BR102016020095A2 - caixa de engrenagens planetária e motor de turbina a gás - Google Patents

Abstract

“caixa de engrenagens planetária e motor de turbina a gás” trata-se de uma caixa de engrenagens planetária para conexão a um transportador de uma disposição de engrenagem epicíclica com uma única admissão e uma única emissão e que inclui uma engrenagem solar, uma engrenagem anelar e pelo menos uma engrenagem planetária helicoidal dupla giratória em um rolamento de rolos cilíndricos, em que a razão entre cada comprimento de rolo cilíndrico e cada diâmetro de rolo cilíndrico excede 1,0. um motor de turbina a gás inclui um eixo que acopla um compressor de uma seção de compressor a uma turbina de uma seção de turbina. uma disposição de engrenagem epicíclica tem uma única admissão a partir do eixo acoplado a uma engrenagem solar, uma única emissão a partir do transportador que é acoplado ao eixo de um ventilador e inclui uma caixa de engrenagens planetária com rolos cilíndricos que têm uma razão entre comprimento e diâmetro que excede 1,0.

Description

“CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA E MOTOR DE TURBINA A GÁS” Campo da Invenção [0001] A presente matéria refere-se geralmente a um rolamento de rolos cilíndricos, ou mais particularmente a um rolamento de rolos cilíndricos para a engrenagem planetária em uma caixa de engrenagens epicíclica em um motor de turbina a gás.

Antecedentes da Invenção [0002] Um motor de turbina a gás inclui geralmente um ventilador e um núcleo disposto em comunicação fluida entre si com o núcleo disposto a jusante do ventilador na direção do fluxo através da turbina a gás. O núcleo do motor de turbina a gás inclui geralmente, em ordem de fluxo em série, uma seção de compressor, uma seção de combustão, uma seção de turbina e uma seção de escape. Com motores de turbina a gás de múltiplos eixos, a seção de compressor pode incluir um compressor de pressão alta (compressor de HP) disposto a jusante de um compressor de pressão baixa (compressor de LP), e a seção de turbina pode incluir, de modo similar, uma turbina de pressão baixa (turbina de LP) disposta a jusante de uma turbina de pressão alta (turbina de HP). Com tal configuração, o compressor de HP é acoplado à turbina de HP através de um eixo de pressão alta (eixo de HP), e o compressor de LP é acoplado à turbina de LP através de um eixo de pressão baixa (eixo de LP).

[0003] Em operação, pelo menos uma porção de ar sobre o ventilador é fornecida a uma entrada do núcleo. Tal porção do ar é progressivamente comprimida pelo compressor de LP e, então, pelo compressor de HP, até que o ar comprimido alcance a seção de combustão. O combustível é misturado com o ar comprimido e queimado dentro da seção de combustão para fornecer gases de combustão. Os gases de combustão são encaminhados da seção de combustão, através da turbina de HP e, então, através da turbina de LP. O fluxo de gases de combustão através da seção de turbina aciona a turbina de HP e a turbina de LP, em que cada uma, por sua vez, aciona um respectivo compressor dentre o compressor de HP e o compressor de LP através do eixo de HP e do eixo de LP. Os gases de combustão são, então, encaminhados através da seção de escape, por exemplo, para a atmosfera.

[0004] A turbina de LP aciona o eixo de LP que aciona o compressor de LP. Além de acionar o compressor de LP, o eixo de LP pode acionar o ventilador através de uma caixa de engrenagens de ventilador de uma disposição de engrenagem epicíclica, o que permite que o ventilador seja girado em menos rotações por unidade de tempo que a velocidade de rotação do eixo de LP para eficácia maior. A caixa de engrenagens de ventilador sustenta, de modo giratório, uma engrenagem solar que é disposta de modo central com relação a uma engrenagem anelar e uma pluralidade de engrenagens planetárias, que estão dispostas em torno da engrenagem solar e engatam entre a engrenagem solar e a engrenagem anelar. O eixo de LP fornece a admissão para a disposição de engrenagem epicíclica ao ser acoplado à engrenagem solar, enquanto o ventilador é acoplado para girar simultaneamente com o transportador das engrenagens planetárias. Cada engrenagem planetária se une com a engrenagem solar e com a engrenagem anelar, que é mantida estacionária. O eixo do ventilador é giratório em seu próprio rolamento que é alojado em uma caixa de engrenagens solar, que também é chamada de caixa de engrenagens de ventilador, que é fixada à região central de modo giratório de um transportador. Cada engrenagem planetária é giratória em seu próprio rolamento que é alojado dentro de uma caixa de engrenagens planetária, que é fixada à região periférica do transportador.

[0005] Para qualquer dada aplicação de motor de turbina a gás, as engrenagens planetárias são projetadas para fornecer uma razão de redução definida entre a velocidade de rotação do eixo de LP e a velocidade de rotação do eixo de ventilador. Devido ao fato de que cada caixa de engrenagens planetária que aloja cada engrenagem planetária é disposta dentro do trajeto de fluxo do motor de turbina a gás, o desafio é projetar, por um lado, uma caixa de engrenagens planetária confiável e robusta que satisfaz todas as condições de voo do motor, enquanto, por outro lado, é projetada uma caixa de engrenagens planetária que é compacta o suficiente para se adaptar dentro do trajeto de fluxo em uma maneira que não exija que o tamanho de motor inteiro seja maior e mais pesado do que seria necessário, a fim de acomodar a caixa de engrenagens planetária.

[0006] Elementos de rolamento de cerâmica são mais leves em peso e conhecidos por fornecer uma vida útil maior que a de rolos de aço, entretanto, elementos de rolamento de cerâmica são usados na forma de rolamentos de rolos em formato de bola ou rolamentos de rolos esféricos, que não são axialmente compatíveis e, portanto, não são compatíveis com algumas configurações de engrenagem helicoidal.

[0007] Consequentemente, um motor de turbina a gás que tem um ou mais componentes para reduzir o invólucro exigido pela engrenagem epicíclica entre o ventilador e o eixo de LP seria útil. Especificamente, um motor de turbina a gás que tem um ou mais componentes para reduzir o invólucro exigido para as caixas de engrenagens planetárias que alojam as engrenagens planetárias do conjunto de engrenagens planetárias seria particularmente benéfico.

