利用超前的雙齒輪和軸承端面切削部的流量和壓力波動降低的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了利用超前的雙齒輪和軸承端面切削部的流量和壓力波動降低。提供的飛行器渦輪發(fā)動機燃料計量單元(FMU)包括具有主驅(qū)動齒輪和主從動齒的主齒輪泵以及具有伺服驅(qū)動齒輪和伺服從動齒輪的伺服齒輪泵。該主驅(qū)動齒輪和該伺服驅(qū)動齒輪被接收在輸入軸上。該主從動齒輪安裝到第一軸上，該第一軸取向成平行并且鄰近該輸入軸的第一側(cè)。該主從動齒輪嚙合該主驅(qū)動齒輪。該伺服驅(qū)動齒輪安裝到第二軸上，該第二軸布置成平行并且鄰近該輸入軸的第二相反側(cè)。該伺服從動齒輪嚙合該伺服驅(qū)動齒輪。
【專利說明】利用超前的雙齒輪和軸承端面切削部的流量和壓力波動降低
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年6月5日提交的美國臨時專利申請No. 61/655，770的權(quán)益，其內(nèi)容通過引用結(jié)合到本文中。
【技術(shù)領域】
[0003]本文公開的主題總的涉及齒輪泵，更具體地涉及用在飛行器燃料計量單元（FMU)中的齒輪泵的軸承和齒輪裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]齒輪泵通常包含兩個齒輪，通常具有相似的構(gòu)造，它們在殼體內(nèi)部彼此嚙合。第一齒輪或驅(qū)動齒輪是驅(qū)動軸的延伸；隨著它的旋轉(zhuǎn)，它驅(qū)動第二齒輪，通常提及作為從動齒輪。隨著齒輪在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，流體從泵的入口傳遞到出口?？墒褂谜X輪或斜齒輪，但是正齒輪最常見。
[0005]通過齒輪泵泵送的流體體積部分取決于齒的深度,齒的直徑,和齒輪的寬度。當具有大的工作齒深和齒寬的更少齒輪齒被使用時，實現(xiàn)更大的體積輸出量。隨著正齒輪旋轉(zhuǎn)，分離的流體部分在齒之間被釋放到出口，由此使輸出流脈動或波動。
[0006]當較大的齒輪泵在極端高速下運行時，齒輪齒和軸承的表面經(jīng)歷氣蝕，氣蝕導致齒輪齒和軸承的表面的蝕損斑，并且能夠最終導致泵的體積容量和耐用性降低。隨著齒輪旋轉(zhuǎn)通過它們的嚙合循環(huán)，打開的齒間體積被形成。隨著嚙合區(qū)體積在尺寸上從最小增大到最大，該嚙合區(qū)體積中的壓力減小到低于真`實的蒸汽壓，并且蒸汽泡或空穴被形成。隨著齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，以及該體積進一步被填充，該體積遭受更高的壓力。結(jié)果，在齒間體積內(nèi)形成的蒸汽被迫回到溶液中或因為氣蝕現(xiàn)象而潰滅。與這相變相關的蒸汽潰滅能量是相當大的，并且蒸汽空穴實際上在齒輪齒和軸承表面上內(nèi)爆，因此導致氣蝕損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供一種主齒輪泵，其包括具有多個驅(qū)動齒輪齒的驅(qū)動齒輪。從動齒輪包括多個從動齒輪齒。從動齒輪與驅(qū)動齒輪間隔開，使得從動齒輪齒和驅(qū)動齒輪齒嚙合。主齒輪泵包括至少一個驅(qū)動軸承，其布置鄰近驅(qū)動齒輪，使得驅(qū)動軸承的第一軸承臺（relief)和第二軸承臺面對該驅(qū)動齒輪。至少一個從動軸承定位鄰近該從動齒輪，使得該從動軸承的第三軸承臺和第四軸承臺面對該從動齒輪。該驅(qū)動齒輪具有15個驅(qū)動齒輪齒，并且該從動齒輪具有13個從動齒輪齒。驅(qū)動齒輪和從動齒輪二者都具有大約O. 6635英寸（1.685cm)的寬度。驅(qū)動齒輪的寬度與外直徑的比為大約O. 321，并且從動齒輪的寬度與外直徑的比是大約O. 364。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供一種伺服齒輪泵，其包括具有多個驅(qū)動齒輪齒的驅(qū)動齒輪；從動齒輪包括多個從動齒輪齒。從動齒輪與驅(qū)動齒輪間隔開，使得該從動齒輪齒和該驅(qū)動齒輪齒嚙合。主齒輪泵包含至少一個驅(qū)動軸承，其布置鄰近驅(qū)動齒輪，使得驅(qū)動軸承的第一軸承臺和第二軸承臺面對該驅(qū)動齒輪。至少一個從動軸承定位鄰近該從動齒輪，使得該從動軸承的第三軸承臺和第四軸承臺面對該從動齒輪。驅(qū)動齒輪和從動齒輪是大致相同的，并且具有大約O. 57英寸（1.45cm)的寬度，以及大約O. 329的寬度與外直徑比。
