CN102817966B - 齿轮系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及并公开了一种行星齿轮系统和一种方法。该行星齿轮系统包括：载架主体，所述载架主体被配置成接收行星齿轮；至少一个轴，所述至少一个轴由载架主体接收；以及挠曲机构，所述挠曲机构定位在载架主体和至少一个轴之间。该方法包括：准备载架，多个行星齿轮通过行星齿轮轴安装在载架上；以及在行星齿轮轴和载架之间提供挠曲机构，挠曲机构被配置成能够使行星齿轮轴响应施加于其上的力而移动。

Description

齿轮系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种齿轮系统，并且更具体地，涉及一种具有用于锚固行星齿轮的行星齿轮轴的齿轮系统，所述行星齿轮轴集中所述行星齿轮的每一个上的负荷并且平衡所述行星齿轮之间的负荷。
背景技术
行星齿轮系统是已知的。行星齿轮系统的例子可以在美国专利第6,994,651和7,297,086号以及美国专利公告2011/0039654和2011/0053730中找到。
一种这样的系统(周转齿轮系统10)在图1中的横截面中被显示成包括行星齿轮轴12，套筒22围绕所述行星齿轮轴布置。行星齿轮26包围套筒22并且通过肋环30连接到所述套筒。行星齿轮轴12包括在其中心位置的凹槽14。套筒22包括锥形沉陷24。行星齿轮26具有凹口28。辊32定位在出现在行星齿轮26的内表面上的滚道和出现在套筒22的外表面上的滚道之间。
行星齿轮轴12压配合到上风载板(未显示)。齿轮系统10用作双接头系统，允许行星齿轮26对准环形齿轮和恒星齿轮(未显示)而不管行星齿轮轴12的切向位置和失配。在套筒22和行星齿轮轴12之间有间隙24，以针对由于施加于行星齿轮26上的力产生的旋转和切向错位而允许行星齿轮轴12的相对运动和调节。
行星齿轮系统(例如系统10)在诸如风力涡轮机的应用中得到应用。可以在磨轧操作、石油和天然气工业以及航空工业中发现其它的可能应用。
对于使用多个行星齿轮的已知行星齿轮系统，已产生的问题是在行星齿轮之间产生不平衡负荷。当旋转部件(取决于齿轮系统，环形齿轮、载架或恒星齿轮可以将输入供应给齿轮箱)旋转时，它将力或负荷施加于行星齿轮。行星齿轮系统的负荷系数Kγ可以被定义为：
Kγ＝TBranchNCP/TNom
其中TBranch是具有最重负荷的齿轮的扭矩，NCP是行星齿轮的数量，并且TNom是系统的总额定扭矩。理想地，在每个行星齿轮上的力应当相同，即，Kγ＝1.0，由此产生平衡负荷。然而，由于各种原因行星齿轮系统常常遭受不平衡负荷。
不平衡负荷的一个原因在于制造行星齿轮的齿轮齿时这样的齿存在正常变化。例如，齿轮齿的厚度可能在齿轮齿的预期公差的程度上变化。另外，齿距(相邻齿轮齿之间的距离)也可能变化。
在正常制造实践中，载架中的行星齿轮轴孔将远离它们的实际中心位置被钻出。这是由于制造公差限制、加工部件的复杂性、测量能力和人为误差。这种情况导致(1)行星齿轮轴从中心轴失准，以及(2)每个行星齿轮承载不同于为它们设计的负荷。在正常负荷条件下，载架可能略微扭转。该扭转可能造成行星齿轮和环形齿轮/恒星齿轮组件之间的失配。取决于行星齿轮的数量和它们的相应公差，任何单行星齿轮所受到的负荷可能大幅地增加，达到2倍或以上。
减小齿轮系统上的负荷系数Kγ将允许使用更小的系统部件或允许比目前施加的更大的负荷作用于系统部件。更均匀分布的分摊负荷可以允许齿轮箱扭矩密度的增加。
考虑到这些问题中的一些，一种行星齿轮系统将在本领域中是受欢迎的，所述行星齿轮系统包括当与环形齿轮和中心恒星齿轮啮合时自对准的行星齿轮。
发明内容
本发明的实施例包括一种行星齿轮系统，该行星齿轮系统包括：载架主体，所述载架主体被配置成接收行星齿轮；至少一个轴，所述至少一个轴由载架主体接收；以及插入件，所述插入件定位在载架主体和至少一个轴之间。
