CN110998149A - 噪声优化的行星级i - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种行星级(101)，其具有齿圈(103)、太阳轮(111)、第一行星轮(105)和第二行星轮(107)；其中，第一行星轮(105)和第二行星轮(107)与齿圈(103)和太阳轮(111)啮合。第一行星轮(105)的齿顶圆直径大于第二行星轮(107)的齿顶圆直径。

Description

噪声优化的行星级I
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的行星级。
背景技术
随着风力发电设备中的更高功率，趋势是三级传动机构，该三级传动机构具有两个在输入端相继联接的行星级和一个在传动机构输出端上的直齿轮级。尤其是第二行星级由于转速较高而关于噪声发射方面是关键的。
为了降低在行星级中的噪音，在出版文献DE 102015009070 A1中介绍了行星轮的一种特殊的布置。这些行星轮在太阳轮的转动轴线的周向上彼此不均匀地间隔开。这导致：行星轮的齿部在不同的时间从单嵌接过渡到双嵌接而且这样使噪声发射降低。
不过，彼此不均匀地间隔开的行星轮随之而带来应力。磨损提高而且在极端情况下发生卡住。通过提高侧隙只能在有限的程度上应对该问题。即便如此，要预期到对两个负载分配的负面影响和借此功率降低。
发明内容
本发明所基于的任务在于：消除存在于从现有技术公知的解决方案中的缺点。尤其应该降低行星级的噪声发射，而不使其耐久性和性能变差。
该任务通过根据权利要求1的行星级来解决。优选的扩展方案包含在从属权利要求中。
行星级被限定为配属于传动机构的具有太阳轮、行星架、一个或多个行星轮以及齿圈的装置。这些行星轮分别围绕着相对于行星架固定的转动轴线支承在行星架上。这些行星轮分别与太阳轮和/或齿圈啮合。太阳轮、行星架和齿圈这三个组件中的两个组件以能绕着共同的中心轴线转动的方式受支承。这三个组件抗相对转动地(drehfest)、优选地位置固定地来布置。
按照本发明的行星级除了包括齿圈和太阳轮之外还包括第一行星轮和第二行星轮。第一行星轮和第二行星轮分别与齿圈和太阳轮啮合。
按照本发明，第一行星轮的齿顶圆直径大于第二行星轮的齿顶圆直径。这样，第一行星轮的齿顶圆直径可以约比第二行星轮的齿顶圆直径大至少0.2％。优选地，第一行星轮的齿顶圆直径比第二行星轮的齿顶圆直径大至少0.4％。
齿顶圆直径规定了第一行星轮和第二行星轮的齿部的边沿向外的边界。通过齿边沿的靠外的边界，在长度方面规定了第一行星轮和太阳轮的齿嵌接的嵌接路径、第一行星轮和齿圈的齿嵌接的嵌接路径、第二行星轮和太阳轮的齿嵌接的嵌接路径以及第二行星轮和齿圈的齿嵌接的嵌接路径。
由于第一行星轮的齿顶圆直径较大，第一行星轮的嵌接路径比第二行星轮的相对应的嵌接路径更长。从中得到不同的齿廓重叠。
该齿廓重叠影响单嵌接与双嵌接之比。因此，通过本发明实现了：在第一行星轮中单啮合与双啮合之比与在第二行星轮中单啮合与双啮合之比不同。
这导致：第一行星轮和第二行星轮的嵌接冲击的时间上的相关变宽。经此，降低了音调，也就是说降低了在传动机构的噪声发射的频谱中的各个峰值。最终得到的频谱对应于噪声。
由于所描述的噪声特性，按照本发明的行星级特别适合于在风力发电传动机构中使用。按照本发明的行星级尤其适合作为开头描述的、从现有技术中公知的三级风力发电传动机构的第二行星级。
优选地，除了齿顶圆直径不同之外，第一行星轮和第二行星轮的齿部的其余的齿部参数都一致。这样，在一个优选的扩展方案中，第一行星轮和第二行星轮是其基圆直径一致的渐开线咬合的齿轮。
在其它优选的扩展方案中，第一行星轮和第二行星轮的齿数、分度圆直径和/或齿顶高修正或齿顶高修正因子都一致。优选地，尤其是第一行星轮和第二行星轮的模数一致。第一行星轮和第二行星轮的优选地一致的其它参数是它们的节圆直径、齿根圆直径、在分度圆上的齿厚度、在分度圆上的分度、齿宽度、在分度圆上的槽宽、在分度圆上的分度。而第一行星轮和第二行星轮的齿部的齿顶高度由于齿顶圆直径不同而彼此不同。
在另一优选的扩展方案中，第一行星轮和第二行星轮是圆柱齿轮。这意味着：所有齿顶圆、基圆和分度圆整体的全体分别形成圆柱体。第一行星轮和第二行星轮可以是直齿的或斜齿的。
优选地，行星级的太阳轮和行星架、太阳轮和齿圈或者行星架和齿圈以能绕着共同的转动轴线(称作中心轴线)转动的方式来扩展。
在另一优选的扩展方案中，相对于行星架固定的第一转动轴线和相对于行星架固定的第二转动轴线相对中心轴等距地来布置，第一行星轮以能绕着第一转动轴线转动的方式支承在行星架上，第二行星轮以能绕着第二转动轴线转动的方式支承在行星架上。优选地，第一转动轴线、第二转动轴线和中心轴线尤其是彼此平行地延伸。
行星级可以具有超过两个行星轮。该行星级尤其可以以第三行星轮来扩展，第三行星轮与齿圈并且与太阳轮啮合。第三行星轮的齿顶圆直径小于第二行星轮的齿顶圆直径而且因此也小于第一行星轮的齿顶圆直径。第三行星轮的其余的齿部参数优选地与第一行星轮和第二行星轮的齿部参数都一致。这尤其适用于上面列举的齿部参数，第一行星轮和第二行星轮的齿部在这些齿部参数方面是一致的。
附图说明
在图1中示出本发明的优选的实施例。其中：
图1详细地示出了行星级。
具体实施方式
在图1中示出的行星级101具有齿圈103、第一行星轮105、第二行星轮107、第三行星轮109和太阳轮111。第一行星轮105、第二行星轮107和第三行星轮109分别与齿圈103和太阳轮111啮合。
对于第一行星轮105的齿顶圆直径(da1)、第二行星轮107的齿顶圆直径(da2)和第三行星轮109的齿顶圆直径(da3)来说，适用：
da1≠da2≠da3。
附图标记列表
101 行星级
103 齿圈
105 第一行星轮
107 第二行星轮
109 第三行星轮
111 太阳轮