[0009]又根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供飛行器，其包含：主齒輪泵，其具有主驅(qū)動齒輪和主從動齒輪；和伺服齒輪泵，其具有伺服驅(qū)動齒輪和伺服從動齒輪。主驅(qū)動齒輪和該伺服驅(qū)動齒輪被接收在輸入軸上。主從動齒輪安裝到第一軸上，第一軸取向平行并且鄰近該輸入軸的第一側(cè)。主從動齒輪與主驅(qū)動齒輪嚙合。伺服驅(qū)動齒輪安裝到第二軸上，該第二軸布置平行并且鄰近輸入軸的第二相反側(cè)。伺服從動齒輪與伺服驅(qū)動齒輪嚙合。
[0010]這些和其他的優(yōu)點及特征將通過以下的結(jié)合附圖的描述變得更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]作為本發(fā)明的主題被具體地指出并且在說明書結(jié)尾處的權(quán)利要求中被明確要求。本發(fā)明的前述和其他的特征、優(yōu)點通過結(jié)合附圖的下述詳細描述是很明顯的，其中：
[0012]附圖I是飛行器的燃料系統(tǒng)的一部分的示意圖；
[0013]附圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的主齒輪泵的齒輪對的俯視圖；
[0014]附圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的伺服齒輪泵的齒輪對的俯視圖；
[0015]附圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的主齒輪泵的軸承對的透視圖；
[0016]附圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方式 的主齒輪泵的驅(qū)動軸承的俯視圖；
[0017]附圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的主齒輪泵的從動軸承的俯視圖；
[0018]附圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的主齒輪泵的軸承的側(cè)視圖；
[0019]附圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的伺服齒輪泵的軸承對的透視圖；
[0020]附圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的伺服齒輪泵的驅(qū)動軸承的俯視圖；
[0021]附圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的伺服齒輪泵的從動軸承的俯視圖；以及
[0022]附圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的主齒輪泵的軸承的側(cè)視圖。
[0023]詳細說明書通過參考附圖的示例解釋了本發(fā)明的實施方式，連帶優(yōu)點和特征。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)參考附圖，圖I是飛行器渦輪發(fā)動機的一部分中的燃料計量單元10的示意圖。燃料流管道14連接到主齒輪泵20和伺服齒輪泵60 二者。主齒輪泵20和伺服齒輪泵60在同一個殼體中運行，向發(fā)動機16提供燃料，并且分別包含齒輪對22，62。主齒輪泵20的第一齒輪28和伺服齒輪泵60的第一齒輪68,也稱為驅(qū)動齒輪,在相同的輸入軸18上以分開的距離S來運行。在一個實施方式中，軸18包括兩個聯(lián)接在一起的軸。主齒輪泵的第二齒輪32或從動齒輪位于輸入軸18的一側(cè)，使得主從動齒輪32的齒34與主驅(qū)動齒輪28的齒30嚙合。主齒輪泵20的第二齒輪32也安裝在軸17上，軸17具有平行于輸入軸18的旋轉(zhuǎn)軸線Yl (圖2)的旋轉(zhuǎn)軸線Xl (圖2)。在一個實施方式中，第二齒輪32的軸17聯(lián)接到飛行器的中心助推泵。主軸承對40(見圖4)定位直接鄰近主齒輪對22的第一側(cè)23，并且主軸承對40位于主齒輪對22的相反側(cè)25上。該對主軸承40包含接收在輸入軸18上的驅(qū)動軸承100 (圖5)，和接收在具有第二齒輪32的平行軸17上的從動軸承140 (圖6)。在一個實施方式中，位于齒輪對22的相反側(cè)上的主軸承對40是對稱的。
[0025]伺服齒輪泵60的第二齒輪72位于輸入軸18的相對側(cè)上，作為主第二齒輪32。伺服泵的第二齒輪72安裝到平行于輸入軸18的軸上（未示出）。從動伺服齒輪72被定位成使得伺服從動齒輪72的齒74與伺服驅(qū)動齒輪68的齒70嚙合。伺服軸承80對（圖8)定位鄰近伺服齒輪對62的第一表面63。伺服軸承對80包括驅(qū)動軸承200 (圖9)和從動軸承240 (圖10)，其分別接收在輸入軸18和平行軸（未示出）上。類似地，第二、對稱的伺服軸承對80定位鄰近伺服齒輪對62的第二相對表面。
