专利名称：具有挠性销的行星齿轮系统的利记博彩app
技术领域：
本发明总体上涉及行星(印icyclic)齿轮系统，并且更具体地涉及其中行星副齿 轮围绕挠性销转动的行星齿轮系统。
背景技术：
典型的行星齿轮系统具有恒星齿轮、围绕所述恒星齿轮的齿环，和定位在所述恒 星齿轮和所述齿环之间并且啮合所述恒星齿轮和所述齿环的行星副齿轮，并且此外，它具 有托架，该托架提供有供所述行星副齿轮围绕其转动的销。如此构造的齿轮系统将通过该 系统传递的力矩分到在数量方面等于行星副齿轮的数量的载荷路径中。这减小了在各啮合 处的力并且使得系统能在相对紧凑的构造中传递大量动力_或者换句话说，它具有高动力
也/又。通常，齿环保持固定，允许托架和恒星齿轮转动。在这种布置中，可以在托架的一 端处供应动力并且可以通过恒星齿轮以不同速度和力矩传送动力。这适用于利用风能产生 动力并且将它转换成电力的风力涡轮机中的传动。许多行星齿轮系统利用跨座式(straddle type)托架，其中行星副齿轮在销上在 托架的两个壁之间转动，所述销在所述壁之间延伸，在它的两端处都各自被锚定在壁中。 当力矩在其中一个端壁处被施加到托架时，托架将遭受扭转式变形，称作托架卷拢(wind up)，其使它的销相对于所述恒星齿轮和齿环歪斜。这妨碍了行星副齿轮与恒星齿轮和齿环 之间的啮合。其中行星副齿轮被支撑在所谓的“挠性销”上并且围绕所谓的“挠性销”转动的行 星齿轮系统减轻了所述歪斜。在这点上，用于行星副齿轮的挠性销在一端处被锚定在挠性 销是其组成部分的托架的壁中并且从所述壁伸出悬臂。挠性销的另一端或远端具有配合到 它的套筒，其中所述套筒向回延伸到所述挠性销之上但是以其它方式与所述挠性销径向地 间隔开。所述套筒形成支撑其中一个行星副齿轮的轴承的组成部分或者支承所述轴承。在 所述托架壁处，所述挠性销在一个方向上相对于所述系统的主轴线周向地弯曲并且在相对 端处在另一方向上周向地弯曲，使得所述套筒保持平行于所述轴。换句话说，挠性销技术使 用双悬臂抵消否则将存在的歪斜并且因此恢复在行星副齿轮与恒星齿轮和齿环之间的啮 合处的对准。为了进一步讨论挠性销技术，参见US7，297，086，和US6，994，651，其以引用的 方式被结合到这里。尽管使用挠性销支撑它的行星副齿轮的托架能具有支撑挠性销的单个端壁，但 是，通过使用其中挠性销配合到每一个端壁的两个端壁，可以使挠性销以及行星副齿轮的 数量加倍。参见W02007/016336。
不论托架具有安装在单个壁还是间隔开的壁上的挠性销，各挠性销必须被稳固地 锚定到从其伸出的架壁中或者锚定到该架壁，并处于悬臂状态。例如，简单的干涉配合可以 保持挠性 销，如同在US6，994，651中所示的那样。此外，架壁可以具有锥形孔并且挠性销 具有配合到所述孔中的锥形端，并且甚至伸出所述孔的地方提供有供螺母螺接在其上的螺 纹。当螺母被向下旋靠在托架壁上时，它将所述销紧密地拉到所述锥形孔中并且将它固定 在所述锥形孔内，所有都如同在US7，056，259中所示的那样。一些挠性销具有凸缘，可以 使用机器螺钉将它们沿着所述凸缘锚定到所述托架壁，如同在W02007/016336中所示的那 样。向后延伸到挠性销之上并且提供或支撑所述行星副齿轮在其上转动的轴承的套 筒必须被稳固地连接到所述挠性销的远端。通过焊接在各套筒和它的挠性销的远端之间 增补干涉能起作用。而且，套筒和挠性销可以在所述挠性销的远端处被形成为一体。参见 US7，056，259。一种情况需要焊接金属，这种情况在套筒被表面硬化时是困难的。另一种情 况需要复杂的加工操作。有时候，行星副齿轮或它的轴承被损坏。这通常需要替换副齿轮或它的轴承仅是 它的部件的整个传动装置。但是，替换整个传动装置不易于实现并且是昂贵的，尤其是当传 动装置是高高地安装在地面之上或者安装在离岸的海面之上的风力涡轮机的组成部件时。
