BR102019028011A2

BR102019028011A2 - Trem de engrenagem planetário.

Info

Publication number: BR102019028011A2
Application number: BR102019028011-5A
Authority: BR
Inventors: Randall L. Long; Danny G. Voth; Kyle K. Mckinzie
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-10-20
Also published as: CN111810590A; US20200325980A1; DE102020202852A1; US10907726B2

Abstract

um trem de engrenagem planetário que compreende uma engrenagem solar, uma engrenagem de anel, uma engrenagem planetária posicionada entre a engrenagem solar e a engrenagem de anel para que girem em torno da engrenagem solar, um suporte planetário, um pino planetário ao qual a engrenagem planetária é acoplada para rotação em torno do pino planetário e um pino de retenção posicionado no pino planetário e no suporte planetário, de modo que acople o pino planetário ao suporte planetário.

Description

TREM DE ENGRENAGEM PLANETÁRIO.

Campo da Descrição

[001] A presente descrição se refere a um trem de engrenagem planetário, em particular, à retenção de um pino planetário em um suporte planetário.

Fundamentos da Descrição

[002] Um trem de engrenagem planetário compreende uma engrenagem solar, uma engrenagem de anel, um número de engrenagens planetárias posicionadas entre a engrenagem solar e a engrenagem de anel para que girarem em torno da engrenagem solar e um suporte planetário ao qual as engrenagens são acopladas. Em alguns exemplos, o trem de engrenagem planetário compreende um pino planetário para cada engrenagem planetária. Os pinos planetários são acoplados ao suporte planetário. Cada engrenagem planetária é acoplada e rotaciona em torno de um dos respectivos pinos planetários.

Sumário da Descrição

[003] De acordo com um aspecto da presente descrição, um trem de engrenagem planetário compreende uma engrenagem solar rotável em torno de um eixo geométrico de rotação, uma engrenagem de anel, uma engrenagem planetária posicionada entre a engrenagem solar e a engrenagem de anel para que girem em torno da engrenagem solar, um suporte planetário, um pino planetário ao qual a engrenagem planetária é acoplada para rotação em torno do pino planetário, um pino de retenção posicionado no pino planetário e o suporte planetário em um arranjo de retenção, de modo que acople o pino planetário ao suporte planetário, e um assento. O assento é posicionado em um furo interno do suporte planetário que circunda o eixo geométrico de rotação. O assento é posicionado em registro com o pino de retenção para que o pino de retenção se assente contra o assento bloqueando o escape do pino de retenção do arranjo de retenção.

[004] As características acima e outras serão evidentes a partir da descrição a seguir e dos desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

[005] A descrição detalhada dos desenhos se refere às figuras anexas nas quais:
a FIG. 1 é uma vista em perspectiva mostrando um trem de engrenagem planetário;
a FIG. 2 é uma vista em perspectiva explodida mostrando o trem de engrenagem planetário;
a FIG. 3 é uma vista seccional, tomada ao longo das linhas 3-3 da FIG. 1 mostrando um pino de retenção em um arranjo de retenção, de modo que acople um pino planetário a um suporte planetário do trem de engrenagem planetário;
a FIG. 4 é uma vista seccional mostrando uma modalidade alternativa; e
a FIG. 5 é uma vista seccional mostrando uma outra modalidade alternativa.

Descrição Detalhada dos Desenhos

[006] Com referência às figuras 1-3, é mostrado um trem de engrenagem planetário 10. O trem de engrenagem 10 compreende uma engrenagem solar 12, uma engrenagem de anel 14, engrenagens planetárias 16 (por exemplo, quatro) e um suporte planetário 18. A engrenagem solar 12 é posicionada em um furo interno 19 do suporte planetário 18 e rotável em torno de um eixo geométrico de rotação 20. As engrenagens planetárias 16 são posicionadas entre e se engrenam com uma ou ambas da engrenagem solar 12 e engrenagem de anel 14 e giram em torno da engrenagem solar 12. Ilustrativamente, as engrenagens planetárias 16 se engrenam com a engrenagem solar 12 e a engrenagem de anel 14 e são posicionadas uniformemente em torno do eixo geométrico 20. As engrenagens planetárias 16 são montadas no suporte planetário 18 de maneira que promova a facilidade de montagem e desmontagem.

