[发明专利]两级斜齿封闭游星齿轮减速器及其涡桨发动机

说明书

本发明公开了一种两级斜齿封闭游星齿轮减速器及其涡桨发动机，通过第一级传动机构和第二级传动机构分别将动力涡轮轴的扭矩传递至桨轴上。进而分散了各个部件所需传递的扭矩，也相应地减少了各部件所承受的压力，使得齿面的接触应力相应降低，从而提高了部件之间的可靠性和传动平顺性，也避开焊接双联齿轮的加工工艺，工艺难度低。同时，由于游星架和第二主动齿轮分别为第一级传动机构和第二级传动机构的最终传动件，其转速相同，便于进行传动比的计算，同时各个齿轮之间都是通过斜齿轮啮合传动，斜齿轮能产生与扭矩成正比的轴向力，进而便于测量涡桨发动机的扭矩和功率，从而为涡桨发动机的进一步的优化迭代提供数据支持。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别地，涉及一种两级斜齿封闭游星齿轮减速器。此外，本发明还涉及一种包括上述两级斜齿封闭游星齿轮减速器的涡桨发动机。

背景技术

小型涡轮发动机需要高功率和高功重比，因此，由于小型涡桨发动机的减速器的传动比要求高，且齿轮模数小，其强度和可靠性难以满足使用要求，因此，需要设计出高功重比且加工水平合适的小型涡桨发动机的减速器。

现有的涡桨发动机中的减速器通常采用直齿内齿圈与桨轴连接，并焊接双联齿轮，实现结构紧凑的多点传力，但这种连接结构会导致内齿圈的强度低且传动平顺性差，且双联齿轮电子束焊接的加工工艺难度高，不适用于需要高功率、高转速的小型涡桨发动机，同时无法测量涡桨发动机的扭矩和功率，进而无法对涡桨发动机的结构进行进一步地改良优化。

发明内容

本发明提供了一种两级斜齿封闭游星齿轮减速器及其涡桨发动机，以解决现有的小型涡桨发动机中的减速器存在的内齿圈强度低、传动平顺性差且加工工艺难度高，同时无法测量涡桨发动机的扭矩和功率，进而无法对涡桨发动机的结构进行进一步地改良优化的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种两级斜齿封闭游星齿轮减速器，用于将动力传递至桨轴上，包括用于将动力传递至桨轴上的第一级传动机构和第二级传动机构；第一级传动机构包括用于连接动力涡轮以传递动力的动力涡轮轴、与动力涡轮轴固定连接的用于传递动力的第一主动齿轮、与第一主动齿轮啮合的第一传动齿轮以及与动力涡轮轴同轴设置并分别与第一传动齿轮和桨轴固定连接的用于传递动力的游星架；第二级传动机构包括第一传动齿轮、与第一传动齿轮啮合的用于传递动力的第一内齿圈、与第一内齿圈固定连接并套设于游星架上的用于传递动力的第二主动齿轮、与第二主动齿轮啮合的用于传递动力的第二传动齿轮、与第二传动齿轮啮合的并与桨轴固定连接的用于传递动力的第二内齿圈；第一主动齿轮、第一传动齿轮、第一内齿圈、第二主动齿轮、第二传动齿轮、第二内齿圈均为斜齿啮合传动。

进一步地，还包括测扭系统和跨轮级组件，跨轮级组件包括第一内齿圈和第二主动齿轮，测扭系统包括沿轴向可活动地安装于游星架上的用于支撑跨轮级组件的跨轮级轴承、与第一内齿圈连接的用于朝靠近桨轴的方向轴向推动第一内齿圈的轴向测扭活塞、与轴向测扭活塞连接的用于检测轴向测扭活塞位移的直线位移传感器、用于检测轴向测扭活塞内测扭油缸的油压力的测扭压力传感器以及分别与直线位移传感器和测扭压力传感器连接的控制器。

进一步地，测扭系统还包括用于控制外部油管向轴向测扭活塞内的测扭油缸进油加压的测扭进油电磁阀和与轴向测扭活塞连接的用于测扭系统测扭时支撑跨轮级组件的离合器摩擦盘轴承。

进一步地，二级传动机构还包括分别与第一内齿圈和第二主动齿轮固定连接的第一连接腹板以及分别与第二内齿圈和桨轴固定连接的第二连接腹板。

进一步地，第一内齿圈的连接处设有第一弹性卡圈，第一连接腹板设有与第一弹性卡圈连接的用于限制第一内齿圈轴向移动的第一夹板；和/或第二内齿圈的连接处设有第二弹性卡圈，第二连接腹板设有与第二弹性卡圈连接的用于限制第二内齿圈轴向移动的第二夹板。

进一步地，还包括沿减速器轴向方向布设的减重孔和沿减速器径向方向布设的用于连接外部油管的油孔。