CN103717943A - 齿轮传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮传动系统（20），其至少包括第一圆柱齿轮（21）和第二圆柱齿轮（22）。每个圆柱齿轮（21、22）包括多个齿（23、26），第一圆柱齿轮（21）的齿（23）具有第一齿面（24），该第一齿面用于根据预定的第一接触线（30）接触第二圆柱齿轮（22）的齿（26）的第一齿面（27）。第一和第二圆柱齿轮（21、22）中每个的齿（23、26）的第一齿面（24、27）具有由预定的第一接触线（30）确定的齿形状和齿特性。

Description

齿轮传动系统

技术领域

本发明涉及齿轮传动系统。更具体地，本发明涉及齿轮传动系统，其包括至少两个齿轮，所述齿轮具有齿，齿的齿廓由预定接触线确定。

背景技术

齿轮传动系统用来借助于相继地接合齿而传递运动。在机器操作期间，一个齿轮的齿的一个齿面与另一个齿轮的齿的一个齿面啮合。为了在齿轮的齿之间获得最佳的啮合，齿轮的齿的齿廓通常被优化。在过去，已经充分地研究了齿廓优化，以优化啮合齿轮之间的齿接触，这导致不同的已知齿廓优化方法。

例如，在Hlebanja等人的SI21810中，描述了一种具有S形齿轮的内齿轮对，其包括具有内齿1的齿轮和具有外齿2的齿轮，其特征是侧向齿廓与弯曲的半对称S形配合轨道或接触线5相符（参见图1）。配合轨道或接触线5的几何形状由其中心中的倾斜度αC=20°+/-2°以及中心和端部之间的增大的弯曲因素而确定。通常的且预定的是在配合开始处的点A、在配合末端处的点E和配合曲线的中心，该中心与齿轮对的运动学极点C重合。在一侧上配合开始点A和配合最终点E与在另一侧上蜗轮齿轮的中心9之间的距离对应于模数值。点A和E与齿轮的竖向对称轴线10的距离取决于角度αE=38°+/-1°，该角度是直线E-C或另一侧上的直线A-C与蜗轮齿轮9的对称轴线之间的结果。

另一个例子可见于EP0974016，其公开了一种包括一对齿轮的齿轮系统（参见图2）。第一齿轮11的齿廓具有三个部分：凹形部分11b，其设置在第一齿轮11的齿根中；凸形部分11c，其设置在第一齿轮10的齿顶中；以及过渡区域11a，其设置在凹形部分11b和凸形部分11c之间。相似地，匹配齿轮12的齿廓具有三个部分：凹形部分12b，其设置在匹配齿轮12的齿根中，与第一齿轮11的齿廓的凸形部分11c共轭；凸形部分12c其设置在匹配齿轮12的齿顶中，与第一齿轮11的齿廓的凹形部分11b共轭；以及过渡区域12a，其设置在凹形部分12b和凸形部分12c之间。齿轮对11、12可以被设计成使得沿着过渡区域11a、12a在啮合的齿之间不接触。

上述方法的缺陷在于，它们仅仅能够优化一个齿接触，即齿的一个齿面。因此，这些方法可能不太适合于空转齿轮，即与两个其它齿轮相互作用的齿轮。空转齿轮的齿在也被称为第一齿面的一侧上与另一个第一齿轮的齿接触，在也被称为第二齿面的另一侧上与另一个第二齿轮的齿接触。空转齿轮的齿的第一齿面可能承受与齿的第二齿面不同的载荷分布。例如，在包括用于与太阳轮和环齿轮相互作用的行星齿轮的行星齿轮单元的情况下，行星齿轮齿的在太阳轮一侧处的齿面承受与行星齿轮齿的在环齿轮一侧处的齿面不同的载荷分布。

