[发明专利]行星齿轮组件

说明书

技术领域

本发明大体涉及用于齿轮的安装系统。具体而言，本发明涉及用于齿轮的、通常在行星齿轮组件中使用的顺从安装件。

背景技术

邻近的齿轮的啮合齿的恰当的对准对于在齿轮系中的载荷的恰当分配而言是重要的。渐开线齿轮轮廓在齿轮系统中是常见的。如将从渐开线齿轮齿的截面中看到的那样，齿在齿根处较宽，并且沿着特性曲线收窄，直到到达扁平的齿尖为止。齿的沿着特性曲线的区域是齿面。齿的齿面是沿着齿的整个宽度从齿根之上到齿尖的区域。齿面区是接触具有其本身的类似的齿面区的邻近的齿的区。主动齿的齿面的齿根端将首先与从动齿的齿面的齿尖端接触/啮合。如果人们看啮合的截面，则这将看起来是处于接触点，并且接触点出现在啮合齿轮接合时。但是，因为这(接触)沿着齿的整个宽度进行，(从第一端到第二端)，所以它是接触线，并且接触线形成于啮合齿轮接合时，并且结束于那些啮合齿轮的接合结束时。在主动齿旋转时，接触线将从主动齿的基部端移动到主动齿的齿尖端。相反的事情同时发生在从动齿上，其中，接触线从齿面区的齿尖端移动到齿面区的齿根端。一旦主动齿的接触线到达齿尖，则啮合齿就脱开，并且接触线对于那些齿而言就停止。下一个主动齿会接替，并且重复该过程。

在理想的环境中，主动齿轮的旋转轴线和从动齿轮的旋转轴线平行，并且分开恰当的距离。当轴线平行时，主动齿的第一端(沿着宽度)接合从动齿的第一端，同时主动齿的第二端接合从动齿的第二端。换句话说，接触线的第一端和接触线的第二端在时间上同时接合。然后接着是接触线的第一端和接触线的第二段在该啮合结束时同时脱开。如果轴线不分开恰当的距离，则主动齿和从动齿的齿面区会改变。如果轴线分开得太远，则齿将具有较少的齿面区来接合，并且齿面区和接触线将朝向齿的齿尖移动。这导致较少的接合时间来传递相同的扭矩，并且导致在齿上有较大的应力，因为较多的接合力已经移动到齿的齿尖上。就它们的本性而言，渐开线齿可处理某个量的过度距离，但是，相对于“正位(true)”的任何变化可增加应力且可减少构件的容量或寿命。正位在本文中定义为在理论上恰当的设置。如果各个构件是正位的，则整个系统也将是正位的。如果轴线太靠近，则一个齿的齿尖将向啮合齿之间的区域中推得太远。这可在一个齿上导致挤压力，以及分开啮合齿的力，仅因为在啮合齿之间不存在额外的空间。

如果旋转轴线不平行，即它们成角度地失准，则轴向失准很可能导致这样的情形：齿在一端处可能要接合得太多，而齿在另一端处接合得不够。换句话说，接触线的端部可不同时接合，并且接触线可不平行于两个齿轮的旋转轴线。在这种情况下，齿可同时实现两种类型的不恰当的轴向距离的后果，其中，在接合线的第一端上可存在挤压力，而在接合线的第二端处可存在减少的接合。因此，在齿上的扭矩、应力的这种不均匀分配可再次减少容量或寿命。

其中旋转轴线不分开恰当的距离的情形可仅由制造容差导致，其中，齿轮中的一个的容许齿轮旋转的轴承被制造/安装在“正位”位置(其将导致分开恰当的距离)以外的位置中。如果例如轴承以不恰当的角安装，则可对轴的角度失准说同样的内容。最小的失准可在所意图的(即“正位的”)载荷分配(其中，因为齿轮的恰当的啮合而不存在通过接触线的应力梯度)和实际的载荷分配(即便在产品根据规范来制造时，实际的载荷分配也可具有显著的应力梯度)之间导致巨大的差异。角度失准还可发生在扭矩载荷下，其中，行星附连到其上的托架板可将行星销推向行星销的基部处，但是行星销的、齿轮可附连到其上的相对端的运动可被下游齿轮阻止。这可在行星销上导致悬臂效应，其中，行星销的一端可领先另一端，或落后于另一端(如果载荷方向相反的话)。

上面描述了简单的两齿轮系统。但是齿轮系统很少那么简单。通常，如在行星齿轮的情况下那样，齿轮可具有不止一个啮合/邻近的齿轮。在这样的情况下，失准可具有累积效应，从而使问题恶化。

应力梯度要求制造商针对最坏情况场景进行设计和建造。因此，制造商必须针对最高的应力设计和建造，但是系统的许多部分可不经历这些高水平的应力。例如，如果在齿的第一端中的应力由于轴向失准而大于第二端，则整个齿必须设计和建造成以便承受仅存在于第一端上的力。这导致有其中的许多不被恰当地使用的较昂贵和较重的构件。认识到这一点，制造商对在构件中的更均匀的载荷分布有了兴趣。更均匀的载荷分布容许使用较结实的构件来传递较大的扭矩，或者使得制造商能够建造与具有更大应力梯度的产品输送相同的扭矩的较单薄的产品。