Claims (9)

1.一种行星级(101)，其具有齿圈(103)、太阳轮(111)、第一行星轮(105)和第二行星轮(107)；其中
所述第一行星轮(105)和所述第二行星轮(107)与所述齿圈(103)和所述太阳轮(111)啮合；其特征在于，
所述第一行星轮(105)的齿顶圆直径大于所述第二行星轮(107)的齿顶圆直径。
2.根据权利要求1所述的行星级(101)，其特征在于，
所述第一行星轮(105)和所述第二行星轮(107)都是渐开线咬合的；其中
所述第一行星轮(105)和所述第二行星轮(107)的基圆直径一致。
3.根据上述权利要求中任一项所述的行星级(101)，其特征在于，
所述第一行星轮(105)和所述第二行星轮(107)的齿数一致。
4.根据上述权利要求中任一项所述的行星级(101)，其特征在于，
所述第一行星轮(105)和所述第二行星轮(107)的分度圆直径一致。
5.根据上述权利要求中任一项所述的行星级(101)，其特征在于，
所述第一行星轮(105)和所述第二行星轮(107)的齿顶高修正一致。
6.根据上述权利要求中任一项所述的行星级(101)，其特征在于，
所述第一行星轮(105)和所述第二行星轮(107)都是圆柱齿轮。
7.根据上述权利要求中任一项所述的行星级(101)，其特征在于
具有行星架；其中
所述太阳轮()和所述行星架()、所述太阳轮()和所述齿圈()或者所述行星架()和所述齿圈()能绕着共同的中心轴线()转动。
8.根据上一项权利要求所述的行星级(101)，其特征在于，
所述第一行星轮(105)以能绕着相对于所述行星架固定的第一转动轴线转动的方式支承在所述行星架上；其中
所述第二行星轮(107)以能绕着相对于所述行星架固定的第二转动轴线转动的方式支承在所述行星架上；而且其中
所述第一转动轴线和所述第二转动轴线距所述中心轴线的距离一致。
9.根据上述权利要求中任一项所述的行星级(101)，其特征在于
具有第三行星轮(109)；其中
所述第三行星轮(109)与所述齿圈(103)和所述太阳轮(111)啮合；其中
所述第二行星轮(107)的齿顶圆直径大于所述第三行星轮(109)的齿顶圆直径。
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