从而，当在空转齿轮上实施如上所述的已知的齿廓优化方法时，它们将仅仅能够优化空转齿轮的齿的第一齿面与另一个齿轮的齿之间的接触，从而其它的齿接触仍然可能存在缺陷。

其缺陷可能例如在于，这可能例如由于小的齿根强度而限制了齿轮传动系统的容许转矩。这可能还针对齿轮传动系统的动力学特性具有缺陷。

在上述两个例子中，齿廓具有凸形/凹形几何形状。另外，不对称的齿廓的例子也是已知的。这种不对称齿轮以及如何设计这些齿廓的一个例子可见于Alexander Kapelevich的“Geometry and design ofinvolute spur gears with a symmetric teeth（具有不对称齿的渐开线正齿轮的几何结构和设计）”。本文中所述的方法基于以下的考虑。第一个考虑是，对于外部齿轮，提出较大的压力角度用于驱动齿侧但不用于非工作齿侧。第二个考虑是，不对称齿轮的参数由任何生成齿条参数独立地限定。相反，生成齿条参数的选择是基于不对称齿轮合成的结果。用于小齿轮和齿轮的生成齿条参数独立地优化，通常它们是不同的。

再者，与上述方法类似，该方法仅仅能够优化一个齿接触，即齿的一个齿面，从而可能不太适合于空转齿轮。

发明内容

本发明提供一种齿轮传动系统，其至少包括第一和第二圆柱齿轮。每个圆柱齿轮包括多个齿，第一圆柱齿轮的齿具有第一齿面，根据预定的第一接触线，该第一齿面用于与第二圆柱齿轮的齿的第一齿面接触或匹配。第一和第二圆柱齿轮中每个的齿的第一齿面具有由预定的第一接触线确定的齿廓，或换言之具有齿形状和齿特性。

根据本发明的实施例，预定的第一接触线可以是连续的接触线，这指的是其应当满足连续功能要求。

齿轮传动系统可以是完全同运动的（homokinetic），这意味着，例如在齿轮传动系统包括第一和第二圆柱齿轮的情况下，也被称为从动齿轮的第一圆柱齿轮的速度与也被称为驱动齿轮的第二圆柱齿轮的速度相同。

对于沿轴向方向在齿轮的整个宽度上看到的每个顺序片段，接触线可以是变化的。或换言之，接触线可以根据轴向位置而改变。

根据本发明的实施例，预定的第一接触线可以针对至少一种齿特性进行优化，所述齿特性选自例如齿根应力、接触压力、传动误差、齿轮啮合刚度或流体动力学油膜构建。然后，第一和第二圆柱齿轮中每个的齿的第一齿面的齿形状和齿特性由优化的第一接触线确定。

第一接触线可以包括至少两个接触线部分，每个接触线部分由其自身的几何等式或数学公式描述。根据本发明的实施例，每个接触线部分可以具有相同的几何等式结构或数学公式。

根据其它实施例，接触线部分中的至少一个可以具有与其它接触线部分不同的几何等式结构或数学公式。

根据特定实施例，齿轮传动系统还可以包括具有多个齿的第三圆柱齿轮，第三圆柱齿轮的齿具有第一齿面，根据预定的第二接触线，该第一齿面用于接触第一圆柱齿轮的齿的第二齿面。第三圆柱齿轮的齿的第一齿面和第一圆柱齿轮的齿的第二齿面可以具有由第二接触线确定的齿形状和齿特性。

第二接触线可以是连续的接触线，这指的是其应当满足连续功能要求。

第二接触线可以包括至少两个接触线部分，每个接触线部分由其自身的几何等式或数学公式描述。

根据本发明的实施例，每个接触线部分可以具有相同的几何等式结构或数学公式。

根据本发明的其它实施例，接触线部分中的至少一个可以具有与其它接触线部分不同的几何等式结构或数学公式。

根据本发明的实施例，预定的第二接触线可以针对至少一种齿特性进行优化，所述齿特性选自例如齿根应力、接触压力、传动误差、齿轮啮合刚度或流体动力学油膜构建。第三圆柱齿轮中每个的齿的第一齿面和第一圆柱齿轮的齿的第二齿面可以具有由优化的第二接触线确定的齿形状和齿特性。

根据本发明的实施例，第一和第二接触线可以针对至少一种相同的齿特性进行优化。

根据本发明的其它实施例，第一和第二接触线可以针对至少一种不同的齿特性进行优化。

根据特定实施例，齿轮传动系统可以是用于风力涡轮机的齿轮箱的行星齿轮传动系统，其中第一圆柱齿轮可以是行星齿轮，第二圆柱齿轮可以是太阳轮，第三圆柱齿轮可以是环齿轮。

本发明还提供用于确定齿廓的方法，即用于确定齿轮传动系统中至少第一和第二圆柱齿轮的齿的齿形状和齿特性的方法，第一和第二圆柱齿轮每个都包括多个具有第一和第二齿面的齿。该方法包括：