图1是根据本发明构造的行星齿轮系统的、部分去除掉的和截面的透视图；图2是形成行星齿轮系统的组成部分的挠性销组件的纵截面图；图3是可选挠性销的截面图，其中到它的托架壁的固定方式被修改；图4是另一可选挠性销组件的截面图；和图5是图4的挠性销组件的分解透视图。
具体实施例方式现在参考附图，围绕中心轴线X布置的行星齿轮系统A(图1)包括恒星齿轮2、齿 环4、和定位在所述恒星齿轮2和齿环4之间并且与所述恒星齿轮2和齿环4啮合的行星 副齿轮6。此外，传动装置A包括托架8，该托架8建立行星副齿轮6围绕其转动的轴线Y。 恒星齿轮2或齿环4或托架8中的任一个可以保持固定抵抗转动，同时其它两个转动，力矩 被施加到一个并且被从另一个传递出来。在所示的传动装置A中，典型地，力矩被施加到托 架8并且被从恒星齿轮2传递出来，同时齿环4保持固定。它非常适于用在风力涡轮机中， 在风力驱动的转子和风力涡轮机的发电机之间。为此，托架具有力矩被施加到其上的端壁 12，同时恒星齿轮2具有与其相连接的输出轴14。除了端壁12之外，托架18具有从所述端壁12伸出并且实际上从所述端壁12悬 臂伸出的挠性销20，每个行星副齿轮对应一个挠性销20。各挠性销20在它远离所述端壁 12的端处配合有套筒22 (参见图2-4)，所述套筒22朝向所述端壁12向后延伸到所述挠性 销20之上，但是除了所述挠性销20的所述套筒22稳固地和固定地围绕所述挠性销20配 合的远端之外，仍然与挠性销20径向地间隔开。实际上，套筒22从所述挠性销20的远端 悬臂伸出-形成所谓的双悬臂。
所述套筒22沿着它的外表面支撑该轴承24 (参见图2)，并且轴承24进而支撑其 中一个行星副齿轮6。轴承24可以呈现双排锥形滚子轴承的形式，其中套筒22和副齿轮6 提供了供锥形滚子28沿着其滚动的座圈26。可选地，内座圈26可位于被称作内滚道的单 独圆锥体上，其紧密地(snugly)配合在所述套筒22上。轴承24的外座圈26可以在行星 副齿轮6本身上或者在单独的滚道上，其被称作杯，并配合到行星副齿轮6中。此外，套筒 22可以用作简单滑动轴承(plain bearing)的轴颈(journal)。如果轴承24采用减摩轴 承的形式，它不必须是锥形滚子轴承。实际上，它能采用双排角接触轴承、一个或多个深槽 球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承、或球面滚柱轴承的形式。
挠性销20，它支撑的套筒22，和使得副齿轮6能在所述套筒22上转动的轴承24， 在有或没有行星副齿轮6的情况下，组成挠性销组件B。当轴承24的内座圈26在所述套筒 22本身上时，挠性销组件B有时被称作“整体式挠性销”。由所述挠性销20和向后延伸到所述挠性销20之上的套筒24形成的双悬臂使得 行星副齿轮6围绕其转动的偏移轴线Y保持平行于所述中心轴线X。这进而确保所述行星 齿轮6与所述恒星齿轮2和齿环4之间的良好啮合。更具体地，当力矩被施加到所述端壁 12时，各挠性销20在所述壁12附近沿着由几个挠性销20限定的节圆大体上周向地偏转， 使得它的远端跟随(trail)被锚定在所述壁12中的端部。然而，所述销20在它的远端处 具有足够的挠性以在相反的方向上周向地弯曲，使得所述套筒12保持平行于所述中心轴 线X。将这与具有两个壁的跨座式托架形成对比，在具有两个壁的跨座式托架中各销在它的 两个端处都被锚定在所述两个壁中。那种类型的托架在通过它传送的力矩下变形，并且所 述销相对于所述齿轮系统的中心轴线偏斜。