Descrição Resumida da Invenção [0008] Aspectos e vantagens da invenção serão apresentados em parte na descrição a seguir, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[0009] Em uma realização exemplificativa da presente revelação, um rolamento para uma engrenagem planetária da caixa de engrenagens de potência de um motor de turbina a gás é fornecido. O rolamento é destinado a uma disposição de engrenagem epicíclica. Em uma realização planetária exemplificativa, cada engrenagem planetária se une a uma admissão de engrenagem solar e uma engrenagem anelar estacionária para conferir uma emissão de velocidade de rotação reduzida ao transportador das engrenagens planetárias. Em outra realização de estrela exemplificativa, cada engrenagem planetária se une a uma admissão de engrenagem solar enquanto o transportador é mantido estacionário para conferir uma emissão de velocidade de rotação reduzida à engrenagem anelar. A admissão é fornecida por rotação do eixo de LP de um motor turbofan, e a emissão é fornecida para girar o eixo de ventilador do motor turbofan. O rolamento planetário é guiado por pista interna, e a pista interna é uma peça única que tem pelo menos um trilho de rolo. A gaiola de rolo é projetada com um espaço vazio pequeno para a pista interna. Os dentes em cada uma dentre a engrenagem planetária, a engrenagem solar e a engrenagem anelar são desejavelmente dispostas em um padrão helicoidal duplo de modo que a engrenagem planetária seja restringida axialmente tanto pela engrenagem solar quanto pela engrenagem anelar. O rolamento usa uma pluralidade de rolos cilíndricos que têm superfícies cilíndricas externas que fazem contato de modo giratório tanto com a pista interna quanto com a pista externa, que é formada pela superfície interna cilíndrica da engrenagem planetária. A superfície cilíndrica externa de cada rolo tem um comprimento axial que é mais de uma vez o diâmetro do rolo e desejavelmente mais de 1,3 vezes o diâmetro e até e incluindo 1,8 vezes o diâmetro.

[0010] Em outra realização exemplificativa da presente revelação, um motor de turbina a gás é dotado de uma caixa de engrenagens de potência que inclui engrenagens planetárias sustentadas de modo giratório por um rolamento planetário. O motor de turbina a gás inclui uma seção de compressor que inclui um compressor de pressão baixa e uma seção de turbina localizada a jusante da seção de compressor. A seção de turbina inclui uma turbina de pressão alta (HP) e uma turbina de pressão baixa (LP). O motor de turbina a gás também inclui um eixo de pressão baixa que acopla mecanicamente o compressor de pressão baixa à turbina de pressão baixa através de uma disposição de engrenagem epicíclica, que inclui um ou mais rolamentos planetários, conforme descrito de modo resumido acima e em mais detalhes posteriormente.

[0011] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos com referência à descrição a seguir e reivindicações anexas. Os desenhos anexos, os quais são incorporados e constituem uma parte desse relatório descritivo, ilustram realizações da invenção e, junto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Breve Descrição das Figuras [0012] Uma revelação completa e viabilizadora da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, direcionada a uma pessoa de habilidade comum na técnica, é apresentada no relatório descritivo, que faz referência às Figuras anexas, nas quais: a Figura 1 é uma vista em corte transversal esquemático de um motor de turbina a gás exemplificativo, de acordo com várias realizações da presente revelação; a Figura 2 é uma vista parcialmente em perspectiva e parcialmente em corte transversal de um quarto de um segmento de uma engrenagem epicíclica entre o eixo de ventilador e o eixo de LP do motor de turbina a gás exemplificativo da Figura 1; a Figura 3 é uma vista em corte transversal tomada geralmente ao longo das linhas de visão designadas como 3—3 na Figura 2; a Figura 4 é uma vista em corte transversal tomada geralmente ao longo das linhas de visão designadas como 4—4 na Figura 2; a Figura 5 é uma vista em perspectiva elevada de componentes exemplificativos desmontados da disposição de engrenagem exemplificativa da Figura 2; e a Figura 6 é uma vista ampliada do que é mostrado dentro do balão designado pelo número 6 na Figura 4.

Descrição Detalhada das Realizações Ilustrativas [0013] Agora, será feita referência em detalhes às presentes realizações da invenção, em que um ou mais exemplos das mesmas são ilustrados nos desenhos anexos. A descrição detalhada usa designações numéricas e de letra para se referir aos recursos nos desenhos. As designações semelhantes ou similares nos desenhos e na descrição foram usadas para se referir às partes semelhantes ou similares da invenção. Conforme usado no presente documento, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro” podem ser usados de modo intercambiável para distinguir um componente de outro e não são destinados a significar uma localização ou uma importância dos componentes individuais. Os termos “a montante” e “a jusante” se referem à direção relativa em relação ao fluxo de fluido em uma rota de fluido. Por exemplo, “a montante” se refere à direção a partir da qual o fluido flui, e “a jusante” se refere à direção para a qual o fluido flui. Conforme usado no presente documento, o fluido pode ser um gás, como ar, ou um líquido, como um lubrificante.

[0014] Agora, com referência aos desenhos, em que números idênticos indicam os mesmos elementos ao longo de todas as Figuras, a Figura 1 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor de turbina a gás, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. Mais particularmente, para a realização da Figura 1, o motor de turbina a gás é um motor a jato de turbofan de desvio alto 10, denominado no presente documento como “motor de turbofan 10”. Conforme mostrado na Figura 1, o motor turbofan 10 define uma direção axial A (que se estende de modo paralelo a uma linha central longitudinal 12 fornecida para referência) e uma direção radial R que é normal para a direção axial A. Em geral, o turbofan 10 inclui uma seção de ventilador 14 e um motor de turbina de núcleo 16 disposto a jusante da seção de ventilador 14.

[0015] O motor de turbina de núcleo exemplificativo 10 ilustrado inclui geralmente um envoltório externo substancialmente tubular 18 que define uma entrada anular 20. Conforme esquematicamente mostrado na Figura, o envoltório externo 18 envolve, em relação de fluxo em série, uma seção de compressor que inclui um intensificador ou compressor de pressão baixa (LP) 22 seguido a jusante por um compressor de pressão alta (HP) 24; uma seção de combustão 26; uma seção de turbina que inclui uma turbina de pressão alta (HP) 28 seguida a jusante por uma turbina de pressão baixa (LP) 30; e uma seção de bocal de escape de jato 32. Uma bobina ou eixo de pressão alta (HP) 34 conecta, por meio de acionamento, a turbina de HP 28 ao compressor de HP 24. Uma bobina ou eixo de pressão baixa (LP) 36 conecta, por meio de acionamento, a turbina de LP 30 ao compressor de LP 22, para girar os mesmos simultaneamente. A seção de compressor, a seção de combustão 26, a seção de turbina e a seção de bocal 32 definem, juntas, um trajeto de fluxo de ar de núcleo.

[0016] Para a realização ilustrada na Figura 1, a seção de ventilador 14 inclui um ventilador de passo variável 38 que tem uma pluralidade de pás de ventilador 40 acoplada a um disco 42 em uma maneira separada.

Conforme ilustrado na Figura 1, as pás de ventilador 40 se estendem para fora do disco 42 geralmente ao longo da direção radial R. Cada pá de ventilador 40 é giratória em relação ao disco 42 em torno de um eixo geométrico de passo P em virtude das pás de ventilador 40 serem acopladas de modo operacional a um membro de atuação adequado 44 configurado para variar coletivamente o passo das pás de ventilador 40 simultaneamente. As pás de ventilador 40, o disco 42 e o membro de atuação 44 são giratórios, juntos, em torno do eixo geométrico longitudinal 12 através de um eixo de ventilador 45 que é alimentado pelo eixo de LP 36 através de uma caixa de engrenagens de potência 46. A caixa de engrenagens de potência 46 inclui uma pluralidade de engrenagens para ajustar a velocidade de rotação do eixo de ventilador 45 e, desse modo, o ventilador 38 em relação ao eixo de LP 36 para uma velocidade de rotação de ventilador mais eficaz.

