[发明专利]齿轮系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮系统，并且更特别地，涉及一种具有用于锚固行星齿轮的行星齿轮轴轴的齿轮系统，所述行星齿轮轴轴集中所述行星齿轮的每一个上的负荷并且平衡所述行星齿轮之间的负荷。

背景技术

行星齿轮系统是已知的。行星齿轮系统的例子可以从美国专利第6,994,651和7,297,086号以及美国专利公报2011/0039654和2011/0053730中找到。

一种这样的系统(周转齿轮系统10)在图1的横截面图中被显示为包括行星齿轮轴轴12，套筒22围绕所述行星齿轮轴轴布置。行星齿轮26包围套筒22并且通过肋环30连接到所述套筒。基部包括在基部的中心位置的凹槽14。套筒22包括锥形台24。行星齿轮26具有凹口28。辊32定位在行星齿轮26的内表面上的滚道和套筒22的外表面上的滚道之间。

行星齿轮轴轴12压配合到上风载板(未显示)。齿轮系统10用作双接头系统，其允许行星齿轮26对准环形齿轮和太阳齿轮(未显示)而不管行星齿轮轴轴12的切向位置和失配。在套筒22和行星齿轮轴轴12之间有间隙以针对由于施加于行星齿轮26的力产生的旋转和切向错位而允许行星齿轮轴轴12的相对运动和调节。

行星齿轮系统(例如系统10)在诸如风力涡轮机的应用中得到应用。其它的可能应用可以在铣削操作、石油和天然气工业以及航空工业中发现。

对于使用多个行星齿轮的已知行星齿轮系统，已产生的问题是在行星齿轮之间产生不平衡负荷。当旋转部件(取决于齿轮系统，环形齿轮、载架或太阳齿轮可以将输入供应给齿轮箱)旋转时，它将力或负荷施加于行星齿轮。行星齿轮系统的负荷系数K_γ可以被定义为：

K_γ＝T_BranchN_CP/T_Nom

其中T_Branch是具有最大负荷的齿轮的扭矩，N_CP是行星齿轮的数量，并且T_Nom是系统的总额定扭矩。理想地，在每个行星齿轮上力应当相同，即，K_γ＝1.0，由此产生平衡负荷。然而，由于各种原因行星齿轮系统常常遭受不平衡负荷。

一个原因在于制造行星齿轮的齿轮齿时这样的齿通常有变化。例如，齿轮齿的厚度可能在齿轮齿的预期公差的程度上变化。另外，齿距(相邻齿轮齿之间的距离)也可能变化。

在正常生产实践中，载架中的行星齿轮轴轴孔将远离它们的实际中心位置被钻出。这是由于制造公差限制、加工部件的复杂性、测量能力和人为误差。这种情况导致每个行星齿轮承载不同于为它们设计的负荷。而且，在正常负荷条件下，载架可能略微扭转。该扭转可能造成行星齿轮和环形齿轮/太阳齿轮组件之间的失配。取决于行星齿轮的数量和它们的相应公差，任何单行星齿轮所受到的负荷可能大幅地增加，多达2X或以上。

减小齿轮系统上的负荷系数K_γ将允许使用更小的系统部件或允许比目前施加的更大的负荷作用于系统部件。更均匀分布的分摊负荷可以允许齿轮箱扭矩密度的增加。

考虑到这些问题中，一种行星齿轮系统将在本领域中是受欢迎的，所述行星齿轮系统包括行星齿轮，当所述行星齿轮与环形齿轮和中心齿轮(或太阳齿轮)啮合时所述行星齿轮自动对准。

发明内容

本发明的实施例包括一种行星齿轮轴轴，所述行星齿轮轴轴被配置成用作用于载架内的行星齿轮的锚固点。所述行星齿轮轴轴包括行星齿轮轴轴主体，所述行星齿轮轴主体具有在一对端部之间的挠曲部分。

在一个方面中，所述挠曲部分包括允许所述行星齿轮轴主体在第一方向上挠曲的第一对凹槽和第二对凹槽，所述第一对凹槽位于与所述第二对凹槽相对的所述行星齿轮轴主体的侧。

在另一个方面中，所述行星齿轮轴主体包括第一行星齿轮轴主体和第二行星齿轮轴主体以及中心定位圆筒，其中所述第一行星齿轮轴主体和第二行星齿轮轴主体的每一个定位在所述中心定位圆筒内。

在另一个方面中，所述行星齿轮轴主体包括球窝接头以及一对轴臂，所述轴臂在相反的方向上从所述球窝接头延伸。