各行星副齿轮6的挠性销20具有(图2)基座20和头部32，在所述基座30处挠 性销20被配合到所述托架8的端壁12并且在所述头部32处所述套筒22被配合到所述挠 性销20。在所述基座30和所述头部32之间，所述挠性销20具有杆34。所述套筒22在所 述杆34之上延伸，但是与所述杆32径向地间隔开。为了增强所述挠性销20的挠性，它的 杆34可以包括邻近所述头部32的凹槽36。所述挠性销20在它的基座30处以几种方式中的任何一种被锚定到所述托架8的 端壁12。在这点上，所述基座30可以具有圆柱形外表面40(图2)，同时与各行星副齿轮6 相对的壁12具有圆柱形孔42，其直径至少在最初时稍小于所述表面40的直径。所述基座 30被压到所述孔42中使得在它的圆柱形表面40和孔42的表面之间存在干涉配合。可选 地，所述基座30可以具有锥形表面和在那个表面之外、伸出超过所述托架壁12的螺纹，在 那里它被螺母啮合，如同在US7，056，259中那样，其以引用的方式被结合到这里。而且，所 述基座30可以具有通过有头螺钉被固定到所述托架壁12的凸缘，如同在W02007/016336 中那样，其同样以引用的方式被结合到这里。在所述挠性销20的远端，所述头部32可以具有远离所述凹槽36向下地渐缩的锥 形表面56 (图2)，使得它的最小直径在所述挠性销20的最远端处。所述头部32包括从所 述锥形表面56向外开口的小环形凹槽58和从所述头部32的端面通向所述凹槽58的内通 道60。所述通道60通过内螺纹从所述头部32的端面向外开口。所述套筒22在它的远离 所述端壁12的端部处具有被提供有锥形表面64的向内地定向的安装段62，所述锥形表面 64提供在大小和锥度上与所述头部32上的锥形表面56相一致的锥形孔。所述套筒22配合在所述挠性销20上，实际上被压在所述挠性销20的头部32上，其中它的安装段62上的 锥形表面64紧密地靠在所述头部32上的锥形表面56上。两个表面56和64的倾斜度使 得它们建立自锁锥形。安装段62伸出至稍微超过所述头部32的端部，并且在这里端板66 承靠在所述安装段62的端部上，它被穿过所述板66并且螺接到所述头部32中的有头螺钉 68固定。当拧紧所述螺钉68时，它们将安装段62稳固地压靠在头部32上，使得前者的锥 形表面64固定地座靠在后者的锥形表面56上。这将所述套筒22沿着它的安装段62稳固 地定位和保持在所述挠性销30的头部32上。但是在需要替换那些部件中的任一个时，所 述套筒22，所述行星副齿轮6和所述轴承24可以作为一个单位被拆卸掉并且被替换。由于 自锁锥形，所述有头螺钉68和所述板66的拆卸通常将不会使得所述套筒22自由。然而，一旦拆卸掉了所述端板66，通过将不可压缩的流体从所述通道60的螺纹端 压到所述通道60中而容易释放所述套筒22。流体在压力下进入环形凹槽58并且在所述套 筒32的安装段62处膨胀所述套筒32，因此在它们的锥形表面56和64处分离所述安装段 62和头部32。这从所述挠性销20释放所述套筒22、轴承24、和副齿轮6，使得可以修理或 替换那些部件中的任一个或全部。该布置也有助于齿轮系统A的制造和组装。所述挠性销20可以采用仍然有助于维护和制造的不同形式(图3)。在这种形式 中，所述基座30可以保持圆柱形并且被构造成通过所述基座30的圆柱形表面40和所述孔 42的表面之间的干涉配合紧密地配合到所述托架壁12的圆柱形孔42中，或者它可以采用 其它构造。所述销20的头部32也采用圆柱形构造，它具有圆柱形外周表面72和垂直于轴 线Y的端面74。实际上，圆柱形表面72延伸到在小槽口 76处的端面74。