BR102019026141A2

BR102019026141A2 - um eixo da roda planetária para uma engrenagem planetária

Info

Publication number: BR102019026141A2
Application number: BR102019026141-2A
Authority: BR
Inventors: Tuomo KONTINEN
Original assignee: Moventas Gears Oy
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-07-07
Also published as: CN111322384A; DK3670967T3; US11022210B2; EP3670967B1; CA3065209A1; EP3670967A1; US20200191256A1; ES2894598T3; KR20200075746A

Abstract

Um eixo da roda planetária (101) compreende uma parte de rolamento para atuar como um rolamento deslizante em cooperação com uma roda planetária (115a) de uma engrenagem planetária. Sobre pelo menos uma região axial da parte de rolamento, uma forma transversal se desvia de uma forma circular, de modo que a parte de rolamento seja mais espessa em uma primeira direção (x) do que em uma segunda direção (y) perpendicular à primeira direção. O desvio da forma circular alarga um vão em forma de cunha (107) que está entre a parte de rolamento e a roda planetária, quando houver uma carga na primeira direção. Isso facilita o suprimento de óleo para uma área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga na primeira direção, porque o alargamento do vão em forma de cunha compensa o estreitamento do vão devido à ovalização da roda planetária causada pela carga na segunda direção.

Description

UM EIXO DA RODA PLANETÁRIA PARA UMA ENGRENAGEM PLANETÁRIA

Campo da divulgação

[0001] A divulgação se refere a um eixo da roda planetária para uma engrenagem planetária compreendendo rodas planetárias suportadas por rolamentos deslizantes. Além disso, a divulgação se refere a uma engrenagem planetária.

Antecedentes

[0002] Uma engrenagem planetária compreende um suporte planetário, uma roda solar, um anel de engrenagem e rodas planetárias que se engatam com a roda solar e com o anel de engrenagem. As rodas planetárias são suportadas com eixos das rodas planetárias que, por sua vez, são suportados pelo suporte planetário. Os rolamentos das rodas planetárias podem ser rolamentos rolantes ou rolamentos deslizantes. Uma vantagem dos rolamentos deslizantes em relação aos rolamentos rolantes é que os rolamentos deslizantes requerem menos espaço na direção radial e as superficies do suporte de carga dos rolamentos deslizantes normalmente são maiores do que as dos rolamentos rolantes. Tipicamente, um rolamento deslizante de uma roda planetária é projetado para suportar a carga em uma direção tangencial, i.e., a carga em uma direção de movimento do eixo de rotação geométrico de cada roda planetária, enquanto que a ovalização da roda planetária, causada pela carga em uma direção radial perpendicular à direção tangencial, é mantida pequena o suficiente usando uma espessura de material suficiente entre o furo da roda planetária e a raiz da circunferência da roda planetária. Por outro lado, a espessura do material acima mencionada das rodas planetárias é um fator que determina o diâmetro dos rolamentos deslizantes das rodas planetárias, quando os raios da roda solar e do anel de engrenagem forem dados. Um diâmetro maior dos rolamentos deslizantes significa uma maior capacidade de suporte de carga e, por isso, há uma motivação para minimizar a espessura do material acima mencionada.

[0003] A ovalização acima mencionada de uma roda planetária causada por carga radial é desvantajosa porque a ovalização tende a dividir uma área de um rolamento deslizante, onde é formada uma pressão hidrodinâmica do óleo para suportar a carga tangencial em duas áreas separadas. A formação da pressão hidrodinâmica do óleo em uma área que está depois em uma direção de rotação é mais fraca do que na área que está primeiro na direção de rotação. O fenômeno descrito acima reduz a capacidade de suporte de carga do rolamento deslizante. Além disso, a ovalização estreita um vão que está entre as superficies deslizantes do rolamento deslizante e que está na forma de cunha por causa da carga tangencial. O estreitamento do vão na forma de cunha é um fenômeno indesejável, porque o estreitamento diminui uma quantidade de óleo suprida para as áreas onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga tangencial. Isso reduz a capacidade de suporte de carga do rolamento deslizante.

Sumário

[0004] O que segue apresenta um resumo simplificado para proporcionar um entendimento básico de alguns aspectos de várias modalidades da invenção. O resumo não é uma visão geral extensa da invenção. Ele não se destina a identificar os elementos-chave ou críticos da invenção, nem delinear o escopo da invenção. O resumo que se segue apresenta apenas alguns conceitos da invenção em uma forma simplificada como uma introdução para uma descrição mais detalhada das modalidades ilustrativas da invenção.

[0005] Neste documento, a palavra "geométrico", quando usada como um sufixo, significa um conceito geométrico que não é necessariamente uma parte de qualquer objeto físico. O conceito geométrico pode ser, por exemplo, um ponto geométrico, uma linha geométrica reta ou curva, um plano geométrico, uma superfície geométrica não planar, um espaço geométrico ou qualquer outra entidade geométrica que tenha zero, uma, duas ou três dimensões.

