展开时，RAT涡轮的旋转产生离心负荷，从而导致涡轮、传动系和发电机的扭转共振、振动和弯曲问题。

发明内容

一种用于飞机冲压空气涡轮的传动轴，所述传动轴包括圆柱体，所述圆柱体具有外表面、内表面、纵轴线、第一末端区段、与第一末端区段相反的第二末端区段、以及连接第一末端区段和第二末端区段的细长中间区段。细长中间区段的外表面包括至少三个分开的凹槽，所述三个分开的凹槽在邻近第一末端区段的位置处开始并且平行于纵轴线跨外表面延伸到邻近第二末端区段的位置，所述凹槽围绕外表面的圆周等距离地分开。凹槽提供高的横向弯曲刚度和低的扭转刚度，以使得传动系展现出低于操作范围频率的扭转自然频率和高于操作速度的传动轴临界速度。

附图说明

在本说明书的结论处的权利要求书中具体指出并明确要求保护被认为是本发明的主题。本发明的前述和其他特征以及优点从结合附图进行的以下详细描述中显而易见，在附图中：

图1是根据本发明的实施方案的具有用于冲压空气涡轮(RAT)组件的传动轴的飞机的透视图；

图2是根据本发明的实施方案的冲压空气涡轮的截面图；

图3是根据本发明的实施方案的图2的RAT的传动轴的透视图；

图4是根据本发明的实施方案的图3的传动轴的纵向视图；

图5是根据本发明的实施方案的图3的传动轴连同所附接的小齿轮和单个轴承的纵向截面图；

图6是根据本发明的实施方案的图3的传动轴的轴向截面图，所述传动轴具有矩形凹槽；

图7是根据本发明的实施方案的冲压空气涡轮的截面图；

图8是根据本发明的实施方案的图7的RAT的传动轴的纵向视图；

图9是根据本发明的实施方案的图8的传动轴的纵向截面图；

图10是根据本发明的实施方案的图8的传动轴的轴向截面图，所述传动轴具有矩形凹槽；

图11是根据本发明的实施方案的图2或图7的RAT的传动轴的轴向截面图，所述传动轴具有圆形凹槽；以及

图12是根据本发明的实施方案的图2或图7的RAT的传动轴的轴向截面图，所述传动轴具有燕尾形凹槽。

详细描述参考附图通过实例的方式来解释本发明的实施方案以及优点和特征。

具体实施方式