[0017] Ainda com referência à realização exemplificativa da Figura 1, o disco 42 é coberto por um cubo frontal giratório 48 contornado de modo aerodinâmico para promover um fluxo de ar através da pluralidade de pás de ventilador 40. Adicionalmente, a seção de ventilador exemplificativa 14 inclui um envoltório de ventilador anular ou nacela externa 50 que circunda de modo circunferencial o ventilador 38 e/ou pelo menos uma porção do motor de turbina de núcleo 16. Deve ser notado que a nacela 50 pode ser configurada para ser sustentada em relação ao motor de turbina de núcleo 16 por uma pluralidade de palhetas-guia de saída circunferencialmente espaçadas 52. Alternativamente, a nacela 50 também pode ser sustentada por escoras de uma armação de ventilador estrutural. Além disso, uma seção a jusante 54 da nacela 50 pode se estender sobre uma porção externa do motor de turbina de núcleo 16 de modo a definir uma passagem de fluxo de ar de desvio 56 entre os mesmos.

[0018] Durante o funcionamento do motor de turbofan 10, um volume de ar 58 entra no turbofan 10 através de uma entrada associada 60 da nacela 50 e/ou da seção de ventilador 14. À medida que o volume de ar 58 passa através das pás de ventilador 40, uma primeira porção do ar 58, conforme indicado pela seta 62, é direcionada ou encaminhada para a passagem de fluxo de ar de desvio 56, e uma segunda porção do ar 58, conforme indicado pela seta 64, é direcionada ou encaminhada para a seção a montante do trajeto de fluxo de ar de núcleo ou, mais especificamente, para a entrada 20 do compressor de LP 22. A razão entre a primeira porção de ar 62 e a segunda porção de ar 64 é comumente conhecida como uma razão de desvio. A pressão da segunda porção de ar 64 é, então, aumentada, à medida que a mesma é encaminhada através do compressor de pressão alta (HP) 24 e para a seção de combustão 26, em que é misturada com combustível e queimada para fornecer gases de combustão 66.

[0019] Os gases de combustão 66 são encaminhados através da turbina de HP 28 em que uma porção de energia térmica e/ou cinética dos gases de combustão 66 é extraída através de estágios sequenciais de palhetas de estator de turbina de HP 68, que são acopladas ao envoltório externo 18, e de pás de rotor de turbina de HP 70, que são acopladas à bobina ou eixo de HP 34, fazendo, desse modo, com que a bobina ou eixo de HP 34 gire, sustentando, assim, a operação do compressor de HP 24. Os gases de combustão 66 são, então, encaminhados e se expandem através da turbina de LP 30 onde uma segunda porção de energia térmica e cinética é extraída dos gases de combustão 66 através de estágios sequenciais de palhetas de estator de turbina de LP 72 que são acopladas ao envoltório externo 18 e de pás de rotor de turbina de LP 74 que são acopladas à bobina ou eixo de LP 36, fazendo, desse modo, com que a bobina ou eixo de LP 36 gire, sustentando, desse modo, a operação do compressor de LP 22 e a rotação do ventilador 38 através da caixa de engrenagens 46.

[0020] Os gases de combustão 66 são subsequentemente encaminhados através da seção de bocal de escape de jato 32 do motor de turbina de núcleo 16 para fornecer empuxo propulsor. Simultaneamente, a pressão da primeira porção de ar 62 é substancialmente aumentada à medida que a primeira porção de ar 62 é encaminhada através da passagem de fluxo de ar de desvio 56 antes de a mesma ser emitida de uma seção de escape de bocal de ventilador 76 do turbofan 10 que também fornece empuxo propulsor. A turbina de HP 28, a turbina de LP 30 e a seção de bocal de escape de jato 32 definem, pelo menos parcialmente, um trajeto de gás quente 78 para encaminhar os gases de combustão 66 através do motor de turbina de núcleo 16.

[0021] Deve ser notado, entretanto, que o motor turbofan exemplificativo 10 ilustrado na Figura 1 é apenas a título de exemplo, e que, em outras realizações exemplificativas, o motor turbofan 10 pode ter qualquer outra configuração adequada. Por exemplo, em outras realizações exemplificativas, o ventilador 38 pode ser configurado em qualquer outra maneira adequada (por exemplo, como um ventilador de passo fixo) e pode ser adicionalmente sustentado com uso de qualquer outra configuração de armação de ventilador adequada. Além disso, também deve ser notado que, em outras realizações exemplificativas, qualquer outra configuração de compressor de LP adequada 22 pode ser utilizada. Também deve ser notado que, ainda em outras realizações exemplificativas, aspectos da presente revelação podem ser incorporados em qualquer outro motor de turbina a gás adequado. Por exemplo, em outras realizações exemplificativas, aspectos da presente revelação podem ser incorporados em, por exemplo, um motor turboélice, motor turbopropulsor, motor tipo turbocore, motor turbojato, etc.

[0022] A Figura 2 ilustra porções da caixa de engrenagens de potência 46 construídas de acordo com um aspecto da presente revelação.

Para propósitos de recursos de ilustração do rolamento planetário que sustenta de modo giratório cada engrenagem planetária, a Figura 2 ilustra uma vista proporcionada parcialmente em perspectiva e parcialmente em corte transversal e focada nas porções de rolamento planetário de um quarto de seção de uma realização exemplificativa de uma configuração de caixa de engrenagens planetária que serve desejavelmente como um componente da caixa de engrenagens de potência 46. A caixa de engrenagens de potência 46 é de tipo epicíclico e tem um eixo geométrico central de rotação que coincide com o eixo geométrico longitudinal 12 mostrado na Figura 1.

[0023] Conforme esquematicamente mostrado na Figura 2, por exemplo, a caixa de engrenagens de potência 46 inclui uma engrenagem solar localizada de modo central 80 que é giratória em torno do eixo geométrico longitudinal 12 mostrado na Figura 1. O rolamento que sustenta de modo giratório a engrenagem solar 80 foi omitido dos desenhos, visto que o rolamento para a engrenagem solar 80 não é o foco da presente revelação. A engrenagem solar 80 tem desejavelmente um padrão helicoidal duplo de dentes de engrenagem 81. Um transportador circunda a engrenagem solar 80, que é giratória em relação ao transportador. O transportador transporta pelo menos uma engrenagem planetária 84 e desejavelmente um arranjo anular de engrenagens planetárias 84. No exemplo ilustrado, há quatro engrenagens planetárias 84, mas números variáveis de engrenagens planetárias 84 podem ser usados. Conforme mostrado na Figura 5, cada engrenagem planetária 84 tem desejavelmente um padrão helicoidal duplo de dentes de engrenagem 85 que são configurados para se unirem com os dentes de engrenagem 81 da engrenagem solar 80.