[0006] De acordo com a presente invenção, é proporcionado um novo eixo da roda planetária para uma engrenagem planetária. Um eixo da roda planetária de acordo com a invenção compreende:

- partes de extremidade conectáveis a um suporte planetário de uma engrenagem planetária, e
- uma parte de rolamento axialmente entre as partes de extremidade, sendo a parte de rolamento adequada para atuar como um rolamento deslizante em cooperação com uma roda planetária da engrenagem planetária.

[0007] Sobre uma ou mais primeiras regiões axiais da parte de rolamento, uma forma transversal da parte de rolamento se desvia de uma forma circular, de modo que a espessura da parte de rolamento em uma primeira direção seja maior do que a espessura da parte de rolamento em uma segunda direção perpendicular à primeira direção. O desvio da forma circular sobre as uma ou mais primeiras regiões axiais alarga um vão que está entre uma superfície de rolamento curva da parte de rolamento e a roda planetária e que se afunila em um modo na forma de cunha em direção a uma área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga na primeira direção, quando o eixo da roda planetária estiver suportando a roda planetária. Isso facilita o suprimento de óleo para a área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada, porque o alargamento do vão acima mencionado compensa o estreitando do vão devido à ovalização da roda planetária.

[0008] Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, a parte de rolamento compreende, além das uma ou mais primeiras regiões axiais, uma ou mais segundas regiões axiais onde a forma transversal da parte de rolamento se desvia de uma forma circular, de modo que a espessura da parte de rolamento na segunda direção seja maior do que a espessura da parte de rolamento na primeira direção. Neste caso ilustrativo, o comprimento axial da parte de rolamento é dividido em regiões, de modo que algumas dessas regiões suportem a carga na primeira direção, enquanto outras dessas regiões suportem a carga na segunda direção. A primeira direção pode ser, p.ex., uma direção tangencial, i.e., uma direção de movimento do eixo de rotação geométrico de uma roda planetária, em cujo caso a segunda direção é uma direção radial perpendicular à direção tangencial. Conforme explicado acima, o desvio da forma circular sobre as uma ou mais primeiras regiões axiais reduz o efeito negativo da ovalização da roda planetária ao considerar o suprimento de óleo para áreas onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga na primeira direção. De modo correspondente, o desvio da forma circular sobre as uma ou mais segundas regiões axiais reduz um efeito negativo da carga na primeira direção ao considerar o suprimento de óleo para as áreas onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga na segunda direção.

[0009] Em um eixo da roda planetária de acordo com a modalidade ilustrativa e não limitativa descrita acima, o comprimento axial da parte de rolamento pode ser dividido de várias maneiras em uma ou mais regiões axiais para suportar as cargas em direções diferentes. Por exemplo, pode haver duas regiões axiais para suportar a carga tangencial e uma região axial para suportar a carga radial, de modo que a região axial para suportar a carga radial esteja entre as duas regiões axiais para suportar a carga tangencial. A capacidade de suporte de carga das uma ou mais regiões axiais para suportar a carga radial reduz a ovalização de uma roda planetária e, por isso, a espessura do material entre o furo da roda planetária e a raiz da circunferência da roda planetária pode ser menor. Portanto, o diâmetro de um rolamento deslizante da roda planetária pode ser maior com os raios dados de uma roda solar e um anel de engrenagem. Uma vantagem adicional desta modalidade ilustrativa e não limitativa é que as superficies deslizantes das uma ou mais regiões axiais para suportar a carga radial podem ser otimizadas apenas a partir do ponto de vista da carga radial, enquanto que as superficies deslizantes das uma ou mais regiões axiais para suportar a carga tangencial podem ser otimizadas apenas a partir do ponto de vista da carga tangencial. Assim, é reduzida uma necessidade por conciliações.

[0010] Um eixo da roda planetária de acordo com outra modalidade ilustrativa e não limitativa tem uma mesma forma transversal ao longo de todo o comprimento da parte de rolamento, de modo que a espessura da parte de rolamento seja maior na direção tangencial de uma engrenagem planetária, i.e., na direção de movimento do eixo de rotação geométrico de uma roda planetária respectiva, do que na direção radial perpendicular à direção tangencial. Neste caso ilustrativo, o desvio da forma circular é utilizado de modo que seja admissível uma maior ovalização das rodas planetárias, enquanto ainda se mantém uma capacidade de suporte de carga suficiente dos rolamentos deslizantes das rodas planetárias. Como uma maior ovalização das rodas planetárias é admissível, a espessura do material entre o furo de cada roda planetária e a raiz da circunferência da roda planetária pode ser menor e, portanto, o diâmetro de um rolamento deslizante da roda planetária pode ser maior com os raios dados de uma roda solar e um anel de engrenagem.

