CN112682494A - 具有多个导流器的行星齿轮系统和在行星齿轮系统中引导流体的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种行星齿轮系统，一种流体引导环以及一种在行星齿轮系统中将流体引导至行星架的至少一个流体通道的方法。该系统包括：太阳齿轮，围绕太阳齿轮布置的多个行星齿轮，行星架，该行星架被配置用于相对于太阳齿轮转动，并且该行星架具有至少一个流体通道，该至少一个流体通道具有用于将流体供应给所述多个行星齿轮中的至少一个行星齿轮的流体通道入口；以及多个导流器，所述多个导流器被固定成与行星架一起转动，并从流体通道入口径向向内布置。所述多个导流器中的每一个导流器均具有引导表面，该引导表面被构造成接收径向向外地输送的流体并沿行星架的转动方向引导流体。

Description

具有多个导流器的行星齿轮系统和在行星齿轮系统中引导流 体的方法

背景技术

行星齿轮系统包括居中地位于中心轴上的太阳齿轮。太阳齿轮与多个行星式齿轮或行星齿轮啮合，并且行星齿轮与齿圈啮合。行星齿轮可转动地安装在行星架上，该行星架可相对于太阳齿轮转动。第二轴可以连接至行星架上，以从行星齿轮系统接收转矩或向行星齿轮系统提供转矩。中心轴和第二轴之间可以实现速度差和转矩差。可以使油或润滑剂循环通过行星齿轮系统的一个或多个组件或齿轮，以降低系统和/或系统的各个组件的工作温度。

发明内容

在权利要求书中阐述了本公开的示例的各个方面。

根据本公开的实施例，提供了一种行星齿轮系统。该系统包括：太阳齿轮；围绕太阳齿轮布置的多个行星齿轮；行星架，该行星架被配置用于相对于太阳齿轮转动，并且该行星架包括至少一个流体通道，所述至少一个流体通道具有流体通道入口，该流体通道入口用于将流体供应给所述多个行星齿轮中的至少一个行星齿轮；以及多个导流器，所述多个导流器被固定成与行星架一起转动，并且所述多个导流器从流体通道入口径向向内地布置。所述多个导流器中的每一个导流器均具有引导表面，该引导表面被构造成接收被径向向外地输送的流体并且沿行星架的转动方向引导流体。

根据本公开的实施例，提供了一种流体引导环，该流体引导环被配置用于在行星齿轮系统的轴与行星架的至少一个流体通道之间操作。流体引导环包括多个导流器和周向延伸的连接器，每个导流器均具有引导表面，该引导表面被构造成接收从轴径向向外地输送的流体并且沿行星架的转动方向引导流体；该周向延伸的连接器连接所述多个导流器并且至少部分地限定一凹槽，该凹槽被构造成接收流体以供应给所述至少一个流体通道。

根据本公开的实施例，提供了一种将流体引导至行星齿轮系统中的行星架的至少一个流体通道的方法。该方法包括：朝向多个导流器的至少一个引导表面径向向外地输送流体；利用所述多个导流器的所述至少一个引导表面沿行星架的转动方向引导流体；将流体接收在凹槽中，所述凹槽布置在所述多个导流器的径向外侧；以及将来自凹槽的流体供应给行星架的所述至少一个流体通道。

