CN102308124A - 带有锥形柔性销的齿轮组件 - Google Patents
带有锥形柔性销的齿轮组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102308124A CN102308124A CN2009801562906A CN200980156290A CN102308124A CN 102308124 A CN102308124 A CN 102308124A CN 2009801562906 A CN2009801562906 A CN 2009801562906A CN 200980156290 A CN200980156290 A CN 200980156290A CN 102308124 A CN102308124 A CN 102308124A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- planet pin
- planetary
- equipment according
- planetary pinion
- intermediate portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001573 adamantine Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
- F16H57/082—Planet carriers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/2809—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with means for equalising the distribution of load on the planet-wheels
- F16H1/2836—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with means for equalising the distribution of load on the planet-wheels by allowing limited movement of the planets relative to the planet carrier or by using free floating planets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
一种周转齿轮组件，具有安装在承载板上的有齿中心太阳齿轮单元以及以转矩传递关系围绕中心太阳齿轮的多个行星齿轮组。每个所述行星齿轮组具有由行星齿轮轴支承的有齿行星齿轮，所述行星齿轮轴的第一端部从承载板以悬臂方式伸出。行星齿轮轴的第二端部支承行星齿轮。行星齿轮轴的双锥形凹进中间部分允许轴的挠曲，以便允许行星齿轮轴的弹性偏转同时在行星齿轮组之间分配载荷。中间部分的外周具有一对形成于第一端部和第二端部之间的隔开的向外凸出的突起。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮组件，并且更具体地涉及能够被使用在齿条-小齿轮系统以及其他此类工业应用中的行星齿轮组。
背景技术
行星齿轮系统被广泛用于各种工业环境中。在这种布置中，旋转输入部通常为太阳齿轮形式。多个行星齿轮围绕太阳齿轮安装，以通过相应齿的相互啮合从太阳齿轮接收旋转力。传统上，行星齿轮被安装在旋转行星齿轮区域上，并且输出元件通常为环形齿轮形式。
除了太阳齿轮和多个行星齿轮以外，典型的周转齿轮或行星齿轮系统使用设有内齿的环形齿轮。太阳齿轮位于行星架上，行星齿轮与太阳齿轮啮合并且环形齿轮围绕行星齿轮和太阳齿轮运动。典型地，环形齿轮与所有的行星齿轮都啮合。因此，每个行星齿轮与太阳齿轮和环形齿轮同时啮合并且不与任何一个其它的行星齿轮啮合，而环形齿轮和太阳齿轮各与所有的行星齿轮啮合。所有的行星齿轮被安装到处于相互平行关系的轴，理想的是在旋转期间保持这种平行的关系。在安装在行星架上的行星齿轮、太阳齿轮和环形齿轮这三个部件组中，典型地其中一个被保持固定而其他的旋转，利用输入一个旋转部件的旋转动力以给定角速度和转矩旋转，且利用从另一个旋转部件得到的动力以改变的转矩和速度旋转，该改变的转矩和速度以齿轮比与第一个旋转部件的线性地或相反地相关。
在行星齿轮系统和非行星齿轮系统的所有齿轮系统中，共同的问题是两个齿轮在其轮齿啮合时的未对准(misalignment)。当齿轮的旋转轴线未完全平行时，轮齿的局部接触在轮齿的一个端部引起膨胀应力和接触应力。理论上，由于未对准，齿轮组件输出的潜在动力损失能够达到百分之三十或者更高。不平行的状态引起诸多严重的问题，如过度磨损、增加摩擦、增加噪声以及齿轮齿上较高的应力，该应力引起金属疲劳。
在带有四个或更多个齿轮的行星齿轮组件中产生的另一个问题是载荷齿轮之间的载荷分布。为了更好的近似均布载荷，一种建议的方法是允许行星齿轮轴的塑性变形和提供“柔性安装”。由于行星架在载荷下变形，仍然有别的问题出现，当齿轮受到最大载荷时该问题将引起最大的未对准。此时由于变形，行星架的扭转变形引起最大的未对准。由于未对准所导致的所有齿轮的高百分比降级的相当部分直接归因于该事实。
工业上提供的一种解决方法是使用一对隔开的刚性连接板来实现行星架的功能。该双板设计允许显著降低未对准和行星齿轮轴的偏转。然而，该双板设计比单板重很多，并且构造的成本更昂贵。这种设计非常不适合用于对行星齿轮的柔性安装，这又使其非常不适合用于多于三个的行星齿轮。此外，由于这种设计的刚度，超出容差的问题将趋于严重。
1967年授权给R.J.Hicks的美国专利No.3,303,713公开了另一种针对该问题的方法。根据专利No.3,303,713，套筒置于齿轮和轴之间，齿轮位于套筒上。轴具有相反的端部，所述端部被刚性固定在齿轮和行星架之间。齿轮和行星架之间的空间被说成允许轴挠曲以提供均布的载荷。Hicks还教导了销的形状，所述销在销平行于太阳齿轮的径向轴线和垂直于行星轮运动的切向方向的两侧是平坦的。这种设计的目的是减小该轴上的截面模量以允许在轴向方向上更大的变形量，并且由于向心力允许更好地防止在径向方向上的变形。
授权给G.P.Fox和E.Jallat的美国专利No.6,994,651公开了为解决上述问题的又一种尝试，其中公开了一种周转齿轮系统，该周转齿轮系统具有太阳齿轮、绕太阳齿轮定位的环形齿轮以及位于太阳齿轮和环形齿轮之间并且与太阳齿轮和环形齿轮啮合的行星齿轮。行星架凸缘从行星齿轮轴向偏离，并且行星架销从行星架凸缘上突出并伸进行星齿轮中。从行星架凸缘以悬臂方式伸出的每个行星架销为双锥形的并且被说成在转矩下行星架销相对于凸缘偏转。内圈从销的相反端以悬臂方式伸出，该相反端是销的偏转最大的地方，所述内圈沿相反的方向偏转以补偿由销引起的偏转。由于两个偏转的结果，行星齿轮的Y轴线基本上与中心轴线X保持平行，并且行星齿轮保持与太阳齿轮和环形齿轮恰当地啮合。销中的槽被说成有助于销的挠曲。