[0011] De acordo com a presente invenção, é proporcionada também uma nova engrenagem planetária que compreende:

- um eixo solar compreendendo uma roda solar,
- um anel de engrenagem,
- um suporte planetário
- rodas planetárias que se engatam com a roda solar e com o anel de engrenagem, e
- eixos das rodas planetárias de acordo com a invenção e suportando de forma rotativa as rodas planetárias em relação ao suporte planetário, os eixos das rodas planetárias estando dispostos de modo que a segunda direção acima mencionada de cada eixo da roda planetária esteja em uma direção radial da roda solar.

[0012] Várias modalidades ilustrativas e não limitativas da invenção estão descritas nas reivindicações dependentes associadas.

[0013] As modalidades ilustrativas e não limitativas da invenção, tanto em relação às construções quanto aos métodos de operação, juntamente com os seus objetivos e vantagens adicionais, serão mais bem compreendidas a partir da descrição que se segue das modalidades ilustrativas especificas quando lidas em combinação com os desenhos que acompanham.

[0014] Os verbos "compreender" e "incluir" são usados neste documento como limitações abertas que não excluem nem exigem a existência de características também não mencionadas. As características mencionadas nas reivindicações dependentes associadas são mútua e livremente combináveis, a menos que explicitamente indicado de outra forma. Além disso, deve ser entendido que o uso de "um" ou "uma", i.e., uma forma singular, ao longo deste documento não exclui uma pluralidade.

Breve descrição das figuras

[0015] As modalidades ilustrativas e não limitativas da invenção e as suas vantagens são explicadas em maiores detalhes abaixo no sentido de exemplos e com referência aos desenhos que acompanham, nos quais:
as figuras 1a, 1b e 1c ilustram uma engrenagem planetária compreendendo eixos das rodas planetárias de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa,
as figuras 2a, 2b e 2c ilustram formas transversais ilustrativas para os eixos das rodas planetárias de acordo com as modalidades ilustrativas e não limitativas, e
a figura 3 ilustra uma engrenagem planetária compreendendo os eixos das rodas planetárias de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa.

Descrição das modalidades ilustrativas e não limitativas

[0016] Os exemplos específicos proporcionados na descrição abaixo não devem ser interpretados como limitando o escopo e/ou a aplicabilidade das reivindicações associadas. As listas e os grupos de exemplos proporcionados na descrição não são exaustivos, a menos que explicitamente indicado de outra forma.

[0017] A figura la mostra uma vista em corte de uma parte de uma engrenagem planetária que compreende os eixos das rodas planetárias de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa. A engrenagem planetária compreende um eixo solar 112 que compreende uma roda solar 111, um anel de engrenagem 113, um suporte planetário 114, rodas planetárias e os eixos das rodas planetárias. Os eixos das rodas planetárias estão dispostos para suportar de forma rotativa as rodas planetárias em relação ao suporte planetário 114, de modo que as rodas planetárias estejam se engatando com a roda solar 111 e com o anel de engrenagem 113. Na figura la, duas das rodas planetárias são indicadas com as referências 115a e 115b e o eixo da roda planetária que suporta a roda planetária 115a é indicado com uma referência 101. O suporte planetário 114, o eixo solar 112 e a roda planetária 115b são mostrados apenas parcialmente. O corte mostrado na figura la é considerado ao longo de um plano do corte que é paralelo com o plano yz de um sistema de coordenadas 199. O sistema de coordenadas 199 é fixado com o eixo da roda planetária 101, de modo que a direção y seja uma direção radial da roda solar 111 e a direção x seja uma direção tangencial, i.e., uma direção de movimento do eixo de rotação geométrico da roda planetária 115a, quando o suporte planetário 114 estiver girando.

