[發明專利]具有可相對運動的元件的設備

有效

• 申請號: 201380029877.7
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN104350309B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·齊格勒;于爾根·溫德里希;亞歷山大·帕布斯特
• 申請（專利權）人: 舍弗勒技術有限兩合公司
• 主分類號: F16H57/08
• 分類號: F16H57/08;F16C33/56;F16C33/12;F16C33/44
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,丁永凡

技術領域

本發明涉及一種具有可相對運動的元件的設備、優選為行星齒輪傳動裝置，其中至少一個第一元件在至少一個支承部位上可轉動地或可樞轉地安裝在第二元件上，其中第二元件距設備的中軸線以一定徑向間距安裝在可圍繞設備的中軸線旋轉的第三元件上，并且其中支承部位具有至少一個第四元件，所述第四元件在至少一個滑動接觸區中至少暫時地與這些元件中的一個元件滑動接觸。

背景技術

這種設備是偏心輪傳動裝置，例如行星齒輪傳動裝置。

在行星齒輪傳動裝置中，在相應的支承部位中，各一個行星齒輪借助于至少一個滾動軸承可轉動地安裝在行星銷上。行星銷距行星齒輪傳動裝置的中軸線以一定徑向間距固定在行星架上。如果行星架圍繞中軸線旋轉，那么行星銷和相應的行星齒輪借助滾動軸承在圓形的環繞軌道上圍繞中軸線環繞運行。環繞軌道的半徑相應于行星銷的銷軸線與中軸線的徑向間距。

在行星齒輪的支承部位中設有滑動軸承或滾動軸承作為徑向軸承并且通常設有滑動軸承作為軸向軸承。

這種布置的特征是，滾動軸承在相應的設備運行期間不僅通過通常的支承負荷負載，而且也承受離心力的影響。離心力從安裝在銷或栓上的元件和可能與所述元件連接的其他元件的質量以及滾動軸承的元件的質量得出。所述離心力的大小取決于環繞軌道的半徑和行星架的轉速。

行星齒輪傳動裝置在技術方面廣泛傳播。借助本發明特別關注車輛變速器中的行星齒輪傳動裝置。對行星齒輪的支承部位的要求由于現今的變速器的行星架所承受的提高的轉速是非常高的。

在現今的自動變速器的行星齒輪傳動裝置中，行星齒輪與中軸線的徑向間距是相對大的或者轉速是相對高的。借助于轉動軸承支撐的元件和轉動軸承的元件所承受的加速度的由這兩個影響因素造成的數值能夠完全達到重力加速度的5000倍。這種高的加速度造成支承部位中的高的力，所述力是由行星齒輪的重量和滾動軸承的滾動造成的離心力。所述力能夠與由通常的功率輸入得到的在滾動軸承中的支承負荷相加。

高負荷的元件在滾動軸承中尤其為滾動體和保持架，在所述保持架中引導滾動體。梯子狀構成的保持架是承受尤其高負荷的，因為其側邊緣和橫向連接部與主尺寸橫截面和寬度相比具有相對小的橫截面從而在高的負荷和離心力下彈性變形。由于持續的彎曲交變負荷而緩慢進行的疲勞過程引起材料疲勞并且最終引起裂紋，通過所述裂紋，保持架過早失效。凹陷部的角中的相對尖銳的棱邊是在機械交變負荷下具有相應的切口效應的潛在的切口。因此，滾動軸承專業技術人員持久地致力于優化保持架幾何形狀并且尋找改進保持架的強度的其他措施。因此，從DE 10 2010 009 391 A1中已知，行星齒輪支承裝置的保持架的疲勞強度能夠通過用顆粒噴射、通過所謂的“珠擊法”來改進。然而，這種預防措施并非始終是足夠的。

行星齒輪支承裝置的滾動體是滾柱。滾柱在輪廓中是外部柱形的元件，其側面和端側也能夠是凹球形的或凸球形的。滾柱在與行星齒輪支承裝置相關時也稱作為滾針。滾針是下述滾柱，所述滾柱的軸向長度與其標稱直徑的比值大于或等于數值3。柱形滾柱和圓筒滾柱是下述滾柱，在所述滾柱中，所述比值小于數值3。保持架的輪廓是空心柱形的并且其結構梯子狀地由沿環周方向伸展的側邊緣中斷，所述側邊緣軸向地通過橫向連接部彼此連接。橫向連接部沿環周方向上在保持架的凹陷部上相對置。在凹陷部中容納滾柱。

在行星齒輪旋轉時，相應的滾動軸承一起旋轉。滾柱依次經過負荷區并且在此借助于保持架帶動在負荷區之外滾動的滾動體。沒有穿過滾動軸承的負荷區的滾柱由于打滑并且由于其慣性相對于下述滾柱保持，所述滾柱向回穿過負荷區并且在此沿環周方向支撐在橫向連接部上的凹陷部中。負荷區中的滾動體由于其牽引保持架，并且其他的滾動體經由保持架牽引直至所述滾動體運行到負荷區中。滾動體的慣性并且附加地在開始描述的離心力的影響尤其作用于保持架的橫向連接部和保持架的側邊緣，滾柱支撐在所述橫向連接部上，并且橫向連接部從所述側邊緣以橫梁狀的方式伸出。因為滾動體依次穿過負荷區，保持架在旋轉時持續交替地由拉力和壓力負載并且在此變形。此外，保持架在離心力的方向上變形。

滾動體和相應的保持架之間的接觸是滾動體和保持架的相互撞擊的表面部段上的滑動接觸區中的滑動接觸。此外，保持架在加速度高的情況下由于其自重和由此造成的離心力變形，這也能夠引起滾柱和保持架之間的滑動接觸。