[007] O trem de engrenagem 10 compreende dois mancais 22a, 22b (por exemplo, do tipo mancal de esferas) que localizam a engrenagem solar 12. O furo interno 19 circunda o eixo geométrico 20 e os mancais 22a, 22b circundam o eixo geométrico 20 e são posicionados no furo interno 19 axialmente em ambos os lados da engrenagem solar 12 em contato com a mesma em relação ao eixo geométrico de rotação 20. Um anel de retenção 23 é posicionado em uma ranhura anular 24 do suporte planetário 18 para reter os mancais 22a, 22b e a engrenagem solar 12 axialmente no lugar em relação ao eixo geométrico 20. Os mancais 22a, 22b são posicionados radialmente entre a engrenagem solar 12 e o suporte planetário 18 em relação ao eixo geométrico 20. Ilustrativamente, o suporte planetário 18 é posicionado radialmente nos mancais 22a, 22b em relação ao eixo geométrico 20.

[008] O trem de engrenagem 10 compreende O-rings 25. Cada O-ring 25 é posicionado no furo interno 19 entre a engrenagem solar 12 e um respectivo mancal 22a, 22b. Os O-rings 25 são compressíveis, permitindo que a engrenagem solar 12 flutue um pouco (os O-rings 25 são mostrados em uma configuração nominal para facilitar a ilustração). Os O-rings 25 podem ser feitos de um material elastomérico.

[009] As engrenagens planetárias 16 são acopladas rotavelmente ao suporte planetário 18. O trem de engrenagem 10 compreende um pino planetário 26 para cada engrenagem planetária 16 (por exemplo, existem quatro pinos planetários 26, um para cada engrenagem planetária 16). Cada engrenagem planetária 16 é acoplada ao respectivo pino planetário 26 do trem de engrenagem 10 para rotação em torno do pino planetário 26. Um mancal 28 (por exemplo, mancal de agulha) é posicionado entre a engrenagem planetária 16 e o pino planetário 26 para rotação da engrenagem planetária 16 em torno do pino planetário 26 e um eixo geométrico de rotação planetário 30 do pino planetário 26. Uma arruela de empuxo 32 é posicionada em ambos os lados da engrenagem planetária 16 e do mancal associado 28, de modo que a arruela 32 seja posicionada axialmente entre uma porção respectiva do suporte planetário 18 e da engrenagem planetária 16 e do mancal associado 28.

[0010] Cada pino planetário 26 é acoplado ao suporte planetário 18 por um respectivo pino de retenção 34 do trem de engrenagem 10 (por exemplo, há quatro pinos de retenção 28, um único para cada pino planetário 26). O pino de retenção 34 é posicionado no pino planetário 26 e o suporte planetário 18 em um arranjo de retenção de modo que acople o pino planetário 26 para o suporte planetário 18 contra o movimento axial e rotacional em relação ao mesmo em relação ao eixo geométrico planetário 30. Ilustrativamente, o pino de retenção único 34 é o único pino de retenção que acopla o pino planetário 26 ao suporte planetário 18, minimizando a contagem de peças. Mais geralmente, o pino de retenção único 34 é o único mecanismo de retenção que acopla o pino planetário 26 ao suporte planetário 18.

[0011] O mancal 22a compreende um assento 35. O mancal 22a juntamente com o assento 35 são posicionados no furo interno 19 e circundam o eixo geométrico 20. O mancal 22a juntamente com o assento 35 são posicionados em registro com o pino de retenção 34 para o pino de retenção 34 se assentar contra o assento 35 bloqueando o escape do pino de retenção 34 do arranjo de retenção e, assim, bloqueando o desacoplamento do pino planetário 26 do suporte planetário 18. O mancal 22a compreende um canalete externo 36 e o canalete externo 36 compreende o assento 35. Uma superfície externa do canalete externo 36 provê o assento 35.