所述插入件定位在所述载架主体内的开口内。所述插入件包括内凸缘和外凸缘。所述至少一个轴包括挤出部分，所述挤出部分被配置成接收所述插入件。
进一步，所述插入件包括内环，用多个弹簧将所述内环连接到外环。所述插入件包括至少一个稳定件。
所述载架主体内的所述开口包括壁，并且所述插入件包括插入件主体和至少两个弹簧。
所述插入件包括插入件环和多个弹簧，所述插入件环和多个弹簧定位在所述载架主体内的所述开口内。所述多个弹簧为S形。
所述插入件包括：内环；外环；一对稳定件，所述一对稳定件连所述内环和所述外环；以及阻塞物材料，所述阻塞物材料定位在所述内环和所述外环之间。所述内环和所述外环以及所述一对稳定件由比所述阻塞物材料强度更高的材料形成。
所述插入件包括环和一对稳定件，所述插入件配合在所述载架主体内的切口部分内。
在一个方面中，挠曲机构包括内环、外环、连接内环和外环的一对稳定件、以及定位在内环和外环之间的阻塞物材料。
本发明的实施例包括一种行星齿轮系统，该行星齿轮系统包括：载架主体，所述载架主体被配置成接收行星齿轮；至少一个轴，所述至少一个轴由载架主体接收；以及顺应性插入件，所述顺应性插入件定位在切口部分内，切口部分形成于所述载架主体的内表面上。
所述顺应性插入件包括：环部分，所述环部分被配置成接收所述至少一个轴；颈部分，其中所述环部分和所述颈部分通过间隙与所述切口部分的壁分离，以及第三部分，所述第三部分定位在所述切口部分内。所述第三部分是附连到所述载架主体的中心部分，并且所述环部分和所述颈部分从所述第三部分径向延伸。
本发明的实施例包括一种用于平衡行星齿轮系统上的负荷的方法，该行星齿轮系统具有通过多个行星齿轮轴安装在载架上的多个行星齿轮。该方法包括准备载架以及在行星齿轮轴和载架之间提供挠曲机构，挠曲机构被配置成能够使行星齿轮轴响应施加于其上的力而移动。
所述提供挠曲机构包括提供插入件或顺应性插入件。
提供顺应性插入件包括：提供环部分，所述环部分被配置成均接收所述多个行星齿轮轴中的一个；
提供颈部分，其中所述环部分和所述颈部分通过间隙与所述切口部分的壁分离，以及提供第三部分，所述第三部分定位在所述切口部分内。
所述的方法，提供插入件包括提供内凸缘和外凸缘。
所述的方法，提供插入件包括提供内环，用多个弹簧将所述内环连接到外环。
当与附图一起考虑以下详细描述时可以进一步理解和/或说明本发明的这些和其它特征、方面和优点。
附图说明
图1是常规行星齿轮系统的横截面图。
图2示出了根据本发明的实施例的载架和一个行星齿轮的示意图。
图3是根据本发明的实施例的图2的行星齿轮的部分示意图。
图4是沿着线IV-IV获得并且包括轴的图3的行星齿轮的横截面图。
图5是根据本发明的实施例的行星齿轮轴的示意图。
图6是根据本发明的实施例的载架和插入件的部分透视图。
图7是根据本发明的实施例的载架和插入件的透视图。
图8是根据本发明的实施例的载架和插入件的透视图。
图9是根据本发明的实施例的载架和插入件的透视图。
图10是根据本发明的实施例的插入件的示意图。
图11是根据本发明的实施例的插入件的示意图。
图12是根据本发明的实施例的插入件的示意图。
图13是根据本发明的实施例的载架和插入件的部分透视图。
图14是根据本发明的实施例的载架和插入件的部分透视图。
图15是根据本发明的实施例的载架和插入件的部分横截面图。
图16示出了用于平衡行星齿轮系统上的负荷的方法。
附图标记列表：
元件编号 元件名称 图
周转齿轮系统 10 1
凹槽 14 1
行星齿轮轴 15 1
套筒 22 1
锥形沉陷 24 1
行星齿轮 26 1，9
凹口 28 1
肋环 30 1
辊 32 1
行星齿轮系统 100 2，3
载架 110 2，3
载架主体 112 2，3
恒星齿轮开口 114 2
轴 115 4，9，13
行星齿轮开口 116 2
行星齿轮轴开口 118 2，3
行星齿轮 120 2
弹簧插入件 140 3
外凸缘 142 3，4
内凸缘 144 3，4
衬套 149 4
力 F 4
轴 215 5
轴挤出部 217 5
