CN110268174A - 具有预加载流体动力学保持架引导件的滚子元件轴承 - Google Patents

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Abstract

一种轴承，其包括内环和保持架，内环具有外表面，保持架具有内表面和外表面两者。保持架内表面定位成与内环外表面相对。轴承进一步包括具有内表面和外表面两者的外环。外环内表面定位成与保持架外表面相对。内环外表面、保持架内表面、保持架外表面和外环内表面中的一个以上限定非圆形周向轮廓。

Description

具有预加载流体动力学保持架引导件的滚子元件轴承
技术领域
本公开大体涉及一种周转齿轮箱组件，更具体地，涉及一种用于滚子轴承保持架的预加载流体动力学轴颈轴承引导件，当操作时，其增加滚子轴承保持架的稳定性。
背景技术
至少一些已知的燃气涡轮发动机(诸如涡轮风扇发动机)包括风扇、核心发动机和动力涡轮。核心发动机包括以串联流动关系联接在一起的至少一个压缩机、燃烧器和高压涡轮。更具体地，压缩机和高压涡轮经过第一驱动轴联接以形成高压转子组件。进入核心发动机的空气与燃料混合并被点燃以形成高能气体流。高能气体流流动通过高压涡轮以可旋转地驱动高压涡轮，使得轴可旋转地驱动压缩机。在气体流流动通过定位在高压涡轮后侧的动力或低压涡轮时，气体流膨胀。低压涡轮包括具有联接到第二驱动轴的风扇的转子组件。低压涡轮通过第二驱动轴可旋转地驱动风扇。
涡轮发动机中的驱动轴一般通过一个以上轴承支撑，并且至少一些已知的涡轮风扇包括沿着在低压涡轮和风扇之间的驱动轴联接的减速齿轮箱。齿轮箱促进将风扇尖端速度与低压涡轮的速度解耦。例如，至少一些已知的齿轮箱包括太阳齿轮，太阳齿轮与多个行星齿轮接合并且相对多个行星齿轮径向向内可旋转地安装。行星齿轮每个包括其中具有多个滚子元件的滚子轴承保持架。操作时，行星齿轮有时绕着太阳齿轮周向上旋转，并且还绕着轴线旋转。随着行星齿轮的旋转速度增加，行星齿轮绕着太阳齿轮的旋转在行星齿轮的滚子轴承保持架上引起离心场。这会导致滚子轴承保持架从其原始的中心位置的过载和失稳，以及轴承的使用寿命的减少。同样，由于保持架的材料和制造不均匀性，动态不平衡载荷会在操作时出现。在一些操作速度下，行星齿轮的滚子轴承保持架会由于动态不平衡载荷而进入不稳定操作状况，这致使围绕轴承轴线的混乱轨道运行。这会导致行星齿轮的使用寿命的减少。
发明内容
在一个方面，提供了一种轴承。轴承包括内环和保持架，内环具有外表面，保持架具有内表面和外表面两者。保持架内表面定位成与内环外表面相对。轴承进一步包括具有内表面和外表面两者的外环。外环内表面定位成与保持架外表面相对。内环外表面、保持架内表面、保持架外表面和外环内表面中的一个以上限定非圆形周向轮廓。
在另一方面，提供了一种齿轮箱。齿轮箱包括中心齿轮和绕着中心齿轮周向上定位的多个行星齿轮。多个行星齿轮中的每个行星齿轮包括轴承。轴承包括内环和保持架，内环具有外表面，保持架具有内表面和外表面两者。保持架内表面定位成与内环外表面相对。轴承进一步包括具有内表面和外表面两者的外环。外环内表面定位成与保持架外表面相对。内环外表面、保持架内表面、保持架外表面和外环内表面中的一个以上限定非圆形周向轮廓。
在又一方面，提供了一种旋转机械。旋转机械包括风扇区段、涡轮区段以及在风扇区段和涡轮区段之间联接的齿轮箱。齿轮箱包括绕着中心齿轮周向上定位的多个行星齿轮，多个行星齿轮中的每个行星齿轮包括轴承。轴承包括内环和保持架，内环具有外表面，保持架具有内表面和外表面两者。保持架内表面定位成与内环外表面相对。轴承进一步包括具有内表面和外表面两者的外环。外环内表面定位成与保持架外表面相对。内环外表面、保持架内表面、保持架外表面和外环内表面中的一个以上限定非圆形周向轮廓。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地了解本公开的这些及其他特征、方面和优点，附图中，类似的字符在整个附图表示类似的零件，其中：
图1是示范性涡轮发动机组件的示意性图示；
图2是可以用在图1中示出的涡轮发动机组件中的示范性齿轮箱的示意性端视图；
图3是可以用在图2中示出的齿轮箱中的示范性行星齿轮的示意性端视图；
图4是可以用在图2中示出的齿轮箱中的示范性滚子轴承保持架和内环的示意性立体部分横截面视图；
