[發(fā)明專利]齒輪系統(tǒng)及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210188879.8
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102817966B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D.J.埃爾諾;F.J.羅佩斯;D.L.霍爾曼;E.K.雅各布森;R.M.齊林;M.阿胡賈;S.B.約翰遜
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28;F16H57/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 朱鐵宏,楊炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種齒輪系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種具有用于錨固行星齒輪的行星齒輪軸的齒輪系統(tǒng)，所述行星齒輪軸集中所述行星齒輪的每一個上的負(fù)荷并且平衡所述行星齒輪之間的負(fù)荷。

背景技術(shù)

行星齒輪系統(tǒng)是已知的。行星齒輪系統(tǒng)的例子可以在美國專利第6,994,651和7,297,086號以及美國專利公告2011/0039654和2011/0053730中找到。

一種這樣的系統(tǒng)(周轉(zhuǎn)齒輪系統(tǒng)10)在圖1中的橫截面中被顯示成包括行星齒輪軸12，套筒22圍繞所述行星齒輪軸布置。行星齒輪26包圍套筒22并且通過肋環(huán)30連接到所述套筒。行星齒輪軸12包括在其中心位置的凹槽14。套筒22包括錐形沉陷24。行星齒輪26具有凹口28。輥32定位在出現(xiàn)在行星齒輪26的內(nèi)表面上的滾道和出現(xiàn)在套筒22的外表面上的滾道之間。

行星齒輪軸12壓配合到上風(fēng)載板(未顯示)。齒輪系統(tǒng)10用作雙接頭系統(tǒng)，允許行星齒輪26對準(zhǔn)環(huán)形齒輪和恒星齒輪(未顯示)而不管行星齒輪軸12的切向位置和失配。在套筒22和行星齒輪軸12之間有間隙24，以針對由于施加于行星齒輪26上的力產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)和切向錯位而允許行星齒輪軸12的相對運動和調(diào)節(jié)。

行星齒輪系統(tǒng)(例如系統(tǒng)10)在諸如風(fēng)力渦輪機的應(yīng)用中得到應(yīng)用。可以在磨軋操作、石油和天然氣工業(yè)以及航空工業(yè)中發(fā)現(xiàn)其它的可能應(yīng)用。

對于使用多個行星齒輪的已知行星齒輪系統(tǒng)，已產(chǎn)生的問題是在行星齒輪之間產(chǎn)生不平衡負(fù)荷。當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件(取決于齒輪系統(tǒng)，環(huán)形齒輪、載架或恒星齒輪可以將輸入供應(yīng)給齒輪箱)旋轉(zhuǎn)時，它將力或負(fù)荷施加于行星齒輪。行星齒輪系統(tǒng)的負(fù)荷系數(shù)K_γ可以被定義為：

K_γ＝T_BranchN_CP/T_Nom

其中T_Branch是具有最重負(fù)荷的齒輪的扭矩，N_CP是行星齒輪的數(shù)量，并且T_Nom是系統(tǒng)的總額定扭矩。理想地，在每個行星齒輪上的力應(yīng)當(dāng)相同，即，K_γ＝1.0，由此產(chǎn)生平衡負(fù)荷。然而，由于各種原因行星齒輪系統(tǒng)常常遭受不平衡負(fù)荷。

不平衡負(fù)荷的一個原因在于制造行星齒輪的齒輪齒時這樣的齒存在正常變化。例如，齒輪齒的厚度可能在齒輪齒的預(yù)期公差的程度上變化。另外，齒距(相鄰齒輪齒之間的距離)也可能變化。

在正常制造實踐中，載架中的行星齒輪軸孔將遠離它們的實際中心位置被鉆出。這是由于制造公差限制、加工部件的復(fù)雜性、測量能力和人為誤差。這種情況導(dǎo)致(1)行星齒輪軸從中心軸失準(zhǔn)，以及(2)每個行星齒輪承載不同于為它們設(shè)計的負(fù)荷。在正常負(fù)荷條件下，載架可能略微扭轉(zhuǎn)。該扭轉(zhuǎn)可能造成行星齒輪和環(huán)形齒輪/恒星齒輪組件之間的失配。取決于行星齒輪的數(shù)量和它們的相應(yīng)公差，任何單行星齒輪所受到的負(fù)荷可能大幅地增加，達到2倍或以上。

減小齒輪系統(tǒng)上的負(fù)荷系數(shù)K_γ將允許使用更小的系統(tǒng)部件或允許比目前施加的更大的負(fù)荷作用于系統(tǒng)部件。更均勻分布的分?jǐn)傌?fù)荷可以允許齒輪箱扭矩密度的增加。

考慮到這些問題中的一些，一種行星齒輪系統(tǒng)將在本領(lǐng)域中是受歡迎的，所述行星齒輪系統(tǒng)包括當(dāng)與環(huán)形齒輪和中心恒星齒輪嚙合時自對準(zhǔn)的行星齒輪。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例包括一種行星齒輪系統(tǒng)，該行星齒輪系統(tǒng)包括：載架主體，所述載架主體被配置成接收行星齒輪；至少一個軸，所述至少一個軸由載架主體接收；以及插入件，所述插入件定位在載架主體和至少一個軸之間。

所述插入件定位在所述載架主體內(nèi)的開口內(nèi)。所述插入件包括內(nèi)凸緣和外凸緣。所述至少一個軸包括擠出部分，所述擠出部分被配置成接收所述插入件。

進一步，所述插入件包括內(nèi)環(huán)，用多個彈簧將所述內(nèi)環(huán)連接到外環(huán)。所述插入件包括至少一個穩(wěn)定件。

所述載架主體內(nèi)的所述開口包括壁，并且所述插入件包括插入件主體和至少兩個彈簧。

所述插入件包括插入件環(huán)和多個彈簧，所述插入件環(huán)和多個彈簧定位在所述載架主體內(nèi)的所述開口內(nèi)。所述多個彈簧為S形。

所述插入件包括：內(nèi)環(huán)；外環(huán)；一對穩(wěn)定件，所述一對穩(wěn)定件連所述內(nèi)環(huán)和所述外環(huán)；以及阻塞物材料，所述阻塞物材料定位在所述內(nèi)環(huán)和所述外環(huán)之間。所述內(nèi)環(huán)和所述外環(huán)以及所述一對穩(wěn)定件由比所述阻塞物材料強度更高的材料形成。

所述插入件包括環(huán)和一對穩(wěn)定件，所述插入件配合在所述載架主體內(nèi)的切口部分內(nèi)。