[0012] O pino de retenção 34 é posicionado em um orifício 37 do pino planetário 26 e um orifício 38 do suporte planetário 18 para acoplar o pino planetário 26 ao suporte planetário 18. Em relação ao eixo geométrico 20, cada orifício 37, 38 se estende radialmente, de modo que o pino de retenção 34 se estenda radialmente nos orifícios 37, 38. Como tal, os orifícios 37, 38 são orifícios radiais. Ambos os orifícios 37, 38 podem ser aqui referidos como orifícios para pinos.

[0013] O suporte planetário 18 é posicionado nos mancais 22a, 22b. Por exemplo, o suporte planetário 18 é posicionado no canalete externo 36 dos mancais 22a, 22b. O orifício 38 do suporte planetário 18 é um orifício transpassante. O assento 35 do mancal 22a é posicionado radialmente no orifício 38 para contato com o pino de retenção 34. O canalete externo 36 do mancal 22a cobre o orifício 38 do suporte planetário 18. Os orifícios 37, 38 e o assento 35 do mancal 22a são alinhados radialmente um com o outro em relação ao eixo geométrico de rotação 20.

[0014] O pino de retenção 34 é móvel radialmente dentro dos orifícios 37, 38 no arranjo de retenção. Durante a operação do trem de engrenagem 10, a força centrífuga impulsiona o pino de retenção 34 radialmente para fora em relação ao eixo geométrico 20, longe do assento 35 do mancal 22a, em contato com um batente 40. Durante a não operação do trem de engrenagem 10, dependendo da localização do pino planetário 26 em torno do eixo geométrico 20, a gravidade pode impulsionar o pino de retenção 34 radialmente para dentro em relação ao eixo geométrico 20 em contato com o assento 35 da face externa 36 do mancal 22a.

[0015] Ilustrativamente, o orifício 37 do pino planetário 26 é um orifício transpassante radial de múltiplos diâmetros. O orifício 37 compreende uma primeira porção radial 42 tendo um primeiro diâmetro 44 e uma segunda porção radial 46 posicionada radialmente para fora a partir da primeira porção em relação ao eixo geométrico 20 e tendo um segundo diâmetro 48 menor que o primeiro diâmetro 44. O pino de retenção 34 é posicionado na primeira porção 42. A segunda porção 46 é configurada para receber uma ferramenta 50, representada por uma seta (por exemplo, uma chave de fenda), para remover o pino de retenção 34 da primeira porção 42 durante, por exemplo, a desmontagem.

[0016] O batente 40 é posicionado radialmente entre a primeira porção 42 e a segunda porção 46 para limitar o movimento radialmente para fora do pino de retenção 34. Tal movimento radial para fora pode ser induzido através da força centrífuga durante o funcionamento ou a gravidade durante o não funcionamento. O batente 40 é configurado, por exemplo, como um ressalto do orifício 37.

[0017] O pino planetário 26 compreende um orifício de verificação 52. O orifício de verificação 52 intersecta o orifício 37 de modo que seja posicionado em comunicação com o mesmo para inspeção do pino de retenção 34 no orifício 37 através do orifício de verificação 52. Ilustrativamente, o orifício de verificação 52 é um orifício de verificação axial que se estende axialmente a partir de uma extremidade axial 54 do pino planetário 26 até o orifício 37 do pino planetário 26. O orifício de verificação 52 pode ser usado para verificar se o pino de retenção 34 está no lugar.

[0018] O pino planetário 26 compreende uma passagem de lubrificante 56. A passagem de lubrificante 56 é provida para prover lubrificante (por exemplo, óleo) aos componentes do trem de engrenagem 10. O orifício de pino 37 é posicionado, por exemplo, axialmente entre a passagem de lubrificante 56 e o orifício de verificação 52.

[0019] Em uma modalidade, a passagem de lubrificante 56 e o orifício 37 são separados um do outro por uma parede interna do pino planetário 26, com um plugue 58 (por exemplo, esfera de aço) posicionado em uma abertura 60 da passagem 56 por um ajuste de interferência 58 com a passagem 56. A abertura 60 e a passagem 56 são formadas (por exemplo, perfuradas) a partir da extremidade do pino planetário 26 com a abertura 60.