图5是图4中示出的示范性滚子轴承保持架和内环的示意性立体视图；
图6是图4中示出的示范性滚子轴承保持架和内环的示意性端视图；
图7是图4中示出的示范性滚子轴承保持架的示意性立体视图；
图8是图4中示出的示范性滚子轴承保持架的示意性端视图；
图9是可以用在图2中示出的齿轮箱中的替代滚子轴承保持架和多个凸耳部的示意性端视图；
图10是可以用在图2中示出的齿轮箱中的示范性替代滚子轴承保持架和内环的示意性端视图；以及
图11是可以用在图2中示出的齿轮箱中的示范性替代滚子轴承保持架和外环的示意性端视图。
除非另有指示，否则，文中提供的附图意指图示本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于包含本公开的一个以上实施例的繁多种类的系统。如此，附图并不意指包括本领域普通技术人员已知的对于实践文中公开的实施例所要求的全部常规特征。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求书中，将参考诸多术语，术语应被限定成具有以下含义。
除非上下文另有清楚指示，否则，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。
“可选的”或“可选地”意指后续描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。
通篇说明书和权利要求书文中使用的近似语言可以应用于修饰任何定量表示，该表示可以准许变化而不导致其所涉及的基本功能的变动。由此，术语或各术语(诸如，“大约”、“近似”和“大致”)所修饰的数值不限于指定的精确数值。在至少一些实例中，近似语言可以对应于用于测量数值的仪器的精度。这里以及通篇说明书和权利要求书中，范围限制可以被组合和/或互换。除非上下文或语言另有指示，否则，这些范围被识别并包括其中含有的全部子范围。
文中使用的术语“轴向”和“轴向上”指代大致平行于涡轮发动机或滚子轴承保持架的中心线延伸的方向和取向。另外，术语“径向”和“径向上”指代大致垂直于涡轮发动机或滚子轴承保持架的中心线延伸的方向和定向。附加地，文中使用的术语“周向”和“周向上”指代绕着涡轮发动机或滚子轴承保持架的中心线弧形地延伸的方向和取向。
本公开的实施例涉及一种轴承组件，其具有非圆形周向轮廓(下文已知为凸耳部)，用于提供反作用力以使滚子轴承保持架在轴承组件内的中心。更具体地，反作用力出现于轴承组件内的流体，并且在凸耳部和内环或外环的肩部之间，或者在凸耳部和滚子轴承保持架之间。凸耳部通过引起使滚子轴承保持架在轴承组件中的中心的反作用力而提供有轴承组件的更稳定操作，并且补偿由于在滚子轴承保持架上引起的离心场造成的动态不平衡载荷和外部载荷。
图1是示范性旋转机械100(即，涡轮机，更具体地，涡轮发动机)的示意性图示。在示范性实施例中，涡轮发动机100是燃气涡轮风扇飞行器发动机。替代地，涡轮发动机100是任何其他涡轮发动机和/或旋转机械，包括但不限于燃气涡轮发动机、蒸汽涡轮发动机、其他飞行器发动机、风力涡轮、压缩机和泵。涡轮发动机组件100包括风扇组件102、低压或增压器压缩机104、高压压缩机106和燃烧器108。风扇组件102、增压器压缩机104、高压压缩机106和燃烧器108流动连通地联接。涡轮发动机组件100还包括高压涡轮110和低压涡轮区段112，高压涡轮110与燃烧器108流动连通地联接。风扇组件102包括从转子盘116径向向外延伸的风扇叶片114的阵列。低压涡轮112经由第一驱动轴118联接到风扇组件102和增压器压缩机104，高压涡轮110经由第二驱动轴120联接到高压压缩机106。涡轮发动机组件100具有进气口122和排气口124。涡轮发动机组件100进一步包括中心线126，风扇组件102、增压器压缩机104、高压压缩机106以及涡轮组件110和112绕着中心线126旋转。另外，减速齿轮箱128沿着第一驱动轴118联接在风扇组件102和低压涡轮区段112之间。
操作时，通过进气口122进入涡轮发动机组件100的空气被导通通过风扇组件102朝向增压器压缩机104。压缩空气被从增压器压缩机104朝向高压压缩机106排出。高度压缩的空气被从高压压缩机106朝向燃烧器108导通，与燃料混合，并且混合物在燃烧器108内燃烧。燃烧器108所生成的高温燃烧气体被朝向涡轮组件110和112导通。低压涡轮112以第一旋转速度旋转，并且齿轮箱128操作使得风扇组件102以比第一旋转速度低的第二旋转速度操作。随后，燃烧气体经由排气口124从涡轮发动机组件100排出。