[0018] A seguir, consideramos o eixo da roda planetária 101. Os outros eixos das rodas planetárias da engrenagem planetária são como o eixo da roda planetária 101. O eixo da roda planetária 101 compreende as partes de extremidade 102a e 102b e uma parte de rolamento 103 que está axialmente entre as partes de extremidade. As partes de extremidade 102a e 102b são unidas ao suporte planetário 114, conforme mostrado na figura la. A parte de rolamento 103 é adequada para atuar como um rolamento deslizante em cooperação com a roda planetária 115a, de modo que uma superfície 130 da parte de rolamento 103 e uma superfície 131 da roda planetária 115a constituam superfícies deslizantes do rolamento deslizante. Neste caso ilustrativo, o eixo da roda planetária 101 compreende um pino de eixo 109 e um elemento de bucha 110 circundando o pino de eixo. As partes de extremidade do pino de eixo 109 são as partes de extremidade 102a e 102b acima mencionadas. A superfície externa do elemento de bucha 110 é adequada para atuar como um rolamento deslizante em cooperação com a roda planetária 115a. O elemento de bucha 110 pode ser feito de , por exemplo, material do rolamento, tal como, p.ex., o bronze ou uma liga adequada à base de alumínio. Em alguns casos ilustrativos, o elemento de bucha 110 pode ser feito de plástico que tenha um baixo coeficiente de atrito com o aço também, quando nenhum lubrificante estiver presente. Também é possível que o elemento de bucha 110 seja um elemento de duas camadas que compreenda um apoio feito de, p.ex., aço, e uma camada superficial feita de, p.ex., metal branco para formar a superfície 130 com as propriedades deslizantes e a resistência ao desgaste apropriadas. Também é possível que o elemento de bucha 110 seja um elemento de múltiplas camadas que compreenda um apoio feito de, p.ex., aço, uma ou mais camadas intermediárias feitas de um ou mais materiais adequados que sejam mais macios do que o material do apoio e um revestimento de superfície para formar a superfície 130 com as propriedades deslizantes e a resistência ao desgaste apropriadas. Também é possível que o elemento de bucha 110 seja feito de aço. Na engrenagem planetária ilustrativa ilustrada na figura la, cada eixo da roda planetária compreende canais de suprimento de óleo e a superfície externa de cada eixo da roda planetária compreende ranhuras circunferenciais de suprimento de óleo. Neste caso ilustrativo, também a superfície deslizante de cada roda planetária compreende ranhuras circunferenciais de suprimento de óleo. Na figura la, um dos canais de suprimento de óleo do eixo da roda planetária 101 é indicado com uma referência 132. Deve-se observar que são possíveis diferentes arranjos de suprimento de óleo em combinação com os eixos das rodas planetárias de acordo com diferentes modalidades da invenção. Por exemplo, um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa pode compreender apenas um ou mais furos, tal como o canal 132 mostrado na figura la, para fornecer óleo para um vão entre a superfície externa do eixo da roda planetária e a roda planetária. Para um exemplo adicional, um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa pode compreender uma ranhura axial para fornecer óleo ou para atuar como um canal de drenagem de óleo. Assim, a invenção não está limitada a quaisquer arranjos específicos de suprimento de óleo.

[0019] No eixo da roda planetária ilustrativo 101, ilustrado na figura 1a, a parte de rolamento 103 compreende as primeiras regiões axiais 104 e 106 e uma segunda região axial 105 que está entre as regiões axiais 104 e 106. Sobre cada uma das regiões axiais 104 e 106, a forma transversal da parte de rolamento se desvia de uma forma circular, de modo que a espessura da parte de rolamento em uma primeira direção seja maior do que a espessura da parte de rolamento em uma segunda direção que é perpendicular à primeira direção. Neste caso ilustrativo, a primeira direção é a direção tangencial, i.e., a direção x do sistema de coordenadas 199, e a segunda direção é a direção radial, i.e., a direção y do sistema de coordenadas 199. O desvio da forma circular é ilustrado na figura 1b que mostra um corte considerado ao longo de uma linha A-A mostrada na figura 1a. Um corte considerado ao longo da linha C-C mostrada na figura 1a é similar ao corte considerado ao longo da linha A-A. Na figura 1b, a forma circular é representada com um circulo de linha tracejada. Conforme mostrado na figura 1b, o desvio da forma circular alarga um vão 107 que está entre a superfície externa do eixo da roda planetária e a roda planetária 115a e que se afunila em um modo na forma de cunha em direção a uma área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga tangencial, i.e., a carga na direção x do sistema de coordenadas 199. Na figura 1b, a carga tangencial é representada com as setas Ftan e a distribuição espacial da pressão hidrodinâmica do óleo que suporta a carga tangencial é representada com uma linha tracejada 121. O suprimento de óleo para a área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada é facilitado porque o alargamento do vão 107 acima mencionado compensa o estreitamento do vão 107 devido à ovalização da roda planetária 115a. O eixo da roda planetária 101 pode compreender, por exemplo, mas não necessariamente, um canal de suprimento de óleo direcionado radialmente, i.e., na direção Y, para fornecer óleo ao vão 107. O canal de suprimento de óleo não é mostrado na figura 1b. Além disso, a área que se desvia da forma circular pode compreender uma ranhura axial para o suprimento de óleo e/ou a drenagem de óleo. No entanto, o princípio acima descrito não está limitado a quaisquer arranjos específicos de suprimento de óleo. A ovalização é causada pela carga radial direcionada para a roda planetária 115a. Na figura 1b, a carga radial é representada com as setas Frad. Assim, o desvio da forma circular reduz o efeito da carga radial sobre a capacidade das regiões axiais 104 e 106 de suportar a carga tangencial.