通过下列描述和附图，上述特征和其他特征将变得显而易见。

附图说明

参考附图对附图进行详细描述，其中：

图1是根据本公开的实施例的行星齿轮系统的剖视图；

图2是根据本公开的实施例的行星齿轮系统的剖视图；

图3是根据本公开的实施例的行星齿轮系统的放大剖视图；

图4是根据本公开的实施例的行星齿轮系统的局部剖视图；和

图5示出了根据本公开的实施例的在行星齿轮系统中引导流体的方法。

在整个附图中，相同的参考标记用于指示相同的元件。

具体实施方式

通过参考附图的图1至图5来理解本公开的主题的至少一个实施例。

现在参考图1，示出了根据本公开的实施例的行星齿轮系统10。行星齿轮系统10包括太阳齿轮12和围绕太阳齿轮12布置的多个行星式齿轮或行星齿轮14。太阳齿轮12通过太阳齿轮齿18和行星齿轮齿20与行星齿轮14啮合。太阳齿轮12包括外周缘，该外周缘具有太阳齿轮齿18。所示实施例的行星齿轮系统10包括环形齿轮16，该环形齿轮16围绕行星齿轮14和太阳齿轮12布置并且经由环形齿轮齿22与行星齿轮14接合。行星齿轮系统10还包括行星架30，该行星架30连接行星齿轮14。该行星架30相对于太阳齿轮12转动或被配置成相对于太阳齿轮12转动，以及行星齿轮14可转动地连接至行星架30，以使得行星齿轮14相对于行星架30转动。在所示的实施例中，太阳齿轮12安装在轴36上。

参考图2并继续参考图1，行星架30包括一个或多个流体通道40。所示实施例的流体通道40包括用于行星齿轮14中的每一个行星齿轮的一个或多个流体通道40。具体地，每个流体通道40被配置成将流体28供应给行星齿轮14中的一个或多个行星齿轮的轴承42。在所示的实施例中，三个流体通道40将流体28供应给三个行星齿轮14中的每一个行星齿轮的轴承42。每个流体通道40包括流体通道入口44，该流体通道入口44用于将流体28供应给行星齿轮14中的一个或多个行星齿轮。所示实施例中的流体28是油或其他润滑剂，但是其他实施例中的流体28可以包括能够与行星齿轮系统10一起使用的任何流体。

导流器50被固定成与行星架30一起转动，并从流体通道入口44径向向内地布置。导流器50中的每一个导流器包括至少一个引导表面52，所述至少一个引导表面52接收被径向向外地输送的流体28或被配置成接收被径向向外地输送的流体28。引导表面52还沿行星架30的转动方向引导流体28或被配置成沿行星架30的转动方向引导流体28。在所示的实施例中，转动方向是指相对于太阳齿轮12和/或轴36的转动方向。然而，在其他实施例中，转动方向是指绝对转动方向。

流体28通过轴流体通道38轴向地行进，该轴流体通道38通过施加到轴流体通道38上游的流体28的压力朝向导流器50径向向外地输送流体28或供应流体28或被配置成通过施加到轴流体通道38上游的流体28的压力朝向导流器50径向向外地输送流体28或供应流体28。在一个非限制性示例中，流体28通过在所示实施例中未示出的流体泵被泵送到轴流体通道38。在其他实施例中，流体28通过离心或其他方式被径向向外地输送。在一个实施例中轴流体通道38包括多个流体通道，以及在另一个实施例中轴流体通道38包括单个流体通道。在进一步的实施例中，轴流体通道38可以包括以任何方向或角度形成的任意数量的部件或部分，以将流体28径向向外地输送或供应通过太阳齿轮12和/或轴36。虽然轴流体通道38被示出为未延伸通过太阳齿轮齿18，但是在未示出的其他实施例中，轴流体通道38延伸通过太阳齿轮齿18和/或通过轴36而不通过太阳齿轮12。

轴流体通道38与导流器50的引导表面52轴向对准。在所示的实施例中，轴流体通道38与所有导流器50的引导表面52轴向对准。在至少一个实施例中，导流器50中的一个或多个导流器的引导表面52与流体通道40的流体通道入口44轴向对准。在图2中进一步示出，轴流体通道38延伸通过轴36和太阳齿轮12。虽然在图2中，轴36和太阳齿轮12被示出为两个单独的部件，但是在未示出的其他实施例中，轴36和太阳齿轮12一体地形成为单个部件，其中轴流体通道38延伸穿过其中。

现在参考图3和图4，并继续参考图1和图2，引导表面52被示出为接收被径向向外地输送的流体28并且沿行星架30的转动方向80引导流体28。流体28被径向向外地并且沿轴36和轴流体通道38的转动方向82输送。可以理解的是，行星架30的转动以及轴36和轴流体通道38的转动可以在转动速度和/或转动方向上绝对变化和/或相对于彼此变化。如图所示，导流器50中的每一个导流器的引导表面52沿径向方向延伸。在所示的实施例中，引导表面52相对于轴36直接径向地延伸，但是在其他实施例中，可以部分径向地延伸或周向且径向地延伸，或者相对于始于轴36的径向线在90度或小于90度的角度内径向地延伸。在非限制性示例中，导流器50中的每一个导流器的引导表面52沿着与径向延伸的平面成预定角度的平面延伸。预定角度可以由行星架30与轴流体通道38之间的相对速度差、相对转动方向、导流器50和/或引导表面52的尺寸，和/或由引导表面52引导的流体28的体积流量和/或速度确定。