[0026]當輸入軸旋轉(zhuǎn)時，主驅(qū)動齒輪28和伺服驅(qū)動齒輪68嚙合他們各自的從動齒輪32，72使他們旋轉(zhuǎn)。飛行器的飛行情況決定了發(fā)動機燃料通過泵的分配閥15行進到管道21的流率。取決于飛行情況，發(fā)動機燃料流到主齒輪泵20，伺服齒輪泵60或流到兩個齒輪泵。在一些飛行情況下，旁通壓力調(diào)節(jié)閥13把發(fā)動機燃料泵回主過濾器以實現(xiàn)最高效的動力運行。
[0027]現(xiàn)參考圖2，其示出了主齒輪泵20的主驅(qū)動齒輪28和主從動齒輪32 二者的詳細側(cè)視圖。當泵20運行時，主驅(qū)動齒輪28沿著箭頭A指示的方向旋轉(zhuǎn)，使得流體通過齒輪齒凹槽31，35(即，每個齒之間的空間）從入口 24流動到出口 26。主驅(qū)動齒輪28具有比主從動齒輪32更多的齒30。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28具有15個齒，并且主從動齒輪32具有13個齒。該主驅(qū)動齒輪28圍繞軸線Yl旋轉(zhuǎn)，以及主從動齒輪32圍繞軸線Xl旋轉(zhuǎn)（軸線Xl和Yl穿過紙平面）。主驅(qū)動齒輪28和主從動齒輪32每一個都具有各自的節(jié)圓MP1，MP2，基圓MB1，MB2，和齒根圓MR1，MR2。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28的節(jié)圓MPl的直徑MPDl是大約I. 8349英寸（4. 66厘米），以及主從動齒輪32的節(jié)圓MP2的直徑MPD2是大約I. 5902英寸（4. 04厘米）。在一個實施方式中，驅(qū)動齒輪28的基圓MBl的直徑MBDl是大約I. 589英寸（4. 04厘米），以及從動齒輪32的基圓MB2的直徑MBD2是大約
I.377英寸（3. 50厘 米）。在一個實施方式中，驅(qū)動齒輪28的齒根圓MRl的直徑MRDl是大約I. 541英寸（3. 91厘米），以及從動齒輪32的齒根圓MR2的直徑MRD2是大約I. 279英寸(3. 25厘米）。主驅(qū)動齒輪28可比主從動齒輪32大。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28具有大約2. 07英寸（5. 26厘米）的外直徑MODl，以及主從動齒輪32具有大約I. 825英寸(4. 64厘米）的外直徑M0D2。
[0028]通過節(jié)距點的直線DE是兩個基圓MB1，MB2的切線，并且是處于接觸中的齒的法線。線AB在節(jié)距點處垂直于中心線。壓力角MA是形成在AB和DE之間的角，并且因此對于兩個齒輪28，32也是一樣的。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28和主從動齒輪32 二者的壓力角MA是大約30度。齒30，34的厚度MT1，MT2是沿著節(jié)圓MP1，MP2的弧線測量的齒30，34的平均寬度。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28具有大約O. 190英寸（O. 483厘米)的齒厚，以及主從動齒輪32具有大約O. 191英寸（O. 485厘米）的齒厚?；抗?jié)距MBP1，MBP2是從齒30，34的一個面到同一個齒輪上的相鄰齒30，34的相應面的距離，沿著基圓MBl，MB2測量。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28和主從動齒輪32具有大約O. 3328英寸（O. 845厘米）的基部節(jié)距MBP1，MPB2。主驅(qū)動齒輪28的寬度與主從動齒輪32的寬度相同。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28和主從動驅(qū)動32 二者具有大約O. 6635英寸（I. 685厘米）的寬度。齒輪寬度和齒輪外直徑也可以表示成比率。在一個實施方式中，主驅(qū)動齒輪28的齒輪寬度與齒輪外直徑的比是大約O. 321，并且主從動齒輪32的齒輪寬度與齒輪外直徑的比是大約O. 364。