图2是可以用在涡轮发动机组件100(图1中示出)中的齿轮箱128的示意性端视图。在示范性实施例中，齿轮箱128包括至少一个太阳或中心齿轮202和多个行星齿轮204，多个行星齿轮204每个可旋转地联接到中心齿轮202。齿轮箱128进一步包括联接到多个行星齿轮204并且绕着多个行星齿轮204延伸的载体构件206。多个行星齿轮204绕着中心齿轮202周向上定位并且与中心齿轮202啮合(齿轮齿部分或完全省略)。行星齿轮204定位在环形齿轮208中并且与环形齿轮208啮合(齿轮齿部分或完全省略)。在示范性实施例中，环形齿轮208被固定，并且中心齿轮202被驱动并转而驱动行星齿轮204。行星齿轮204绕着中心齿轮202旋转，并且载体构件206绕着穿过中心齿轮202的中心的中心线轴线旋转。在替代实施例中，载体构件206被固定，并且行星齿轮204不绕着穿过中心齿轮202的中心的中心线轴线旋转。中心齿轮202被驱动并且驱动行星齿轮204。行星齿轮204驱动环形齿轮208。在全部实施例中，如上所述，中心齿轮202和行星齿轮204合作以产生针对涡轮发动机组件100的不同部分的差异速度。
在示范性实施例中，每个行星齿轮204包括轴承组件210。轴承组件210操作以促进载体构件206中的行星齿轮204旋转，并且在载体构件206致动时促进行星齿轮204绕着中心齿轮202旋转。在替代实施例中，如上所述，载体构件206被固定，并且轴承组件210操作以促进载体构件206中的行星齿轮旋转，但行星齿轮204不绕着中心齿轮202旋转。
图3是包括轴承组件210的行星齿轮204的示意性端视图。行星齿轮204定位在环形齿轮208中并且与环形齿轮208啮合(环形齿轮208部分省略)。在示范性实施例中，行星齿轮204包括轴承组件210。轴承组件210包括联接到载体构件206的中心212(图2中示出)。轴承组件210进一步包括轴向上延伸通过中心212的纵向中心线508。轴承组件210进一步包括具有内环外表面214的内环304。轴承组件210进一步包括具有保持架内表面216和保持架外表面218的滚子轴承保持架302。轴承组件210进一步包括具有外环内表面222和外环外表面226的外环220。内环外表面214和外环内表面222分别具有内环肩部314和外环肩部224。保持架内表面216与内环外表面214相对，而保持架外表面218与外环内表面222相对。滚子310居于滚子轴承保持架302内。操作时，内环外表面214、内环肩部314、保持架内表面216、保持架外表面218、外环内表面222或外环肩部224中的一个以上具有凸耳部402(图5中示出)。
图4是可以用在齿轮箱128(图2中示出)中的轴承组件210的示意性立体部分横截面视图，轴承组件210包括滚子轴承保持架302和内环304。滚子轴承保持架302包括多个开口305。滚子轴承保持架302包括一对周向侧轨306和在周向侧轨306之间延伸的多个腹板构件308。周向侧轨306和腹板构件308限定开口305。开口305每个容纳滚子310(为清楚起见，省略另外的滚子310)。滚子310在开口305内自由旋转。滚子轴承保持架302相对于内环304定位滚子310。滚子轴承保持架302在操作期间引导滚子310并且将滚子310彼此分离，以提供外环220(图2中示出)相对于内环304的旋转，外环220至少部分地围绕滚子轴承保持架302安置。
内环304具有比滚子轴承保持架302的直径小的直径，并且安置在滚子轴承保持架302内。滚子轴承保持架302将滚子310至少部分地定位在内环304内。滚子310接触内座圈312并且在一对内环肩部314内行进。随着滚子轴承保持架302相对内环304旋转，内环肩部314引导并至少部分地支撑滚子轴承保持架302。滚子轴承保持架302的周向侧轨306形成具有内环肩部314和外环肩部224(图3中示出)中的一个以上的流体动力学轴承。这显著增加通过内环肩部314或外环肩部224中的一个以上给出的对滚子轴承保持架302的支撑。