尽管专利No.3,303,713和No.6,994,651的系统在一定的环境下可以令人满意的工作，但是仍然对用于高载荷环境的齿轮组件、升降式装置的齿条和齿轮系统存在需求。
发明内容
因此，本发明的目的是使行星齿轮载荷的偏转最大以有助于行星齿轮之间的载荷分配。
本发明的另一个目的是使相对于太阳齿轮的未对准减到最小。
通过提供一种周转齿轮组件来实现本发明的这些和其它目的，所述周转齿轮组件具有安装在承载板上的有齿中心太阳齿轮单元以及以转矩传递关系围绕中心太阳齿轮的多个行星齿轮组。每个所述行星齿轮组具有由行星齿轮轴支承的有齿行星齿轮，所述行星齿轮轴的第一端部从承载板以悬臂方式伸出。行星齿轮轴的第二端部支承行星齿轮。行星齿轮轴的双锥形凹进中间部分允许轴的挠曲，以便在行星齿轮组之间分配载荷时有利于行星齿轮轴的弹性偏转。中间部分的外周具有一对形成于第一端部和第二端部之间的隔开的向外凸出的突起。
附图说明
现在将参考附图，其中相同的部件由相同的附图标记表示，其中：
图1是根据本发明的齿轮组件的透视图，为了清楚示意，其中一个行星齿轮被移除。
图2是升降式平台桩腿弦杆的透视图，为了示出太阳齿轮，使行星齿轮箱后移。
图3是根据本发明的齿轮箱的透视图，为了示出齿轮轴或柔性销，其中一个有齿的齿轮被移除。
图4是图4中示出的齿轮箱的透视图，示出了承载板并且还示出了在行星架和行星齿轮轴之间的坡口焊缝。
图5是一个行星齿轮的横向剖面图。
图6是示出行星齿轮轴的纵向剖面图。
图7是行星齿轮轴的横向剖面图。
具体实施方式
如上文中讨论的，在任意一种行星齿轮箱应用中，一个重要的问题就是在行星齿轮之间的载荷分配。许多因素能够引起在行星齿轮之间的载荷分配不当。这些因素包括但不限于以下因素，诸如：在齿轮箱的部件的制造中的容许误差；在升降系统的情形中被引入行星架的侧向载荷；引起升降小齿轮轴偏转的风暴载荷(storm load)；如果桩腿引导部过度磨损从升降外壳的中心偏离的平台桩腿弦杆；以及由于转子中心线的上部风速比下部高而在转子上引起的风轮机观察偏心载荷。以上任意一种问题能够引起一些啮合行星齿轮承受比其它行星齿轮显著更高的载荷，并且为了克服这个问题，更柔软(在每单位给定载荷下更大偏转)的柔性销是期望的，更柔软的柔性销通过允许更多负载的行星齿轮偏转更多、因此通过行星架将负载推到其他行星齿轮上而是有帮助的。本发明通过下文描述的齿轮箱组件的结构方面来解决这些问题。
现在更详细地参考附图，附图标记10表示升降式桩腿弦杆(jack-up leg chord)，该升降式桩腿弦杆传统上具有一排沿着相对的竖直侧14延伸的齿12。典型的是，在将平台运输至安置地点期间使升降式平台的桩腿(未示出)升高到水面上方，然后使该桩腿降低以将其安置在海底。然后使用齿条-小齿轮系统使平台的壳体升高至高于预期波浪运动的高度。在使壳体升高时，桩腿弦杆10的齿12与升降外壳18的齿16啮合。
传统上，升降小齿轮20将转矩传递至桩腿弦杆10，引起桩腿相对于平台壳体竖直运动。位于平台上的马达通过齿轮组件30将旋转运动传递到每个小齿轮20，齿轮组件30被与小齿轮20相反地固定到升降外壳18。齿轮组件30被固定在齿轮箱22中，中心小齿轮或太阳齿轮34与马达连接。外部环形齿轮35被安装在齿轮箱22中。
假定该行星齿轮箱布置相对于传统的齿轮箱布置给出了许多优势。一个优势在于其紧凑性和出色的动力传递效率的独特结合。在行星齿轮箱布置中，每级的典型效率损失仅为3％。这样的效率确保在通过太阳齿轮被输入到齿轮箱中的能量中，高比例的能量被倍增并且被转换为转矩，而不是浪费在齿轮箱内部的机械损失上。行星齿轮箱布置的另一个优势在于载荷分布。由于被传递的载荷在多个行星轮或行星齿轮组36之间共享，所以转矩容量大大增加。在系统中，行星轮越多则载荷能力越大，转矩密度越高。行星齿轮箱布置还产生更高的稳定性和增加的旋转刚度。然而如上文所述，这样的工程实现方案不是没有问题的，所述问题诸如设计的复杂性和在太阳齿轮34的旋转期间啮合齿之间的间隙。
如在附图中能够被看到的，行星齿轮组36通过行星齿轮轴40被安装在承载板38上。每个行星齿轮组具有带齿的行星齿轮，所述带齿的行星齿轮被设计为与环形齿轮35和太阳齿轮34的轮齿啮合。每个行星齿轮轴40被与行星架38的平面成90度角地固定连接到承载板38。行星齿轮36将转矩从太阳齿轮34传递到行星架38。行星齿轮轴或柔性销40被以相互平行的关系固定，其中行星齿轮40的中心轴线与太阳齿轮34的中心轴线平行。
每一个行星齿轮36设有轮齿，所述轮齿具有用于与位于中心的太阳齿轮34啮合的互补接触表面。传统上，齿轮组件可以包括围绕太阳齿轮34的四个或更多个行星齿轮。马达轴和太阳齿轮34的旋转引起行星齿轮36的旋转，并且旋转的行星齿轮36关于单独固定的轴40的啮合引起行星齿轮绕太阳齿轮34回转，并引起行星架38的旋转。
如在图1中能够被看到的，承载板38被固定到转矩板42，所述转矩板邻靠升降外壳18。在附图所示的实施例中，转矩板42通过由升降外壳18承载的多个转矩凸耳46保持在合适的位置。
行星架38被压配合到柔性销40的第一端部50。柔性销40在其第一端部50处从承载板38以悬臂方式伸出。第一端部50的纵向尺寸与承载板38的厚度大致相等。沿着形成在承载板38与柔性销40的第一端部50中的邻接槽形成焊缝52。
柔性销40的第二端部54与行星齿轮套筒或套筒56压配合，所述行星齿轮套筒或套筒56包围端部54的整个圆周。通常，端部54的直径比第一端部50的直径小，并且端部54的纵向尺寸比第一端部50的纵向尺寸小。
套筒56包括管状体，该管状体具有与柔性销40的第二端部54啮合的远端部58和与柔性销40的第一端部50相邻但未接触柔性销40的近端部60。在第二端部60制作斜切部62以允许柔性销40的更长的有效弯曲长度，这将在下文中更详细地描述。
在套筒56的远端部58与柔性销40的第二端部54之间形成焊缝64。焊缝64形成于在套筒56的边缘表面和柔性销40中形成的邻接槽中。
套筒56具有为行星齿轮36提供接触表面的外部筒状表面57。向外延伸的凸缘61围绕套筒56的近端部60形成。行星齿轮轴承63置于外表面57和行星齿轮36之间。行星齿轮轴承63的一个端部65紧靠凸缘61的内面。行星齿轮轴承63的纵向尺寸与行星齿轮36的纵向尺寸大致相等。
在柔性销40的第一端部50和第二端部56之间形成柔性销40的中间部分70。中间部分70具有减小的直径，该减小的直径具有大致双锥形结构。在套筒56的内表面68和中间部分70的外表面之间限定环状空间70。如在图中能够被看到的，柔性销40的结构为第二端部56提供了比第一端部50的纵向尺寸小的纵向尺寸。