[0024] Conforme esquematicamente mostrado na Figura 2, por exemplo, a caixa de engrenagens de potência 46 é desejavelmente uma disposição de engrenagem epicíclica que tem uma engrenagem anelar 86 que é disposta circunferencialmente em torno da engrenagem solar 80 e das engrenagens planetárias 84. Nessa realização particular, a engrenagem anelar 86 é acoplada ao envoltório externo 18 em uma maneira que não é ilustrada na Figura 1, visto que essa disposição particular pode ser realizada em inúmeras maneiras convencionais, em que qualquer uma é adequada para propósitos de ilustração de realizações exemplificativas da presente revelação. Por exemplo, a engrenagem anelar 86 pode ser fixada (como mecanicamente aparafusada ou soldada) ao envoltório externo 18 através de um flange circunferencial central 88 que é perfurado com uma pluralidade de furos axiais 89 através do mesmo. Em uma realização alternativa que emprega uma configuração de estrela de uma disposição de engrenagem epicíclica, é o transportador que é acoplado ao envoltório externo 18, e as especificidades desse acoplamento não são necessárias para a explicação dos aspectos desejados da presente invenção. Entretanto, em ambas as realizações, a engrenagem anelar 86 é enredada de modo giratório a cada engrenagem planetária 84, que também é enredada de modo giratório à engrenagem solar 80 e, desse modo, a engrenagem anelar 86 também tem desejavelmente um padrão helicoidal duplo de dentes de engrenagem 87 configurado para se unir aos dentes 85 da engrenagem planetária 84.

[0025] Coletivamente, a engrenagem solar 80, as engrenagens planetárias 84 e a engrenagem anelar 86 constituem um conjunto de engrenagens. Cada uma das engrenagens planetárias 84 se une tanto à engrenagem solar 80 quanto à engrenagem anelar 86. A engrenagem solar 80, as engrenagens planetárias 84 e a engrenagem anelar 86 podem ser feitas de ligas de aço. A disposição de engrenagem epicíclica contemplada no presente documento é desejavelmente uma configuração planetária que tem apenas uma única admissão e uma única emissão, e a engrenagem anelar 86 é mantida estacionária. Em operação, a engrenagem solar 80 é girada por uma admissão que é o eixo de LP, enquanto o transportador que porta as caixas de engrenagens planetárias é acoplado a uma carga mecânica que é o eixo de ventilador 45 mostrado na Figura 1. Desse modo, a caixa de engrenagens de potência 46 é eficaz para reduzir a velocidade de rotação da engrenagem solar 80 em uma maneira conhecida para uma velocidade de rotação apropriada para a carga acoplada ao transportador, a saber, a rotação do eixo de ventilador 45.

[0026] Cada uma das engrenagens planetárias 84 é transportada de modo giratório por um rolamento que, por sua vez, é transportado por uma caixa de engrenagens planetária que, por sua vez, é transportada pelo transportador. A construção e montagem do rolamento para uma engrenagem planetária 84 serão descritos com o entendimento de que cada uma das engrenagens planetárias 84 é construída e montada de modo idêntico, através de pontos diferentes no transportador.

[0027] Conforme esquematicamente mostrado nas Figuras 2 e 4, por exemplo, o transportador inclui uma parede dianteira 90 e uma parede traseira 92 separada axialmente da parede dianteira 90 e que formam, juntas, uma parte do transportador de cada caixa de engrenagens planetária. Cada uma dentre a parede dianteira 90 e a parede traseira 92 define, respectivamente, através das mesmas, um respectivo orifício coaxial 91 e 93. O transportador inclui, desejavelmente, uma pluralidade de paredes laterais 94 que se estendem axialmente entre a parede dianteira e a parede traseira 90, 92 do transportador e conectam as mesmas. De modo desejável, os pares das paredes laterais 94 são dispostos em lados opostos dos orifícios coaxiais 91, 93 definidos respectivamente na parede dianteira e na parede traseira 90, 92 do transportador. Em uma realização exemplificativa que emprega uma configuração planetária de uma disposição de engrenagem epicíclica, o transportador é acoplado de modo não giratório ao eixo de ventilador 45 em uma maneira convencional, de modo que o mesmo gire simultaneamente na mesma velocidade, mas a maneira desse acoplamento não é crítica para o entendimento da presente revelação e, desse modo, não precisa ser adicionalmente discutida. Em uma realização alternativa que emprega uma configuração de estrela de uma disposição de engrenagem epicíclica, é a engrenagem anelar que é acoplada de modo não giratório ao eixo de ventilador 45 em uma maneira convencional, de modo que a mesma gire simultaneamente na mesma velocidade, mas a maneira desse acoplamento não é crítica para o entendimento da presente revelação e, desse modo, não precisa ser adicionalmente discutida.

[0028] Conforme mostrado nas Figuras 2 a 4 e 6, por exemplo, um pino de sustentação 96 é oco, geralmente cilíndrico, e tem extremidades diretas e traseiras. O pino de sustentação 96 é fornecido para montar o rolamento da engrenagem planetária 84 no transportador e é, desse modo, configurado para ser fixado ao transportador. Conforme mostrado na Figura 2, por exemplo, cada extremidade oposta do pino de sustentação 96 é recebida em um dos orifícios 91 e 93 definidos no transportador. Conforme mostrado nas Figuras 2 e 4, por exemplo, a extremidade dianteira do pino de sustentação 96 inclui uma superfície de diâmetro reduzido rosqueada 97, enquanto a extremidade traseira inclui um flange anular que se estende radialmente para fora 98. Um retentor 99 (nesse exemplo, uma contraporca rosqueada) engata a superfície de diâmetro reduzido 97 na extremidade dianteira para segurar o pino de sustentação 96 em posição contra o movimento axial para trás.

[0029] Conforme mostrado nas Figuras 3 e 6, por exemplo, o pino de sustentação 96 define uma superfície cilíndrica externa 101. Conforme mostrado na Figura 2, a superfície cilíndrica externa 101 do pino de sustentação 96 é disposta de modo equidistante de um eixo geométrico central 106 que se estende em uma direção axial através do pino de sustentação 96. Esse eixo geométrico central 106 também define o eixo geométrico de rotação para a engrenagem planetária 84.

[0030] O pino de sustentação 96 inclui desejavelmente uma pluralidade de furos de alimentação formados no mesmo e que se estendem radialmente através do mesmo, mas visto que o número e o posicionamento desses furos de alimentação são convencionais no que diz respeito à presente revelação, nenhum dos mesmos é mostrado nos desenhos no presente documento. Em operação, o óleo é alimentado através da abertura na extremidade traseira do pino de sustentação 96 e para o interior do pino de sustentação oco 96 pelo qual o óleo flui através de tais furos de alimentação para uma pista interna 102, o que fornece tanto resfriamento quanto lubrificação.