轴承组件210的外环220(图3中示出)具有比内环304的直径大的直径。外环的直径也比滚子轴承保持架302的直径大。滚子310在外环220内延伸并且提供外环相对于内环304的旋转。滚子轴承保持架302和外环220的外环肩部224(图3中示出)可以形成流体动力学轴承。外环肩部224促进引导并且至少部分地支撑滚子轴承保持架302。轴承组件210包括两组肩部，内环肩部314和外环肩部224。然而，滚子轴承保持架302每次通过一个表面而被径向上引导。在替代实施例中，没有内环肩部314，并且滚子轴承保持架302仅通过外环肩部224支撑。
在轴承组件210的操作期间，由于材料和制造不均匀性中的一个以上存在于滚子轴承保持架302中，可能出现动态不平衡载荷。对滚子轴承保持架302的其他外部载荷来自滚子310之间的间歇接触。动态不平衡载荷和外部载荷可以引起滚子轴承保持架302或轴承组件210的不稳定状况，导致围绕轴承组件210的轴线的混乱轨道。在如上所述的一些实施例中，包括在行星齿轮204中的轴承组件210与载体构件206一起绕着中心齿轮202(全部在图2中示出)旋转。轴承组件210绕着中心齿轮202的旋转在滚子轴承保持架302上引入外部载荷，其使滚子轴承保持架302从轴承组件210中的居中位置不稳定。减少在滚子轴承保持架302与内环肩部314和外环肩部224(图3中示出)中的一个以上之间的间隙，补偿滚子轴承保持架302从轴承组件210中的中心位置的不稳定。附加地，减少开口305和滚子310之间的间隙可以补偿轴承组件210的操作时的不稳定性。然而，减少间隙增加摩擦，这可能减少轴承组件210和齿轮箱128(图2中示出)的效率和使用寿命。
图5是轴承组件210(图3中示出)的滚子轴承保持架302和内环304的示意性立体视图。在示范性实施例中，滚子轴承保持架302包括多个凸耳部402。轴承组件210包括轴向上延伸通过轴承组件210的中心212(图3中示出)的纵向中心线508。凸耳部402提供使滚子轴承保持架302在轴承组件210内的中心的反作用力。反作用力从轴承组件210内并且在凸耳部402和内环304的内环肩部314之间的流体出现。例如，流体是在滚子轴承保持架302(包括凸耳部402)和内环肩部314之间形成流体动力学油膜的油。在流体在凸耳部402朝向内环肩部314延伸的点处被压缩时，在滚子轴承保持架302处的反作用力通过旋转部件的流体动力学效应引起。通过引起使滚子轴承保持架302在轴承组件210中的中心的反作用力，凸耳部402提供轴承组件210的更稳定操作。凸耳部402提供轴承组件210的更稳定操作，而不过度减少滚子轴承保持架302和内环肩部314之间的周向间隙(其导致轴承组件210内增加的摩擦力)。这提供了轴承组件210的更稳定操作以及增加的轴承组件210的使用寿命。
图6是具有凸耳部402的滚子轴承保持架302和内环304的示意性端视图。每个凸耳部402包括第一端点502、中点504和第二端点506。在第一端点502和第二端点506处，凸耳部402在其与内环肩部314的最远距离处。在中点504处，凸耳部402在其与内环肩部314的最近距离处。内环肩部314和凸耳部402之间的距离从第一端点502向中点504减小。内环肩部314和凸耳部402之间的距离从中点504向第二端点506增加。
在动态不平衡载荷下描绘滚子轴承保持架302，动态不平衡载荷例如但不限于，由于滚子轴承保持架302的材料或制造不均匀性，或者由于滚子轴承保持架302和载体构件206(图2中示出)绕着中心齿轮202(图2中示出)的旋转造成施加在滚子轴承保持架上的离心场。多个凸耳部402中的两个凸耳部402提供反作用力，其作用以使滚子轴承保持架302在中心并且提供有更稳定操作，导致轴承组件210(图2中示出)的更高的稳定性阈值。
在示范性实施例中，凸耳部402安置在滚子轴承保持架302上并且朝向内环304径向上延伸。滚子轴承保持架302包括三个凸耳部402。在替代实施例中，轴承组件210包括更多或更少数量的凸耳部402。在文中稍后描述的替代实施例中，凸耳部402安置在轴承组件210中的别处。例如但不限于，凸耳部402安置在下述中的一个以上部分上：朝向外环904(图10中示出)径向向外延伸的滚子轴承保持架302，朝向滚子轴承保持架302径向上延伸的内环肩部314，以及朝向滚子轴承保持架302径向上延伸的外环904。