[0020] Sobre a região axial 105 acima mencionada, a forma transversal da parte de rolamento se desvia da forma circular, de modo que a espessura da parte de rolamento na segunda direção, i.e., na direção radial, seja maior do que a espessura da parte de rolamento na primeira direção, i.e., na direção tangencial. O desvio da forma circular é ilustrado na figura 1c que mostra um corte considerado ao longo de uma linha B-B mostrada na figura la. Na figura 1c, a forma circular é representada com um circulo de linha tracejada. Conforme mostrado na figura 1c, o desvio da forma circular alarga um vão 108 que está entre a superfície externa do eixo da roda planetária e a roda planetária 115a e que se afunila em um modo na forma de cunha em direção a uma área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga radial, i.e., a carga na direção y do sistema de coordenadas 199. Na figura 1c, as distribuições espaciais da pressão hidrodinâmica do óleo que suporta a carga radial são representadas com as linhas tracejadas 123 e 124. O suprimento de óleo para a área onde a pressão do óleo hidrodinâmico 123 é formada é facilitado porque o alargamento do vão 108 acima mencionada compensa o estreitamento do vão 108 devido à carga tangencial que empurra a roda planetária 115a para a direção x negativa do sistema de coordenadas 199. Assim, o desvio da forma circular reduz o efeito da carga tangencial sobre a capacidade da região axial 105 de suportar a carga radial. A capacidade da região axial 105 de suportar a carga radial reduz a ovalização acima mencionada da roda planetária 115a. O eixo da roda planetária 101 pode compreender, por exemplo, mas não necessariamente, um canal de suprimento de óleo direcionado tangencialmente, i.e., na direção x, para fornecer óleo ao vão 108. O canal de suprimento de óleo não é mostrado na figura 1c. Além disso, a área que se desvia da forma circular pode compreender uma ranhura axial para o suprimento de óleo e/ou a drenagem de óleo. No entanto, o principio acima descrito não está limitado a quaisquer arranjos específicos de suprimento de óleo.

[0021] Conforme explicado acima, a parte de rolamento 103 do eixo da roda planetária 101 é dividida nas regiões axiais 104-106, de modo que a carga radial não prejudique substancialmente a capacidade das regiões axiais 104 e 106 de suportar a carga tangencial e a carga tangencial não prejudique substancialmente a capacidade da região axial 105 de suportar a carga radial. As superfícies deslizantes das regiões axiais 104 e 106 para suportar a carga tangencial podem ser otimizadas a partir do ponto de vista da carga tangencial. De modo correspondente, a superfície deslizante da região axial 105 para suportar a carga radial pode ser otimizada a partir do ponto de vista da carga radial. Assim, é reduzida uma necessidade por conciliações.

[0022] Deve-se observar que o eixo da roda planetária 101 acima descrito é apenas um exemplo não limitativo, e o comprimento axial de uma parte de rolamento de um eixo da roda planetária pode ser dividido, de várias maneiras, em uma ou mais regiões axiais para suportar a carga tangencial e uma ou mais regiões axiais para suportar a carga radial. Além disso, também é possível que um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa tenha uma mesma forma transversal ao longo de todo o comprimento da parte de rolamento, de modo que a espessura da parte de rolamento seja maior na direção tangencial do que na direção radial.

[0023] As figuras 2a, 2b e 2c ilustram formas transversais ilustrativas para os eixos das rodas planetárias de acordo com as modalidades ilustrativas e não limitativas. A figura 2a ilustra uma forma transversal 216 ilustrativa que se desvia de uma forma circular, de modo que a forma transversal 216 seja elíptica. A forma transversal elíptica 216 tem um eixo principal a e um eixo menor b. A forma circular é representada com um círculo de linha tracejada. Em um caso ilustrativo onde a forma transversal sobre as regiões axiais 104 e 106 mostrada na figura 1a for a forma transversal 216 mostrada na figura 2a, o eixo principal a está paralelo com o eixo x do sistema de coordenadas 199. De modo correspondente, em um caso ilustrativo onde a forma transversal sobre a região axial 105 mostrada na figura 1a for a forma transversal 216 mostrada na figura 2a, o eixo principal a está paralelo com o eixo y do sistema de coordenadas 199. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o eixo principal a é pelo menos 0,05 por mil mais longo do que o eixo menor b. Em um eixo d roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o eixo principal a é pelo menos 0,1 por mil mais longo do que o eixo menor b. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o eixo principal a pelo menos 0,2 por mil mais longo do que o eixo menor b. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o eixo principal a é pelo menos 1 por mil mais longo do que o eixo menor b. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o eixo principal a é pelo menos 10 por mil mais longo do que o eixo menor b.