[0031] Conforme mostrado na Figura 6, por exemplo, o rolamento planetário inclui uma pista interna 102 que define uma superfície interna cilíndrica 112 que é conectada de modo não giratório à superfície cilíndrica externa 101 do pino de sustentação 96. De modo desejável, a superfície cilíndrica interna 112 da pista interna 102 é encaixada por pressão na superfície cilíndrica externa 101 do pino de sustentação 96. O rolamento planetário é guiado por pista interna e, consequentemente, a pista interna 102 é desejavelmente um componente integral único que tem disposta em frente à superfície interna 112 uma superfície externa que define pelo menos um trilho de rolo que define uma pista de rolo. Cada respectivo trilho é definido por um par de trilhos-guia 108 que são separados um do outro na direção axial e se estendem circunferencialmente em torno da pista interna 102 e fornecem respectivas superfícies-guia a cada respectiva gaiola de rolo 118 (descrita mais completamente abaixo). Conforme contemplado no presente documento, a pista interna 102 pode incluir um trilho único ou uma pluralidade de trilhos como uma pista interna de trilho duplo 102 ou uma pista interna de trilho triplo 102, etc. Entretanto, a explicação da estrutura e operação da caixa de engrenagens planetária no presente documento usará o exemplo específico de uma pista interna de trilho duplo 102, o que informa, desse modo, como trilhos adicionais seriam acomodados ou um trilho único permanecería após a eliminação de um dos trilhos duplos. Consequentemente, em uma realização de trilho duplo, a superfície externa da pista interna 102 incorpora dois pares de trilhos-guia elevados 108, que se estendem de modo contínuo na direção circunferencial em torno da pista interna 102 e definem um par de pistas anulares, uma pista dianteira 107 e uma pista traseira 109, respectívamente. Conforme esquematicamente mostrado na Figura 6, por exemplo, os trilhos-guia elevados 108 de cada um dentre o par de trilhos definem um de par de paredes laterais que se estendem radialmente 110 que são separadas na direção axial uma da outra. As respectivas paredes laterais 110 de cada par de trilhos-guia elevados 108 definem as duas bordas extremas de uma dentre um par de pistas 107, 109 que formam parte de um dentre o par de trilhos que é definido na superfície externa da pista interna de trilho duplo 102. O uso de uma pista interna única com pistas duplas 107, 109 espaçadas axialmente entre si fornece concentricidade boa entre conjuntos de rolos 104, mas duas pistas internas separadas também podem ser usadas. A dimensão axial da pista interna 102 é desejavelmente dimensionada de modo que a pista interna 102 não possa se mover axialmente em relação às paredes axialmente espaçadas opostas 90, 92 do transportador.

[0032] Conforme mostrado na Figura 4, por exemplo, cada um dentre o par de trilhos se estende circunferencialmente em torno da superfície externa da pista interna 102. Cada um dentre o par de trilhos é separado na direção axial a partir do outro dentre o par de trilhos. Cada um dentre o par de trilhos é disposto em paralelo na direção circunferencial com relação ao outro dentre o par de trilhos. Cada um dentre o par de trilhos define uma superfície na forma de uma pista 107 ou 109 que se estende de modo circunferencial e concêntrico em relação à superfície interna cilíndrica 112 da pista interna 102.

[0033] Cada um dentre o par de trilhos na pista interna 102 é configurado para receber e guiar de modo giratório no mesmo uma respectiva pluralidade de rolos cilíndricos 104 que é livre para girar em relação tanto à pista interna 102 quanto à pista externa do rolamento planetário. Desse modo, as pistas 107, 109 da pista interna 102 recebem rolos 104, em dois anéis em linha. Uma primeira pluralidade de rolos cilíndricos 104 está disposta de modo giratório na pista 107 dentro de um primeiro dentre o par de trilhos da pista interna 102. De modo similar, uma segunda pluralidade de rolos cilíndricos 104 está disposta de modo giratório na pista 109 dentro de um segundo do par de trilhos da pista interna 102. Desse modo, as pistas 107, 109 da pista interna 102 fazem contato com uma porção de cada uma das superfícies externas cilíndricas 114 dos rolos cilíndricos 104 dispostos no respectivo trilho.

[0034] Deixando-se de lado durante o momento, os cantos redondos usuais e o raio de coroa em cada extremidade oposta dos mesmos, conforme mostrado esquematicamente nas Figuras 2, 5 e 6, por exemplo, na vista de perfil, cada um dos rolos 104 tem um formato cilíndrico uniforme. Conforme mostrado na Figura 5, por exemplo, cada rolo cilíndrico 104 define uma superfície cilíndrica externa 114 que é disposta com um eixo geométrico central de rotação que se estende na direção axial do rolo 104 e se estende em uma direção que é paralela ao eixo geométrico de rotação 106 da engrenagem planetária sustentada de modo giratório 84. De modo desejável, pelo menos uma seção central da superfície cilíndrica externa 114 de cada rolo cilíndrico 104 é disposta de modo uniformemente equidistante do eixo geométrico central do rolo de rotação ao longo de uma seção central do comprimento axial do rolo cilíndrico 104. Conforme esquematicamente mostrado na Figura 6, por exemplo, cada extremidade oposta de cada rolo 104 terá cantos redondos usuais. Embora o raio de coroa convencionalmente comensurado seja muito pequeno para ser discernível em qualquer uma das Figuras, os cantos redondos e o raio de coroa servem para diminuir o diâmetro da superfície cilíndrica externa 114 do rolo 104 naquelas extremidades das localizações. É a seção central da superfície cilíndrica externa 114 de cada rolo 104 que é ligada a cada extremidade oposta pelos cantos redondos e raio de coroa, e é essa seção central da superfície cilíndrica externa 114 que é a superfície que entrará em contato com a respectiva pista 107, 109 da pista interna 102 durante a operação do rolamento planetário.

[0035] Conforme mostrado na Figura 6, por exemplo, a superfície cilíndrica externa 114 de cada rolo cilíndrico 104 é definida por um diâmetro D que se estende através do eixo geométrico central de rotação do rolo 104 ao longo de uma direção que é normal para o eixo geométrico central de rotação do rolo 104 na seção central do comprimento axial do rolo 104. Conforme esquematicamente mostrado na Figura 6, por exemplo, a superfície cilíndrica externa 114 de cada rolo cilíndrico 104 define um comprimento L medido a partir de uma extremidade do rolo 104 para a extremidade oposta do rolo 104 na direção paralela ao eixo geométrico de rotação do rolo cilíndrico 104 e que inclui as porções com os cantos redondos e raio de coroa. A razão entre cada comprimento de rolo cilíndrico L e cada diâmetro de rolo cilíndrico D é maior que um. De modo desejável, a razão entre cada comprimento de rolo cilíndrico e cada diâmetro de rolo cilíndrico é maior que 1,3. Por exemplo, um rolo que tem um diâmetro D de 32 mm tem, desejavelmente, um comprimento L de 53 mm. Desejavelmente, cada rolo cilíndrico 104 tem uma razão entre comprimento e diâmetro (L / D) que está dentro da faixa inclusiva de 1,3 a 1,8. Os rolos cilíndricos 104 podem compreender um material cerâmico de uma composição conhecida, por exemplo, nitreto de silício (SÍ3N4).

