CN103890451A - 具有传动系统的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传动系统（10），该传动系统包括：具有外啮合齿的第一齿轮（20）；多个小齿轮（80），这些小齿轮与第一齿轮（20）啮合，每个所述小齿轮连接到设计成发电机或电动机的电机（90）；第二齿轮（30），该第二齿轮同轴连接到第一齿轮（20），并且具有外啮合齿；多个第三齿轮（40），第三齿轮与第二齿轮（30）啮合并且具有外啮合齿，第三齿轮（40）中的每个同轴连接到第四齿轮（50），该第四齿轮具有外啮合齿；以及第五齿轮（60），该第五齿轮与第四齿轮（50）啮合，连接到驱动轴或输出轴（70），并且具有外啮合齿，所述第一齿轮（20）和驱动轴或输出轴（70）同轴设置。

Description

具有传动系统的驱动装置

本发明涉及一种传动系统。

例如在风力涡轮机、机动车辆以及轧钢厂的情况下，经常将传动系统设计成行星传动系统。在此，已知的行星传动系统具有齿圈，该齿圈具有内啮合齿，并且至少两个固定到行星架并具有外啮合齿的行星齿轮在齿圈的内圈处啮合在该齿圈上，并且形成相对于太阳齿轮的传动比，该太阳齿轮相对于齿圈同心设置，并具有外啮合齿。

US1,459,964公开了一种传动系统，其中，输入轴与输出轴同心，所有齿轮具有外啮合齿。WO00/65708A1公开了一种传动系统，其中，连接到电机的多个小齿轮与第一齿轮啮合。

本发明的目的是提供一种传动系统，该传动系统能在较紧的容差内进行制造且具有紧凑的构造，并且仅受到极少磨损且运行起来非常安静。

此目的通过具有权利要求1的特征的传动系统来实现。从属权利要求规定了本发明的有利设计。

在本发明中，第一级齿轮、即第一齿轮和第三级齿轮、即第五齿轮同心设置，且与第一级和第三级齿轮啮合的齿轮、即第三和第四齿轮与第一级和第三级齿轮的上述齿轮轴线等间距地隔开，并构成等腰三角形。

第三和第四齿轮的轴线与电机的小齿轮轴线同心，第三和第四齿轮的轴线在任何情况下设置在小齿轮轴线之间的角平分线上。

在此，第三齿轮和同轴地连接到第三齿轮的第四齿轮设置成使第三齿轮与第二齿轮啮合并使第四齿轮与第五齿轮啮合。

如果将第2级和第3级的传动比选择成低于5.40:1的传动比，则可通过第一级来调节总传动比，该第一级能独立于轴线间距设定。

如果齿轮较佳地设计成带斜齿且如果第一齿轮和第二齿轮特别较佳地一方面支承于外壳壁内并且另一方面支承于设置在第五齿轮中的轴承内，则能避免对传动系统有不利作用的力。

特别是，规定第一级和第三级的齿轮、即由电机的小齿轮和第一齿轮、第二齿轮与第三齿轮以及第四齿轮与第五齿轮构成的齿轮组具有反向的斜齿，因而，由齿轮的斜齿造成的轴向力可彼此抵消。

由此，整个传动系统能关于齿轮的支承以及最终的传动系统外壳将尺寸设计成较小。

采用在单个图1中示出的特别较佳设计的示例性实施例来阐释本发明，图1A以俯视图示出根据本发明的传动系统，而图1B以剖视图示出图1A中所示的传动系统。

传动系统10具有安装在中心的第一齿轮20，该第一齿轮牢固地连接到设置在第一齿轮20后的第二齿轮，因而，在运行时，第一齿轮20和第二齿轮30以相同速度转动。第二齿轮30特别是具有比第一齿轮20小的直径。

第二齿轮30与以假想的等腰三角形设置的三个第三齿轮40啮合，这些第三齿轮在任何情况下又牢固地连接到相对于它们较小的第四齿轮50，因而，在运行时，第三齿轮40和第四齿轮50以相同速度转动。