[0029]圖3示出了伺服驅(qū)動齒輪68和伺服從動齒輪72 二者的俯視圖。當泵60運行時，伺服驅(qū)動齒輪68沿著箭頭B指示的方向旋轉(zhuǎn)，使得流體通過齒輪齒的凹槽71，75從泵60的入口 64流動到出口 66。如圖所示，伺服驅(qū)動齒輪68與伺服從動齒輪72可以大體相同。在這樣的情況下，伺服驅(qū)動齒輪68和伺服從動齒輪72具有相同數(shù)量的齒70，74。在一個實施方式中，伺服驅(qū)動齒輪68和伺服從動齒輪72 二者都具有15個齒。伺服驅(qū)動齒輪60圍繞軸線Yl旋轉(zhuǎn)，并且伺服從動齒輪72圍繞軸線Zl旋轉(zhuǎn)（軸線Y1，Z1穿過紙平面）。對于所有齒輪都相同的是，伺服驅(qū)動齒輪68和伺服從動齒輪72每一個都具有各自的節(jié)圓SP，基圓SB，以及齒根圓SR。在一個實施方式中，伺服驅(qū)動齒輪68和伺服從動齒輪72的節(jié)圓SP的直徑SH)是大約I. 5385英寸（3. 91厘米）。在一個實施方式中，驅(qū)動齒輪68和從動齒輪72 二者的基圓SB的直徑SBD是大約I. 358英寸（3. 45厘米)。在一個實施方式中，驅(qū)動齒輪68和從動齒輪72 二者的齒根圓SR的直徑SRD是大約I. 292英寸（3. 28厘米）。在一個實施方式中，伺服驅(qū)動齒輪68和伺服從動齒輪72的外直徑SOD是大約I. 7345英寸(4. 41厘米）。伺服齒輪68，72的壓力角SA可為28度，并且齒厚可為O. 1611英寸（O. 409厘米)。伺服驅(qū)動齒輪68和伺服從動齒輪72的基部節(jié)距可為大約O. 2845英寸（O. 723厘米）。伺服齒輪對62的寬度可為O. 57英寸（I. 45厘米），使得齒輪68，72的齒輪寬度與外直徑的比為大約O. 329。
[0030]現(xiàn)參考圖4-7，其更詳細地示出了包含驅(qū)動軸承100和從動軸承140的示例性主軸承對40。驅(qū)動軸承100和從動軸承140 二者提供第一軸承臺110，150，和第二軸承臺120，160。軸承100，140的包含軸承臺的表面布置成直接鄰近齒輪對22 (圖I)，使得每個軸承100，140的軸承臺120，160中的一個與入口 24連通（圖2)，并且所述軸承臺110，150中的另一個與主齒輪泵20的出口 26 (圖2)連通。
[0031]主驅(qū)動軸承100的出`口軸承臺（圖5)包含通過彎曲部分116連接的第一快速切削部（flycut) 112和第二快速切削部114。出口軸承臺110的第一快速切削部112距離平行于第一快速切削部112的通過驅(qū)動軸承100的中心O的線LPl橫向距離DM1。在一個實施方式中，橫向距離DMl是大約0.090英寸（O. 229厘米）。軸承臺110的第二快速切削部114位于距離平行于第二快速切削部114的通過驅(qū)動軸承100的中心O的線LP2徑向距離DM2處。在一個實施方式中，徑向距離DM2是大約O. 765英寸（I. 94厘米）。平行于第二快速切削部114的線LP2相對于水平線H形成角度AMl。在一個實施方式中，角度AMl是大約11度。連接第一和第二快速切削部112，114的彎曲部分116具有半徑RM1。在一個實施方式中，半徑RMl是大約0.060英寸（O. 151厘米）。
[0032]主驅(qū)動軸承100的入口軸承臺120還包含通過具有第一彎曲部分126和第二彎曲部分128的指狀物連接的第一快速切削部122和第二快速切削部124。入口軸承臺120的第一快速切削部122距離平行于第一快速切削部122的通過驅(qū)動軸承100的中心O的線LP3橫向距離DM3。在一個實施方式中，橫向距離DM3是大約O. 180英寸（O. 457厘米）。軸承臺120的第二快速切削部124位于距離平行于第二快速切削部124的通過驅(qū)動軸承100的中心O的線LP4徑向距離DM4處。徑向距離DM4可等于徑向距離DM2。在一個實施方式中，徑向距離DM4是大約O. 765英寸（I. 94厘米）。平行于第二快速切削部124的線LP4相對于水平線H延伸角度AM2。在一個實施方式中，角AM2是大約30度。第一彎曲部分126和第二彎曲部分128分別有半徑RM2和RM3。在一個實施方式中，半徑M2是大約0.045英寸（O. 114厘米），并且半徑RM3是大約O. 765英寸（I. 94厘米）。第一彎曲部分126的原點是距離軸承的中心O的水平或橫向距離DM5和豎直距離DM6。在一個實施方式中，水平距離DM5是大約0.099英寸（O. 251厘米），并且豎直距離DM6是大約0.081英寸（2. 06厘米）。[0033]圖6中示出的主從動軸承140包含出口軸承臺150，其具有通過第一彎曲部分156和第二彎曲部分158連接的第一快速切削部152和第二快速切削部154。軸承臺150的第一快速切削部152距離平行于第一快速切削部152的通過從動軸承140的中心O的線LP5橫向距離DMDl。平行于第一快速切削部152的線LP5相對于豎直線V形成角度AMDl。在一個實施方式中，角度AMDl是大約13度，并且橫向距離DMDl是大約O. 120英寸（O. 305厘米）。出口軸承臺150的第二快速切削部154位于距離平行于第二快速切削部154的通過從動軸承140的中心O的線LP6徑向距離DMD2處。平行于第二快速切削部154的線LP6相對于水平線H形成角度AMD2。在一個實施方式中，徑向距離DMD2是大約O. 647英寸（1.64厘米），并且角度AMD2是大約13度。第一彎曲部分156和第二彎曲部分158分別有半徑RMDl和RMD2。在一個實施方式中，半徑RMDl是大約0.060英寸（O. 152厘米），并且半徑RMD2是大約O. 647英寸（I. 64厘米)。