[0020] Com referência à FIG. 4, em uma outra modalidade, a passagem de lubrificante 56 intersecta o orifício de pino 37, com a abertura 60 posicionada próximo ao orifício de pino 37. Nesse caso, a passagem de lubrificante pode ser formada (por exemplo, perfurada) a partir do lado oposto do pino planetário 26. Em particular, uma ferramenta (por exemplo, ferramenta de perfuração) pode ser inserida através do orifício de verificação 52 e do orifício de pino 37 para formar a passagem de lubrificante 56 no pino planetário 26. O plugue 58 pode ser posicionado na abertura 60 da passagem 56 por um encaixe de interferência com a passagem 56 (diâmetro do plugue sugestivo de ajuste de interferência). Em outras modalidades, o plugue 58 pode ser omitido e o pino de retenção 23 pode ser usado para obstruir pelo menos parcialmente a abertura 60 (algum vazamento da passagem de lubrificante 56 através da abertura 60 pode ser aceitável).

[0021] Voltando-se à FIG. 3, o uso do pino de retenção único 34 para o pino planetário 26 promove a facilidade de montagem e desmontagem do pino planetário 26 para o suporte planetário 18. Durante a montagem, o mancal 22b é instalado no furo interno 19 do suporte planetário 18, e a engrenagem planetária 16, o mancal 28 e as arruelas 32 são instaladas em um espaço receptor planetário 62 do suporte planetário 18. O pino planetário 26 é inserido no suporte planetário 18, na engrenagem planetária 16, no mancal 28 e nas arruelas 32. Dependendo do comprimento do pino de retenção 34, a engrenagem solar 12 pode ser instalada antes ou depois da instalação do pino de retenção 34. Ilustrativamente, o pino de retenção 34 é instalado antes da instalação da engrenagem solar 12 e do mancal 22a, dado o comprimento do pino de retenção 34. O pino de retenção 34 é inserido a partir do furo interno 19 nos orifícios de pino 37, 38. A engrenagem solar 12 e o mancal 22a são então inseridos no furo interno 19, com o mancal 22a provendo o assento 35 para o pino de retenção 34. Em outras modalidades, com um pino de retenção mais curto 34, a engrenagem solar 12 e o mancal 22b podem ser instalados no furo interno 19, seguido pela inserção do pino de retenção 34 nos orifícios 37, 38 e então a instalação do mancal 22a. A desmontagem pode seguir um processo inverso. A ferramenta 50 pode ser inserida no orifício 37 para empurrar o pino de retenção 34 para fora dos orifícios 37, 38 no furo interno 19 para remover o pino de retenção 34. O uso do pino de retenção único 34 pode evitar a necessidade de múltiplas ferramentas para montar e desmontar o pino planetário 26 no e a partir do suporte planetário 18.

[0022] Com referência à FIG. 5, de acordo com outra modalidade, o assento 35 pode ser provido por uma luva 70. Em alguns exemplos do trem de engrenagem 10, um ou ambos dos mancais 22a, 22b podem não ser necessários para localizar a engrenagem solar 12. Em um caso onde o mancal 22a não seja necessário para localizar a engrenagem solar 10, a luva 70 pode substituir o mancal 22a para prover o assento 35 para o pino de retenção 34. A luva 70 pode circundar o eixo geométrico 20 e compreender uma superfície externa anular que compreende o assento 35. A luva 70 pode ser posicionada no furo interno 19 em contato com o suporte planetário 18 no orifício 38. A luva 70 pode cobrir ou parcialmente cobrir o orifício 38 para o contato entre o assento 35 e o pino de retenção 34.

[0023] O trem de engrenagem 10 pode ser usado em uma ampla variedade de contextos. Por exemplo, o trem de engrenagem 10 pode ser usado no eixo de rodas de um veículo (não mostrado). O veículo pode ser, por exemplo, uma máquina de construção (por exemplo, carregador com tração nas quatro rodas), uma máquina florestal ou uma máquina agrícola, para citar alguns exemplos.