-限定接触线，该接触线用于第一和第二圆柱齿轮的齿的第一齿面的啮合，以及

-由预定的接触线确定至少第一和第二圆柱齿轮的齿的齿形状和齿特性。

该方法还可以包括，在确定至少第一和第二圆柱齿轮的齿的齿形状和齿特性之前，针对至少一种齿特性优化预定的接触线。

根据实施例，本发明可以提供一种用于确定齿轮传动系统中第一、第二和第三圆柱齿轮的齿的齿形状和齿特性的方法，第一、第二和第三圆柱齿轮中的每个包括具有第一和第二齿面的齿。该方法包括：

-限定第一接触线，该第一接触线用于第一和第二圆柱齿轮的齿的第一齿面的啮合，

-限定第二接触线，该第二接触线用于第三圆柱齿轮的齿的第一齿面与第一圆柱齿轮的齿的第二齿面的啮合，以及

-由预定的第一和第二接触线确定至少第一和第二圆柱齿轮的齿的齿形状和齿特性。

该方法还可以包括还可以包括，在确定第一、第二和第三圆柱齿轮的齿的齿形状和齿特性之前，针对至少一种齿特性优化预定的第一接触线和/或优化预定的第二接触线。

附图说明

应当注意到，不同附图中的相同附图标记表示相同的、相似的或类似的元件。

图1和图2示出了根据现有技术的齿廓。

图3示出了齿廓的定义。

图4示出了根据本发明实施例的齿轮传动系统。

图5a和图5b示出了根据本发明不同实施例的接触线。

图6a和图6b示出了根据本发明不同实施例的接触线。

图7a和图7b示出了根据本发明不同实施例的接触线。

图8示出了现有技术中已知的行星齿轮传动系统。

具体实施方式

在说明书中，不同的实施例将用来描述本发明。因此，将参考不同的附图。应当理解，这些附图是非限制性的，本发明仅仅由权利要求限制。从而附图是用于示意性目的，为了清楚起见，附图中一些元件的尺寸可能被夸大。

术语“包括”并不是解释为以任何方式限制本发明。权利要求中所用的术语“包括”并不用来限制为其后所描述的意思；其并不排除其它元件、部件或步骤。

权利要求和说明书中所用的术语“连接”并不是解释为限制成直接连接，除非另外指明。因此，部件A连接到部件B并不是限制为部件A与部件B直接接触，而是还包括部件A和部件B之间的间接接触，换言之，还包括在部件A和部件B之间具有中间部件的情况。

并不是所有的本发明实施例都包括本发明的所有特征。在以下的说明书和权利要求中，受权利要求书保护的实施例中的任何实施例均可以以任意组合使用。

本发明提供一种齿轮传动系统，其包括至少两个圆柱齿轮，所述齿轮具有齿，齿的齿廓由齿轮传动系统的至少两个齿轮之间的预定接触线确定。换言之，本发明提供一种齿轮传动系统，其具有齿轮，齿轮具有齿，齿具有普遍齿接触啮合几何形状，该几何形状的特征在于基于接触线和/或表面形状的特征。

根据本发明的实施例的齿轮传动系统至少包括第一和第二圆柱齿轮。每个圆柱齿轮包括多个齿。第一圆柱齿轮的齿具有第一齿面，根据预定的第一接触线，第一齿面用于与第二圆柱齿轮的齿的第一齿面接触，也称为匹配或啮合。第一和第二圆柱齿轮中每个的齿的第一齿面具有由预定的第一接触线确定的齿形状和齿特性。预定的第一接触线可以是连续的接触线。连续的接触线指的是其满足连续功能的要求，具有沿径向方向的功能域。

接触线也可以被称为作用线或接触线，指的是匹配的或啮合的齿轮的齿的齿面之间的接触路径。换言之，接触线描述了齿轮的齿之间的啮合。

根据本发明的实施例，对于沿轴向方向在齿轮的整个宽度上看到的每个顺序片段，接触线可以是变化的。这意味着，接触线可以根据轴向位置而改变。严格来讲，不称为接触线，其可以被称为接触表面。这可能导致齿面具有非常复杂的拓扑结构。这样，齿面可以根据其宽度进行优化，或换言之，齿特性可以沿轴向方向改变。