[0034]主從動軸承140的入口軸承臺160也包含通過第一彎曲部分166和第二彎曲部分168連接的第一快速切削部162和第二快速切削部164。軸承臺160的第一快速切削部162距離平行于第一快速切削部162的通過從動軸承140的中心O的線LP7橫向距離DMD3。平行于第一快速切削部162的線LP7相對于豎直線V形成角度AMD3。在一個實施方式中，角度AMD3是大約22度，并且距離DMD3是大約0.080英寸（O. 203厘米）。入口軸承臺160的第二快速切削部164位于距離平行于第二快速切削部164的通過從動軸承140的中心O的線LP8徑向距離DMD4處。徑向距離DMD4可等于徑向距離DMD2。在一個實施方式中，徑向距離DMD4是大約O. 647英寸（I. 64厘米）。平行于第二快速切削部164的線LP8相對于水平線H以角度AMD4延伸。在一個實施方式中，角度AMD4是大約32度。第一彎曲部分166和第二彎曲部分168分別有半徑RMD3和RMD4。半徑RMD3可等于半徑RMDl，并且半徑RMD4可等于半徑RMD2。在一個實施方式中，半徑RMD3是大約0.060英寸（O. 152厘米），并且半徑RMD4是大約O. 647英寸（I. 64厘米)。主軸承對40的多個軸承臺110，120，150，160的每一個都可有一樣的深度MD (見圖7)。在一個實施方式中，深度MD是大約O. 100英寸（O. 254厘米），并且具有大約0.01英寸（0.0254厘米）的公差。
[0035]現(xiàn)在參考圖8-11，包含伺服驅(qū)動軸承200和伺服從動軸承240的伺服軸承的示例性軸承對80被更詳細地示出。驅(qū)動軸承200和從動軸承240 二者分別提供有軸承臺210，220和250，260對。包含軸承臺的軸承200，240的表面布置直接鄰近伺服齒輪對62，使得每個軸承100，140的軸承臺210，250中的一個與入口 64連通，并且使得軸承臺220，260的另一個與伺服齒輪泵60的出口 66連通。
[0036]伺服驅(qū)動軸承200的入口軸承臺210包含通過具有第一彎曲部分216和第二彎曲部分218的指狀物連接的第一快速切削部212和第二快速切削部214。軸承臺210的第一快速切削部212距離平行于第一快速切削部212的通過驅(qū)動軸承200的中心O的線LP9橫向距離DSl。平行于第一快速切削部212的線LP9相對于豎直線V形成角度ASl。在一個實施方式中，角度ASl是大約22度，并且橫向距離DSl是大約O. 160英寸（O. 406厘米）。軸承臺210的第二快速切削部214位于距離平行于第二快速切削部214的通過驅(qū)動軸承200的中心O的線LPlO徑向距離DS2處。平行于第二快速切削部的線LPlO相對于水平線H形成角度AS2。在一個實施方式中，徑向距離DS2是大約O. 640英寸（I. 63厘米），并且角度AS2是大約28度。第一彎曲部分216和第二彎曲部分218分別具有半徑RSl和RS2。在一個實施方式中，半徑RSl是大約0.035英寸（O. 114厘米），并且半徑RS2是大約O. 640英寸(I. 63厘米)。第一彎曲部分216的原點是距離軸承200的中心O水平或橫向距離DS3和豎直距離DS4。在一個實施方式中，水平距離DS3是大約0.083英寸（O. 211厘米），并且豎直距離DS4是大約O. 675英寸(I. 71厘米)。
[0037]伺服驅(qū)動軸承200的出口軸承臺220包含通過具有彎曲部分226連接的第一快速切削部222和第二快速切削部224。軸承臺220的第一快速切削部222距離平行于第一快速切削部222的通過驅(qū)動軸承200的中心O的線LPll橫向距離DS5。平行于第一快速切削部222的線LPll相對于豎直線V形成角度AS3。在一個實施方式中，角度AS3是大約11度，并且橫向距離DS5是大約0.070英寸（O. 178厘米）。軸承臺220的第二快速切削部224位于距離平行于第二快速切削部224的通過驅(qū)動軸承200的中心O的線LP12徑向距離DS6處。徑向距離DS6可等于徑向距離DS2。在一個實施方式中，徑向距離DS6是大約O. 640英寸（I. 63厘米）。平行于第二快速切削部224的線LP12相對于水平線H形成角度AS4。在一個實施方式中，角度AS4是大約11度。連接第一和第二快速切削部222，224的彎曲部分226具有半徑RS3。在一個實施方式中，半徑RS3是大約0.060英寸（O. 152厘米）。
