齿轮驱动柔性阻尼装置、齿轮驱动系统的制作方法

本发明涉及航空发动机领域，具体涉及齿轮振动控制领域。

背景技术：

1、齿轮驱动发动机在风扇转子与低压涡轮转子之间引入一个减速齿轮箱，使得风扇转子与低压转子可分别工作在各自的最佳转速范围内，风扇转子在保持低转速的同时低压涡轮转子的转速可以大幅提高。风扇转子转速的降低可减小叶尖速度与叶根应力，使得涵道比的进一步加大成为可能；而低压涡轮转子转速的升高，能提高涡轮的做功效率，在同等推力和功率水平条件下，涡轮的级数与叶片数大幅减少。

2、在发动机运行过程中，齿轮驱动系统产生的振动传递给静子结构，另外静子结构也会传递振动给齿轮系统。齿轮驱动系统常出现啮合错位、振动幅度过大的问题。如果齿轮驱动啮合错位，会引起振动，增大噪声，从而加剧齿面磨损，降低齿轮寿命；如果振动响应幅度过大，会降低齿轮疲劳寿命，甚至影响其正常扭矩传递功能，引发齿轮系统破坏。

3、有鉴于此，需要提出一种齿轮驱动柔性阻尼装置以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种齿轮驱动柔性阻尼装置，能够解决齿轮啮合错位和振动响应问题。

2、为实现上述目的的齿轮驱动柔性阻尼装置包括传扭框架、柔性支承和阻尼器，传扭框架用于传递扭矩，包括前端和后端，所述后端包括第一板簧和连接止口，所述第一板簧上包括周向分布的多个第一空槽，所述前端包括延伸支架，用于与齿轮组件连接；柔性支承设置在所述传扭框架的外周，包括第二板簧，所述第二板簧上包括周向分布的多个第二空槽，所述第二板簧位于所述第一板簧外周，并通过所述连接止口与所述传扭框架固定连接；阻尼器设置在所述传扭框架与所述柔性支承之间；其中，所述第一板簧和所述第二板簧的径向厚度沿轴向变化。

3、在一个或多个实施例中，所述第一板簧和所述第二板簧的径向厚度在轴向两侧相对较厚，在中部相对较薄。

4、在一个或多个实施例中，所述阻尼器包括弹性封严环和环形槽，所述环形槽设置在所述传扭框架外周面上，用于容纳所述弹性封严环，以使所述传扭框架和所述柔性支承在所述弹性封严环支撑下形成周向间隙。

5、在一个或多个实施例中，所述阻尼器还包括通油孔，所述通油孔设置在所述柔性支承上，以向所述周向间隙内通油，进而在所述周向间隙内形成油膜。

6、在一个或多个实施例中，所述柔性支承包括连接端和柔性端，所述第二板簧设置在所述柔性端，所述连接端用于与发动机承力结构连接。

7、在一个或多个实施例中，所述传扭框架还包括周向限位板，所述柔性支承包括与所述周向限位板配合的周向卡槽。

8、在一个或多个实施例中，所述第一板簧呈扩张状。

9、本发明的另一个目的是提供一种齿轮驱动系统，该齿轮驱动系统包括星型齿轮，还包括上述齿轮驱动柔性阻尼装置。

10、上述齿轮驱动柔性阻尼装置在在传扭框架和柔性支承结构上采用柔性设计，形成传扭框架-柔性支承串联弹簧的柔性设计，柔性设计能够提高齿轮旋转轴与发动机中轴线之间平行度，从而解决齿轮之间啮合处的错位问题，阻尼设计能够降低星型齿轮传动系统的振动响应幅度。还将第一板簧和所述第二板簧的径向厚度设置成沿轴向变化，在保证能传递齿轮箱的扭矩功能基础上，在应力小的地方厚度小，在应力大的地方厚度大，最大可能的利用材料，达到提高零件寿命的目的，同时利于结构减重。

技术特征：

1.齿轮驱动柔性阻尼装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的齿轮驱动柔性阻尼装置，其特征在于，所述第一板簧(65)和所述第二板簧(73)的径向厚度在轴向两侧相对较厚，在中部相对较薄。

3.如权利要求1所述的齿轮驱动柔性阻尼装置，其特征在于，所述阻尼器(8)包括弹性封严环(81)和环形槽，所述环形槽设置在所述传扭框架(6)外周面上，用于容纳所述弹性封严环(81)，以使所述传扭框架(6)和所述柔性支承(7)在所述弹性封严环(81)支撑下形成周向间隙。

4.如权利要求3所述的齿轮驱动柔性阻尼装置，其特征在于，所述阻尼器(8)还包括通油孔(82)，所述通油孔(82)设置在所述柔性支承(7)上，以向所述周向间隙内通油，进而在所述周向间隙内形成油膜。

5.如权利要求1所述的齿轮驱动柔性阻尼装置，其特征在于，所述柔性支承(7)包括连接端(71)和柔性端(72)，所述第二板簧(73)设置在所述柔性端(72)，所述连接端(71)用于与发动机承力结构连接。

6.如权利要求1所述的齿轮驱动柔性阻尼装置，其特征在于，所述传扭框架(6)还包括周向限位板(64)，所述柔性支承(7)包括与所述周向限位板(64)配合的周向卡槽。

7.如权利要求1所述的齿轮驱动柔性阻尼装置，其特征在于，所述第一板簧(65)呈扩张状。

8.齿轮驱动系统，包括星型齿轮，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的齿轮驱动柔性阻尼装置。

技术总结提供一种齿轮驱动柔性阻尼装置，包括传扭框架、柔性支承和阻尼器，传扭框架用于传递扭矩，包括前端和后端，后端包括第一板簧和连接止口，第一板簧上包括周向分布的多个第一空槽，前端包括延伸支架，用于与齿轮组件连接；柔性支承设置在传扭框架的外周，包括第二板簧，第二板簧上包括周向分布的多个第二空槽，第二板簧位于第一板簧外周，并通过连接止口与传扭框架固定连接；阻尼器设置在传扭框架与柔性支承之间；其中，第一板簧和第二板簧的径向厚度沿轴向变化。上述齿轮驱动柔性阻尼装置能够解决齿轮之间啮合处的错位、齿轮传动系统的振动响应问题。还提供齿轮驱动系统。技术研发人员：虞磊,郎欣,郑晖,牛继辉,周怡受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13