弹簧插入件 240 5
弹簧插入件第一部分 240a 5
弹簧插入件第二部分 240b 5
外凸缘 242 5
内凸缘 244 5
载架 310 6
载架主体 312 6
载架主体内表面 314 6
环/颈部切口部分 316 6
基部切口部分 318 6
斜边缘 320 6
降低线 322 6
顺应性插入件 340 6
插入件环 342 6
插入件颈部 344 6
插入件基部 346 6
斜表面 348 6
方向 D 6
载架 410 7
载架主体 412 7
载架主体内表面 414 7
插入件切口部分 416 7
环切口部分 418 7
颈部切口部分 420 7
中心切口部分 422 7
斜边缘 424 7
附连开口 426 7
剪切块 428 7
顺应性插入件 440 7，18，19
插入件环 442 7
插入件颈部 444 7
插入件中心部分 446 7
附连开口 448 7
载架 510 8
载架开口 513 8
载架开口壁 519 8
插入件 540 8
插入件主体 542 8
插入件第一表面 544 8
插入件第二表面 546 8
轴开口 548 8
第一弹簧 550 8
第一弹簧端部 552，554 8
第二弹簧 556 8
第二弹簧端部 558，560 8
中点 M 8
方向 DT1 8，12
行星齿轮系统 600 9
载架 610 9，13
载架主体 612 9，14
行星齿轮开口 613 9，13
载架开口 614 9，13
插入件 640 9
插入件环 642 9
插入件弹簧 644 9
插入件 740 10
插入件外环 742 10
插入件内环 744 10
插入件弹簧 746 10
插入件 840 11
插入件外环 842 11
插入件内环 844 11
插入件稳定件 845 11
插入件弹簧 846 11
插入件 940 12
插入件外环 942 12
插入件内环 944 12
插入件弹簧 946 12
方向D DT2 12
插入件 1040 13
插入件外环 1042 13
插入件内环 1044 13
插入件稳定件 1045 13
插入件限位件 1049 13
插入件 1140 14
插入件外环 1142 14
插入件内环 1144 14
插入件稳定件 1145 14
插入件加强件 1147 14
插入件限位件 1149 14
载架 1210 15
载架主体 1212 15
载架切口 1213 15
切口壁 1216 15
插入件 1240 15
插入件环 1242 15
稳定件 1245 15
加强件 1247 15
具体实施方式
本说明书提供了某些定义和方法以更好地限定本发明的实施例和方面并指导本领域的普通技术人员实施它的制造。提供或未提供特定术语或短语的定义并不意味着暗示任何特别的重要性或不重要；而是，除非另外说明，应当根据相关领域的普通技术人员的习惯用法来理解术语。
除非另外定义，本申请中所使用的技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员的通常理解相同的含义。当在本申请中使用时，术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个要素与另一个要素区分开。而且，术语“一”不表示数量的限制，而是表示存在引用项目中的至少一个，并且除非另外说明，术语“前”、“后”、“底”和/或“顶”仅仅为了便于描述而使用，而不限定于任何一个位置或空间取向。如果公开范围，涉及相同组成部分或性质的所有范围的端点是包含的并且独立地可组合。
与数量结合使用的修饰语“大约”包含所述值并且具有上下文所指示的含义(例如，包括与特定量的测量关联的误差程度)。在说明书中各处提到“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等表示结合实施例描述的特定要素(例如，特征、结构和/或特性)包括在本申请中所述的至少一个实施例中，并且可以存在于或不存在于其它实施例中。另外，应当理解所述的创造性特征可以以任何合适的方式在各实施例中组合。