所述套筒22沿着它的内部具有通过干涉配合而配合在所述头部22的圆柱形表面 72之上的安装段78和在所述圆柱形 表面72的端部处的向内地定向的凸缘或唇缘80。这 里，所述套筒22具有端面82。所述唇缘80配合到所述槽口 76中并且定位所述套筒22，使 得它的端面82被定位成稍微超过所述挠性销20的端面74。所述内部的剩余部分形成孔 84，其表面与所述挠性销20的杆34径向地稍微间隔开。在它的外表面上，所述套筒22具 有两个朝着彼此向下地渐缩的座圈86和88，从而它们的最小直径在它们最接近处。所述座 圈86围绕所述套筒22的自由端22，也就是，最接近所述端壁12的端，并且在这里所述套筒 22具有向外地伸出超过所述座圈84的大端的整体式止推肋90。所述座圈86在它的大端 处延伸到槽口 92，所述槽口 92围绕所述唇缘90并且提供垂直于所述轴线Y的加工肩部。所述套筒22支撑肋环94，肋环94配合到所述套筒22的槽口 92上并且具有承靠 在所述槽口 92的加工肩部上的定位表面96。所述肋环94也具有板状腹板98，所述板状腹 板在所述套筒22的端面82上并且在所述挠性销20的端面74上延伸，但是与所述端面74 稍微间隔开。它通过穿过所述腹板98并且螺接到所述挠性销20中的有头螺钉100而被固 定到所述挠性销20。所述腹板98将所述套筒22的唇缘80卡在所述小槽口 76中并且防 止所述套筒22在所述挠性销20上轴向滑移。沿着它的周边，所述肋环94伸出到所述槽口 92之外并且在所述座圈88的大端处提供有肋面101。所述套筒22上的两个座圈86和88，所述套筒22的自由端处的整体式止推肋90， 和另一端处的肋环92形成轴承24的组成部分。由所述挠性销20支撑的行星副齿轮6具 有也形成所述轴承24的组成部分的两个座圈102和104。座圈102围绕套筒22上的座圈 86并且在相同的方向上渐缩。座圈104围绕套筒22上的座圈88并且在与座圈88相同的方向上渐缩。最后，轴承24具 有锥形滚子106形式的滚动元件，锥形滚子106在所述座圈 86和102之间排列成一排，其中它们的大端面靠在止推肋90上，并且更锥形的滚子108在 所述座圈88和104之间排列成一排，其中大端面靠在肋环94上。该布置使得所述滚子106 和108在顶点(apex)上。同样，所述滚子106的侧面位于其内的圆锥形包络面(envelope) 以及锥形座圈86和102位于其内的类似包络面在沿着挠性销20的轴线Y的共同点处具有 它们的顶点。同样适用于滚子108以及它们的座圈88和104。当被如此构造时轴承24在 行星副齿轮6和套筒22之间传递径向载荷并且同样将行星副齿轮6轴向地限制在套筒22 上。实际上，轴承24是双排锥形滚子轴承。同样，止推肋90和肋环94的肋面101之 间的空间确定轴承24的安装方式，无论它是具有轴端间隙还是被预载。通过沿着它的承靠 在所述槽口 92的加工肩部上的定位表面96来研磨肋环94可以改变该空间-以及类似改 变安装方式。代替所述锥形座圈86、88、102和104以及所述锥形滚子106和108，套筒22可以 具有在它的肋90和肋环94之间的圆柱形座圈以及由行星副齿轮6支撑的圆柱形座圈和在 所述圆柱形座圈之间的圆柱形滚子，实际上，圆柱形滚子轴承替代双排锥形滚子轴承24。它 也将具有类似于肋环92的可分离的肋环。如果副齿轮6或者锥形滚子106或108需要替换或修理，简单地通过拆卸掉有头 螺钉98和从套筒22抽出肋环94可以容易地从所述挠性销20分离它们。一旦拆卸掉了所 述肋环94，可以从所述套筒22抽出所述滚子108和副齿轮6。该布置也有助于齿轮系统A 的制造。