每个柔性销40具有中心纵向轴线72，并且中间部分70具有最小直径部分74。如在图6中详细所示，中间部分70朝向最小直径部分74大致变细。柔性销中间部分70的外侧表面的变细是不均匀的。靠近柔性销40的第一端部50形成第一凹进部分76。向外凸出的第二部分或突起78从第一凹进部分76一体地延伸。
第三凹进部分80从第二凸出部分78一体地延伸。通常，第一凹进部分76的曲率半径比第三凹进部分80的曲率半径小。第三凹进部分80包括最小直径部分74，在最小直径部分74之后中间部分70的外表面在直径上朝柔性销40的第二端部54逐渐增加。第四向外凸出部分82限定第二向外凸出的突起，第二向外凸出的突起从第三凹进部分80一体地延伸。第五凹进部分84形成与柔性销40的第二端部54邻近的拱形表面。
假想线86穿过第三凹进部分80。线86表示由行星齿轮36施加在行星齿轮套筒56上的力的预期线。由于中间部分的双锥形设计和凹进/凸出部分的存在，通常将会使柔性销40弯曲的力引起销40的挠曲。然后通过压配合，力被传递到双锥形柔性销40的整个长度上。切成销表面的部分76和82的凹进半径可以是无限大常量(平的)或变量(典型地椭圆函数)。切成柔性销表面的部分78和82的凸出半径可以是无限大常量(平的)或变量(典型地椭圆函数)。
由凸出部分78和82限定的向外凸出的周向突起不需要相对于中间部分70的中心相互等距隔开。在突起78、82的每个周向侧上，限定凹进表面来提供所施加的力分布使得柔性销40沿轴线72的轴向方向挠曲。可以想象在一些应用中，可以使用至少一个周向的向外凸出的突起。
本发明的齿轮组件允许对于相同载荷以相同或更低的应力大致增加偏转并且改进行星齿轮之间的载荷分配。
类似于弹簧，双锥形柔性销的柔软度将允许轻微未对准自矫正，这是由于通过轮齿上的未对准引入的力能够被看作在施加于柔性销的力矩和剪切载荷上增加或减去的通常的小的附加力矩。由于未对准，本发明的柔性销倾向于以将偏心荷载减到最小的方式偏转，并且在本发明的齿轮组件运行过程中，柔性销越柔软(在每单位给定载荷下更大偏转)则未对准越无关紧要。
轴末端支撑部的不对称布置促进轴的受控偏转，使得行星齿轮轴的该偏转与行星架的偏转在完全相反的方向上紧密匹配，使得行星齿轮布置保持与旋转行星架旋转同轴。
通过在负载施加点的两个相反侧上的锥形的不同的斜度，促进即时齿轮组件的结构在所施加载荷的相反侧提供轴40的不对称的刚度。在即时柔性销的结构中，弯矩最高的位置具有最大直径而弯矩较小的位置具有较小的直径，这样倾向于增加轴的偏转而不是增大在轴中的应力。
行星齿轮轴可以由渗碳钢(或其它硬化钢)制成，以允许使用较小的直径得到较大的弹簧偏转。在本发明的一个方面中，行星齿轮轴承63由软金属制成，因此，柔软的插入物被布置在非常坚硬的钢渗碳轴和硬钢轮毂之间。行星齿轮轴承插入物应该由比钢的弹性模量低很多的材料制成，这是因为其用轻微的压配力就会保持齿轮轴。该方面允许避免轴的磨蚀(frettage)开裂，如果轮毂(承载板和套筒)被直接地压配在轴上，该开裂将导致使用周期的缩短。
本发明允许在载荷下行星齿轮尽可能大的弹性偏转，以在行星齿轮之间分配载荷。此外，由于行星齿轮轴的弯曲能力，保持了行星齿轮相对于太阳齿轮和环形齿轮的对准。
在不偏离本发明的精神的情况下能够对本发明作出许多改变和修改。因此，我请求对本发明我的权利仅仅由所附权利要求的范围限定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种齿轮组件，包括安装在承载板上的中心齿轮和以转矩传递关系围绕所述中心齿轮的多个行星齿轮组，其中每个所述行星齿轮组包括由行星齿轮轴支承的行星齿轮，所述行星齿轮轴包括从所述承载板以悬臂方式伸出的第一端部、支承所述行星齿轮的第二端部以及具有相反锥形部分的凹进中间部分，所述相反锥形部分在所述中间部分的最小直径中心部分处一体地连接，并且其中每个所述锥形部分的外周设有至少一个向外凸出的周向突起，所述至少一个向外凸出的周向突起形成在所述第一端部和所述第二端部之间，所述相反锥形部分和向外凸出的突起被构造成：防止所述行星齿轮轴弯曲，并允许所述行星齿轮轴在所述行星齿轮轴的纵向轴线的轴向方向上挠曲。
2.根据权利要求1所述的设备，其中每个所述向外凸出的周向突起以与所述中心部分间隔开的方式形成在所述相反锥形部分上。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部分包括：与所述行星齿轮轴的所述第一端部邻近的第一凹进部分；第二向外凸出的周向部分；大致限定所述中间部分的中心部分的第三凹进部分；与所述第三凹进部分邻近的第四向外凸出的周向部分；以及与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近地形成的第五凹进部分。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴具有不对称的形状，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部的径向尺寸比所述行星齿轮轴的所述第一端部的径向尺寸小。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴具有不对称的形状，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部的纵向尺寸比所述行星齿轮轴的所述第一端部的纵向尺寸小。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部被固定到行星齿轮套筒，所述套筒围绕所述行星齿轮轴的所述第二端部和所述中间部分。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部被焊接到所述行星齿轮套筒。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部被焊接到所述行星齿轮套筒。
8.根据权利要求6所述的设备，其中在所述行星齿轮套筒的内表面和所述中间部分的外周之间限定环状空间。
9.根据权利要求6所述的设备，其中每个所述行星齿轮组还包括置于所述行星齿轮套筒和所述行星齿轮之间的行星齿轮轴承。
10.根据权利要求6所述的设备，其中所述行星齿轮套筒具有与所述行星齿轮轴的所述第一端部邻近的近端部和与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近的远端部。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部带有向外延伸的凸缘，并且其中所述行星齿轮轴承邻靠所述凸缘，以装配在所述行星齿轮和所述行星齿轮套筒之间。