本发明的实施例旨在更好地适应轴相对于中心轴的失配、沿着行星齿轮齿的宽度更均匀地分配力并且在各行星齿轮中更均匀地分摊负荷。
图2示出了包括载架110和行星齿轮120的行星齿轮系统100。载架110具有载架主体112，所述载架主体包括恒星齿轮开口114、多个行星齿轮开口116和多个行星齿轮轴开口118。行星齿轮轴开口118用作行星齿轮轴的锚固点，每个行星齿轮120围绕所述行星齿轮轴布置。每个行星齿轮120的一部分通过相应的行星齿轮开口116突出。尽管仅仅在图2中示出了单行星齿轮120，但是应当理解四个这样的行星齿轮120旨在安装在图2的载架110上。此外，取决于需要和载架的配置，应当理解四个以上或以下的行星齿轮120可以安装在载架上。
图3和4更清楚地示出了图2的行星齿轮系统100。如图所示，行星齿轮系统100包括弹性插入件140，行星齿轮轴115(图4)可以延伸通过所述弹性插入件。具体地，弹性插入件140是环面形物体，包括围绕内凸缘144的外凸缘142。弹性插入件140的尺寸可以被确定成导致行星齿轮轴开口118内的干涉配合。然而应当领会存在可以使用的多种附连方法和机构。用于冷缩配合弹性插入件140的一种方法是冷却插入件；当插入件140回暖时产生配合。弹性插入件内凸缘144被配置成围绕行星齿轮轴115配合。弹性插入件140将挠曲提供给行星齿轮轴115以适应制造公差和轴失配。弹性插入件140由高强度金属(例如高强度钢)形成。此外，弹性插入件140的几何形状和厚度能够使得弹性插入件具有适当弹性或挠曲和满足插入要求。弹性被传递到行星齿轮轴115。如图4中所示，衬套149可以位于行星齿轮轴开口118内以保证轴115保持就位。
当力F施加到行星齿轮轴115时，内凸缘144的一侧将朝着外凸缘142挠曲。该挠曲是弹性的；当力F从轴115去除时，凸缘142、144返回到它们的稳态位置。尽管显示了凸缘142、144的敞开端部从载架主体112向内延伸，但是应当理解凸缘142、144的敞开端部可以改为从载架主体112面向外。
图5示出了插入件和行星齿轮轴的实施例，行星齿轮轴215具有挤出部分217。轴215的主体向下倾斜成大致矩形挤出部分217。具有第一部分240a和第二部分240b的插入件240与挤出部分217接合。第一部分240a和第二部分240b的每一个具有外凸缘242和内凸缘244。插入件240类似于插入件140起作用；主要区别在于插入件240仅仅在一个方向上挠曲，而插入件140具有在任何方向上挠曲的能力。如图所示，轴215的朝着挤出部分217倾斜的部分被配置成容纳第一部分240a和第二部分240b的倾斜部分。然而应当理解第一部分240a和第二部分240b可以反向使得外凸缘242和内凸缘244的敞开端部面朝着轴215的倾斜部分。
图6示出了根据本发明的实施例的载架310。载架310包括具有内表面314的载架主体312。切口部分316、318彼此邻接并且位于内表面314上。斜边缘320至少围绕环/颈部切口部分316的轮廓延伸并且可以延伸到基部切口部分318中。油通道位于切口部分316的中间。降低线322可以位于环/颈部切口部分316和基部切口部分318之间的过渡位置。
插入件340形成为配合在切口部分316、318内。插入件340包括从颈部分344延伸的环部分342。环部分342被配置成接收轴(未显示)。基部346从颈部分344的下部范围向外延伸。斜表面348在插入件340的后表面上。
在插入件340和降低线322之下的切口部分318之间没有间隙。因此，适当地进行配置，切口部分318和插入件340被配置成并且尺寸被确定成使得其间有干涉配合。切口部分316以及环部分342和颈部分344被配置成并且尺寸被确定成使得其间有微小间隙。由于施加在轴(未显示)上的力，间隙允许环部分342和颈部分344在方向D上在切口部分316内微小地移动。环部分342和颈部分344与切口部分316之间的间隙的尺寸被确定成允许正常操作扭矩但不允许极限扭矩。当受到极限扭矩时，环部分342接触切口部分316的斜边缘320，允许载架310分摊增加的负荷。
