[發(fā)明專利]軸頸軸承和便于液力油流、負(fù)載容量和優(yōu)化軸承性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380050710.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN104662310B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G.H.罕尼姆;D.L.霍爾曼;C.P.特威斯特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F16C33/10
• 分類號(hào): F16C33/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍,肖日松

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)大體上涉及用于在齒輪箱中使用的軸頸軸承，并且更特別地，涉及用于便于液力油流、軸承負(fù)載容量和優(yōu)化軸承性能的軸頸軸承設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

齒輪箱在諸如風(fēng)力渦輪、汽車、飛行器和機(jī)車的許多系統(tǒng)中用于功率傳輸。齒輪箱典型地包括諸如殼體、軸、軸承和齒輪的構(gòu)件。各種齒輪箱設(shè)計(jì)可用來滿足不同的變速要求。當(dāng)然本文中是由圍繞中心齒輪或太陽齒輪回轉(zhuǎn)的一個(gè)或更多個(gè)外部齒輪或行星齒輪組成的周轉(zhuǎn)圓齒輪系統(tǒng)。

一般而言，周轉(zhuǎn)圓齒輪箱的特征在于星型、行星型或不同的類型。在星型齒輪箱中，支架和軸承軸頸銷是固定的，并且輸入扭矩/速度通過太陽齒輪軸。輸出扭矩/速度通過環(huán)形齒輪并且反之亦然。在一個(gè)特定示例中，已知在飛行器中使用星型周轉(zhuǎn)圓齒輪箱來響應(yīng)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動(dòng)飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)附件。還知道此類齒輪箱的行星齒輪典型地形成為具有薄輪緣。這些薄輪緣行星齒輪和與其相關(guān)聯(lián)的軸承經(jīng)受高負(fù)載，并且因而在此類苛刻使用下遭受高速率磨損，并且不提供用于維護(hù)、修理和更換這些關(guān)鍵磨損構(gòu)件的準(zhǔn)備好的可達(dá)性。更特別地，對(duì)行星齒輪箱中的高受載的薄輪緣行星齒輪的行為的分析、測(cè)試和理解已經(jīng)揭示了呈大行星齒輪扭曲的形式的非期望行為，其不利地影響行星銷運(yùn)行的性能，并且可導(dǎo)致軸承卡住和失效。

齒輪箱中的齒輪、軸承和軸可具有缺陷，可隨時(shí)間的推移而失效，或者可簡(jiǎn)單地用壞。在檢測(cè)到損壞或磨損狀態(tài)之后，可更換這些損壞或磨損的構(gòu)件。然而，為了此類更換而停用齒輪箱典型地導(dǎo)致收入損失。單獨(dú)構(gòu)件的任何失效影響齒輪箱的剩余使用壽命(RUL)。關(guān)于維護(hù)星型周轉(zhuǎn)圓齒輪箱的特別興趣在于齒輪箱軸承內(nèi)的液力油流，尤其是在大負(fù)載扭曲的情況下，該液力油流用來最小化或消除對(duì)構(gòu)件部件的磨損。在軸承中的各個(gè)的本體和相關(guān)聯(lián)的軸頸銷之間缺乏液力潤滑流體流可導(dǎo)致軸承和行星齒輪內(nèi)缺乏潤滑，這可導(dǎo)致軸頸銷和軸頸軸承本體之間的直接接觸。該直接接觸可導(dǎo)致軸承快速用壞、降低的負(fù)載容量并且容易卡住。

因此，需要新穎且改進(jìn)的周轉(zhuǎn)圓齒輪箱，其包括軸頸軸承，其中，為了最小化或消除齒輪箱軸承上的損耗，在軸承內(nèi)提供構(gòu)件部件的潤滑，以及特別是改進(jìn)的液力油流。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)涉及用于在周轉(zhuǎn)圓齒輪箱中使用的軸頸軸承的實(shí)施例。軸頸軸承包括軸頸軸承本體、軸頸銷和至少一個(gè)潤滑流體入口。軸頸軸承本體具有固定弧形形狀，并且在高壓事件下經(jīng)受變形。軸頸銷設(shè)置在軸頸軸承本體中。至少一個(gè)潤滑流體入口構(gòu)造成在高壓事件期間在對(duì)軸頸軸承本體施加的至少一個(gè)高壓點(diǎn)附近的受載弧形部分中提供潤滑流體的輸入，從而容許在高壓事件期間在軸頸銷和軸頸軸承本體之間的自由的潤滑流體流。

本申請(qǐng)進(jìn)一步涉及周轉(zhuǎn)圓齒輪箱的另一個(gè)實(shí)施例。齒輪箱包括太陽齒輪、定位成圍繞太陽齒輪且與其成嚙合關(guān)系的多個(gè)行星齒輪，以及多個(gè)軸頸軸承。軸頸軸承均可旋轉(zhuǎn)地支承多個(gè)行星齒輪中的一個(gè)。多個(gè)軸頸軸承中的各個(gè)構(gòu)造成包括軸頸軸承本體、軸頸銷、行星支架和至少一個(gè)潤滑流體入口。軸頸軸承本體構(gòu)造成具有固定弧形形狀，并且在高壓事件下經(jīng)受變形。軸頸銷至少部分地設(shè)置在軸頸軸承本體內(nèi)。行星支架構(gòu)造成與多個(gè)軸頸銷中的各個(gè)成固定關(guān)系。多個(gè)軸頸軸承中的各個(gè)的至少一個(gè)潤滑流體入口構(gòu)造成在高壓事件期間在對(duì)軸頸軸承本體施加的高壓點(diǎn)附近的軸頸軸承本體的受載弧形部分中提供潤滑流體的輸入，從而容許在高壓事件期間在軸頸銷和軸頸軸承本體之間的自由的潤滑流體流。

本申請(qǐng)進(jìn)一步提供一種便于行星齒輪軸頸軸承中的液力油流的方法。該方法包括提供固定的弧形軸頸軸承本體；將軸頸銷設(shè)置在固定的弧形軸頸軸承本體附近；以及在潤滑流體入口處在固定的弧形軸頸軸承本體內(nèi)提供輸入潤滑流體流，潤滑流體入口構(gòu)造成在高壓事件期間在對(duì)軸頸軸承本體施加的高壓點(diǎn)附近的軸頸軸承本體的受載弧形部分中提供潤滑流體的輸入，從而容許在高壓事件期間在軸頸銷和軸頸軸承本體之間的自由的潤滑流體流。

在審閱結(jié)合若干附圖進(jìn)行時(shí)的以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求時(shí)，本申請(qǐng)的這些和其它特征與改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見。

附圖說明

根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行時(shí)的隨后的詳細(xì)描述，本公開的以上和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見，在該附圖中：

圖1是齒輪箱的局部剖面圖，該齒輪箱包括根據(jù)可在本文中描述的實(shí)施例的軸頸軸承；

圖2是圖1的齒輪箱的一部分的端視圖，其示出根據(jù)可在本文中描述的實(shí)施例的軸頸軸承和旋轉(zhuǎn)力；

圖3是圖1的行星齒輪的端視圖的圖示，其示出根據(jù)可在本文中描述的實(shí)施例的軸頸收聚輪廓；