根据本发明的实施例，齿轮传动系统可以是完全同运动的，这意味着，例如在齿轮传动系统包括第一和第二圆柱齿轮的情况下，也被称为从动齿轮的第一圆柱齿轮的速度与也被称为驱动齿轮的第二圆柱齿轮的速度相同。

从而，本发明提供一种齿轮传动系统，其包括至少两个齿轮，齿轮的齿具有特定的齿廓，即齿形状和齿特性，齿廓由预定的接触线确定。这与现有的齿轮传动系统的齿轮的齿廓相反，在现有的系统中，首先限定齿廓，具体的接触线是齿轮彼此啮合的结果，而不是基于由预定的接触线限定的齿的形状和特性。

从而，本发明的实施例的新颖性和创新性方面在于，齿廓（即齿轮的齿的形状和特性）是基于预定的接触线，从而该预定的接触线确定齿廓的几何形状。这显然与迄今为止现有技术中如何限定齿廓不同。通过首先限定且可选地优化接触线，能够获得具有事先限定的期望特性的齿。

在下文中，将借助于不同的实施例来描述本发明。应当理解，这些实施例仅仅是为了能够容易地解释本发明，而并不是用来以任何方式限制本发明。

从而，如上所述，本发明之后的理念是从预定的接触线开始限定齿轮传动系统中至少两个齿轮的齿的齿廓。图3示意性地示出了术语“齿廓”的含义。齿13包括齿表面14、齿顶15和齿根16。齿廓17指的是齿表面14和与齿表面14垂直的平面或表面（例如根据图3为横向平面18）相交的曲线。根据本发明的实施例，术语齿廓17旨在包括齿形和齿特性两者。齿特性可以是例如但不限于齿根应力、接触压力、传动误差、齿轮啮合刚度或流体动力学油膜构建。

本发明实施例的理念可以应用于任何合适的本领域技术人员已知类型的齿轮，并且可以应用于内齿轮（即具有内齿的齿轮）和外齿轮（即具有外齿的齿轮）。

图4示出了齿轮传动系统20，其包括第一圆柱齿轮21和第二圆柱齿轮22。根据本发明的实施例，也被称为从动齿轮的第一圆柱齿轮21的速度可以与也被称为驱动齿轮的第二圆柱齿轮22的速度相同。换言之，齿轮传动系统20可以是同运动的。

第一圆柱齿轮21具有多个齿23，所述齿23具有第一齿面24和第二齿面25。第二圆柱齿轮22也具有多个齿26，所述齿26也具有第一齿面27和第二齿面28。在给出的例子中，第一圆柱齿轮21的第一齿面24用于接触第二圆柱齿轮22的第一齿面27。当齿轮传动系统20操作时，第一圆柱齿轮21的齿23的第一齿面24将根据特定接触线接触第二圆柱齿轮22的齿26的第一齿面27。根据本发明的实施例，这个接触线是首先限定的，然后通过该预定的接触线确定齿廓，即齿形状和齿特性，或换言之，齿廓是预定的接触线的结果。

接触线可以根据齿轮传动系统20的具体应用的齿轮21、22的齿23、26的所需特性而限定。根据本发明的实施例，接触线可以是连续的接触线，这指的是其应当满足连续功能要求，沿径向方向具有功能域。

在限定了接触线之后，该接触线针对至少一种齿特性进行优化，所述齿特性可以选自例如齿根应力、接触压力、传动误差、齿轮啮合刚度或流体动力学油膜构建中的一种。这产生优化的接触线，然后该接触线用来确定齿轮传动系统20的圆柱齿轮21、22的齿23、26的齿廓，即齿形状和齿特性。优化齿特性根据齿特性的类型可以具有不同的含义。例如，优化齿根应力可以指的是减小（可操作的和/或最大的）齿根应力。优化接触压力可以指的是减小（可操作的和/或最大的）接触压力。优化传动误差可以指的是减小传动误差的副作用。优化油膜构建可以指的是优化流体动力学润滑条件。