尽管在图6中仅仅显示了一个轴位置，但是应当理解在用于载架310的所有轴位置产生切口部分316、318使得插入件340能够配合在切口部分内。
插入件340具有的几何形状比用于形成载架310的材料顺应性更大或挠性更大。此外，形成插入件340的材料可以是高强度材料，具有比用于形成载架310的材料更大的屈服强度。例如，载架310可以由铸铁形成，而插入件340可以由钢形成。插入件340的高强度加上插入件的形状给予插入件合适的挠性。插入件340的更大顺应性被传递到保持在其中的轴，因此有助于提供轴之间的更均匀负荷分摊。
图7示出了根据本发明的实施例的载架410和插入件440。载架410包括具有载架内表面414的载架主体412。插入件切口部分416位于内表面414中。插入件切口部分416包括中心切口部分422，多个环切口部分418和颈部切口部分420从所述中心切口部分径向延伸。斜边缘424沿着插入件切口部分416的周边延伸。附连开口426位于中心切口部分422各处。
在图7中进一步示出了包括中心部分446的插入件440，多个颈部分444和环部分442从所述中心部分径向延伸。环部分442被配置成均接收轴(未显示)。多个附连开口448位于中心部分446中。如图所示，存在从中心部分径向延伸的四个环部分442和颈部分444以及四个配合的切口部分418、420。应当理解可以形成任何数量的环部分和颈部分以及配合的切口部分。
插入件切口部分416和插入件440的尺寸被确定成并且被配置成使得中心部分446不在中心切口部分422内移动，但是环部分442和颈部分444可以分别在环切口部分418和颈部切口部分420内微小地移动。具体地，中心部分446的尺寸可以被确定成导致中心切口部分422内的干涉配合，使得在其间没有间隙。备选地，可以通过若干附连开口448和通过相应的附连开口426放置附连机构以将插入件440附连到载架410。
通过任一附连方案，间隙存在于环切口部分418和颈部切口部分420与插入件的环部分442和颈部分444之间，以允许由施加于轴(未显示)的力引起的环部分442和颈部分444的一定的切向运动。环部分442和颈部分444与切口部分418、420之间的间隙的尺寸被确定成允许正常操作扭矩但不允许极限扭矩。当受到极限扭矩时，环部分442接触切口部分418的斜边缘424，允许载架410分摊增加的负荷。
插入件440的形状比载架410的顺应性更大或挠性更大。形成插入件440的材料是高强度材料，具有比用于形成载架410的材料更大的屈服强度。例如，载架410可以由铸铁形成，而插入件440可以由钢形成。插入件440的更大顺应性被传递到保持在其中的轴，因此有助于提供轴之间的更均匀负荷分摊。
插入件440的尺寸被确定成并且被定位成使得载架410被分成两个部分。备选地，如图6中所示，插入件的尺寸可以被确定成并且被定位成使得载架不需要被分成两个部分以容纳它。尽管仅仅示出了一个载架部分和一个插入件440，但是应当理解每个载架部分可以容纳插入件440。由于载架410分成两个部分，因此它必须以这样的方式预成形，使得抑制剪切力将载架部分彼此分离。一旦插入件440已就位，可以使用剪切块428以及附连机构(例如螺栓或螺钉)以将载架部分重新组合在一起。
图8示出了根据本发明的另一个实施例的载架510和插入件540。如图所示，载架510包括具有壁519的开口513。应当理解载架510将具有多个开口513，为了易于图示仅仅显示了一个。开口513位于载架510的周边。插入件540包括插入件主体542以及第一弹性体550和第二弹性体556，作为实施例，其可具体化为第一弹簧550和第二弹簧556。插入件主体542包括第一表面544和相对的第二表面546以及轴开口548。第一弹簧550具有第一端部552和相对的第二端部554。第二弹簧556具有第一端部558和相对的第二端部560。