所示实施例的行星齿轮系统10还包括流体引导环60。尽管示出了流体引导环60和导流器50与行星架30分开形成，但是在未示出的实施例中，流体引导环60和导流器50可以与行星架30和/或连接到其上的任何其他部分一体地形成。所示实施例的流体引导环60在轴12与行星架30的流体通道40之间和/或太阳齿轮12与行星架30的流体通道40之间操作。流体引导环60包括导流器50和周向延伸的连接器62，该连接器62与导流器50连接。在所示实施例中，导流器50被示出为与连接器62一体地形成。在未示出的其他实施例中，导流器50与连接器62分开形成，和/或流体引导环60的部分中的一个或更多个部分与行星架30或连接到行星架30的任何其他部分一体地形成。如图3中最佳示出的那样，连接器62还至少部分地限定凹槽64，该凹槽64接收流体28或被构造成接收流体28，以供应给所述一个或多个流体通道40。如图3所示，导流器50在凹槽64中与流体通道入口44在径向上间隔开。换句话说，在导流器50与凹槽64的轴向延伸表面之间和/或导流器50与流体通道入口44之间存在间隙或间隔。径向间隔74允许流体28在凹槽64中从引导表面52流到流体通道入口44。凹槽64接收流体28或被配置成接收流体28，以将流体28供应给流体通道40。

凹槽64包括凹槽外径66，该凹槽外径66保持行星齿轮14中的每一个行星齿轮的轴承42的轴承流体供给水平68或被配置成保持行星齿轮14中的每一个行星齿轮的轴承42的轴承流体供给水平68。在所示的实施例中，轴承流体供给水平68处于在轴承外径70和轴承内径72之间的范围内的径向位置处。然而，在其他实施例中，轴承流体供给水平68位于该范围之外。

现在参考图5，图5示出了将流体28引导至行星齿轮系统10中的行星架30的一个或多个流体通道40的方法100。一个或多个实施例的方法100包括本公开中描述的行星齿轮系统10的实施例的任何结构、特征和/或功能。图5的方法100包括：在步骤110处，将流体28径向向外并朝向导流器50的引导表面52输送。方法100还包括：在步骤112处，利用导流器50的引导表面52沿行星架30的转动方向引导流体28。方法100还包括：在步骤114处，将流体28接收在凹槽64中，该凹槽64布置在导流器50的径向外侧。方法100还包括，在步骤116处，将来自凹槽64的流体28供应给行星架30的流体通道40。

在其他实施例中，方法100包括将流体28接收在凹槽64中，该凹槽64至少部分地由连接导流器50的周向延伸的连接器62限定。至少一个实施例的方法100包括将流体28从行星架30的流体通道40供应给行星齿轮系统10的行星齿轮14的轴承42。方法100还可包括将流体28从行星齿轮系统10的轴36和/或太阳齿轮12径向向外地输送。

在不以任何方式限制所附权利要求书的范围，解释或应用的情况下，可以理解的是，本公开的实施例提供了系统10和方法100，以将诸如油等的流体28供应给行星齿轮14的轴承42，从而增加在轴承42处和/或轴承42周围的油循环，以改善轴承42、行星齿轮14和系统10的润滑和冷却。具体而言，行星架30相对于轴流体通道38的转动可能不会促进流体28流向或流经流体通道40的流体通道入口44和/或轴承42，或者可能阻止或延迟流体28流向或流经流体通道40的流体通道入口44和/或轴承42。本文所述的系统10和方法100利用导流器50来引导流体28，以便改善流体28流向和/或流经流体通道入口44以循环到轴承42的流动，并提高整个系统的效率。