从而，如上所述，首先考虑针对例如具体应用的齿轮传动系统20所需的齿特性，来限定和可选地优化接触线30。图5a和图5b中示出了预定的接触线30的例子。根据图5a和图5b中给出的例子，接触线30可以是波浪形的曲线。然而，根据本发明其它实施例，预定的接触线30可以具有为获得齿23、26所需的任何其它合适的形状，齿23、26具有针对例如具体应用的齿轮传动系统20所需的齿特性（进一步如图所示）。接触线30的形状可以取决于齿轮传动系统20的具体应用所要求的所需特性。图5a和图5b中示出的接触线30是连续的曲线，这指的是其满足连续功能要求，沿径向方向（即沿x方向）具有功能域。

然后，由预定的接触线30，生成第一和第二圆柱齿轮21、22的齿23、26的齿廓（即形状和特性）。这可以通过本领域技术人员已知的数学技术来实现。图5b示出了第一齿轮21的齿的第一齿面的曲线31和第二齿轮22的齿的第一齿面的曲线32，以及接触线30。从而，当限定了和可选地优化了接触线30时，由该接触线30得到齿廓，即齿形状和齿特性。

应当理解，本发明并不是关于所得到的齿廓自身，因为根据本发明的原理得到的齿廓可以是本领域技术人员已知的任何齿廓。本发明的理念是，本发明能够从接触线30开始生成任何合适的齿形状，该接触线30适于使得齿具有齿廓，该齿廓具有期望的特性，使得两个圆柱齿轮21、22之间可以在对于具体应用而言可能最佳的环境下进行匹配或啮合。

预定的接触线30可以借助于几何等式进行描述。根据本发明的实施例，预定的接触线30可以包括或可以构建出至少两个接触线部分，每个接触线部分由其自身的几何等式描述。根据本发明的实施例，图5a和图5b中示出了本发明的例子，至少两个接触线部分中的每个可以具有相同的几何等式结构，或换言之可以具有结构相同的几何等式或数学公式。这意味着，在这样的情况下，接触线30可以借助于一个几何等式进行描述，在图5a和图5b的例子中该几何等式是：

$f\left(x\right)=(\frac{\sin \left(10x\right)}{2.5}+x)$       等式（1）

根据本发明其它实施例，至少两个接触线部分中的至少一个可以具有与其它接触线部分不同的等式结构（进一步如图所示）。

如上已经所述，接触线30可以具有本领域技术人员已知的任何合适的形状。根据本发明的实施例，图6a和图6b中示出了接触线30的另一个例子，其中接触线30是指数曲线。另外，在这个例子中，接触线30中不同的接触线部分具有相同的几何等式结构，该几何等式结构对应于等式（2）：

f(x)=(e^x-1)      等式（2）

再者，应当理解，图6a和图6b仅仅示出了用于确定根据本发明的实施例的齿轮系统20中的齿轮21、22的齿几何形状的接触线30的例子，并不用来以任何方式限制本发明。

根据其它的实施例，如上已经所述，接触线30的至少两个接触线部分中的每个可以具有不同的几何等式结构。图7a和图7b示出了其例子，其中接触线30的第一接触线部分30a满足以下的等式：

$f\left(x\right)=\tan (\frac{\mathrm{\π}}{2}-{\mathrm{\α}}_n)x$       等式（3）

其中α_n是30度，

并且其中接触线30的第二部分30b和第三部分30c满足样条函数的等式（平滑分段多项式函数）。

图7a和图7b中所示的这样的接触线30包括具有不同几何等式结构的部分30a、30b、30c，还可以被称为复合接触线。在不同的相邻部分30a和30b以及30a和30c之间分别具有过渡点。这样的相邻部分30a和30b以及30a和30c之间的过渡点相应地可以位于沿着接触线30的任何位置处，并且可以不必与极点C重合，该极点C是接触线30与x轴的焦点。在图7a和图7b的例子中，过渡点T_p1和T_P2不与极点C重合。