插入件540放置在开口513内使得第一表面544接触壁519。具体地，插入件540和开口513可以被配置成并且尺寸被确定成使得插入件540当在开口513内就位时受到张力。第一弹簧550和第二弹簧556的尺寸被确定成允许挠曲并且由允许挠曲的材料形成。当暴露于切向力时，第一弹簧550挠曲使得第一端部552和第二端部554接触第二表面546。第二弹簧556挠曲使得第一端部558和第二端部560接触开口513的壁519。第一弹簧550和第二弹簧556的挠曲使得它们在中点M彼此接触。当切向力在方向DT1上施加到行星齿轮轴时，第一弹簧550和第二弹簧556将挠曲提供给轴。插入件540将不展现出响应于在与方向DT1相反的方向上的切向力的挠曲。然而，插入件540可以被安装成允许在切向方向DT1和相反方向上挠曲。还应当理解两个以上或以下的弹簧可以用于插入件主体542。
图9示出了根据本发明的实施例的包括载架610和插入件640的行星齿轮系统600。载架610具有带有多个行星齿轮开口613的载架主体612，行星齿轮(例如行星齿轮26)延伸通过所述多个行星齿轮开口。载架610也具有多个载架开口614。开口614在载架主体612的相对侧成对。
每个插入件640包括插入件环642，多个插入件弹性体644，可具体化为弹簧644，从所述插入件环延伸。插入件环642被配置成接收行星齿轮轴115。插入件640的尺寸被确定成并且被成形为与开口614形成干涉配合。弹簧644的尺寸被确定成允许响应施加于轴115的切向力而挠曲或由响应施加于轴115的切向力而挠曲的材料形成。弹簧644可以为S形或以另外方式成形，并且它们可以由钢形成。
图10示出了根据本发明的另一个实施例的插入件740。插入件740被配置成并且尺寸被确定成在行星齿轮轴开口118内干涉配合。插入件740包括外环742，所述外环通过多个弹簧746连接到内环744。内环744的尺寸被确定成接收行星齿轮轴，例如轴115。弹簧746响应在轴施加的力而挠曲。
图11示出了根据本发明的实施例的插入件840，类似于插入件740所述插入件840在行星齿轮轴开口118内干涉配合。插入件840包括从内环844分离的外环842。用一对稳定件845和多个弹簧846将外环842连接到内环842。内环844的尺寸被确定成接收行星齿轮轴，例如轴115。弹簧846响应在行星齿轮轴处沿第一方向施加的力而挠曲。如图所示，稳定件845沿着插入件840的中线延伸。稳定件845抑制响应于在行星齿轮轴处沿第二方向施加的力的挠曲。插入件840可以安装在行星齿轮轴开口118中，使得第一方向是切向方向并且第二方向是径向方向。换句话说，插入件840可以被安装成使得稳定件845抑制在径向方向上作用于行星齿轮轴上的力。
图12示出了根据本发明的实施例的插入件940。插入件940的尺寸被确定成在行星齿轮轴开口118内干涉配合。插入件940包括外环942，所述外环通过多个弹簧946连接到内环944。内环944的尺寸被确定成接收行星齿轮轴，例如行星齿轮轴115。
弹簧946在插入件940的一侧超负荷。弹簧946允许响应于在第一方向上作用于轴上的力使行星齿轮轴挠曲。插入件940可以被安装成使得弹簧946促进在第一切向方向上的挠曲但是抑制在第二径向方向上的挠曲。此外，在插入件940的一侧的弹簧946的超负荷允许在一个切向方向DT1上的力产生更大的挠曲，切向方向DT1上的力与在相反切向方向DT2上施加的力相反。然而，类似于插入件540插入件940可以被安装成允许在切向方向DT1和DT2上挠曲。例如，在一个行星齿轮轴的相对端部上的成对插入件940可以反向，使得弹簧946在行星齿轮轴的一个端部上的DT2方向侧超负荷并且在行星齿轮轴的另一个端部上的DT1方向侧超负荷。
