用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件的制作方法

本公开涉及航空发动机及部件技术领域，尤其涉及一种用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件。

背景技术：

在航空发动机装配过程中，由于锥齿轮、发动机机匣等的加工误差，造成锥齿轮副装配印痕不满足设计要求，因此需要多次修配锥齿轮轴向位置调整垫片，调整锥齿轮轴向位置，以完成锥齿轮副印痕调试。发动机主轴锥齿轮轴向位置调整垫片通常位于发动机主轴轴承与锥齿轮之间，装配过程中需要对轴承、锥齿轮等零件进行多次拆解及装配，以修配锥齿轮轴向位置调整垫片完成锥齿轮副印痕调试。由于轴承、锥齿轮等与转轴轴颈为过盈装配，存在拆解、装配困难，且在拆解过程中容易对轴承内圈、转子轴颈造成结构伤害，影响轴承的安全稳定运行。

公开内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件，以缓解现有技术中发动机锥齿轮副印痕调试过程中存在的拆解、装配困难，且在拆解过程中容易对轴承内圈、转子轴颈造成结构伤害，影响轴承的安全稳定运行等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件，包括：轴承内圈，包括第一轴承内半圈，以及第二轴承内半圈，所述第一轴承内半圈和第二轴承内半圈均为空心阶梯轴形态，小轴径端接触安装后形成环向沟槽；轴承外圈，空心轴设计，内表面设置小径凸台，装配于所述环向沟槽内，构成工艺轴承结构；轴套，装配于所述轴承内圈的一端，为空心阶梯轴形态；以及锁紧螺母，用于对所述工艺轴承组件及发动机部件进行预紧。

在本公开实施例中，所述轴套直径较大轴段沿周向设置多个沟槽，沟槽周向两端端面作为发动机锥齿轮副圆周侧隙测量面。

在本公开实施例中，所述沟槽的数量为3个，沟槽的周向跨度为40°。

在本公开实施例中，发动机装配过程中基于所述测量面实现对锥齿轮副圆周侧隙的测量。

在本公开实施例中，所述轴承内圈的环向沟槽的宽度大于轴承外圈内表面小径凸台的宽度，两者差值反映真实轴承的轴向游隙。

在本公开实施例中，所述轴承内圈与轴承外圈的宽度与真实装机轴承内圈以及外圈的宽度一致；所述轴承外圈与轴承内圈径向为止口定位，止口配合间隙反映真实轴承的径向游隙。

在本公开实施例中，所述轴承外圈安装于发动机轴承弹性支承内，轴承外圈端面设置防转凸台，插入轴承弹性支承对应凹槽内，可以防止轴承外圈在盘车时旋转。

在本公开实施例中，轴承内圈与发动机主轴为间隙配合。

在本公开实施例中，在进行锥齿轮副印痕调试时，以手动低速盘车进行锥齿轮副啮合印痕调试。

在本公开实施例中，在发动机锥齿轮副印痕调试过程中，发动机主轴远离工艺轴承组件一端采用真实滚棒轴承支承。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)能够很好的模拟发动机真实轴承及主轴其他零件；

(2)可以避免在印痕调试过程中对真实轴承、转子造成结构损伤；

(3)显著提高锥齿轮副印痕调试效率；

(4)装配及拆解简单。

附图说明

图1为本公开实施例轴承组件的剖面结构示意图。

图2为本公开实施例轴承组件中轴承内圈和轴承外圈组成的工艺轴承结构剖面示意图。

图3为本公开实施例轴承内圈的剖面结构示意图；其中图3(a)为第一轴承内半圈，图3(b)为第二轴承内半圈。

图4为本公开实施例轴承外圈的剖面结构示意图。

图5为本公开实施例轴承外圈的端面结构示意图。

图6为本公开实施例轴套的侧视及部分剖视结构示意图。

图7为本公开实施例轴套的端面结构示意图，其中，沿周向设置3个跨度为40°的沟槽。

图8为本公开实施例进行锥齿轮副印痕调试时工艺轴承组件与发动机的装配结构示意图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

1-轴承外圈；2-第一轴承内半圈；3-第二轴承内半圈；4-轴套；5-锁紧螺母；6-被动锥齿轮；7-被动锥齿轮调整垫片；8-轴承轴向垫片；9-中央锥齿轮；10-中央锥齿轮调整垫片；11-双列球轴承；12-防松锁片；13-双列球轴承锁紧螺母；14-双列球轴承安装座；15-发动机机匣；16-轴承安装座；17-轴承弹性支承；18-发动机主轴。

具体实施方式

本公开提供了一种用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件，用于在锥齿轮副印痕调试过程中模拟真实轴承及主轴上其他零件。该工艺轴承组件包含轴承内圈和轴承外圈组成的工艺轴承结构、(工艺)轴套以及锁紧螺母。工艺轴承结构由两个轴承内半圈、一个轴承外圈组成，具有与真实轴承相同的轴向游隙、径向游隙，且能够实现低速盘车。轴套用于模拟发动机主轴上安装工艺轴承结构一端的其他零件，轴套上设计锥齿轮副圆周侧隙测量平面，可以实现对锥齿轮副圆周侧隙的测量。发动机装配过程中，该工艺轴承组件能够模拟发动机真实轴承及主轴其他零件，具有拆解及装配简单的优点，能够显著提高发动机锥齿轮副印痕调试效率。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