[0024] A figura 2b ilustra uma forma transversal 217ilustrativa, cujo contorno consiste em dois arcos de circulo 219a e 219b e dois elementos de linha 221a e 221b. Os arcos de circulo 219a e 219b têm o mesmo raio R de curvatura e abrem um para o outro. Os elementos de linha 221a e 221b unem as extremidades do arco de circulo 219a às extremidades do arco de circulo 219b. De modo vantajoso, os elementos de linha 221a e 221b são configurados para unir os arcos de circulo 219a e 219b suavemente, sem formar cantos nos pontos de união entre os elementos de linha e os arcos de circulo. A forma transversal 217 se desvia de uma forma circular, de modo que os centros de curvatura dos arcos de circulo 219a e 219b estejam uma distância Δ separados um do outro. A forma circular é representada com um circulo de linha tracejada. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, a distância Δ é pelo menos 0,1 por mil do raio R. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, a distância Δ é pelo menos 0,2 por mil do raio R. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, a distância Δ é pelo menos 0,4 por mil do raio R. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, a distância Δ é pelo menos 2 por mil do raio R. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, a distância Δ é pelo menos 20 por mil do raio R.

[0025] A figura 2c ilustra uma forma transversal 218 ilustrativa, cujo contorno consiste em dois arcos de circulo 220a e 220b e dois elementos de linha 222a e 222b. Os arcos de circulo 220a e 220b têm o mesmo raio R de curvatura, o mesmo centro de curvatura e um ângulo central igual a. Os elementos de linha 222a e 222b unem as extremidades do arco de circulo 220a às extremidades do arco de circulo 220b. De modo vantajoso, os elementos de linha 222a e 222b são configurados para unir os arcos de circulo 221a e 221b suavemente, sem formar cantos nos pontos de união entre os elementos de linha e os arcos de circulo. A forma transversal 218 se desvia de uma forma circular, de modo que o ângulo central αseja menos do que 180 graus e os dois elementos de linha 222a e 222b estejam dentro de um circulo geométrico que coincide com os arcos de circulo 220a e 220b. Na figura 2c, o circulo geométrico é representado com uma linha tracejada. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o ângulo central αestá na faixa de 30 graus a 140 graus. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o ângulo central α está na faixa de 60 graus a 140 graus. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o ângulo central αestá na faixa de 80 graus a 140 graus. Em um eixo da roda planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, o ângulo central α está na faixa de 100 graus a 140 graus.

[0026] A figura 3 ilustra uma engrenagem planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa. A engrenagem planetária compreende um eixo solar 312, um anel de engrenagem 313, um suporte planetário 314, rodas planetárias e eixos das rodas planetárias que suportam de forma rotativa as rodas planetárias em relação ao suporte planetário 314. O eixo solar 312 compreende uma roda solar e o suporte planetário 314 está disposto para suportar as rodas planetárias, de modo que as rodas planetárias estejam se engatando com a roda solar e com o anel de engrenagem. A roda solar não é mostrada na figura 3. Na figura 3, três das rodas planetárias são indicadas com as referências 315a, 315b e 315c. A roda planetária 315a é apresentada como uma vista em corte parcial, de modo que a figura 3 mostre uma parte de uma vista em corte de um eixo da roda planetária 301 que suporta a roda planetária 315a. Conforme ilustrado na figura 3, os eixos das rodas planetárias não compreendem os elementos de bucha para formar os rolamentos deslizantes juntamente com as rodas planetárias. A forma da superfície externa de cada eixo da roda planetária pode ser, por exemplo, de acordo com quaisquer dos exemplos descritos acima com referência às figuras 1a-1c e/ou às figuras 2a-2c. A engrenagem planetária ilustrada na figura 3 pode ser mais econômica em comparação com uma engrenagem planetária onde os rolamentos deslizantes de rodas planetárias sejam implementados com os elementos de bucha. Uma vantagem dos elementos de bucha é, no entanto, que os elementos de bucha aumentam o diâmetro dos rolamentos deslizantes e, pelo que, o elemento de bucha aumenta as áreas superficiais de suporte de carga e a velocidade de deslizamento.

[0027] Na engrenagem planetária ilustrativa ilustrada na figura 3, o anel de engrenagem 313 é estacionário e o suporte planetário 314 e o eixo solar 312 são giratórios. Também é possível que, por exemplo, o eixo solar seja estacionário e o suporte planetário e o anel de engrenagem sejam giratórios.