图13示出了根据本发明的实施例的部分载架610和插入件1040。完整的载架610具有多个行星齿轮开口613以接收行星齿轮。此外，载架610具有载架开口614以容纳插入件1040。如图所示，开口614形成于载架610的一侧，但不形成于另一侧。应当理解开口614可以形成于载架610的相对侧以容纳插入件1040。
尺寸被确定成导致在开口614内的干涉配合的插入件1040包括外环1042，所述外环通过一对稳定件1045连接到内环1044。内环1044的尺寸被确定成接收行星齿轮轴115。阻塞物材料1049填充在外环1042和内环1044之间的空间中。外环1042和内环1044形成为比阻塞物材料1049顺应性或挠性更大。外环1042和内环1044可以由具有比阻塞物材料1049更高强度的材料形成。例如，外环1042和内环1044可以由钢形成，而阻塞物材料1049由铸铁形成。一旦施加切向力，外环1042和内环1044的更大顺应性允许挠曲，所述挠曲转换成轴115的切向运动。外环1042和内环1044可以响应正常、操作扭矩而挠曲。一旦施加极限扭矩，扭力被传递到阻塞物材料1049，因此导致载架分摊负荷。
图14示出了根据本发明的实施例的部分载架610和插入件1140。插入件1140被配置成并且尺寸被确定成在载架开口614内干涉配合。如图所示，开口614形成于载架610的一侧，但不形成于另一侧。应当理解开口614可以形成于载架610的相对侧以容纳插入件1140。
插入件1140包括外环1142，所述外环通过一对稳定件1145和加强件1147连接到内环1144。内环1144的尺寸被确定成接收行星齿轮轴115。阻塞物材料1149填充在外环1142和内环1144之间的空间中。外环1142和内环1144形成为比阻塞物材料1149顺应性或挠性更大。例如，外环1142和内环1144可以由钢形成，而阻塞物材料1149由铸铁形成。插入件1040(图13)和插入件1140之间的区别在于稳定件1145的长度。插入件1140的更长稳定件1145允许响应于切向力具有更大的顺应性。
一旦施加切向力，外环和1142内环1144的更大顺应性允许挠曲，所述挠曲转换成轴115的切向运动。外环1142和内环1144可以响应正常、操作扭矩而挠曲。一旦施加极限扭矩，扭力由加强件1147抵抗并且被传递到阻塞物材料1149，因此导致载架分摊负荷。
图15示出了根据本发明的实施例的部分载架1210和插入件1240。载架1210具有包括多个载架切口1213的载架主体1212。每个切口1213包括壁1216。开口形成于载架切口1213中以接收行星齿轮轴115。
插入件1240包括环1242，所述环的尺寸被确定成并且被配置成接收行星齿轮轴115。此外，插入件1240包括通过一对加强件1247连接到环1242的一对稳定件1245。稳定件1245除了在角部以外不与切口壁1216接触。该布置允许稳定件响应于切向地施加于轴115上的力而挠曲，吸收一定的扭矩。阻塞物材料(未显示)填充在切口1213内的剩余空间中。插入件1240可以耐受正常、操作扭矩。如果轴115受到极限扭矩，则稳定件1245将在某种程度上挠曲以吸收一定的扭矩，并且然后剩余扭矩将由加强件1247和阻塞物材料吸收。
接着，特别地参考图16，并且大体上参考图2至图15，将描述一种用于平衡行星齿轮系统上的负荷的方法。在步骤1700制备载架。载架的制备可以包括在载架内钻出行星齿轮轴开口，例如开口118。载架的制备也可以包括在载架内产生切口，例如切口316、318或切口416或切口1213。关于切口416，载架的制备也可以包括将载架分成两个部分。载架的制备也可以包括产生狭槽(例如狭槽513)或载架开口614。载架的制备也可以包括由诸如钢的高强度材料形成载架或载架的至少一部分。
在步骤1705，将挠曲机构提供给载架。挠曲机构的提供可以包括将弹性体/弹簧插入件(例如弹簧插入件140、240、740、840或940)配合到行星齿轮轴开口(例如开口118)内。挠曲机构的提供可以包括将顺应性插入件(例如顺应性插入件340或顺应性插入件440)相应地加入切口316、318或切口416中。挠曲机构的提供可以包括将插入件540加入狭槽513中。挠曲机构的提供可以包括将插入件(例如插入件640、1040或1140)配合到载架开口614内。挠曲机构的提供可以包括将插入件1240配合到切口1213内。