图7是滚子轴承保持架302的示意性立体视图。滚子轴承保持架302包括第一壁602和第二壁604。第二壁604定位在与第一壁602一定距离处。多个腹板构件308联接到第一壁602和第二壁604，并且在第一壁602和第二壁604之间延伸。多个凸耳部402安置在第一壁602和第二壁604上。在示范性实施例中，第一壁602包括三个凸耳部402，第二壁604包括三个对应凸耳部402。在第一壁602和第二壁604上的凸耳部402定位于第一壁602和第二壁604上周向上相同的位置。在替代实施例中，凸耳部402定位于第一壁602和第二壁604上不同的部位处。在一些替代实施例中，滚子轴承保持架302包括更少或更多数量的凸耳部402。
在示范性实施例中，滚子轴承保持架302是金属的。例如但不限于，滚子轴承保持架302和凸耳部402中的一个以上由于铸造、机加工、锻造、增材制造或其他金属加工处理的结果而形成。在替代实施例中，滚子轴承保持架302和凸耳部402中的一个以上由其他材料形成。例如但不限于，滚子轴承保持架302和凸耳部402中的一个以上由使用一个以上技术(诸如但不限于，模制、增材制造和机加工)的一个以上聚合物形成。
图8是滚子轴承保持架302的示意性端视图。多个凸耳部402中的每个凸耳部402限定具有与轴承组件210的中心702径向上偏移的半径R1、R2、R3的弧形(图3中示出)。轴承组件210的纵向中心线508轴向上延伸通过中心702，其两者均定位成始终限定轴承组件210的中心。多个凸耳部402中的每个凸耳部402径向上相对于中心/纵向中心线702/508具有固定角度。多个凸耳部402中的至少一个凸耳部402相对于中心/纵向中心线702/508限定具有大致恒定的弧形角度的弧形。
在示范性实施例中，全部三个凸耳部402相对于中心/纵向中心线702/508具有大致相似的弧形角度，并且如此，全部三个半径R1、R2、R3具有大致相似的数值。同样，在示范性实施例中，多个纵向线808限定在轴承组件210的外周内，其中线808中的每个线相对于中心/纵向中心线702/508参考每个凸耳部402的弧形角度。这种多个纵向线808进一步通过表示三个半径R1、R2、R3的线的相交限定，并且如此，在图8中，多个纵向线808与纵向中心线/中心508/702一致。
在替代实施例中，凸耳部402具有其他几何形状，包括具有不同值的半径R1、R2、R3中的两个以上在纵向中心线/中心508/702以外的点处(即，在移位的多个纵向线808处)相交。在这种替代实施例中，多个凸耳部402限定弧形，弧形具有从多个纵向线808径向上偏移的半径R1、R2、R3，并且相对于多条纵向线808中的一个以上具有大致恒定的弧形角度(尽管在图8中作为点示出，但是，多条纵向线808是轴向上延伸通过轴承组件210的多条线)。多条纵向线808中的每条线808可以位于凸耳部402的外周内的任何位置。纵向线808的取向可以与纵向中心线/中心508/702大致平行或一致。在一些替代实施例中，有更少或更多数量的纵向线808。
图9是可以用在齿轮箱128(图2中示出)中的替代滚子轴承保持架908和多个凸耳部910的示意性端视图。在该替代实施例中，每个凸耳部910限定弧形，该弧形具有与轴承组件210(图3中示出)的多条纵向线808中的一个径向上偏移的半径R1、R2、R3。每个凸耳部910相对于多条纵向线808中的一个具有大致恒定的弧形角度(尽管在图9中作为点示出，但是，多条纵向线808是轴向上延伸通过轴承组件210的多条线)。轴承组件210的纵向中心线508轴向上延伸通过中心702，其两者均定位成始终限定轴承组件210的中心。在该替代实施例中，多个纵向线808限定在轴承组件210的外周内，其中线808中的每条线参考凸耳部910的弧形角度。这种多条纵向线808进一步通过表示三个半径R1、R2、R3的至少两条线的相交限定。对于图9中示出的配置，与图8中示出的孤立线808相反地，示出三条线808。在该替代实施例中，纵向线808的取向大致平行于纵向中心线/中心508/702，并且半径R1、R2、R3不与纵向中心线/中心508/702交叉。在一些替代实施例中，滚子轴承保持架902和多个凸耳部910大致与滚子轴承保持架302和多个凸耳部402相似。