[0028] Em uma engrenagem planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, cada roda planetária compreende um elemento de bucha que compreende o material do rolamento, p.ex., o bronze, uma liga adequada à base de alumínio, o metal branco ou o plástico, e é unido ao furo da roda planetária. Dependendo do material do rolamento, o elemento de bucha pode ser feito de um único material ou pode ser um elemento de bucha de duas ou múltiplas camadas. A superfície interna do elemento de bucha constitui uma superfície deslizante da roda planetária para constituir um rolamento deslizante em cooperação com, p.ex., uma superfície de aço de um eixo da roda planetária. Neste caso ilustrativo, cada eixo da roda planetária pode ser, por exemplo, tal como o eixo da roda planetária 301 ilustrado na figura 3. A forma da superfície externa de cada eixo da roda planetária pode ser, por exemplo, de acordo com quaisquer dos exemplos descritos acima com referência às figuras 1a-1c e/ou às figuras 2a-2c. O elemento de bucha pode ser unido ao furo da roda planetária, por exemplo, com um ajuste por contração.

[0029] Em uma engrenagem planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, cada eixo da roda planetária compreende um pino de eixo e uma camada de material deslizante que tenha sido fundida ou de outra forma depositada sobre a superfície do pino de eixo. O material deslizante pode ser, por exemplo, o metal do rolamento, o plástico ou algum outro material que tenha propriedades deslizantes suficientes. Neste caso ilustrativo, a superfície externa da camada do material deslizante constitui uma superfície deslizante do eixo da roda planetária para constituir um rolamento deslizante em cooperação com, p.ex., uma superfície de aço de uma roda planetária. A forma da superfície deslizante acima mencionada pode ser, por exemplo, de acordo com quaisquer dos exemplos descritos acima com referência às figuras 1a-1c e/ou às figuras 2a-2c.

[0030] Em uma engrenagem planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, cada roda planetária compreende uma camada de material deslizante que tenha sido fundida ou de outra forma depositada sobre a superfície do furo da roda planetária. Neste caso ilustrativo, uma superfície da camada do material deslizante constitui uma superfície deslizante da roda planetária para constituir um rolamento deslizante em cooperação com, p. ex., uma superfície de aço de um eixo da roda planetária. Neste caso ilustrativo, cada eixo da roda planetária pode ser, por exemplo, tal como o eixo da roda planetária 301 ilustrado na figura 3. A forma da superfície externa de cada eixo da roda planetária pode ser, por exemplo, de acordo com quaisquer dos exemplos descritos acima com referência às figuras 1a-1c e/ou às figuras 2a-2c.

[0031] Em uma engrenagem planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, as rodas planetárias e os eixos das rodas planetárias são feitos de aço, de modo que as superficies deslizantes tanto das rodas planetárias quanto dos eixos das rodas planetárias sejam superficies de aço. Em muitos casos, as superficies de aço proporcionam propriedades tribológicas suficientes, se as superficies forem suficientemente lisas. A forma da superfície externa de cada eixo da roda planetária pode ser, por exemplo, de acordo com quaisquer dos exemplos descritos acima com referência às figuras 1a-1c e/ou às figuras 2a-2c.

[0032] Em uma engrenagem planetária de acordo com uma modalidade ilustrativa e não limitativa, as rodas planetárias são feitas de aço e os eixos das rodas planetárias são feitos de ferro fundido, de modo que as superfícies deslizantes das rodas planetárias sejam superfícies de aço e as superfícies deslizantes dos eixos das rodas planetárias sejam superfícies de ferro fundido. O ferro fundido possui propriedades tribológicas vantajosas devido à grafite contida pelo ferro fundido. A forma da superfície externa de cada eixo da roda planetária pode ser, por exemplo, de acordo com quaisquer dos exemplos descritos acima com referência às figuras 1a-1c e/ou às figuras 2a-2c.

[0033] Deve-se observar que os arranjos de rolamentos deslizantes descritos acima são apenas exemplos não limitativos e que o princípio descrito acima com referência às figuras 1a-1c e/ou às figuras 2a-2c é aplicável com diferentes arranjos de rolamentos deslizantes, i.e., a aplicabilidade do principio não está limitada a quaisquer arranjos de rolamentos deslizantes particulares.

[0034] Os exemplos específicos proporcionados na descrição dada acima não devem ser interpretados como limitando o escopo e/ou a aplicabilidade das reivindicações associadas. As listas e os grupos de exemplos proporcionados na descrição dada acima não são exaustivos, a menos que explicitamente indicado de outra forma.