如本文所使用的，“例如”用于非限制性地例举示例，并且具有与替代性说明性短语相同的含义，例如“包括”，“包括，但不限于”和“包括但不限于”。如本文中所使用的，除非另有限制或修改，否则具有由连词(例如，“和”)分隔的元素并且还以短语“一个或多个”、“至少中的一个”、“至少”或类似的短语为前缀列出的列表表示可能包括列表中各个元素或其任何组合的配置或布置。例如，“A、B和C中的至少一个”和“A、B和C中的一个或多个”分别表示仅A，仅B，仅C或A、B和C中的两个或更多个的任意组合(A和B；A和C；B和C；或A、B和C)。如本文所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”还旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外，“包括”、“包含”和类似短语旨在规定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。

虽然已经在附图和前述描述中详细示出和描述了本公开，但是这样的示出和描述在特征上不是限制性的，应当理解，已经示出和描述了示例性实施例，并且希望保护落入本公开的精神内的所有改变和修改。本公开的替代实施例可以不包括所描述的所有特征，但是仍然受益于这些特征的至少一些优点。本领域普通技术人员可以设计出他们自己的实施方式，这些实施方式结合了本公开的一个或多个特征，并且落入所附权利要求书的精神和范围内。

Claims (15)

1.一种行星齿轮系统，包括：

太阳齿轮；

多个行星齿轮，所述多个行星齿轮围绕所述太阳齿轮布置；

行星架，所述行星架被配置用于相对于所述太阳齿轮转动，并且所述行星架包括至少一个流体通道，所述至少一个流体通道具有流体通道入口，所述流体通道入口用于将流体供应给所述多个行星齿轮中的至少一个行星齿轮；和

多个导流器，所述多个导流器被固定成与所述行星架一起转动，并且所述多个导流器从所述流体通道入口径向向内地布置，所述多个导流器中的每一个导流器均具有引导表面，所述引导表面被构造成接收被径向向外地输送的所述流体并且沿所述行星架的转动方向引导所述流体。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，所述多个导向流器中的每一个导流器的所述引导表面沿径向方向延伸。

3.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，还包括流体引导环，所述流体引导环包括所述多个导流器。

4.根据权利要求3所述的行星齿轮系统，其中，所述流体引导环还包括周向延伸的连接器，所述周向延伸的连接器连接所述多个导流器，并且所述周向延伸的连接器至少部分地限定一凹槽，所述凹槽被构造成接收所述流体以供应给所述至少一个流体通道。

5.根据权利要求4所述的行星齿轮系统，其中，所述多个导流器在所述凹槽中与所述流体通道入口在径向上间隔开。

6.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，还包括轴，所述轴具有轴流体通道，所述轴流体通道被构造成将所述流体径向向外并朝向所述多个导流器输送。

7.根据权利要求6所述的行星齿轮系统，其中，所述轴流体通道与所述多个导流器中的每一个导流器的所述引导表面轴向对准。

8.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，所述至少一个流体通道包括用于所述多个行星齿轮中的每一个行星齿轮的至少一个流体通道。

9.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，还包括凹槽，所述凹槽被构造成接收所述流体以供应给所述至少一个流体通道，并且所述凹槽具有凹槽外径，所述凹槽外径被构造成保持所述多个行星齿轮中的每一个行星齿轮的轴承的轴承流体供给水平。

10.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，所述多个导流器中的每一个导流器的所述引导表面与所述至少一个流体通道的所述流体通道入口轴向对准。

11.一种将流体引导至行星齿轮系统中的行星架的至少一个流体通道的方法，所述方法包括：

朝向多个导流器的至少一个引导表面径向向外地输送所述流体；

利用所述多个导流器的所述至少一个引导表面沿着所述行星架的转动方向引导所述流体；

将所述流体接收在凹槽中，所述凹槽布置在所述多个导流器的径向外侧；以及

将来自所述凹槽的流体供应给所述行星架的所述至少一个流体通道。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述凹槽至少部分地由周向延伸的连接器限定，所述连接器连接所述多个导流器。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述流体从所述行星架的所述至少一个流体通道供应给所述行星齿轮系统的行星齿轮的至少一个轴承。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，径向向外地输送所述流体包括从所述行星齿轮系统的轴径向向外地输送所述流体。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，径向向外地输送流体包括从所述行星齿轮系统的太阳齿轮径向向外地输送所述流体。

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