[0038]現(xiàn)參考圖10中示出的伺服從動軸承240，入口軸承臺250包含通過彎曲部分256連接的第一快速切削部252和第二快速切削部254。入口軸承臺250的第一快速切削部252距離平行于第一快速切削部252的通過從動軸承240的中心O的線LP13橫向距離DSD1。平行于第一快速切削部252的線LP13相對于豎直線V布置處于角度ASDl。在一個實施方式中，角度ASDl是大約20度，并且橫向距離DSDl是大約0.080英寸（O. 203厘米）。軸承臺250的第二快速切削部254位于 距離平行于第二快速切削部254的通過從動軸承240的中心O的線LP14徑向距離DSD2處。平行于第二快速切削部254的線LP14相對于水平線H布置處于角度ASD2。在一個實施方式中，徑向距離DSD2是大約O. 640英寸（I. 63厘米），并且角度ASD2是大約28度。連接第一和第二快速切削部252，254的彎曲部分256具有半徑RSDl。在一個實施方式中，半徑RSDl是大約0.060英寸（O. 152厘米）。
[0039]伺服從動軸承240的出口軸承臺260包含通過具有第一彎曲部分266和第二彎曲部分268的指狀物連接的第一快速切削部262和第二快速切削部264。軸承臺260的第一快速切削部262距離平行于第一快速切削部262的通過從動軸承240的中心O的線LP15橫向距離DSD3。平行于第一快速切削部262的線LP15相對于豎直線V布置處于角度ASD3。在一個實施方式中，角度ASD3是大約11度，并且橫向距離DSD3是大約O. 120英寸（O. 305厘米）。出口軸承臺260的第二快速切削部264位于距離平行于第二快速切削部264的通過從動軸承240的中心O的線LPl的徑向距離DSD4處。徑向距離DSD4可等于徑向距離DSD2。在一個實施方式中，徑向距離DSD4是大約O. 640英寸（I. 63厘米）。平行于第二快速切削部264的線LP16相對于水平線H以角度ASD4延伸。在一個實施方式中，角度ASD4是大約11度。第一彎曲部分266和第二彎曲部分268分別具有半徑RSD2和RSD3。在一個實施方式中，半徑RSD2是大約0.060英寸（O. 152厘米），并且半徑RSD3是大約O. 640英寸(I. 63厘米）。伺服軸承對80的多個軸承臺210，220，250，260每一個都可具有一樣的深度SD(見圖11)。在一個實施方式中，深度SD是大約O. 100英寸（O. 254厘米），并且有大約
O.01英寸（0.0254厘米）的公差。
[0040]齒輪對22，62和相應軸承對40，80的協(xié)調(diào)的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化了泵的性能，而同時最小化燃料系統(tǒng)中的氣穴和壓力波動。這將降低齒輪，軸承，殼體和其他系統(tǒng)部件的惡化，因此保持泵和系統(tǒng)性能，并且增加部件操作壽命。降低的壓力波動和氣穴也將創(chuàng)造能夠更容易和更精確地監(jiān)測和控制的更穩(wěn)定的燃料系統(tǒng)。軸承幾何結(jié)構(gòu)還方便制造，由此降低成本。
[0041]雖然結(jié)合有限數(shù)目的實施方式詳細描述了本發(fā)明，但是應當容易理解的是本發(fā)明不局限于這些公開的實施方式。而是，本發(fā)明可以被修改以結(jié)合之前沒有描述的任何數(shù)目的變形，改動，替代或同等布置，但是不脫離本發(fā)明的精神和范圍。此外，雖然本發(fā)明的各種實施方式已經(jīng)被描述，但是要理解的是本發(fā)明的多個方面可包含所描述實施方式中的一些。因此，本發(fā)明不會被看作受到前述描述的限制，而是僅受限于附加權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種主齒輪泵，其包含： 包括多個驅(qū)動齒輪齒的驅(qū)動齒輪； 包括多個從動齒輪齒的從動齒輪，其中，所述從動齒輪與所述驅(qū)動齒輪間隔開，使得所述從動齒輪齒和所述驅(qū)動齒輪齒嚙合； 至少一個驅(qū)動軸承，其鄰近所述驅(qū)動齒輪布置，使得所述驅(qū)動軸承的第一軸承臺和第二軸承臺面對所述驅(qū)動齒輪； 至少一個從動軸承，其鄰近所述從動齒輪定位，使得所述從動軸承的第三軸承臺和第四軸承臺面對所述從動齒輪；以及 其中，所述驅(qū)動齒輪具有15個驅(qū)動齒輪齒，以及所述從動齒輪具有13個從動齒輪齒，并且所述驅(qū)動齒輪和所述從動齒輪二者都具有大約0.6635英寸（1.685cm)的寬度，使得所述驅(qū)動齒輪的寬度與外直徑的比為大約0.321，并且所述從動齒輪的寬度與外直徑的比是大約0.364。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動齒輪具有大約I.8349英寸(4. 66cm)的節(jié)徑，大約2. 07英寸(5. 26cm)的齒輪外直徑，大約1.541英寸(3. 91cm)的根圓直徑，和大約1.589英寸（4. 04cm)的基圓直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述從動齒輪具有大約I.5902英寸(4. 04cm)的節(jié)徑，大約1.8252英寸(4. 64cm)的齒輪外直徑，大約1.297英寸(3. 