[0036] Conforme mostrado nas Figuras 3 e 6, por exemplo, a pista externa do rolamento planetário é formada pela superfície interior cilíndrica 103 da engrenagem planetária 84. Desse modo, a pista externa 84 do rolamento planetário define uma superfície cilíndrica externa que define uma superfície de engrenagem 85 que é configurada para se unir tanto à superfície de engrenagem 81 da engrenagem solar 80 quanto à superfície de engrenagem 87 da engrenagem anelar 86. De modo desejável, conforme mostrado na Figura 5, por exemplo, a superfície de engrenagem 85 de cada pista externa cilíndrica 84 é uma superfície de engrenagem helicoidal dupla com a inclinação de cada uma dentre as duas superfícies de engrenagem helicoidal dupla da pista externa 84 disposta de modo não paralelo à outra dentre as duas superfícies de engrenagem helicoidal dupla da pista externa [0037] Devido ao fato de que cada uma dentre as uniões de engrenagem (sol-planetária e planetária-anel) tem um perfil de dente de engrenagem helicoidal dupla, não há movimento relativo possível entre a engrenagem solar 80 e as engrenagens planetárias 84 em uma direção que é paralela ao eixo geométrico A. Também não há nenhum movimento nessa direção, entre as engrenagens planetárias 84 e a engrenagem anelar 86. O padrão duplo helicoidal restringe a engrenagem planetária 84 axialmente tanto à engrenagem solar 80 quanto à engrenagem anelar 86, e as engrenagens planetárias 84 são montadas para fornecer um grau axial de liberdade ao transportador.

[0038] Conforme mostrado na Figura 3, por exemplo, a pluralidade de rolos cilíndricos 104 é disposta entre a pista interna 102 e a superfície interior cilíndrica 103 da engrenagem planetária 84 que serve como a pista externa do rolamento planetário. Conforme mostrado na Figura 4, por exemplo, a superfície cilíndrica interna 103 da pista externa 84 do rolamento planetário faz contato de modo giratório tanto com a primeira pluralidade de rolos cilíndricos 104 quanto com a segunda pluralidade de rolos cilíndricos 104.

[0039] Conforme mostrado nas Figuras 3 a 5, por exemplo, a caixa de engrenagens planetária inclui, desejavelmente, uma gaiola de rolo 118 disposta entre a pista interna 102 e a pista externa 84 e livre para girar em relação a ambas, mas em uma velocidade diferente da velocidade de rotação da pista externa. Devido ao fato de que o rolamento planetário é guiado por pista interna, a gaiola de rolo 118 é projetada com um espaço vazio pequeno para a pista interna 102, e esse espaço vazio está desejavelmente na ordem inclusiva de 0,0127 a 0,127 centímetros (0,005 a 0,050 polegadas). Na realização mostrada nas Figuras 3 e 5, por exemplo, devido ao fato de que a pista interna 102 tem trilhos duplos lado a lado, uma gaiola de rolo separada 118 é fornecida sobre cada um dentre os trilhos duplos. Conforme mostrado nas Figuras 3 e 5, por exemplo, cada gaiola de rolo 118 é configurada para manter em cada respectivo trilho com sua respectiva pista 107, 109 da pista interna 102, uma respectiva separação na direção circunferencial entre cada respectivo rolo cilíndrico 104 em cada par de rolos cilíndricos circunferencialmente adjacentes 104 naquele respectivo trilho. Conforme mostrado na Figura 5, por exemplo, a gaiola de rolo 118 define uma primeira fileira circunferencial e uma segunda fileira circunferencial separadas na direção axial da primeira fileira circunferencial. Cada fileira circunferencial de cada respectiva gaiola de rolo 118 está disposta acima de um respectivo trilho dentre o par de trilhos da pista interna 102. Conforme mostrado na Figura 6, por exemplo, respectivos elementos de ombro 119 da gaiola de rolo 118 são dispostos acima de um respectivo trilho-guia elevado 108 da pista interna 102. Conforme mostrado no corte transversal circunferencial na Figura 3 e no corte transversal axial na Figura 4, por exemplo, respectivos elementos de alma 120 da gaiola de rolo 118 são dispostos para se estender axialmente entre os elementos de ombro opostos 119 da gaiola de rolo 118.

[0040] Cada fileira circunferencial na gaiola de rolo 118 define uma pluralidade de aberturas geralmente cilíndricas. Cada abertura geralmente cilíndrica da gaiola de rolo 118 é definida por um eixo geométrico maior na direção axial e um eixo geométrico menor na direção circunferencial. Conforme mostrado na Figura 5, por exemplo, cada abertura geralmente cilíndrica da gaiola de rolo 118 é ligada por um par de elementos de alma opostos e espaçados 120 na direção axial e por um par de elementos de ombro opostos e espaçados 119 na direção circunferencial. O eixo geométrico maior de cada abertura geralmente cilíndrica é configurado para acomodar o comprimento L de um rolo individual 104, enquanto o eixo geométrico menor de cada abertura geralmente cilíndrica é configurado para acomodar o diâmetro D de um rolo individual 104. Conforme mostrado nas Figuras 3 e 5, por exemplo, as aberturas em cada fileira são separadas de modo equidistante e circunferencialmente em torno da gaiola de rolo 118 com o número de aberturas em cada fileira igual ao número de rolos cilíndricos 104 dispostos no respectivo dentre o par de trilhos disposto abaixo da respectiva fileira da gaiola de rolo 118. Consequentemente, conforme mostrado na Figura 5, por exemplo, cada respectivo rolo cilíndrico 104 é disposto com sua superfície cilíndrica externa 114 que se estende através de uma respectiva abertura definida pela gaiola de rolo 118.

