[發(fā)明專利]行星式齒輪傳動裝置中的裝置及行星式齒輪

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980101709.8
• 申請日: 2009-01-02
• 公開（公告）號: CN101918733A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彼得里·拉赫蒂寧;阿里·呂明
• 申請（專利權(quán)）人: 莫文塔斯有限公司
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28;F16H57/08;F03D11/02
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭小軍;鄭特強

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種行星式齒輪傳動裝置中的裝置，該裝置包括：

行星齒輪，其包括至少三個行星輪，每個行星輪具有內(nèi)圈且還有軸，至少一個軸承支撐內(nèi)圈，上述的軸支撐這個軸承；

行星齒輪架，其包括連接到輸入軸的第一凸緣和位于相對側(cè)的第二凸緣；并且

每個行星輪軸具有：

第一端，其在整個第一支撐長度上被不可旋轉(zhuǎn)地配合到所述第一凸緣；

中央?yún)^(qū)域，其比用于支撐軸承的第一端厚；

第二端，其在整個第二支撐長度上被不可旋轉(zhuǎn)地配合到所述第二凸緣；

并且該裝置還包括：結(jié)構(gòu)，其允許在每個軸中的撓曲，以對應(yīng)結(jié)構(gòu)的彈性動態(tài)地配合多個行星輪的嚙合形態(tài)。本發(fā)明還涉及一種驅(qū)動該裝置的行星式齒輪。

背景技術(shù)

行星式齒輪(planetary?gear)的最基本部件是太陽輪、齒輪輞以及在太陽輪與齒輪輞之間的行星齒輪(planet?gear)。齒輪輞也指由彼此相連的元件組成的齒輪輞組件。包括至少三個行星輪的行星齒輪與太陽輪和齒輪輞同心。行星輪(planet?wheel)通過軸承安裝到行星齒輪架，行星齒輪架包括彼此連結(jié)的第一凸緣和第二凸緣。功率輸入軸連接到行星齒輪架，更確切地說，連接到行星齒輪架的第一凸緣，即第一凸緣承受最大的扭矩。太陽輪或齒輪輞可被鎖定，在此情況下，太陽輪、齒輪輞或齒輪架中的其它兩個部件就繞太陽輪的中心軸線旋轉(zhuǎn)。

每個行星輪有一個軸，該軸的兩端牢固地連結(jié)到齒輪架。行星輪借助至少一個軸承(通常借助兩個軸承)適于繞軸旋轉(zhuǎn)。

軸相對于允許撓曲的的結(jié)構(gòu)撓曲；該允許撓曲的的結(jié)構(gòu)是與第一端相關(guān)地設(shè)置的，以動態(tài)地配合嚙合形態(tài)。在本公開中，術(shù)語“動態(tài)配合”被用來表示：行星輪的載荷是均衡的，與各種制造誤差和載荷引起的軸的變形無關(guān)。當撓性或彈性軸動態(tài)地配合嚙合形態(tài)時，可允許齒輪架產(chǎn)生比以前更大的變形。換言之，軸用于補償由齒輪架的扭轉(zhuǎn)引起的不平行度。

公開文獻WO2006/053940披露了一種風力發(fā)電設(shè)備的行星式齒輪。在這種行星式齒輪中，通過修正齒形大體改進了設(shè)定值。可通過螺旋角修整、齒頂和/或齒端修形來修正齒形。然而，齒形修正的問題在于，尺寸必須精確地設(shè)定到特定的相對窄的輸出范圍。在風力發(fā)電設(shè)備中，行星式齒輪應(yīng)該在寬廣的輸出范圍運行。然而，這不能通過修正齒形實現(xiàn)。

依次地，專利申請WO2005/038296披露了一種設(shè)備，其中行星齒輪軸的尺寸被設(shè)定成是偏斜的。偏斜的軸可使行星輪更好地裝設(shè)于行星式齒輪中。這種設(shè)置是必要的，因為行星式齒輪的元件總是具有一些誤差。

在專利公開文獻WO2007/016336和GB2413836中提出的用于動態(tài)配合嚙合形態(tài)的方案仍基于長軸的偏斜。由此，當多個行星輪的軸適當?shù)負锨孕Ｕ圃煺`差的影響時，多個行星輪的嚙合形態(tài)位于對每個行星輪適當?shù)奈恢谩?/p>

公開文獻DE?102004023151提出了一種具有與軸相關(guān)的凸緣的行星式齒輪。該結(jié)構(gòu)有助于補償諸如制造缺陷。然而，從減輕(relieving)齒輪架看，這些解決方案沒有提供顯著的益處，因為軸和凸緣的結(jié)合尺寸顯著增大。因此，在配備有凸緣的變型中，通過減輕齒輪架實現(xiàn)的大部分優(yōu)點都喪失了。

與本發(fā)明最接近的方案是專利公開文獻EP?1435475和US?5,102,379中提出的方案，在這兩份專利公開文獻中，采用具有兩個凸緣的齒輪架，在兩端對行星輪軸進行支撐。其中，由于在中央部中已加工出深的軸向空腔，所以在較厚的該中央部內(nèi)形成軸的偏斜長度。該EP公開文獻另外披露了對于提供完美的動態(tài)配合而言必須的非對稱軸結(jié)構(gòu)，在該EP公開文獻的減速行星式齒輪中，扭矩傳遞到太陽輪，由此作用在齒輪架的第一凸緣上的扭矩成比例地遠遠低于使得轉(zhuǎn)速增大的行星式齒輪傳動裝置中的扭矩。由于扭矩低，所以圓周斜面的切口效應(yīng)不顯著。