CN100554724C - 齿轮安装件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种齿轮安装件，其具有基本垂直于行星轮架(12)延伸并能够在负载下从初始位置径向偏移的心轴(11)。心轴和行星轮架具有大体截头锥形的抵靠表面(23，24)，所述抵靠表面的法线基本通过心轴的突出部分的质心，并且在心轴的初始位置中在所述抵靠表面之间有间隙。

Description

齿轮安装件
技术领域
本发明涉及齿轮安装件。
背景技术
主要涉及安装行星齿轮及其行星齿轮传动，尽管还可以应用到其它形式的平行轴齿轮系。
已知借助“柔性销”从行星轮架的侧部以悬臂方式安装行星齿轮。一个示例在US-A3303713中示出。从该文献的图1可见，这些销通过弯曲来平衡负载。这可以非常有效，但是在峰值或过载情况下销弯曲应力很高。因此，一直以来的趋势是通过增大销直径来加强销，这降低了它们的柔性并由此降低了平衡正常负载的灵敏度。
发明内容
从一个方面，本发明包括一种齿轮安装件，其具有基本垂直于行星轮架延伸并能够在负载下从初始位置径向偏移的心轴，其特征在于，所述心轴和行星轮架具有大体截头锥形的抵靠表面，所述抵靠表面的法线基本通过所述心轴从所述行星轮架以悬臂方式伸出的突出部分的质心，并且在所述心轴的初始位置中在所述抵靠表面之间有间隙。
间隙的设置提供了对上述问题的出乎意料的简单的解决方案。间隙的存在意味着在预定加载范围即正常负载范围期间，心轴将仅受到弯曲应力，但一旦达到预定径向负载，则心轴将弯曲到一定程度使得锥形抵靠表面接触，而产生从行星轮架直到心轴的反作用负载，由此心轴受到张紧和弯曲应力，从而可以抵抗具有可接受应力水平的过载的损伤后果。另外，对于特定的心轴构造，可以通过间隙的尺寸来容易地确定这种反作用负载出现时的负载。
于是，在一个优选实施例中，所述间隙的尺寸足以使得所述心轴能够直到预定负载都只受到弯曲应力，并且所述间隙的尺寸使得当达到或超过所述预定负载时，所述抵靠表面接合以产生反作用负载，由此所述心轴受到张紧和弯曲的应力。
所述心轴优选包括径向内构件和外构件，所述心轴抵靠表面位于所述外构件上。方便地，所述内构件是张紧螺栓，该张紧螺栓在某些构造中可以被套管围绕。所述行星轮架可以包括环或大体环形嵌入件，所述环或大体环形嵌入件在所述行星轮架上限定形成所述抵靠表面。此布置的一个优点是可以构造环或嵌入件的范围来允许不同的间隙尺寸。将认识到在未加载情况下，外构件和内构件与行星轮架之间的接合使得外构件保持离开行星轮架预定量。
本发明还优选包括一种齿轮箱，其包括一个或多个如上所述的齿轮安装件。
附图说明
本发明可以以各种方式进行，现在将参照附图作为示例来描述具体实施例，附图中：
图1是通过齿轮安装件的第一实施例的竖直剖视图；
图2是对应于图1的视图，但是具有不同的心轴构造；
图3是对应于图1的视图，其具有一体的行星轮架；以及
图4是对应于图2的视图，其具有一体的行星轮架。
具体实施方式
在图1中，行星齿轮10共轴安装在总体示为11的心轴上以从行星轮架侧向突出。行星齿轮10和心轴11(当后者处于松弛状态时)的公共轴线以13示出，而心轴11的悬臂部分的质心以14示出。
心轴11包括由螺母16固定到行星轮架12及其套筒17的螺栓15。行星齿轮10通过总体以18示出的轴承组件安装到套管17上。在其远离行星轮架12的端部19处，套管17具有向内突出的环形凸缘，该环形凸缘的尺寸确定为在螺栓15上形成摩擦配合，并且该环形凸缘具有牢固保持套管17的头部20。
行星轮架12包括环形嵌入件21，该嵌入件21形成行星轮架12的围绕螺栓15的一部分。
管17的面对嵌入件21的端部22和嵌入件21形成有相应的截头锥形抵靠表面23、24，这两个表面在正常或未加载位置中由间隙25隔开。
在行星轮的正常加载期间，所施加的负载(如图1中的A所示)被引向质心14，销15将以本领域技术人员已知且具体结合US-A--3303713的图1所述的方式弯曲，该文献的说明通过引用而结合到本文中。
在此情况下，心轴上的应力仅仅是弯曲的，这是期望的以允许心轴用作真正的柔性销来适应行星齿轮10的偏转，同时保持行星齿轮10的轴线和未加载轴线13的平行度。
但是，当到达特定的预定负载时，心轴13的偏转将使得截头锥形抵靠表面23和24进行接触而产生由箭头B所示的反作用负载(过载点处的反作用)，这又在质心14处产生矢量负载C、D。然后心轴变成在张紧和弯曲两者中受到应力，以抵抗过载并由此防止对整个齿轮箱的损伤。
如上所述，间隙25的预设尺寸确定了表面23、24将抵靠的负载，并由此确定了心轴11的弯曲程度，这可以在心轴仅仅受到弯曲应力时的正常工作中出现。如图1中的E所示，间隙尺寸控制组件刚度增大时的负载点。
图2示出一个替代实施例，其中螺栓15包括中央螺栓26和外管27。图3和4基本上分别对应于图1和2，但是代替嵌入件，行星轮架12是一体形成的并具有在环28上形成的抵靠表面24。在图4中，螺栓26拧入到管27，而非如图2中只是由螺母29保持在其上。
在一些布置中，环21可以省去，而将抵靠表面23直接形成在行星轮架12上，但是环的使用使得能够使用硬化或以其它方式适当处理过的材料。

Claims (8)

1.一种齿轮安装件，具有基本垂直于行星轮架延伸并能够在负载下从初始位置径向偏移的心轴，其特征在于，所述心轴和行星轮架具有大体截头锥形的抵靠表面，所述抵靠表面的法线基本通过所述心轴从所述行星轮架以悬臂方式伸出的突出部分的质心，并且在所述心轴的初始位置中在所述抵靠表面之间有间隙。
2.根据权利要求1所述的齿轮安装件，其中所述间隙的尺寸足以使得所述心轴能够直到预定负载都只受到弯曲应力。
3.根据权利要求2所述的齿轮安装件，其中所述间隙的尺寸足以使得当达到或超过所述预定负载时，所述抵靠表面将接合以产生反作用负载，由此所述心轴受到张紧和弯曲的应力。
4.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮安装件，其中所述心轴包括径向内构件和外构件，并且其中所述心轴抵靠表面位于所述外构件上。
5.根据权利要求4所述的齿轮安装件，其中所述内构件是张紧螺栓。
6.根据权利要求5所述的齿轮安装件，其中所述张紧螺栓被呈套管形式的所述外构件围绕。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的齿轮安装件，其中所述行星轮架包括环或大体环形嵌入件，所述环或大体环形嵌入件在所述行星轮架上限定形成所述抵靠表面。
8.一种齿轮箱，包括一个或多个根据前述权利要求中任一项所述的齿轮安装件。
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