12.根据权利要求10所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部设有从所述行星齿轮套筒的内表面延伸到外表面的斜切部，所述斜切部被构造成增加在所述行星齿轮轴的所述中间部分与所述行星齿轮套筒之间的距离。
13.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第一端部被焊接到所述承载板。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部分从所述行星齿轮轴的所述第一端部和所述行星齿轮轴的所述第二端部开始朝向所述中心部分以不对称的凹进形状变细。
15.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部分具有双锥形的形状，其中所述中间部分的相反两端从所述行星齿轮轴的所述第一端部和所述第二端部开始朝向所述中心部分以不对称的方式变细。
16.一种齿轮组件，包括安装在承载板上的有齿中心太阳齿轮单元和以转矩传递关系围绕所述中心齿轮的多个行星齿轮组，每个所述行星齿轮组包括由行星齿轮轴支承的有齿行星齿轮，所述行星齿轮轴包括从所述承载板以悬臂方式伸出的第一筒状端部、支承所述行星齿轮的第二筒状端部以及具有相反锥形部分的双锥形凹进中间部分，所述相反锥形部分在所述中间部分的最小直径中心部分处一体地连接，并且其中每个所述锥形部分的外周设有至少一个向外凸出的周向突起，所述至少一个向外凸出的周向突起形成于所述第一端部和所述第二端部之间，所述相反锥形部分和向外凸出的突起被构造成：防止所述行星齿轮轴弯曲，并允许所述行星齿轮轴在所述行星齿轮轴的纵向轴线的轴向方向上挠曲，以便有利于所述行星齿轮轴的弹性偏转同时在所述行星齿轮组之间分配载荷。
17.根据权利要求16所述的设备，其中在所述太阳齿轮和所述行星齿轮组之间的转矩传递期间，每个所述行星齿轮轴保持与所述中心太阳齿轮的中心轴线大致平行的关系。
18.根据权利要求16所述的设备，其中所述中间部分包括：与所述行星齿轮的所述第一端部邻近的第一凹进部分；第二向外凸出的周向部分；大致限定所述中间部分的中心部分的第三凹进部分；与所述第三凹进部分邻近的第四向外凸出的周向部分；以及与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近地形成的第五凹进部分。
19.根据权利要求16所述的设备，其中所述行星齿轮轴具有不对称的形状，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部的径向尺寸和纵向尺寸比所述行星齿轮轴的所述第一端部的径向尺寸和纵向尺寸小。
20.根据权利要求16所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部被牢固地固定到行星齿轮套筒，所述套筒围绕所述行星齿轮轴的所述第二端部和所述中间部分。
21.根据权利要求20所述的设备，其中在所述行星齿轮套筒的内表面和所述中间部分的外周之间限定环状空间。
22.根据权利要求20所述的设备，其中每个所述行星齿轮单元还包括置于所述行星齿轮套筒和所述行星齿轮之间的行星齿轮轴承。
23.根据权利要求20所述的设备，其中所述行星齿轮套筒具有与所述行星齿轮轴的所述第一端部邻近的近端部和与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近的远端部。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部带有向外延伸的凸缘，并且其中所述行星齿轮轴承邻靠所述凸缘，以装配在所述行星齿轮和所述行星齿轮套筒之间。
25.根据权利要求23所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部设有从所述行星齿轮套筒的内表面延伸到外表面的斜切部，所述斜切部被构造成增加在所述行星齿轮轴的所述中间部分与所述行星齿轮套筒之间的距离。
Claims (25)
1.一种齿轮组件，包括安装在承载板上的中心齿轮和以转矩传递关系围绕所述中心齿轮的多个行星齿轮组，其中每个所述行星齿轮组包括由行星齿轮轴支承的行星齿轮，所述行星齿轮轴包括从所述承载板以悬臂方式伸出的第一端部、支承所述行星齿轮的第二端部以及直径减小的凹进中间部分，并且其中所述中间部分的外周设有至少一个向外凸出的周向突起，所述至少一个向外凸出的周向突起形成在所述第一端部和所述第二端部之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部分设有一对隔开的向外凸出的周向突起。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部分包括：与所述行星齿轮的所述第一端部邻近的第一凹进部分；第二向外凸出的周向部分；大致包含所述中间部分的中心线的第三凹进部分；与所述第三凹进部分邻近的第四向外凸出的周向部分；以及与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近地形成的第五凹进部分。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴具有不对称的形状，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部的径向尺寸比所述行星齿轮轴的所述第一端部的径向尺寸小。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴具有不对称的形状，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部的纵向尺寸比所述行星齿轮轴的所述第一端部的纵向尺寸小。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部被固定到行星齿轮套筒，所述套筒围绕所述行星齿轮轴的所述第二端部和所述中间部分。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部被焊接到所述行星齿轮套筒。
8.根据权利要求6所述的设备，其中在所述行星齿轮套筒的内表面和所述中间部分的外周之间限定环状空间。
9.根据权利要求6所述的设备，其中每个所述行星齿轮组还包括置于所述行星齿轮套筒和所述行星齿轮之间的行星齿轮轴承。
10.根据权利要求6所述的设备，其中所述行星齿轮套筒具有与所述行星齿轮轴的所述第一端部邻近的近端部和与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近的远端部。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部带有向外延伸的凸缘，并且其中所述行星齿轮轴承邻靠所述凸缘，以装配在所述行星齿轮和所述行星齿轮套筒之间。