在本公开实施例中，提供一种用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件，结合图1至图8所示，所述用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件，包括：

轴承内圈，包括第一轴承内半圈，以及第二轴承内半圈，所述第一轴承内半圈和第二轴承内半圈均为空心阶梯轴形态，小轴径端接触安装后形成环向沟槽；

轴承外圈，空心轴设计，内表面设置小径凸台，装配于所述环向沟槽内，构成工艺轴承结构；

轴套，装配于所述轴承内圈的一端，为空心阶梯轴形态，于直径较大轴段沿周向设置3个跨度为40°的沟槽，沟槽周向两端端面作为发动机锥齿轮副圆周侧隙测量面；以及

锁紧螺母，用于对所述工艺轴承组件及发动机部件进行预紧。

所述轴承内圈的环向沟槽的宽度大于轴承外圈内表面小径凸台的宽度，两者差值反映真实轴承的轴向游隙。

所述轴承外圈与轴承内圈径向为止口定位，止口配合间隙反映真实轴承的径向游隙。

所述轴承内圈与轴承外圈的宽度与真实装机轴承内圈以及外圈的宽度一致。

所述轴承外圈安装于发动机轴承弹性支承内，轴承外圈端面设置防转凸台，插入轴承弹性支承对应凹槽内，可以防止轴承外圈在盘车时旋转。

本公开实施例中，如图8所示，所述轴套4用于模拟安装于发动机主轴18的工艺轴承结构靠近轴端一侧的其他零件。轴套4设计为空心阶梯轴形式，于直径较大轴段沿周向设计3个跨度为40°的沟槽，沟槽两端端面作为圆周侧隙测量面。发动机装配过程中基于该测量面可以实现对锥齿轮副圆周侧隙的测量。

本公开实施例中，如图8所示，中央锥齿轮9安装于发动机机匣15，被动锥齿轮6安装于发动机主轴18，被动锥齿轮6与中央锥齿轮9相互啮合。被动锥齿轮6靠近主轴轴端一侧安装被动锥齿轮调整垫片7。发动机装配过程中，通过修配被动锥齿轮调整垫片7调节被动锥齿轮6的轴向位置，使中央锥齿轮9与被动锥齿轮6啮合印痕、啮合间隙满足设计要求。被动锥齿轮调整垫片7的一侧安装工艺轴承结构，用于模拟发动机真实轴承。轴承外圈1安装于轴承弹性支承17内，轴承外圈1轴向端面设计防转凸台，插入轴承弹性支承17对应凹槽内，可以防止轴承外圈1在盘车时旋转。轴承弹性支承17安装于轴承安装座16。轴承内圈轴端一侧安装轴套4，用于模拟安装于发动机主轴18工艺轴承结构外侧的其他零件。被动锥齿轮6、被动锥齿轮调整垫片7、第一轴承内半圈2、第二轴承内半圈3、轴套4采用锁紧螺母5预紧。

在本公开实施例中，所述的工艺轴承组件的轴承内圈为空心阶梯轴设计，与发动机主轴为间隙配合。

本公开实施例中，发动机装配时，根据发动机机匣15、双列球轴承11、双列球轴承安装座14的实测尺寸进行中央锥齿轮调整垫片10的厚度核算。中央锥齿轮9采用双列球轴承11支承，双列球轴承11采用锁紧螺母13预紧，并采用防松锁片12锁死。双列球轴承11安装于双列球轴承安装座14，采用自锁螺母紧固。双列球轴承安装座14安装于发动机机匣15，并采用防松锁片锁死防松。

本公开实施例中，发动机装配时，以由工艺轴承结构代替的真实轴承为装配基准。首先根据尺寸链计算确定轴承轴向垫片8的厚度尺寸。随后根据轴承安装座16、轴承弹性支承17、被动锥齿轮6安装距的实测尺寸，初步计算得到被动锥齿轮调整垫片7的尺寸并进行修配。最后完成发动机主轴18、工艺轴承结构、轴套4、锁紧螺母5的安装。

本公开实施例中，进行锥齿轮副印痕调试时，以手动低速盘车进行锥齿轮副啮合印痕调试。将杠杆千分表安装于磁性表座，磁性表座固定于轴承弹性支承17端面，通过轴套4的测量面进行锥齿轮副圆周侧隙测量。如果锥齿轮副啮合印痕以及圆周侧隙均满足要求，则拆卸工艺轴承组件，采用真实装机零件进行发动机装配。如果锥齿轮副印痕以及锥齿轮副圆周侧隙有一项不满足要求，则拆卸工艺轴承组件，根据初步调试结果修配被动锥齿轮调整垫片7，继续开展锥齿轮副印痕调试、圆周侧隙测量。

本公开实施例中，采用如上调试方法进行锥齿轮副印痕调试，直至发动机锥齿轮副印痕以及圆周侧隙满足要求，将工艺轴承组件更换为发动机装机零件。

本公开实施例中，在发动机锥齿轮副印痕调试过程中，发动机主轴18非工艺轴承一端采用真实滚棒轴承支承。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供了一种用于航空发动机锥齿轮副印痕调试的工艺轴承组件，在航空发动机锥齿轮副印痕调试过程中用于模拟真实轴承及主轴其他零件，以解决在航空发动机锥齿轮副印痕调试过程中，由于轴承、锥齿轮等与转子轴颈为过盈装配，造成拆解及装配困难且易对轴承、轴颈造成结构损伤的问题。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。