25cm)的根圓直徑，和大約1.377英寸（3. 50cm)的基圓直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動齒輪齒具有大約0.1900英寸(0.483cm)的厚度，以及所述從動齒輪齒具有大約0.1910英寸（0.485cm)的厚度.。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動齒輪和所述從動齒輪二者都具有大約0.3328英寸（0.845cm)的基節(jié)，和大約30度的壓力角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第一軸承臺包含第一快速切削部，第二快速切削部和彎曲部分，并且所述第一快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心橫向距離0.090英寸（0.299cm)，所述第二快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心的徑向距離是0.765英寸（1.94cm)，所述第二快速切削部布置處于11度的角度至所述驅(qū)動軸承的中心，并且所述彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第二軸承臺包含第三快速切削部，第四快速切削部，第二彎曲部分和第三彎曲部分，并且所述第三快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心橫向距離0.180英寸（0.457cm)，所述第四快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心的徑向距離是0.765英寸（1.94cm)，所述第四快速切削部布置處于30度的角度至所述驅(qū)動軸承的中心，所述第二彎曲部分具有大約0.045英寸（0.114cm)的半徑，以及第三彎曲部分具有大約0.765英寸(1.94cm)的半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的主齒輪泵，其中，所述第二彎曲部分的原點是距離所述驅(qū)動軸承的中心0.099英寸(0.251cm)的水平距離和0.810英寸(2.06cm)的豎直距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第三軸承臺包含第五快速切削部，第六快速切削部，第四彎曲部分和第五彎曲部分，并且所述第五快速切削部距離所述從動軸承的中心橫向距離0.120英寸（0.305cm)，所述第五快速切削部布置處于13度的角度至所述從動軸承的中心，所述第六快速切削部距離所述從動軸承的中心的的徑向距離是0.647英寸（1.64cm)，并且布置處于13度的角度至所述從動軸承的中心，所述第四彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑，以及所述第五彎曲部分具有大約0.647英寸（1.64cm)的半徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述第四軸承臺包含第七快速切削部，第八快速切削部，以及第六彎曲部分和第七彎曲部分，并且所述第七快速切削部距離所述從動軸承的中心橫向距離0.080英寸（0.203cm)，所述第七快速切削部布置處于22度的角度至所述從動軸承的中心，所述第八快速切削部距離所述從動軸承的中心的徑向距離是0.647英寸（1.64cm)，所述第八快速切削部布置處于32度的角度至所述從動軸承的中心，并且所述第六彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑，以及所述第七彎曲部分具有大約0.647英寸(1.64cm)的半徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒輪泵，其中，所述驅(qū)動軸承和所述從動軸承具有大約0.100英寸(.0254cm)的深度。
12.—種伺服齒輪泵，其包含： 包括多個驅(qū)動齒輪齒的驅(qū)動齒輪； 包括多個從動齒輪齒的從動齒輪，其中，所述從動齒輪與所述驅(qū)動齒輪間隔開，使得所述從動齒輪齒和所述驅(qū)動齒輪齒嚙合； 至少一個驅(qū)動軸承，其鄰近所述驅(qū)動齒輪布置，使得所述驅(qū)動軸承的第一軸承臺和第二軸承臺面對所述驅(qū)動齒輪； 至少一個從動軸承，其鄰近所述從動齒輪布置，使得所述從動軸承的第三軸承臺和第四軸承臺面對所述從動齒輪；以及 其中，所述驅(qū)動齒輪和所述從動齒輪相同，并且具有大約0.57英寸（1.45cm)的寬度，使得所述驅(qū)動齒輪和所述從動齒輪具有的寬度與外直徑的比為大約0.329。