在挠性销组件B的另一变形中(参见图4和5)，有头螺钉100将肋环94的腹板 98夹靠在所述挠性销20的头部32的端面74上。而且，通过穿过所述腹板98并且围绕它 的安装段78螺接到所述套筒2中的多个有头螺钉110，肋环94和套筒22被连接在一起。 有头螺钉110用来在它的周边固定所述肋环92并且这进一步稳定它的肋面101。它们也用 来防止套筒22在所述挠性销20的头部32上轴向地滑移，这代替所述小槽口 76和唇缘80。 在所述套筒32的端面82和所述肋环94的腹板(web)98之间放置了确定所述肋面101沿 着所述座圈88的轴向位置的环形垫片112。这样，垫片112控制所述轴承24的安装方式。当然，所述套筒22包括所述有头螺钉100螺接到其内的螺纹孔。一旦拆卸掉了螺 钉Iio并且从所述套筒22抽出了肋环94，螺纹孔可以被用来将拉出器连接到所述套筒22， 从而能从所述挠性销20的头部32抽出所述套筒22。代替所述有头螺钉100的其它螺纹元件可以被用来固定肋环94。例如，从所述挠 性销20的端面74轴向地伸出并且由螺母啮合的螺栓将能满足要求。同样适用于有头螺钉 68 和 110。
权利要求
1.一种用于安装在行星齿轮系统的托架壁上的挠性销组件，所述挠性销组件包括挠性销，该挠性销具有基座和头部以及在所述基座和所述头部之间的杆，所述基座被 构造为固定到托架壁；内部件，该内部件被支撑在所述挠性销上并且包括套筒，该套筒具有配合在所述挠性 销的所述头部上的安装段，并且除所述安装段之外，套筒围绕所述挠性销的杆，且与所述杆 间隔开；外部件，该外部件是围绕所述套筒用以将行星副齿轮支撑在所述套筒上的滚动元件的 形式；以及所述部件中的至少一个通过至少一个螺钉而相对于它所围绕的部件被保持在操作位 置，当至少一个螺钉被拆卸掉时允许所述部件从它所围绕的部件分离用以维护。
2.如权利要求1所述的挠性销组件，其中所述挠性销的头部具有锥形外表面并且所述 套筒的安装段包括锥形孔，所述锥形孔与所述锥形表面相一致并且接收所述头部，并且所 述螺钉将所述套筒保持在所述挠性销的头部上。
3.如权利要求2所述的挠性销组件，进一步包括在所述挠性销的所述头部的端部上 和所述套筒的端部上延伸的板，并且所述螺钉穿过所述板并螺接到所述挠性销的所述头部 中。
4.如权利要求2所述的挠性销组件，其中所述挠性销的所述头部包括从它的锥形表面 向外开口的环形凹槽和通向所述凹槽用以将加压流体供应到所述凹槽以从所述头部移出 所述套筒的通道。
5.如权利要求1所述的挠性销组件，其中所述滚动元件形成轴承的组成部分，所述轴 承也包括在所述套筒上的内座圈和向外伸出超过所述内座圈的肋环；并且其中所述螺钉将 所述肋环保持在相对于所述套筒的固定位置处。
6.如权利要求5所述的挠性销组件，其中所述套筒和挠性销具有端面，并且所述肋环 具有在所述端面之上延伸的腹板；并且其中所述螺钉穿过所述腹板。
7.如权利要求6所述的挠性销组件，其中在所述挠性销的端面处所述螺钉螺接到所述 挠性销的头部中。
8.如权利要求5所述的挠性销组件，其中所述套筒具有向内地定向的唇缘，所述唇缘 被卡在所述挠性销的所述头部和所述肋环之间。
9.如权利要求8所述的挠性销组件，其中所述套筒具有在所述内座圈和所述套筒的端 面之间的槽口，并且其中所述肋环上的唇缘配合到所述槽口中。
10.如权利要求6所述的挠性销组件，其中垫片位于所述套筒和所述肋环之间，以控制 所述轴承的安装方式。
11.如权利要求10所述的挠性销组件，其中所述垫片位于所述套筒的端面和所述肋环 的腹板之间，并且螺钉延伸通过所述腹板且通过所述垫片并且螺接到所述套筒中。