12.根据权利要求10所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部设有从所述行星齿轮套筒的内表面延伸的斜切部。
13.根据权利要求1所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第一端部被焊接到所述承载板。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部分从所述行星齿轮轴的所述第一端部和所述行星齿轮轴的所述第二端部开始以凹进形状变细。
15.根据权利要求1所述的设备，其中所述中间部分具有双锥形的形状，其中所述中间部分的相反两端从所述行星齿轮轴的所述第一端部和所述第二端部开始变细。
16.一种齿轮组件，包括安装在承载板上的有齿中心太阳齿轮单元和以转矩传递关系围绕所述中心齿轮的多个行星齿轮组，每个所述行星齿轮组包括由行星齿轮轴支承的有齿行星齿轮，所述行星齿轮轴包括从所述承载板以悬臂方式伸出的第一端部、支承所述行星齿轮的第二端部以及直径减小的双锥形凹进中间部分，并且其中所述中间部分的外周设有至少一个向外凸出的周向突起，所述至少一个向外凸出的周向突起形成于所述第一端部和所述第二端部之间，所述中间部分有利于所述行星齿轮轴的挠曲，以便允许所述行星齿轮轴的弹性偏转同时在所述行星齿轮组之间分配载荷。
17.根据权利要求16所述的设备，其中在所述太阳齿轮和所述行星齿轮组之间的转矩传递期间，每个所述行星齿轮轴保持与所述中心太阳齿轮的中心轴线大致平行的关系。
18.根据权利要求16所述的设备，其中所述中间部分包括：与所述行星齿轮的所述第一端部邻近的第一凹进部分；第二向外凸出的周向部分；大致包含所述中间部分的中心线的第三凹进部分；与所述第三凹进部分邻近的第四向外凸出的周向部分；以及与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近地形成的第五凹进部分。
19.根据权利要求16所述的设备，其中所述行星齿轮轴具有不对称的形状，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部的径向尺寸和纵向尺寸比所述行星齿轮轴的所述第一端部的径向尺寸和纵向尺寸小。
20.根据权利要求16所述的设备，其中所述行星齿轮轴的所述第二端部被牢固地固定到行星齿轮套筒，所述套筒围绕所述行星齿轮轴的所述第二端部和所述中间部分。
21.根据权利要求20所述的设备，其中在所述行星齿轮套筒的内表面和所述中间部分的外周之间限定环状空间。
22.根据权利要求20所述的设备，其中每个所述行星齿轮单元还包括置于所述行星齿轮套筒和所述行星齿轮之间的行星齿轮轴承。
23.根据权利要求20所述的设备，其中所述行星齿轮套筒具有与所述行星齿轮轴的所述第一端部邻近的近端部和与所述行星齿轮轴的所述第二端部邻近的远端部。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部带有向外延伸的凸缘，并且其中所述行星齿轮轴承邻靠所述凸缘，以装配在所述行星齿轮和所述行星齿轮套筒之间。
25.根据权利要求23所述的设备，其中所述行星齿轮套筒的所述近端部设有从所述行星齿轮套筒的内表面延伸的斜切部。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/322,781 US8216108B2 (en) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Gear assembly with tapered flex pin |
| US12/322,781 | 2009-02-05 | ||
| PCT/US2009/005011 WO2010090625A1 (en) | 2009-02-05 | 2009-09-05 | Gear assembly with tapered flex pin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102308124A true CN102308124A (zh) | 2012-01-04 |
| CN102308124B CN102308124B (zh) | 2014-03-12 |
Family
ID=42398177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200980156290.6A Active CN102308124B (zh) | 2009-02-05 | 2009-09-05 | 带有锥形柔性销的齿轮组件 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8216108B2 (zh) |
| EP (1) | EP2394075B1 (zh) |
| KR (1) | KR20110135921A (zh) |
| CN (1) | CN102308124B (zh) |
| ES (1) | ES2461517T3 (zh) |
| WO (1) | WO2010090625A1 (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109477566A (zh) * | 2016-07-26 | 2019-03-15 | 卡特彼勒公司 | 用于带套筒的行星架的组装引导件 |
| CN111316017A (zh) * | 2017-11-06 | 2020-06-19 | 采埃孚股份公司 | 具有挠性的栓形件的行星架 |
| CN112696469A (zh) * | 2019-10-07 | 2021-04-23 | 通用电气阿维奥有限责任公司 | 具有柔性销的齿轮箱 |
| CN114776395A (zh) * | 2021-01-22 | 2022-07-22 | 通用电气阿维奥有限责任公司 | 用于涡轮机的高效周转齿轮组件及其制造方法 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8313412B2 (en) * | 2009-02-05 | 2012-11-20 | Friede & Goldman, Ltd. | Gear assembly with asymmetric flex pin |
| US20110021305A1 (en) * | 2009-07-27 | 2011-01-27 | Radzevich Stephen P | Differential having self-adjusting gearing |