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述驅(qū)動齒輪和所述從動齒輪具有15個齒，大約28度的壓力角，大約0.2845英寸（0.723cm)的基節(jié)，和大約0.1611英寸(0.409cm)的齒厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述驅(qū)動齒輪和所述從動齒輪具有大約1.5385英寸(3. 91cm)的節(jié)徑，大約1.7345英寸(4. 41cm)的齒輪外直徑，大約1.292英寸（3.28cm)的根圓直徑，和大約1.358英寸（3.45cm)的基圓直徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第一軸承臺包含第一快速切削部，第二快速切削部，第一彎曲部分和第二彎曲部分，其中，所述第一快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心橫向距離0.160英寸（0.406cm)，布置處于22度的角度至所述驅(qū)動軸承的中心，所述第二快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心的徑向距離是0.640英寸（1.63cm)，所述第二快速切削部布置處于28度的角度至所述驅(qū)動軸承的中心，所述第一彎曲部分具有大約0.035英寸（0.114cm)的半徑,并且所述第二彎曲部分具有大約0.640英寸（1.63cm)的半徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的伺服齒輪泵，其中，所述第一彎曲部分的原點是距離所述驅(qū)動軸承的中心0.083英寸（0.211cm)的水平距離和0.675英寸（1.71cm)的豎直距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第二軸承臺包含第三快速切削部，第四快速切削部，以及第三彎曲部分，其中，所述第三快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心橫向距離0.070英寸（0.178cm)，布置處于11度的角度至所述驅(qū)動軸承的中心，所述第四快速切削部距離所述驅(qū)動軸承的中心的徑向距離是0.640英寸（1.63cm)，所述第四快速切削部布置處于11度的角度至所述驅(qū)動軸承的中心，所述第三彎曲部分具有大約0.060英寸(0.152cm)的半徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第三軸承臺包含第五快速切削部，第六快速切削部，以及第四彎曲部分，其中，所述第五快速切削部距離所述從動軸承的中心橫向距離0.080英寸（0.203cm)，所述第五快速切削部布置處于20度的角度至所述從動軸承的中心，所述第六快速切削部距離所述從動軸承的中心的徑向距離是0.640英寸(1.63cm)，并且布置處于28度的角度至所述從動軸承的中心，以及所述第四彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述第四軸承臺包含第七快速切削部，第八快速切削部，第五彎曲部分和第六彎曲部分，其中，所述第七快速切削部距離所述從動軸承的中心橫向距離0.120英寸（0.305cm)，所述第七快速切削部布置處于11度的角度至所述從動軸承的中心，所述第八快速切削部距離所述從動軸承的中心的的徑向距離是.0.640英寸（1.63cm)，所述第八快速切削部布置處于11度的角度至所述從動軸承的中心，所述第五彎曲部分具有大約0.060英寸（0.152cm)的半徑，以及所述第六彎曲部分有大約.0.640英寸(1.63cm)的半徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的伺服齒輪泵，其中，所述驅(qū)動軸承和所述從動軸承具有大約0.100英寸(.0254cm)的深度。
21.一種飛行器，其包含： 主齒輪泵，其包括主驅(qū)動齒輪和主從動齒輪； 伺服齒輪泵，其包括伺服驅(qū)動齒輪和伺服從動齒輪，其中，所述主驅(qū)動齒輪和所述伺服驅(qū)動齒輪被接收在輸入軸上，并且所述主從動齒輪安裝到第一軸上，所述第一軸取向成平行并且鄰近所述輸入軸的第一側(cè)，使得所述主從動齒輪與所述主驅(qū)動齒輪嚙合，并且所述伺服驅(qū)動齒輪安裝到第二軸上，所述第二軸布置成平行并且鄰近所述輸入軸的第二相對偵牝使得所述伺服從動齒輪與所述伺服驅(qū)動齒輪嚙合。
【文檔編號】F02C7/236GK103486024SQ201310410348
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】W·倪 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司