图10是可以用在齿轮箱128(图2中示出)中的替代滚子轴承保持架802和内环804的示意性端视图。在该替代实施例中，凸耳部402安置在内环804上。滚子轴承保持架802不具有安置在其上的凸耳部402。具体地，凸耳部402安置在内环肩部806上并且朝向滚子轴承保持架802径向向外延伸。在该替代实施例中，内环804包括在多个内环肩部806中的每个内环肩部806上的三个凸耳部402。多个凸耳部402中的每个凸耳部402限定弧形，该弧形具有与轴承组件210的中心702径向上偏移的半径R1、R2、R3。多个凸耳部402中的每个凸耳部402径向上相对于轴承组件210的中心702具有固定角度。以与上述相似的方式，在一些替代实施例中，凸耳部402具有其他几何形状，包括具有不与引导表面的纵向中心线/中心508/702(图8和图9中示出)交叉的半径。在一些替代实施例中，内环804包括更少或更多数量的凸耳部402。
图11是可以用在齿轮箱128(图2中示出)中的替代滚子轴承保持架902和外环904的示意性端视图。在该替代实施例中，凸耳部402安置在外环904上。滚子轴承保持架902不具有安置在其上的凸耳部402。具体地，凸耳部402安置在外环肩部906上并且朝向滚子轴承保持架902径向向内延伸。在该替代实施例中，外环904包括在多个外环肩部906中的每个外环肩部906上的三个凸耳部402。多个凸耳部402中的每个凸耳部402限定弧形，该弧形具有与轴承组件210的中心702径向上偏移的半径R1、R2、R3。多个凸耳部402中的每个凸耳部402径向上相对于轴承组件210的中心702具有固定角度。以与上述相似的方式，在一些替代实施例中，凸耳部402具有其他几何形状，包括具有不与引导表面的纵向中心线/中心508/702(图8和图9中示出)交叉的半径。在一些其他替代实施例中，外环904包括更少或更多数量的凸耳部402。
如上所述，轴承组件的实施例使轴承组件能够稳定操作，并且能够补偿动态不平衡载荷和外部载荷。更具体地，由于轴承组件的保持架的材料和制造不均匀性，动态不平衡载荷可能在操作时出现。当轴承组件包括在绕中心齿轮轨道运行的行星齿轮中时，动态不平衡载荷也可能在操作时出现。轨道运行导致引起在轴承组件的保持架上施加外部载荷的离心场。对保持架的外部载荷的另一来源是滚动元件和保持架凹口壁之间的相互作用。如上所述，轴承组件的凸耳部补偿动态不平衡和外部载荷，并且通过在以下中的至少一个之间引起反作用力来促进保持架的稳定性；保持架内表面和内环外表面，保持架内表面和内环肩部，保持架外表面和外环内表面，以及保持架外表面和外环肩部。
在外部或惯性载荷下，保持架可以展现在行星齿轮箱中的行星保持架的节圆直径处偏转的趋势。本公开的替代实施例涉及一种在内环处具有凸耳部的轴承组件。在内环处的凸耳部通过在保持架的偏转或“夹紧”会发生并且减少以下中的至少一个之间的摩擦的点处局部增加间隙来促进增强稳定操作且增加轴承的寿命：保持架内表面和内环外表面，保持架内表面和内环肩部，保持架外表面和外环内表面，以及保持架外表面和外环肩部。
文中描述的轴承组件的示范性技术效果包括下述中的至少一个：(a)向动态不平衡载荷提供多个反作用力；(b)使滚子轴承保持架在轴承组件内的中心；(c)增加轴承组件的使用寿命；以及(d)使行星齿轮能够在更大的离心载荷下操作。
上面详细描述了轴承组件和相关部件的示范性实施例。该系统不限于文中描述的具体实施例，而是，系统的部件和/或方法的步骤可以独立地以及与文中描述的其他部件和/或步骤分离地运用。例如，文中描述的部件的构造还可以与其他处理组合地使用，不限于仅利用文中描述的涡轮组件和相关方法实践。确切地，示范性实施例可以连同期望增加轴承的使用寿命的许多应用一起来实施和运用。
尽管本公开的各种实施例的具体特征可能在一些附图中示出而在其他附图中未示出，但是，这仅是为了方便。根据本公开的实施例的原理，附图的任何特征可以与任何其他附图的任何特征组合地参考和/或要求。
该书面描述使用示例来公开本发明的各实施例，包括最佳模式，还使本领域的普通技术人员能够实践本发明的各实施例，包括制作和使用任何设备或系统，并施行任何并入的方法。文中描述的专利权范围由权利要求书来限定，可以包括本领域技术人员容易想到的其他示例。这种其他示例意在包括于权利要求书的范围内，如果该示例具有与权利要求书的文字语言并无不同的结构元件的话，或者，如果该示例包括与权利要求书的文字语言无实质不同的等效结构元件的话。

Claims (24)

1.一种轴承，其特征在于，包含：