| GB201108773D0 (en) * | 2011-05-25 | 2011-07-06 | Romax Technology Ltd | Planet carrier assembly |
| US8550955B2 (en) * | 2011-08-16 | 2013-10-08 | General Electric Company | Pin for planetary gear system |
| US20150308351A1 (en) | 2012-05-31 | 2015-10-29 | United Technologies Corporation | Fundamental gear system architecture |
| US8572943B1 (en) | 2012-05-31 | 2013-11-05 | United Technologies Corporation | Fundamental gear system architecture |
| NL2009315C2 (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-11 | Gustomsc Recources B V | Drive unit, drive system, gear train and offshore structure. |
| US9145956B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-09-29 | Gustomsc Resources B.V. | Torque sharing drive and torque sharing process |
| DE112014001023T5 (de) * | 2013-02-27 | 2015-12-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Planetenradwelle |
| US9531237B2 (en) * | 2013-12-19 | 2016-12-27 | Gustomsc Resources B.V. | Dual rack output pinion drive |
| EP3101313B1 (en) * | 2015-06-04 | 2022-07-06 | Swepart Transmission AB | Epicyclic gear train |
| EP3284975B1 (de) * | 2016-08-19 | 2020-02-26 | Flender GmbH | Planetenachse |
| US10330174B2 (en) * | 2017-11-09 | 2019-06-25 | General Electric Company | Gear assembly for a wind turbine gearbox having a flexible pin shaft and carrier |
| US10682705B2 (en) | 2017-11-09 | 2020-06-16 | General Electric Company | Gear assembly for a wind turbine gearbox having a flexible pin shaft and carrier |
| US10724625B2 (en) * | 2018-02-20 | 2020-07-28 | Sikorsky Aircraft Corporation | Torsionally compliant geartrain carrier assembly |
| EP3810359A1 (en) | 2018-06-25 | 2021-04-28 | General Electric Company | Additively manufactured journal bearing for a wind turbine gearbox |
| DE102018211161A1 (de) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Verformungsoptimierter Planetenbolzen |
| US10851886B2 (en) * | 2018-08-24 | 2020-12-01 | Magna Powertrain Of America Inc. | Power transfer assembly with planetary gearset having carrier with crack arresting features |
| US10788102B2 (en) | 2018-11-28 | 2020-09-29 | Deere & Company | Axle final drive assembly with pivoting gear set |
| US10851671B2 (en) | 2019-03-29 | 2020-12-01 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Bending stiffening feature used for compliant journal bearing |
| DE102019207100A1 (de) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Planetenträger mit flexiblen Bolzen und Versteifungsrippe |
| US11428310B2 (en) | 2019-06-03 | 2022-08-30 | Allison Transmission, Inc. | Stepped spindle |
| CN114450508B (zh) * | 2019-07-08 | 2024-03-01 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有差速器的行星变速器 |
| EP3795864A1 (de) | 2019-09-20 | 2021-03-24 | Flender GmbH | Geräuschoptimierter planetenradträger, planetenradträgeranordnung, planetengetriebe, windkraftanlage und industrie-applikation |
| US11111014B2 (en) * | 2019-10-23 | 2021-09-07 | Textron Innovations Inc. | Integral flexured carriers for aircraft planetary gear systems |