Claims

Eixo da roda planetária (101) para uma engrenagem planetária, o eixo da roda planetária compreendendo:
- - partes de extremidade (102a, 102b) conectáveis a um suporte planetário da engrenagem planetária, e
- - uma parte de rolamento (103) axialmente entre as partes de extremidade, sendo a parte de rolamento adequada para atuar como um rolamento deslizante em cooperação com uma roda planetária da engrenagem planetária,
caracterizado por, sobre uma ou mais primeiras regiões axiais (104,106) da parte de rolamento, uma forma transversal (216-218) da parte de rolamento se desviar de uma forma circular, de modo que uma espessura da parte de rolamento em uma primeira direção (x) seja maior do que a espessura da parte de rolamento em uma segunda direção (y) perpendicular à primeira direção, o desvio da forma circular sobre as uma ou mais primeiras regiões axiais sendo adequado para alargar um vão (107) que está entre uma superfície de rolamento curva da parte de rolamento e a roda planetária e se afunilando em um modo na forma de cunha em direção a uma área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga na primeira direção, quando o eixo da roda planetária estiver suportando a roda planetária.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela espessura da parte de rolamento na primeira direção ser pelo menos 0,05 por mil maior do que a espessura da parte de rolamento na segunda direção, sobre as uma ou mais primeiras regiões axiais da parte de rolamento.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela forma transversal (216-218) da parte de rolamento se desviar da forma circular, sobre uma ou mais segundas regiões axiais (105) da parte de rolamento não se sobrepondo com as uma ou mais primeiras regiões axiais (104,105) da parte de rolamento, de modo que a espessura da parte de rolamento na segunda direção (y) seja maior do que a espessura da parte de rolamento na primeira direção (x),o desvio da forma circular sobre as uma ou mais segundas regiões axiais sendo adequado para alargar um vão (108) que está entre a parte de rolamento e a roda planetária e se afunilando em um modo na forma de cunha em direção a uma área onde a pressão hidrodinâmica do óleo é formada para suportar a carga na segunda direção.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo eixo da roda planetária compreender duas regiões axiais, cada uma sendo similar a cada uma das uma ou mais primeiras regiões axiais, e a segunda região axial (105) da parte de rolamento estar entre as duas regiões axiais (104,106) da parte de rolamento.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela espessura da parte de rolamento na segunda direção ser pelo menos 0,05 por mil maior do que a espessura da parte de rolamento na primeira direção, sobre as uma ou mais segundas regiões axiais da parte de rolamento.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela espessura da parte de rolamento na segunda direção ser pelo menos 0,05 por mil maior do que a espessura da parte de rolamento na primeira direção, sobre as uma ou mais segundas regiões axiais da parte de rolamento.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela forma transversal (216) da parte de rolamento se desviar da forma circular, de modo que a forma transversal da parte de rolamento seja elíptica.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por um eixo principal da forma transversal elíptica da parte de rolamento ser pelo menos 0,05 por mil mais longo do que um eixo menor da forma transversal elíptica da parte de rolamento.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela forma transversal (217, 218) da parte de rolamento se desviar da forma circular, de modo que um contorno da forma transversal da parte de rolamento consista em dois arcos de círculo (219a, 219b, 220a, 220b) tendo o mesmo raio (R) de curvatura e abrindo um para o outro e em dois elementos de linha (221a, 221b, 222a, 222b) unindo as extremidades de um primeiro dos arcos de círculo às extremidades de um segundo dos arcos de círculo.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos dois elementos de linha (221a, 221b, 222a, 222b) serem configurados para unir os dois arcos de círculo sem formar cantos nos pontos de união entre os dois elementos de linha e os dois arcos de circulo.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos centros de curvatura dos dois arcos de circulo(219a, 219b) estarem uma distância (Δ) separados um do outro.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelos centros de curvatura dos dois arcos de circulo (219a,219b) estarem uma distância (Δ) separados um do outro.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela distância ser pelo menos 0,1 por mil do raio de curvatura dos arcos de circulo.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelos dois arcos de circulo (220a, 220b) terem um mesmo centro de curvatura e um ângulo central igual (α) menor do que 180 graus e os dois elementos de linha (222a, 222b) estarem dentro de um circulo geométrico que coincide com os dois arcos de circulo.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo ângulo central (α) estar na faixa de 30 graus a 140 graus.
Eixo da roda planetária, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo eixo da roda planetária compreender um pino de eixo (109) cujas partes de extremidade são as partes de extremidade do eixo da roda planetária e um elemento de bucha (110) circundando o pino de eixo e tendo uma superfície externa adequada para atuar como o rolamento deslizante em cooperação com a roda planetária da engrenagem planetária, a forma transversal da parte de rolamento do eixo da roda planetária sendo uma forma transversal da superfície externa do elemento de bucha.
Engrenagem planetária, caracterizada por compreender:
- - um eixo solar (112, 312) compreendendo uma roda solar (111),
- - um anel de engrenagem (113, 313),
- - um suporte planetário (114, 314),
- - rodas planetárias (115a, 115b, 315a, 315b, 315c) engatando com a roda solar e com o anel de engrenagem, e
- - eixos das rodas planetárias (101, 301) como definidos na reivindicação 1 e suportando de modo rotativo as rodas planetárias em relação ao suporte planetário, os eixos das rodas planetárias sendo dispostos de modo que a segunda direção de cada eixo da roda planetária seja uma direção radial da roda solar.