最终，从第四齿轮50到第五齿轮60发生进一步的传动，该第五齿轮与第一齿轮20同轴设置，并且牢固地连接到轴70，轴70可以作为驱动轴或者输出轴70来设置。

如果轴70例如用作风力涡轮机的驱动轴70-，该驱动轴70由此对应于风力涡轮机的转子轴或者至少与转子轴连接，那么驱动轴70的转动沿与上述顺序相反的方向传递到第一齿轮20。

根据本发明，在第一齿轮20上设置有一个电机的三个小齿轮80，这些小齿轮布置成假想的等腰三角形形状，并且分别设置为发电机90，而发电机能在任何情况下用于产生电力。这基本上是从驱动轴70至三个输出轴的力传递，即，发电机90的三个驱动装置。

然而，如果电机90设计成电动机90，电动机90用于驱动第一齿轮20并由此最终用于驱动输出轴70。基本上，从三个驱动轴、即三个电动机90将力传递到输出轴70。

然而，上述力传递原则上并不必须是指所有三个发电机或电动机在每个时间点同时运行。而是，具有根据本发明的传动系统的机器设有控制系统，该控制系统可切换发电机或电动机接通或断开。

在风力涡轮机中，可规定根据刮风量，一个、两个或三个发电机将电力馈送入网。相反，例如在轴70用作输出的机器的情况下，两个或三个电动机用于驱动以实现机器的特定功率。

即使三个电机80和由第三和第四齿轮40、50构成的三对齿轮在负载分布方面特别有利，但与第一齿轮20协作的其它电机和/或与第二齿轮30啮合的其它齿轮对也是可设想的。

齿轮20、30、40、50、60彼此之间的啮合和/或与电机90的小齿轮80的啮合较佳地以斜齿啮合形式进行，齿轮20、30、40、50、60和/或小齿轮特别较佳地设计成具有斜齿。

已示出的示例性实施例在第一传动级的支承、即第一齿轮20和第二齿轮30的支承方面是特别较佳的。第一齿轮20和与其牢固地连接的第二齿轮30在其一侧支承于传动系统的壁（未示出）内，并且在其另一侧支承于设置在第五齿轮60内的轴承（用*表示）内。第一齿轮20和第二齿轮30支承于第五齿轮60内，以使第一齿轮20和第二齿轮30以及第五齿轮60和/或驱动轴或输出轴70能彼此独立地转动。

该设计的优点在于适应齿轮啮合的不对准或者不均匀出现的负载，因而，可以在没有太大磨损风险的情况下采用较大的制造容差。

在较佳设计的另一实施例中，构成假想的等腰三角形并与第一齿轮20的外啮合齿啮合的电机90的三个小齿轮80相对于构成假想的等腰三角形并与第二齿轮30啮合的三个第三齿轮40偏移、特别是偏移成转过60°。该设计提供传动系统的安静的同步运转。

可以在不同机器中利用根据本发明的传动系统。因此，例如还可设想用于风力机或机器工具中。

Claims (4)

1.一种传动系统（10），所述传动系统具有传动系统壁和多个带外啮合齿的齿轮，即

第一齿轮（20）；以及

多个小齿轮（80），所述小齿轮分别连接到设计成发电机或电动机的电机（90），并且与所述第一齿轮（20）啮合，

其特征在于，

设有第二齿轮（30），所述第二齿轮牢固地同轴连接到所述第一齿轮（20），

设有三个第三齿轮（40），所述第三齿轮构成假想的等腰三角形，并且与所述第二齿轮（30）啮合，

设有三个第四齿轮（50），所述第四齿轮分别牢固地同轴连接到所述第三齿轮（40）中的一个，

设有第五齿轮（60），所述第五齿轮与所述第四齿轮（50）啮合，并且连接到驱动轴或输出轴（70），以及

所述第一齿轮（20）以及由此所述第二齿轮（30）和所述第四齿轮（60）以及由此所述驱动轴和/或输出轴（70）同轴设置。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，提供有三个电机（90），所述电机的小齿轮（80）设置成相对于所述第三齿轮（40）偏移60°。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述齿轮（20，30）在所述第一齿轮（20）侧支承于传动系统壁内，并在所述第二齿轮（30）侧支承于设置在所述第五齿轮（60）中的轴承（*）内。

4.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述传动系统是风力涡轮机的传动系统。