一种圆弧端齿结构以及带有该圆弧端齿结构的动力涡轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108361348A(43)申请公布日2018.08.03(21)申请号201810246546.3(22)申请日2018.03.23(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市海淀区北四环西路11号(72)发明人王晏根王会社许剑高立朋(51)Int.Cl.F16H55/08(2006.01)F16H55/17(2006.01)F01D5/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种圆弧端齿结构以及带有该圆弧端齿结构的动力涡轮(57)摘要本发明公开了一种圆弧端齿结构以及带有该圆弧端齿结构的动力涡轮，所述圆弧端齿带有周向均布的半齿和缺口结构；所述圆弧端齿的端面为带有微小角度的斜锥面，半径方向表现为外侧高、中心低，提高了定心精度，并减小了接触面的应力。所述圆弧端齿还带有环槽结构；所述圆弧端齿通过装配啮合后，其中的半齿和缺口结构组成周向均布的通道，所述通道保证了动力涡轮轴及轮盘的引气和通风功能，同时减轻了重量。CN108361348ACN108361348A权利要求书1/1页1.一种圆弧端齿结构，包括相互啮合装配的第一啮合侧和第二啮合侧，所述第一啮合侧和第二啮合侧的端面顶部均设置有沿整个周向分布并沿轴向延伸的多个圆弧端齿，所述第一啮合侧和第二啮合侧端面顶部的圆弧端齿相互啮合形成定心传扭结构，其特征在于，所述第一啮合侧端面顶部的圆弧端齿中，沿周向等间隔地将若干相邻的两个圆弧端齿各去掉一半分别形成为半齿结构，相邻两个所述半齿之间形成第一啮合侧缺口，所述第二啮合侧端面顶部的圆弧端齿中，沿周向等间隔地去掉若干完整的圆弧端齿，形成第二啮合侧缺口，所述第一啮合侧缺口的数量与所述第二啮合侧缺口的数量相同，所述第一啮合侧与第二啮合侧啮合装配后，各所述第一啮合侧缺口与对应的各所述第二啮合侧缺口间形成若干兼具减重和引气通风功能的通道。2.根据上述权利要求所述的圆弧端齿结构，其特征在于，各所述通道的形状可以为矩形、梯形或者圆形。3.根据上述权利要求所述的圆弧端齿结构，其特征在于，所述第一啮合侧和第二啮合侧的端面均为半径方向外侧高、中心低的斜锥面，以提高定心精度并减小接触面的应力。4.根据上述权利要求所述的圆弧端齿结构，其特征在于，所述斜锥面的倾斜角度为2～5°，优选角度为3°。5.根据上述权利要求所述的圆弧端齿结构，其特征在于，所述所述第一啮合侧和第二啮合侧端面顶部的圆弧端齿中均设有环槽结构，为轴盘、盘盘之间的连接提供了螺栓安装孔。6.一种动力涡轮，所述动力涡轮的轴与轮盘之间或轮盘与轮盘之间的定心传扭结构采用上述任一项权利要求所述的圆弧端齿结构。2CN108361348A说明书1/3页一种圆弧端齿结构以及带有该圆弧端齿结构的动力涡轮技术领域[0001]本发明涉及航空发动机的技术领域，具体涉及一种用于动力涡轮的圆弧端齿结构。此外，本发明还涉及一种带有上述圆弧端齿结构的动力涡轮。背景技术[0002]在现有航空发动机中，盘和轴、盘和盘之间常用圆弧端齿进行定心传扭。圆弧端齿可保证在热状态下可靠定心，同时具有拆装方便、维护简单等特点。因此，被广泛应用于涡轴及涡桨发动机中。[0003]环槽型圆弧端齿在航空发动机的转子结构中广泛使用，环槽内一般设计有用于螺栓连接的通孔。现有的圆弧端齿为实心端齿，端面设计为平面。这样的圆弧端齿重量重，接触面挤压应力大，导致在高速运转中容易损坏。同时，现有圆弧端齿相互啮合过程中空隙较小，有时不能提供足够的气体流量为轴承腔充气以防止滑油泄漏。发明内容[0004]针对现有技术的上述缺点和不足，本发明目的在于提供一种带有半齿和缺口结构的环槽型圆弧端齿结构以及带有该圆弧端齿结构的动力涡轮，以解决现有圆弧端齿重量过大、接触面挤压应力大、气流间隙过小导致供气不足的问题。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：[0006]一种圆弧端齿结构，包括相互啮合装配的第一啮合侧和第二啮合侧，所述第一啮合侧和第二啮合侧的端面顶部均设置有沿整个周向分布并沿轴向延伸的多个圆弧端齿，所述第一啮合侧和第二啮合侧端面顶部的圆弧端齿相互啮合形成定心传扭结构，其特征在于，[0007]所述第一啮合侧端面顶部的圆弧端齿中，沿周向等间隔地将若干相邻的两个圆弧端齿各去掉一半分别形成为半齿结构，相邻两个所述半齿之间形成第一啮合侧缺口，[0008]所述第二啮合侧端面顶部的圆弧端齿中，沿周向等间隔地去掉若干完整的圆弧端齿，形成第二啮合侧缺口，[0009]所述第一啮合侧缺口的数量与所述第二啮合侧缺口的数量相同，[0010]所述第一啮合侧与第二啮合侧啮合装配后，各所述第一啮合侧缺口与对应的各所述第二啮合侧缺口之间形成若干兼具减重和引气通风功能的通道。[001