| EP3926213A1 (en) | 2020-06-19 | 2021-12-22 | Ge Avio S.r.l. | Epicyclic gearing with press-fit collar with reduced edge contact stress concentrations |
| US11773963B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-10-03 | General Electric Company | Wind turbine gearbox carrier with integrated pin shafts and method of manufacturing same |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1859105A (en) | 1929-05-07 | 1932-05-17 | Munro Thomas | Spring suspension of vehicles |
| DE682354C (de) * | 1935-04-30 | 1939-10-13 | Werke Kiel Akt Ges Deutsche | Umlaufraedergetriebe mit federnd zwischen zwei gemeinsamen Traegern gelagerten Umlaufraedern |
| US2127463A (en) * | 1937-03-26 | 1938-08-16 | Wright Aeronautical Corp | Reduction gear |
| US2749778A (en) * | 1952-03-11 | 1956-06-12 | Farrel Birmingham Co Inc | Articulated planetary gearing |
| SE395048B (sv) | 1975-11-10 | 1977-07-25 | Stal Laval Turbin Ab | Epicyklisk vexel med anordning vid planethjulshallare for att kompensera tangentiell utbojning |
| US4771654A (en) | 1983-09-17 | 1988-09-20 | Kinichi Shinjo | Gear system |
| FR2713732B1 (fr) * | 1993-12-15 | 1996-01-12 | Hispano Suiza Sa | Transmission à engrenages orbitaux et charge répartie. |
| DE19538761A1 (de) | 1995-10-18 | 1997-04-24 | Blach Josef A | Drehmomentverzweigendes Getriebe |
| DE19706686A1 (de) | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Erich Tausend | Planetenradlagerung für Planetengetriebe |
| US6117041A (en) * | 1999-06-11 | 2000-09-12 | Caterpillar Inc. | Self-aligning cantilever carrier |
| US6994651B2 (en) | 2003-10-07 | 2006-02-07 | The Timken Company | Epicyclic gear system |
| GB0518026D0 (en) * | 2005-09-06 | 2005-10-12 | Orbital 2 Ltd | A gear |
-
2009
- 2009-02-05 US US12/322,781 patent/US8216108B2/en active Active
- 2009-09-05 EP EP09839786.2A patent/EP2394075B1/en active Active
- 2009-09-05 WO PCT/US2009/005011 patent/WO2010090625A1/en active Application Filing
- 2009-09-05 KR KR1020117018074A patent/KR20110135921A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-09-05 CN CN200980156290.6A patent/CN102308124B/zh active Active
- 2009-09-05 ES ES09839786.2T patent/ES2461517T3/es active Active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109477566A (zh) * | 2016-07-26 | 2019-03-15 | 卡特彼勒公司 | 用于带套筒的行星架的组装引导件 |
| CN109477566B (zh) * | 2016-07-26 | 2022-04-26 | 卡特彼勒公司 | 用于带套筒的行星架的组装引导件 |
| CN111316017A (zh) * | 2017-11-06 | 2020-06-19 | 采埃孚股份公司 | 具有挠性的栓形件的行星架 |
| CN111316017B (zh) * | 2017-11-06 | 2022-10-04 | 采埃孚股份公司 | 具有挠性的栓形件的行星架 |
| CN112696469A (zh) * | 2019-10-07 | 2021-04-23 | 通用电气阿维奥有限责任公司 | 具有柔性销的齿轮箱 |
| CN114776395A (zh) * | 2021-01-22 | 2022-07-22 | 通用电气阿维奥有限责任公司 | 用于涡轮机的高效周转齿轮组件及其制造方法 |
| CN114776395B (zh) * | 2021-01-22 | 2023-10-31 | 通用电气阿维奥有限责任公司 | 用于涡轮机的高效周转齿轮组件及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110135921A (ko) | 2011-12-20 |
| CN102308124B (zh) | 2014-03-12 |