根据本发明其它实施例，齿轮传动系统20可以不像图4所示那样具有两个圆柱齿轮21、22，而是还可以包括三个圆柱齿轮。换言之，齿轮传动系统20还可以是空转齿轮系统20。例如，第一和第二圆柱齿轮21、22可以是外齿轮或具有外齿23、26的齿轮，而第三圆柱齿轮33可以是内齿轮或具有内齿34的齿轮。这种齿轮系统20的具体例子可以是例如本领域技术人员众所周知的行星齿轮系统20，图8中给出了该行星齿轮系统的例子。在这个例子中，第一圆柱齿轮21可以是行星齿轮，第二圆柱齿轮22可以是太阳轮，第三圆柱齿轮33可以是环齿轮。行星齿轮传动系统20可以例如是用于风力涡轮机的齿轮箱的行星齿轮传动系统20。

与图4所示的例子类似，第一和第二圆柱齿轮21、22的齿23、26具有第一齿面24、27和第二齿面25，28。第一圆柱齿轮21的第一齿面24用于接触第二圆柱齿轮22的第一齿面25。第三圆柱齿轮33的齿34也具有第一齿面35和第二齿面36。第三圆柱齿轮33的齿34的第一齿面35用于接触第一圆柱齿轮21的第二齿面25。

根据这些实施例，第一圆柱齿轮21的第一和第二齿面24、25均可以必须进行优化，以获得与第二圆柱齿轮22和第三圆柱齿轮33两者良好的啮合接触。当齿轮传动系统20操作时，第一圆柱齿轮21的齿23的第一齿面24将根据第一接触线30接触第二圆柱齿轮22的齿26的第一齿面27，第一圆柱齿轮21的齿23的第二齿面25将根据第二接触线30接触第三圆柱齿轮33的齿34的第一齿面35。再者，根据本发明，首先限定第一和第二接触线30，然后通过预定的接触线30确定第一、第二和第三圆柱齿轮21、22、33的齿23、26、34的齿廓，即齿形状和齿特性。

首先，可以确定第一接触线30。接触线30可以根据齿轮传动系统20的具体应用的第一和第二圆柱齿轮21、22的齿23、26的所需特性而限定。从而，第一接触线30可以针对至少一种齿特性进行优化，所述齿特性是例如但不限于齿根应力、接触压力、传动误差或流体动力学油膜构建。从预定的第一接触线30，确定第一和第二圆柱齿轮21、22的齿23、26的第一齿面24、27的齿廓，即形状和特性。

然后，可以确定第二接触线30。与第一接触线30类似，第二接触线可以根据齿轮传动系统20的具体应用的第一和第三圆柱齿轮21，33的齿23，34的所需特性而限定。从而，第二接触线30可以针对至少一种齿特性进行优化，所述齿特性是例如但不限于齿根应力、接触压力、传动误差或流体动力学油膜构建。从预定的第二接触线30，确定第一圆柱齿轮21的齿23的第二齿面25和第三圆柱齿轮33的齿34的第一齿面35的齿廓，即形状和特性。

根据本发明的实施例，第一和第二接触线30可以针对至少一种相同的齿特性进行优化。根据本发明的其它实施例，第一和第二接触线30可以针对至少一种不同的齿特性进行优化。第一和第二接触线30还可以不必针对相同数量的齿特性进行优化。

以上述的方式，可以确定三个圆柱齿轮21、22、33的齿23、26、34的齿廓，即形状和特性，以获得这些齿轮21、22、33的齿23、26、34之间的最佳接触。

本发明实施例的原理的优点在于，在包括三个圆柱齿轮21、22、33的齿轮传动系统20的情况下，与其它两个齿轮22、33接触的圆柱齿轮21的齿23的齿面24、25可以独立地且单独地优化。

这样，可以考虑可能出现在第一圆柱齿轮21的齿23的第一和第二齿面24、25上的不同载荷分布。因此，根据本发明的实施例，齿轮传动系统20的许可的转矩没有受到限制，这对于齿轮传动系统20的动态特性而言是有利的。

第一和第二接触线30可以借助于几何等式进行描述，并且可以包括或可以构建出至少两个接触线部分30a、30b、30c，每个接触线部分30a、30b、30c具有其自身的几何等式结构或数学公式。根据本发明的实施例，第一和第二接触线30中的至少一个的接触线部分30a、30b、30c可以具有相同的几何等式结构或数学公式。根据其它实施例，第一和第二接触线30中的至少一个的接触线部分30a、30b、30c可以具有不同的几何等式结构或数学公式。根据本发明的实施例，第一和第二接触线30可以包括相同数量的接触线部分30a、30b、30c，或者可以包括不同数量的接触线部分30a、30b、30c。