内环，所述内环包含外表面；
保持架，所述保持架包含内表面和外表面，所述保持架内表面与所述内环外表面相对；和
外环，所述外环包含内表面和外表面，所述外环内表面与所述保持架外表面相对，其中，所述内环外表面、所述保持架内表面、所述保持架外表面和所述外环内表面中的一个以上限定非圆形周向轮廓。
2.如权利要求1所述的轴承，其特征在于，其中：
所述内环包含内环肩部；并且
所述外环包含外环肩部。
3.如权利要求2所述的轴承，其特征在于，其中，所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的一个以上具有非圆形周向轮廓。
4.如权利要求3所述的轴承，其特征在于，其中，所述轴承限定延伸通过所述轴承的纵向中心线，所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的所述一个以上的每个非圆形周向轮廓包含至少一个非圆形部分，所述至少一个非圆形部分限定相对于延伸通过所述轴承的多条纵向线中的一个以上具有大致恒定的弧形角度的弧形，所述多条纵向线中的每条纵向线与所述纵向中心线大致平行或大致一致。
5.如权利要求3所述的轴承，其特征在于，其中，流体布置在所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的每一个之间，并且其中，所述非圆形周向轮廓构造成通过在下述中的至少一个之间引起反作用力来促进所述保持架的稳定性：
所述保持架内表面和所述内环外表面；
所述保持架内表面和所述内环肩部；
所述保持架外表面和所述外环内表面；以及
所述保持架外表面和所述外环肩部。
6.如权利要求3所述的轴承，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓构造成引起反作用力，以局部增加间隙并减少在下述中的至少一个之间的摩擦：
所述保持架内表面和所述内环外表面；
所述保持架内表面和所述内环肩部；
所述保持架外表面和所述外环内表面；以及
所述保持架外表面和所述外环肩部。
7.如权利要求3所述的轴承，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓和所述保持架由金属材料和聚合物中的一种以上形成，并且其中，所述非圆形周向轮廓和所述保持架通过一个以上的制造技术形成。
8.如权利要求3所述的轴承，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓由所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的至少一个形成。
9.一种齿轮箱，其特征在于，包含：
中心齿轮；和
多个行星齿轮，所述多个行星齿轮绕着所述中心齿轮周向定位，所述多个行星齿轮中的每个行星齿轮包含轴承，所述轴承包含：
内环，所述内环包含外表面；
保持架，所述保持架包含内表面和外表面，所述保持架内表面与所述内环外表面相对；和
外环，所述外环包含内表面和外表面，所述外环内表面与所述保持架外表面相对，其中，所述内环外表面、所述保持架内表面、所述保持架外表面和所述外环内表面中的一个以上限定非圆形周向轮廓。
10.如权利要求9所述的齿轮箱，其特征在于，其中：
所述内环包含内环肩部；并且
所述外环包含外环肩部。
11.如权利要求10所述的齿轮箱，其特征在于，其中，所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的一个以上具有非圆形周向轮廓。
12.如权利要求11所述的齿轮箱，其特征在于，其中，所述轴承限定延伸通过所述轴承的纵向中心线，所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的所述一个以上的每个非圆形周向轮廓包含至少一个非圆形部分，所述至少一个非圆形部分限定相对于延伸通过所述轴承的多条纵向线中的一个以上具有大致恒定的弧形角度的弧形，所述多条纵向线中的每条纵向线与所述纵向中心线大致平行或大致一致。
13.如权利要求11所述的齿轮箱，其特征在于，其中，流体布置在所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的每一个之间，并且其中，所述非圆形周向轮廓构造成通过在下述中的至少一个之间引起反作用力来促进所述保持架的稳定性：
