[发明专利]一种齿轮轴支承结构

说明书

本申请提供了一种齿轮轴支承结构，所述支承结构包括轴承安装座、齿轮轴、圆柱滚子轴承、深沟球轴承以及转接轴，其中，轴承安装座与齿轮轴之间设置圆柱滚子轴承，通过圆柱滚子轴承支承所述齿轮轴，所述齿轮轴至少一侧的内端面设有轴承安装面，所述轴承安装面安装深沟球轴承以支承所述转接轴，所述转接轴的另一端固定到轴承安装座，其中，所述转接轴上介于安装深沟球轴承的一端与固定到轴承安装座的一端之间具有弹性部，所述弹性部使得所述转接轴的轴向刚度大于径向刚度。本申请的支承结构可以实现齿轮轴的轴向载荷全部由深沟球轴承承担、径向载荷主要由两个圆柱滚子轴承承担的载荷分配，从而能够避免圆柱滚子轴承的滚子与挡边发生碰撞和磨损。

技术领域

本申请属于机械技术领域，特别涉及一种齿轮轴支承结构。

背景技术

直齿圆柱齿轮轴是航空发动机传动系统中传动功率的重要部件，通常采用深沟球轴承或圆柱滚子轴承进行支承。直齿圆柱齿轮轴理论上仅产生径向载荷，但在工作过程中因振动、壳体变形、齿轮轴变形等因素会形成较小的轴向载荷。

图1所示为两个深沟球轴承13支承的典型支承结构10，深沟球轴承13设置在轴承安装座11与齿轮轴12之间，深沟球轴承可承受一定的径向载荷和轴向载荷，可满足直齿圆柱齿轮轴的支承需求，常用于中、轻载工况，而不能满足重载工况，无法适应航空发动机传动功率越来越大的发展趋势，应用范围有限

图2所示为两个圆柱滚子轴承23支承的典型支承结构20，圆柱滚子轴承23同样设置在轴承安装座21与齿轮轴22之间，圆柱滚子轴承23可承受很大的径向载荷，但不能承受轴向载荷，常用于重载工况；为承受直齿圆柱齿轮轴工作中产生的轴向载荷，轴承内圈过盈配合，圆柱滚子轴承设计有轴承挡边24，阻止齿轮轴产生不可接受的轴向位移。

如图3所示，圆柱滚子轴承的支承结构20虽可满足重载工况，可当齿轮轴22在工作过程中发生某一方向的轴向位移时，会引起某一圆柱滚子轴承23的滚子与轴承挡边24贴合，进而限制齿轮轴继续移动。该限位方式存在一定的弊端：1)滚子与轴承挡边贴合时，可能在区域24发生瞬间碰撞；2)圆柱滚子轴承工作时，滚子与轴承挡边存在轴向相对运动，滚子与轴承挡边贴合时，可能会在区域25发生磨损。碰撞和磨损均影响轴承滚子的正常工作，降低轴承的使用寿命，严重时造成轴承失效故障。

发明内容

本申请的目的是提供了一种齿轮轴支承结构，以解决上述任一问题。

本申请的技术方案是：一种齿轮轴支承结构，所述支承结构包括轴承安装座、齿轮轴、圆柱滚子轴承、深沟球轴承以及转接轴，其中，轴承安装座与齿轮轴之间设置圆柱滚子轴承，通过圆柱滚子轴承支承所述齿轮轴，所述齿轮轴至少一侧的内端面设有轴承安装面，所述轴承安装面安装深沟球轴承以支承所述转接轴，所述转接轴的另一端固定到轴承安装座，其中，所述转接轴上介于安装深沟球轴承的一端与固定到轴承安装座的一端之间具有弹性部，所述弹性部使得所述转接轴的轴向刚度大于径向刚度。

在本申请一实施方式中，所述转接轴上介于安装深沟球轴承的一端与固定到轴承安装座的一端之间为中空结构，且位于所述中空结构上设有沿着轴向延伸的多个条形孔以形成所述弹性部。

在本申请一实施方式中，所述齿轮轴的轴承安装面设有第一卡圈槽，所述转接轴上的相应部分设有第二卡圈槽，通过在所述第一卡圈槽和/或第二卡圈槽内设置卡圈以固定所述深沟球轴承。

在本申请一实施方式中，所述转接轴的端部设有挡边，所述挡边与卡圈配合用于将深沟球轴承固定在所述齿轮轴内。

在本申请一实施方式中，所述转接轴固定到轴承安装座的一端设有螺纹，所述转接轴穿过轴承安装座通过螺母固定。

在本申请一实施方式中，所述转接轴上与所述轴承安装座配合的部位设有密封圈槽，用于安装密封圈。

在本申请一实施方式中，所述转接轴上设有第二挡边，在所述第二挡边与所述轴承安装座之间设有调整垫。