根据本发明的实施例的原理可以被应用以从接触线30开始获得任何齿廓17，即齿23、26具有任何形状和任何所需的齿特性，接触线30具有任何形状且进行优化以获得这样的齿廓17。

Claims (18)

1.一种齿轮传动系统（20），其至少包括第一圆柱齿轮（21）和第二圆柱齿轮（22），第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮（21、22）中的每个包括多个齿（23、26），第一圆柱齿轮（21）的齿（23）具有第一齿面（24），第一圆柱齿轮的齿的第一齿面用于根据预定的第一接触线（30）接触第二圆柱齿轮（22）的齿（26）的第一齿面（27），其特征在于，第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮（21、22）中的每个的齿（23、26）的第一齿面（24、27）具有由预定的第一接触线（30）确定的齿形状和齿特性。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动系统（20），其中预定的第一接触线（30）是连续的接触线。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮传动系统（20），其中齿轮传动系统（20）是完全同运动的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮传动系统（20），其中对于沿轴向方向在第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮（21、22）的整个宽度上看到的每个顺序片段，接触线（30）是变化的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮传动系统（20），其中预定的第一接触线（30）针对至少一种齿特性进行优化，并且第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮（21、22）中的每个的齿（23、26）的第一齿面（24、27）具有由优化的第一接触线（30）确定的齿形状和齿特性。

6.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮传动系统（20），其中第一接触线（30）包括至少两个接触线部分（30a、30b、30c），每个接触线部分（30a、30b、30c）由其自身的几何等式描述。

7.根据权利要求6所述的齿轮传动系统（20），其中每个接触线部分（30a、30b、30c）具有相同的几何等式结构。

8.根据权利要求6所述的齿轮传动系统（20），其中接触线部分（30a、30b、30c）中的至少一个具有与其它接触线部分（30a、30b、30c）不同的几何等式结构。

9.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮传动系统（20），其还包括具有多个齿（32）的第三圆柱齿轮（33），第三圆柱齿轮（33）的齿（34）具有第一齿面（35），第三圆柱齿轮的齿的第一齿面用于根据预定的第二接触线（30）接触第一圆柱齿轮（21）的齿（23）的第二齿面（25），其中第三圆柱齿轮（33）的齿（32）的第一齿面（35）和第一圆柱齿轮（21）的齿（23）的第二齿面（25）具有由第二接触线（30）确定的齿形状和齿特性。

10.根据权利要求9所述的齿轮传动系统（20），其中第二接触线（30）是连续的接触线。

11.根据权利要求9或10所述的齿轮传动系统（20），其中第二接触线（30）包括至少两个接触线部分（30a、30b、30c），每个接触线部分（30a、30b、30c）由其自身的几何等式描述。

12.根据权利要求11所述的齿轮传动系统（20），其中每个接触线部分（30a、30b、30c）具有相同的几何等式结构。

13.根据权利要求11所述的齿轮传动系统（20），其中接触线部分（30a、30b、30c）中的至少一个具有与其它接触线部分（30a、30b、30c）不同的几何等式结构。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的齿轮传动系统（20），其中预定的第二接触线（30）针对至少一种齿特性进行优化，并且第三圆柱齿轮（31）的齿（32）的第一齿面（33）和第一圆柱齿轮（21）的齿（23）的第二齿面（25）具有由优化的第二接触线（30）确定的齿形状和齿特性。

15.根据权利要求14所述的齿轮传动系统（20），其中第一接触线和第二接触线（30）针对至少一种相同的齿特性进行优化。

16.根据权利要求14所述的齿轮传动系统（20），其中第一接触线和第二接触线（30）针对至少一种不同的齿特性进行优化。

17.根据权利要求9至16中任一项所述的齿轮传动系统（20），其中齿轮传动系统（20）是用于风力涡轮机的齿轮箱的行星齿轮传动系统，并且第一圆柱齿轮（21）是行星齿轮，第二圆柱齿轮（22）是太阳轮，第三圆柱齿轮（33）是环齿轮。

18.根据前述权利要求中任一项所述的齿轮传动系统（20），其中所述至少一种齿特性是齿根应力、接触压力、传动误差、齿轮啮合刚度或流体动力学油膜构建中的至少一种。

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