对于行星齿轮箱，本申请中所述的本发明的实施例将能够使扭矩容量增加并且改善负荷分布。此外，能够在对齿轮箱的总质量影响最小的情况下获得这些加强。
尽管仅仅结合有限数量的实施例详细地描述了本发明，但是应当容易理解本发明不限于这样的公开实施例。相反地，本发明可以进行修改以包含在此以前未描述、但是与本发明的精神和范围一致的任何数量的变型、更改、替换或等效布置。例如，尽管实施例被描述成可以初始表示单数，但是应当领会可以使用多个部件。另外，尽管描述了本发明的各实施例，但是应当理解本发明的方面可以仅仅包括所述实施例中的一些。因此，本发明不应当被视为由前面的描述限制，而是仅仅由附带权利要求的范围限制。

Claims (10)

1.一种行星齿轮系统，包括：
载架主体，所述载架主体被配置成接收行星齿轮，载架主体具有内表面，内表面设有环/颈部切口部分和基部切口部分；
至少一个轴，所述至少一个轴由所述载架主体接收；以及
顺应性插入件，包括颈部分及从颈部分延伸并配置为接收所述至少一个轴的环部分，以及从颈部分的下部范围向外延伸的基部，所述顺应性插入件定位在所述环/颈部切口部分和基部切口部分内使得在顺应性插入件的颈部分及环部分与载架主体的环/颈部切口部分之间存在间隙，同时顺应性插入件的基部与载架主体的基部切口部分之间不存在间隙。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其特征在于，所述载架主体由第一材料制成，所述顺应性插入件由具有比第一材料更大屈服强度的第二材料制成。
3.根据权利要求2所述的行星齿轮系统，其特征在于，所述载架主体进一步包括位于环/颈部切口部分和基部切口部分之间的降低线。
4.根据权利要求3所述的行星齿轮系统，其特征在于，所述顺应性插入件的基部以及所述基部切口部分配置为在顺应性插入件和载架主体之间于降低线以下存在干涉配合。
5.根据权利要求2所述的行星齿轮系统，其特征在于，所述环/颈部切口部分设有斜边缘，所述顺应性插入件的环部在受到极限扭矩时接触斜边缘。
6.一种用于平衡行星齿轮系统上的负荷的方法，行星齿轮系统具有通过多个行星齿轮轴安装在载架上的多个行星齿轮，方法包括：
准备载架，载架的主体具有内表面，内表面设有环/颈部切口部分和基部切口部分；以及
提供顺应性插入件，顺应性插入件包括颈部分及从颈部分延伸并配置为接收所述轴的环部分，以及从颈部分的下部范围向外延伸的基部，顺应性插入件定位在所述环/颈部切口部分和基部切口部分内使得在顺应性插入件的颈部分及环部分与载架主体的环/颈部切口部分之间存在间隙，同时顺应性插入件的基部与载架主体的基部切口部分之间不存在间隙，以此使得所述轴可以应对所承受的力而移动。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述所述载架主体由第一材料制成，所述顺应性插入件由具有比第一材料更大屈服强度的第二材料制成。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，提供载架主体进一步包括位于环/颈部切口部分和基部切口部分之间的降低线。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述顺应性插入件的基部以及所述基部切口部分配置为在顺应性插入件和载架主体之间于降低线以下存在干涉配合。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述环/颈部切口部分设有斜边缘，所述顺应性插入件的环部在受到极限扭矩时接触斜边缘。
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