[0041] A caixa de engrenagens planetária com seu aparelho de rolamento planetário descrito no presente documento tem diversas vantagens sobre a técnica anterior. A mesma reduz o diâmetro da caixa de engrenagens planetária que é exigido para transferir uma dada quantidade de potência. Estendendo-se o comprimento L de cada rolo 104 além de 1,0 vezes o diâmetro D do rolo 104, o rolamento planetário fornece um comprimento plano grandemente aumentado que possibilita que o rolamento planetário porte mais carga, de modo que o rolamento planetário possa ter um diâmetro menor ou exija menos rolos 104. Essa redução no diâmetro de cada rolo 104 permite uma redução no diâmetro das engrenagens planetárias 84 e, consequentemente, uma redução no diâmetro da caixa de engrenagens planetária inteira. O diâmetro menor torna mais fácil de empacotar a caixa de engrenagens no motor, fornecendo-se aos planejadores do motor uma flexibilidade maior em sua disposição de outros componentes do motor, enquanto é mantido um tamanho e uma trajetória de fluxo ótimos para o motor, maximizando-se, assim, a eficácia de motor e minimizando-se o peso do motor. Visto que a engrenagem planetária 84 terá frequentemente uma largura de face mais ampla que o espaçamento axial exigido pelos rolamentos planetários, a largura de rolamento aumentada devido aos rolos mais longos 104, na maioria dos casos, não aumentará o comprimento geral da caixa de engrenagens planetária.

[0042] Para a realização ilustrada, o rolamento planetário de rolos pode ser formado por qualquer material adequado. Por exemplo, em pelo menos certas realizações exemplificativas, o rolamento de rolos pode ser formado por um material de metal adequado, como aço cromato ou um aço cromado de teor de carbono alto. Alternativamente, entretanto, em outras realizações exemplificativas, o rolamento planetário de rolos pode incluir um ou mais componentes formados por um material cerâmico adequado.

[0043] O uso de rolos cilíndricos cerâmicos 104 permite que as engrenagens planetárias 84 tenham um grau de liberdade na direção axial, o que simplifica o projeto. Os rolos cerâmicos 104 são antecipados para fornecer pelo menos uma duplicação de vida útil em comparação a rolos de aço, o que permite que a caixa de engrenagens 46 satisfaça alvos de confiabilidade. Os rolos cerâmicos 104 também fornecem desempenho de remoção de óleo excelente, exigências de fluxo de óleo baixas, geração de calor baixa e um projeto de peso leve, assim como benefícios adicionais. Comercialmente, o projeto terá uma vida útil longa, o que minimizará o custo de substituição durante a vida útil do produto.

[0044] Essa descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, incluindo o melhor modo, e também para habilitar qualquer pessoa versada na técnica a praticar a invenção, incluindo a fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e a realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorrem para aqueles versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estar dentro do escopo das reivindicações se incluírem elementos estruturais que não os diferem a partir da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais a partir da linguagem literal das reivindicações.

[0045] Embora realizações específicas da presente invenção tenham sido descritas, ficará aparente para os versados na técnica que várias modificações podem ser feitas sem que se afaste do espírito e escopo da invenção. Consequentemente, a descrição precedente da realização preferida da invenção e o melhor modo para praticar a invenção são fornecidos apenas para o propósito de ilustração apenas, e não para o propósito de limitação.

Lista de Componentes Reivindicações

Claims (20)

1. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA para conexão a um transportador de uma disposição de engrenagem epicíclica que tem apenas uma única admissão e uma única emissão e que inclui uma engrenagem solar e uma engrenagem anelar disposta circunferencialmente em torno da caixa de engrenagens planetária e da engrenagem solar, sendo que a caixa de engrenagens planetária é caracterizada pelo fato de que compreende: um pino de sustentação configurado para ser fixado ao transportador e que define uma superfície externa cilíndrica que é equidistante de um eixo geométrico central que se estende em uma direção axial; uma pista interna que define uma superfície interna cilíndrica que é conectada de modo não giratório à superfície externa cilíndrica do pino de sustentação, em que a pista interna define uma superfície externa que define pelo menos um trilho, em que cada trilho é definido na superfície externa configurada para receber e guiar de modo giratório na mesma uma respectiva pluralidade de rolos cilíndricos; uma respectiva pluralidade de rolos cilíndricos dispostos de modo giratório dentro de cada respectivo trilho da pista interna; uma pista externa que define uma superfície cilíndrica interna que faz contato com cada respectiva pluralidade de rolos cilíndricos, em que a pista externa define uma superfície cilíndrica externa que define uma superfície de engrenagem que é configurada para se unir tanto à engrenagem solar quanto à engrenagem anelar; em que cada rolo cilíndrico define uma superfície cilíndrica externa que é disposta com um eixo geométrico de rotação que se estende em uma direção paralela à direção axial, e a superfície cilíndrica externa de cada rolo cilíndrico é definida por um diâmetro que se estende através do eixo geométrico de rotação ao longo de uma direção que é normal para o eixo geométrico de rotação; e em que a superfície cilíndrica externa de cada rolo cilíndrico define um comprimento na direção paralela ao eixo geométrico de rotação do rolo cilíndrico, e a razão entre cada comprimento de rolo cilíndrico e cada diâmetro de rolo cilíndrico é maior que um.

2. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão entre cada comprimento de rolo cilíndrico e cada diâmetro de rolo cilíndrico é maior que 1,3.

3. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada rolo cilíndrico tem uma razão entre comprimento e diâmetro que está na faixa inclusiva de 1,3 a 1,8.

4. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma seção central da superfície cilíndrica externa de cada rolo cilíndrico é disposta de modo uniformemente equidistante do eixo geométrico de rotação ao longo de uma seção central do comprimento axial do rolo cilíndrico.

5. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a superfície de engrenagem da pista externa é uma superfície de engrenagem helicoidal dupla com a inclinação de cada uma dentre as duas superfícies de engrenagem helicoidal dupla da pista externa disposta de modo não paralelo à outra dentre as duas superfícies de engrenagem helicoidal dupla da pista externa.

6. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente, para cada respectivo trilho, uma respectiva gaiola de rolo disposta entre a pista interna e a pista externa e configurada para manter, em cada respectivo trilho, uma respectiva separação entre cada respectivo rolo cilíndrico em cada par de rolos cilíndricos adjacentes naquele respectivo trilho, em que cada respectivo trilho é definido por um par de trilhos-guia, que são separados um do outro na direção axial e se estendem circunferencialmente em torno da pista interna e fornecem respectivas superfícies-guia para cada respectiva gaiola de rolo.

7. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que cada respectiva gaiola de rolo define uma fileira circunferencial, em que cada fileira circunferencial da respectiva gaiola de rolo é disposta acima de um respectivo trilho da pista interna, em que cada fileira circunferencial define uma pluralidade de aberturas geralmente cilíndricas, em que cada abertura geralmente cilíndrica define um eixo geométrico maior na direção axial e um eixo geométrico menor na direção circunferencial, em que as aberturas em cada fileira são separadas de modo equidistante e circunferencialmente em torno da respectiva gaiola de rolo com o número de aberturas em cada fileira igual ao número de rolos cilíndricos dispostos no respectivo trilho disposto abaixo da respectiva fileira da respectiva gaiola de rolo, em que cada respectivo rolo cilíndrico é disposto com sua superfície cilíndrica externa que se estende através de uma respectiva abertura definida pela respectiva gaiola de rolo.

8. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada respectivo trilho se estende circunferencialmente em torno da superfície externa da pista interna, em que cada par de trilhos é separado na direção axial do outro par de trilhos, em que cada um dentre o par de trilhos é disposto paralelamente na direção circunferencial em relação ao outro dentre o par de trilhos, em que cada par de trilhos define uma superfície de pista que se estende de modo circunferencial e concêntrico em relação à superfície cilíndrica interna da pista interna e faz contato com uma porção de cada uma dentre as superfícies externas cilíndricas dos rolos cilíndricos dispostos no respectivo trilho, em que cada um dentre o par de trilhos define um par de paredes laterais que se estendem radialmente que são separadas na direção axial uma da outra.

9. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a superfície cilíndrica interna da pista interna é encaixada por pressão na superfície cilíndrica externa do pino de sustentação.

10. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada um dos rolos cilíndricos é formado de um material cerâmico.

11. MOTOR DE TURBINA A GÁS, caracterizado pelo fato de que compreende: um ventilador que inclui uma pluralidade de pás que se estendem radialmente a partir de um cubo e são giratórias em torno de um primeiro eixo geométrico de rotação definido de modo central através do cubo; uma seção de compressor disposta a jusante do ventilador e que inclui um ou mais compressores; uma seção de turbina localizada a jusante da seção de compressor, em que a seção de turbina inclui uma ou mais turbinas; um eixo de admissão giratório que acopla mecanicamente pelo menos um dentre os um ou mais compressores da seção de compressor para girar simultaneamente com pelo menos uma dentre as uma ou mais turbinas da seção de turbina; uma disposição de engrenagem epicíclica que tem apenas uma única admissão e uma única emissão e que inclui um transportador, uma engrenagem solar giratória em torno de um segundo eixo geométrico de rotação que é paralelo ao primeiro eixo geométrico de rotação, uma engrenagem anelar disposta circunferencialmente em torno da engrenagem solar, pelo menos uma caixa de engrenagens planetária que é transportada pelo transportador e aloja uma engrenagem planetária giratória em relação ao transportador em torno de um segundo eixo geométrico de rotação que é paralelo ao primeiro eixo geométrico de rotação, sendo que a pelo menos uma engrenagem planetária se une tanto à engrenagem solar quanto à engrenagem anelar; e um invólucro de motor que circunda o ventilador, os compressores, as turbinas e a disposição de engrenagem epicíclica, em que apenas um dentre a engrenagem anelar e o transportador é acoplado de modo não giratório ao invólucro de motor; e a caixa de engrenagens planetária inclui adicionalmente: um pino de sustentação fixado ao transportador e que define uma superfície cilíndrica externa que é equidistante de um eixo geométrico central que se estende em uma direção axial, uma pista interna que define uma superfície cilíndrica interna que é conectada de modo não giratório à superfície cilíndrica externa do pino de sustentação, em que a pista interna define uma superfície externa que define pelo menos um trilho que é configurado para receber e guiar de modo giratório na mesma uma respectiva pluralidade de rolos cilíndricos, uma pista externa que define uma superfície cilíndrica interna e uma superfície cilíndrica externa que define uma superfície de engrenagem da engrenagem planetária e que é configurada para se unir tanto à engrenagem solar quanto à engrenagem anelar, uma pluralidade de rolos cilíndricos, em que os rolos cilíndricos individuais são distribuídos entre cada trilho da pista interna, em que cada rolo cilíndrico é livre para girar em torno de um terceiro eixo geométrico de rotação que é paralelo ao segundo eixo geométrico de rotação, em que cada rolo cilíndrico define uma superfície cilíndrica externa que faz contato tanto com a pista interna quanto com a superfície cilíndrica interna da pista externa, em que cada rolo cilíndrico define um comprimento na direção paralela ao terceiro eixo geométrico de rotação e em que a razão entre cada comprimento de rolo cilíndrico e cada diâmetro de rolo cilíndrico é maior que um.

12. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os um ou mais compressores da seção de compressor incluem um compressor de pressão baixa, em que as uma ou mais turbinas da seção de turbina incluem uma turbina de pressão baixa, e em que o eixo é um eixo de pressão baixa que acopla mecanicamente o compressor de pressão baixa à turbina de pressão baixa.

13. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a razão entre cada comprimento de rolo cilíndrico e cada diâmetro de rolo cilíndrico é maior que 1,3.

14. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o rolo cilíndrico tem uma razão entre comprimento e diâmetro que está na faixa inclusiva de 1,3 a 1,8.

15. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma seção central da superfície cilíndrica externa de cada rolo cilíndrico é disposta de modo uniformemente equidistante do eixo geométrico de rotação ao longo de uma seção central do comprimento axial do rolo cilíndrico.

16. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a superfície de engrenagem de cada da pista externa cilíndrica é uma superfície de engrenagem helicoidal dupla com a inclinação de cada uma dentre as duas superfícies de engrenagem helicoidal dupla da pista externa disposta de modo não paralelo à outra dentre as duas superfícies de engrenagem helicoidal dupla da pista externa.

17. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma respectiva gaiola de rolo disposta entre a pista interna e a pista externa e configurada para manter, em cada respectivo trilho, uma respectiva separação na direção circunferencial entre cada respectivo rolo cilíndrico em cada par de rolos cilíndricos adjacentes naquele respectivo trilho, em que cada respectivo trilho é definido por um par de trilhos-guia, que são separados um do outro na direção axial e se estendem circunferencialmente em torno da pista interna e fornecem respectivas superfícies-guia para cada respectiva gaiola de rolo.

18. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que a gaiola de rolo define uma primeira fileira circunferencial e uma segunda fileira circunferencial separada na direção axial da primeira fileira circunferencial, em que cada fileira circunferencial da gaiola de rolo é disposta acima de um respectivo trilho do par de trilhos da pista interna, em que cada fileira circunferencial define uma pluralidade de aberturas geralmente cilíndricas, em que cada abertura geralmente cilíndrica define um eixo geométrico maior na direção axial e um eixo geométrico menor na direção circunferencial, em que as aberturas em cada fileira são separadas de modo equidistante e circunferencialmente em torno da respectiva gaiola com o número de aberturas em cada fileira igual ao número de rolos cilíndricos dispostos no respectivo trilho dentre o par de trilhos disposto abaixo da respectiva fileira da gaiola de rolo, em que cada respectivo rolo cilíndrico é disposto com sua superfície cilíndrica que se estende através de uma respectiva abertura definida pela gaiola de rolo.

19. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a superfície externa da pista interna é concêntrica com a superfície cilíndrica interna da pista interna, em que cada respectivo trilho se estende circunferencialmente em torno da superfície externa da pista interna, em que cada respectivo trilho é separado na direção axial de qualquer outro respectivo trilho, em que cada respectivo trilho é disposto paralelamente na direção circunferencial em relação a qualquer outro respectivo trilho.

20. CAIXA DE ENGRENAGENS PLANETÁRIA, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a superfície cilíndrica interna da pista interna é encaixada por pressão na superfície cilíndrica externa do pino de sustentação.