所述保持架内表面和所述内环外表面；
所述保持架内表面和所述内环肩部；
所述保持架外表面和所述外环内表面；以及
所述保持架外表面和所述外环肩部。
14.如权利要求11所述的齿轮箱，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓构造成引起反作用力，以局部增加间隙并减少在下述中的至少一个之间的摩擦：
所述保持架内表面和所述内环外表面；
所述保持架内表面和所述内环肩部；
所述保持架外表面和所述外环内表面；以及
所述保持架外表面和所述外环肩部。
15.如权利要求11所述的齿轮箱，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓和所述保持架由金属材料和聚合物中的一种以上形成，并且其中，所述非圆形周向轮廓和所述保持架通过一个以上的制造技术形成。
16.如权利要求11所述的齿轮箱，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓由所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的至少一个机加工。
17.一种旋转机械，其特征在于，包含：
风扇区段；
低压涡轮区段；和
齿轮箱，所述齿轮箱联接在所述风扇区段和所述低压涡轮区段之间，所述齿轮箱包含绕着中心齿轮周向定位的多个行星齿轮，所述多个行星齿轮中的每个行星齿轮包含轴承，所述轴承包含：
内环，所述内环包含外表面；
保持架，所述保持架包含内表面和外表面，所述保持架内表面与所述内环外表面相对；和
外环，所述外环包含内表面和外表面，所述外环内表面与所述保持架外表面相对，其中，所述内环外表面、所述保持架内表面、所述保持架外表面和所述外环内表面中的一个以上限定非圆形周向轮廓。
18.如权利要求17所述的旋转机械，其特征在于，其中：
所述内环包含内环肩部；并且
所述外环包含外环肩部。
19.如权利要求18所述的旋转机械，其特征在于，其中，所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的一个以上具有非圆形周向轮廓。
20.如权利要求19所述的旋转机械，其特征在于，其中，所述轴承限定延伸通过所述轴承的纵向中心线，所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的所述一个以上的每个非圆形周向轮廓包含至少一个非圆形部分，所述至少一个非圆形部分限定相对于延伸通过所述轴承的多条纵向线中的一个以上具有大致恒定的弧形角度的弧形，所述多条纵向线中的每条纵向线与所述纵向中心线大致平行或大致一致。
21.如权利要求19所述的旋转机械，其特征在于，其中，流体布置在所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的每一个之间，并且其中，所述非圆形周向轮廓构造成通过在下述中的至少一个之间引起反作用力来促进所述保持架的稳定性：
所述保持架内表面和所述内环外表面；
所述保持架内表面和所述内环肩部；
所述保持架外表面和所述外环内表面；以及
所述保持架外表面和所述外环肩部。
22.如权利要求19所述的旋转机械，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓构造成引起反作用力，以局部增加间隙并减少在下述中的至少一个之间的摩擦：
所述保持架内表面和所述内环外表面；
所述保持架内表面和所述内环肩部；
所述保持架外表面和所述外环内表面；以及
所述保持架外表面和所述外环肩部。
23.如权利要求19所述的旋转机械，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓和所述保持架由金属材料和聚合物中的一种以上形成，并且其中，所述非圆形周向轮廓和所述保持架通过一个以上的制造技术形成。
24.如权利要求19所述的旋转机械，其特征在于，其中，所述非圆形周向轮廓由所述内环外表面、所述内环肩部、所述保持架内表面、所述保持架外表面、所述外环内表面和所述外环肩部中的至少一个形成。
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