[0024] Embora o acima descrito descreva modalidades de exemplo da presente descrição, esses relatos não devem ser vistos em um sentido limitante. Em vez disso, outras variações e modificações podem ser feitas sem se afastar do escopo e espírito da presente descrição, conforme definido nas reivindicações anexas.

Claims

Trem de engrenagem planetário, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma engrenagem solar rotável em torno de um eixo geométrico de rotação,
uma engrenagem de anel,
uma engrenagem planetária posicionada entre a engrenagem solar e a engrenagem de anel para girar em torno da engrenagem solar,
um suporte planetário compreendendo um furo interno circundando o eixo geométrico de rotação,
um pino planetário ao qual a engrenagem planetária é acoplada para rotação em torno do pino planetário,
um pino de retenção posicionado no pino planetário e o suporte planetário em um arranjo de retenção, de modo que acople o pino planetário ao suporte planetário, e
um assento posicionado no furo interno em registro com o pino de retenção para que o pino de retenção se assente contra o assento bloqueando o escape do pino de retenção do arranjo de retenção.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um mancal posicionado no furo interno entre a engrenagem solar e o suporte planetário, em que o mancal compreende o assento.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o mancal compreende um canalete externo e o canalete externo compreende o assento.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pino de retenção é assentado no assento.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a posicionado em um orifício transpassante radial do suporte planetário e o assento é posicionada radialmente no orifício transpassante radial do suporte planetário.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pino de retenção é posicionado em um orifício radial do pino planetário e um orifício transpassante radial do suporte planetário e no orifício radial do pino planetário, no orifício transpassante radial do suporte planetário e o assento é alinhado radialmente um ao outro em relação ao eixo geométrico de rotação.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende um mancal posicionado no furo interno entre a engrenagem solar e o suporte planetário, em que o mancal compreende o assento.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o orifício radial do pino planetário é um orifício transpassante radial de múltiplos diâmetros, compreendendo uma primeira porção radial tendo um primeiro diâmetro e uma segunda porção radial posicionada radialmente para fora da primeira porção e tendo um segundo diâmetro menor que o primeiro diâmetro, o pino de retenção é posicionado na primeira porção e a segunda porção é configurada para receber uma ferramenta para remover o pino de retenção da primeira porção.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o orifício transpassante radial do pino planetário compreende um ressalto entre a primeira porção e a segunda porção para limitar o movimento radialmente para fora do pino de retenção.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o pino planetário compreende um orifício de verificação axial que se estende axialmente a partir de uma extremidade axial do pino planetário ao orifício radial do pino planetário para inspeção do pino de retenção no orifício radial do pino planetário através do orifício de verificação axial.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pino planetário compreende um orifício de múltiplos diâmetros compreendendo uma primeira porção tendo um primeiro diâmetro e uma segunda porção tendo um segundo diâmetro menor que o primeiro diâmetro, o pino de retenção é posicionado na primeira porção, e a segunda porção é configurada para receber uma ferramenta para remover o pino de retenção da primeira porção.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o orifício de múltiplos diâmetros compreende um batente posicionado radialmente entre a primeira porção e a segunda porção para limitar radialmente para fora o movimento do pino de retenção.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o pino planetário compreende um orifício de verificação em comunicação com o orifício de múltiplos diâmetros para inspeção do pino de retenção no orifício de múltiplos diâmetros através do orifício de verificação.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pino planetário compreende um orifício de pino no qual o pino de retenção é posicionado e um orifício de verificação que intersecta o orifício de pino para inspeção do pino de retenção no orifício de pino.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o pino planetário compreende uma passagem lubrificante, e o orifício de pino é posicionado axialmente entre o orifício de verificação e a passagem de lubrificante.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pino planetário compreende uma passagem de lubrificante e um orifício no qual o pino de retenção é posicionado e que intersecta a passagem de lubrificante.
Trem de engrenagem planetário de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pino de retenção é o único pino de retenção que acopla o pino planetário ao suporte planetário.