12.—种围绕主轴线布置的行星齿轮系统，包括沿着所述主轴线定位的恒星齿轮；围绕所述恒星齿轮的齿环；定位在所述恒星齿轮和所述齿环之间并且与所述恒星齿轮和所述齿环相啮合的行星 副齿轮；托架，包括端壁，以及如权利要求1所述的行星齿轮组件，其中所述行星齿轮组件的挠 性销在它们的基座处被固定到所述端壁并且所述行星副齿轮被支撑在滚动元件上，该滚动 元件围绕所述行星齿轮组件的套筒。
13.如权利要求12所述的行星齿轮系统，其中各挠性销的头部具有锥形外表面并且所 述套筒的安装部分用于所述挠性销且包括锥形孔，该锥形孔与所述锥形表面相一致并接收 所述头部，并且所述螺钉将所述套筒保持在所述挠性销的头部上。
14.如权利要求12所述的行星齿轮系统，其中对于各行星齿轮组件，所述滚动元件形 成轴承的组成部分，所述轴承也包括在所述套筒上的内座圈和向外伸出超过所述内座圈的 肋环；并且其中所述螺钉将所述肋环保持在相对于所述套筒的固定位置处。
15.一种用于行星齿轮系统的挠性销组件，所述组件被布置成围绕一轴线并且包括挠性销，该挠性销具有基座和头部以及在所述基座和所述头部之间的杆； 套筒，该套筒被定位成围绕所述挠性销并且具有在所述挠性销的头部处的安装段，所 述安装段和所述头部在不用焊接的情况下相对于彼此轴向地固定在合适位置处；围绕所述套筒的行星副齿轮；和被布置在所述套筒和所述行星副齿轮之间的轴承。
16.如权利要求15所述挠性销组件，其中所述头部具有朝向所述挠性销的端部向下地 渐缩的外表面，并且所述套筒的所述安装段具有锥形的内表面，所述锥形的内表面与所述 头部的外表面相一致；并且其中所述挠性销进一步具有端板，该端板被固定到所述头部并 且承靠在所述套筒上以防止所述套筒从所述头部的锥形表面移开。
17.如权利要求16所述的挠性销组件，其中所述挠性销的头部包括从所述头部的锥形 表面向外开口的环形凹槽；并且其中所述头部也包括通向所述凹槽的通道，使得流体能被 在压力下被压到所述凹槽中，以在所述套筒的安装段处从所述头部移开所述套筒。
18.如权利要求15所述的挠性销组件，其中所述轴承包括在所述套筒上的内座圈；由所述行星副齿轮支撑的外座圈；定位在所述内座圈和外座圈之间的滚动元件；定位在所述内座圈的一端处的肋环；和一个或多个螺钉，将所述肋环固定到所述套筒和/或所述挠性销的头部。
19.如权利要求18所述的挠性销组件，进一步包括定位在所述肋环和所述套筒之间以 控制所述轴承的安装方式的垫片。
全文摘要
一种用于行星齿轮系统(A)的挠性销组件(B)，包括挠性销(20)和套筒(22)，挠性销(20)在一端处从托架端壁(12)悬臂伸出，套筒(22)围绕挠性销并且在挠性销的另一端处从挠性销悬臂伸出。此外，所述组件具有用于围绕套筒且支撑行星副齿轮(6)的减摩轴承(24)。所述挠性销具有被构造成被锚定到托架壁的基座(30)、套筒被连接到其上的头部(32)、和定位在所述基座和头部之间的杆(34)。所述套筒具有在不采用焊接的情况下连接到所述挠性销的头部的安装段(78)。两者都可以具有锥形表面，通过利用螺接到头部中的螺钉(68)而夹靠在安装部分上的板(66)，该锥形表面被固定成相互接触，因此使得套筒能从销拆卸。头部可以具有圆柱形表面(72)，所述套筒的安装段利用存在的干涉配合而配合在圆柱形表面(72)上。轴承可以具有围绕所述套筒上的座圈(86，88)的滚动元件(106，108)，和轴向地限制滚动元件，但是能被拆卸的肋环(94)。挠性销组件易于分解以有助于齿轮系统的维护。
文档编号F16H1/28GK102076992SQ200980124828
公开日2011年5月25日 申请日期2009年4月24日 优先权日2008年4月30日
发明者杰拉尔德·P·福克斯, 道格拉斯·卢卡斯 申请人:迪姆肯公司