| US8216108B2 (en) | 2012-07-10 |
| WO2010090625A1 (en) | 2010-08-12 |
| EP2394075A4 (en) | 2013-01-02 |
| ES2461517T3 (es) | 2014-05-20 |
| EP2394075A1 (en) | 2011-12-14 |
| EP2394075B1 (en) | 2014-04-09 |
| US20100197444A1 (en) | 2010-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102308124B (zh) | 带有锥形柔性销的齿轮组件 | |
| EP2440813B1 (en) | Gear assembly with asymmetric flex pin | |
| JP4975081B2 (ja) | 遊星歯車減速装置 | |
| EP2376808B1 (en) | A composite gear part for a gear arrangement and a method of forming a composite gear part | |
| JP5597024B2 (ja) | 遊星歯車伝動ユニット | |
| JP4372157B2 (ja) | 遊星歯車装置を備える歯車伝動装置 | |
| US7438663B2 (en) | Compound gearing system and method with chain and belt engagement structures | |
| RU2600173C1 (ru) | Планетарная зубчатая передача | |
| JP2008278656A (ja) | ハイポイドギヤモータ及びその製造方法 | |
| CN113015645A (zh) | 用于机动车辆的传动装置 | |
| US8950284B2 (en) | Bevel gear for gearbox | |
| EP2241780B1 (en) | Planetary reduction gear apparatus | |
| CN107975566B (zh) | 一种锥形针齿精密摆线针轮减速器 | |
| JP2013504024A (ja) | ギアホイール | |
| CN112555357A (zh) | 一种k-h-v型可调隙少齿差精密传动装置 | |
| CN215293537U (zh) | 行星架及齿轮箱 | |
| JP2012530233A (ja) | 差動歯車機構 | |
| US20110259144A1 (en) | Gearing | |
| CH399108A (de) | Getriebe | |
| KR102257216B1 (ko) | 하모닉 감속기 | |
| CN216078217U (zh) | 一种太阳轮和行星轮浮动的行星减速器 | |
| CN219082192U (zh) | 一种少齿差内齿行星齿轮传动减速装置 | |
| FI76540B (fi) | Vaexel foer lyftmaskineri. | |
| CN115076334A (zh) | 挠性啮合齿轮 | |
| US8328677B2 (en) | Robust tooth forms for gearing systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: FRIEDE + GOLDMAN OPERATING MANAGEMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: FRIEDE + GOLDMAN, LTD. Effective date: 20140717 Owner name: FRIEDE GOLDMAN UNION LTD. Free format text: FORMER OWNER: FRIEDE + GOLDMAN OPERATING MANAGEMENT CO., LTD. Effective date: 20140717 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140717 Address after: Grand Cayman, Cayman Islands Patentee after: Fred & Goldman United Ltd. Address before: Amsterdam, The Netherlands Patentee before: Fred & Goldman Management Ltd. Effective date of registration: 20140717 Address after: Amsterdam, The Netherlands Patentee after: Fred & Goldman Management Ltd. Address before: Texas, USA Patentee before: Friede & Goldman, Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190426 Address after: Amsterdam, The Netherlands Patentee after: Goldman Ocean Engineering Co.,Ltd. Address before: Grand Cayman, Cayman Islands Patentee before: Fred & Goldman United Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Amsterdam, The Netherlands Patentee after: Goldman Ocean Engineering Co.,Ltd. Address before: Luxembourg Senningbergo Patentee before: Fred Goldman Associates Address after: Luxembourg Senningbergo Patentee after: Fred Goldman Associates Address before: Grand Cayman, Cayman Islands Patentee before: Fred & Goldman United Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |