CN116134247A - 太阳轴的整体式结构形式 - Google Patents

太阳轴的整体式结构形式 Download PDF

Info

Publication number
CN116134247A
CN116134247A CN202180060080.8A CN202180060080A CN116134247A CN 116134247 A CN116134247 A CN 116134247A CN 202180060080 A CN202180060080 A CN 202180060080A CN 116134247 A CN116134247 A CN 116134247A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sun
planetary stage
planet carrier
sun gear
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180060080.8A
Other languages
English (en)
Inventor
沃伦·斯穆克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Wind Power Antwerpen NV
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Wind Power Antwerpen NV
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=76796948&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN116134247(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ZF Wind Power Antwerpen NV, ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Wind Power Antwerpen NV
Publication of CN116134247A publication Critical patent/CN116134247A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/40—Transmission of power
    • F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • F05B2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclic, planetary or differential type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/108—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02039—Gearboxes for particular applications
    • F16H2057/02078—Gearboxes for particular applications for wind turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

本发明涉及具有第一行星级(101)和第二行星级(103)的设备；其中第一行星级(101)的太阳轮(101d)和第二行星级(103)的行星架(103b)通过花键齿部(113)抗相对转动地彼此连接。太阳轮(101d)一体式构造出内齿部；其中行星架(103b)的第一颊板或与第一颊板一体式连接的太阳轴(111)一体式构造出花键齿部(113)的外齿部。

Description

太阳轴的整体式结构形式
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的设备。
背景技术
从现有技术中已知具有两个行星级的风力机传动装置。第一行星级具有能转动的太阳轮，太阳轮与太阳轴一体式连接。太阳轴通过花键齿部驱动第二行星级的以能转动的方式支承的行星架。
发明内容
本发明的任务在于改进具有两个行星级的传动装置。此任务通过根据权利要求1的设备解决。优选的改进方案包含在从属权利要求中，并且从如下的说明中得到以及从图1中图示的实施例中得到。
设备包括第一行星级和第二行星级。行星级是具有齿圈、太阳轮、行星架以及一个或多个行星轮的传动装置级。行星轮以能转动的方式支承在行星架内。行星轮分别与太阳轮和/或齿圈啮合。齿圈、行星架和太阳轮这三个部件的至少两个相互独立地以能绕共同的转动轴线转动的方式支承。第三个部件优选地与壳体固定地布置。特别地，齿圈可以与壳体固定地布置，而行星架和太阳轮以能转动的方式支承。
第一行星级的太阳轮和第二行星级的行星架通过花键齿部抗相对转动地彼此连接。细节而言，太阳轮和行星架以能绕共同的转动轴线能转动的方式支承。通过花键齿部，在此将太阳轮和行星架相对彼此的扭转禁止。特别地，可以通过花键齿部将转矩从太阳轮传输到行星架上。
也称为插接齿部的花键齿部由内齿部和外齿部组成。内齿部和外齿部相互同轴布置，即内齿部和外齿部具有共同的中轴线和转动轴线。内齿部和外齿部相互啮合，使得在两个齿部之间形成抗相对转动的形状锁合的连接。
根据本发明，太阳轮一体式构造出内齿部。太阳轮和内齿部特别地一体式相互连接。
外齿部通过行星架的第一颊板一体式构成，或通过与第一颊板一体式连接的太阳轴一体式构成。第一颊板、外齿部并且如果必要时太阳轴因此一体式相互连接。特别地，行星架可以一体式构造出外齿部。在此情况中，外齿部和整个行星架由一个部件组成。
行星架的颊板是支撑结构，其构造出栓座。栓座又是用于固定行星栓的器件。行星栓用于容纳和支承各一个行星轮。颊板的特征在于，颊板与各自的行星级的行星轮轴向错开。颊板和行星轮因此位于在颊板和行星轮之间走向的径向定向的、即正交于行星级的至少两个能转动的部件的转动轴线定向的平面的不同侧上。
外齿部啮合到内齿部内。在此，外齿部布置在内齿部内。对应地，内齿部的直径大于外齿部的直径。这又实现使用具有较大的直径的太阳轮和/或太阳轴。由此，降低了由于待传输的转矩而应被克服的应力。这获得了在传动装置设计时的附加的自由度。因此，例如可传输更大的转矩，和/或使太阳轴由虽然负载能力较小的但是为此更便宜的材料制造。在此，由于花键齿部，可以使用由耐受更高的材料制成的太阳轮。由于第一颊板和太阳轴的一体式实施方案，降低了设备沿轴向方向的空间需求。
在优选的改进方案中，在太阳轮的工作齿部和花键齿部之间存在轴向重叠。工作齿部的特征在于其与第一级的一个或多个行星轮的齿部啮合。轴向重叠意味着工作齿部的至少一个部分和花键齿部的至少一个部分、特别是内齿部的至少一个部分和外齿部的至少一个部分处在两个径向定向的、即正交于前述转动轴线定向的平面之间，其中，平面分别与全部所述齿部相切或相交。工作齿部和花键齿部之间的轴向重叠实现了一体式与第一颊板和/或行星架连接的太阳轴的构造。
优选地，太阳轮被进一步设计为铸件。其优点是铸件可廉价地制造。
太阳轴在此外优选的改进方案中具有台肩，台肩形成相对于太阳轮的第一轴向支座。台肩因此与太阳轮接触并且防止太阳轴和太阳轮相对彼此沿第一轴向方向的移动。
第二轴向支座在优选的改进方案中通过环形成，环与太阳轴接合。特别地，环可以与太阳轴螺纹连接。环与太阳轮接触并且防止太阳轴和太阳轮沿与第一轴向方向相反地走向的第二方向的相对彼此的移动。
优选地，设备进一步设计有轴承设备。轴承设备用于行星架的支承。行星架在此仅通过轴承设备支承。此外，轴承设备仅与行星架的第二颊板接合。特别地，轴承设备不与第一颊板接合。
第一轴承设备和第二颊板之间的接合连接优选设计得使轴承设备的轴承的一个或多个外环或轴承的一个或多个内环固定在第二颊板内。
第一颊板可以自由浮动地实施。但优选地第一颊板通过太阳轴和花键齿部支撑在第一行星级的行星架内。
附图说明
本发明的优选的实施例在图1中图示。具体而言：
图1示出风力机传动装置。
具体实施方式
在图1中图示的传动装置是具有第一行星级101和第二行星级103的行星齿轮传动装置。两个行星级101、103分别包括齿圈101a、103a，行星架101b、103b，行星轮101c、103c和太阳轮101d、103d。行星轮101c、103c与相应的齿圈101a、103a和相应的太阳轮101d、103d啮合。行星架101b、103b分别可转动地支承在传动装置壳体105内。
第一行星级101的行星架101b一体式构造出传动装置的输入轴107。传动装置的输出轴109一体式与第二行星级103的太阳轮103d连接。通过输入轴107被导入到传动装置内的转矩通过第一行星级101和第二行星级103被进一步传递到输出轴109上。
太阳轴111用于在两个行星级101、103之间的引导转矩的连接。太阳轴将第一行星级101的太阳轮101d与第二行星级103的行星架103b抗转动地连接。太阳轴111与第二行星级103的行星架103b一体式连接。花键齿部113建立了太阳轴111和第一行星级101的太阳轮101d之间的抗相对转动的连接。花键齿部113处在第一行星级101的太阳轮101d的内部内并且被太阳轮101d沿周向方向相切地包围。
太阳轴111构造出环片115。环片靠放在第一行星级101的太阳轮101d上，并且因此防止太阳轴111沿第一轴向方向的移动。
环形的盘117在端侧与太阳轴111螺纹连接。盘117靠放在第一行星级101的太阳轮101d的对应的台肩上。由此防止了太阳轴111和第一行星级101的太阳轮101d沿与第一轴向方向相反的第二方向的相对彼此的移动。
因此，通过环片115和盘117，将第一行星级101的太阳轮101d和太阳轴111相对彼此沿轴向方向固定以防止移动。第一行星级101的太阳轮101d和太阳轴111的围绕径向的即垂直于第一行星级101的太阳轮101d和太阳轴111的共同的转动轴走向的转动轴的略微的偏斜则通过花键齿部113实现。由此，可特别地补偿载荷导致的轴承偏差并避免与之相关联的错误负载。
第二行星级103的行星架103b通过唯一的布置在发电机侧的轴承119支承。轴承119布置为从第二行星级103的行星轮103c在发电机侧伸出。轴承119的转子侧不存在用以支承第二行星级103的行星架103b的另外的轴承。替代地，第二行星级103的行星架103b通过太阳轴111支撑在第一行星级101的太阳轮101d内。
附图标记列表
101      第一行星级
101a     齿圈
101b     行星架
101c     行星轮
101d     太阳轮
103      第二行星级
103a     齿圈
103b     行星架
103c     行星轮
103d     太阳轮
105      传动装置壳体
107      输入轴
109      输出轴
111      太阳轴
113      花键齿部
115      环片
117      盘
119      轴承

Claims (6)

1.具有第一行星级(101)和第二行星级(103)的设备；其中，
所述第一行星级(101)的太阳轮(101d)和所述第二行星级(103)的行星架(103b)通过花键齿部(113)抗相对转动地彼此连接；其特征在于，
所述太阳轮(101d)一体式构造出内齿部；其中，所述行星架(103b)的第一颊板或与所述第一颊板一体式连接的太阳轴(111)一体式构造出所述花键齿部(113)的外齿部。
2.根据权利要求1所述的设备；其特征在于
具有在所述太阳轮(103d)的工作齿部和所述花键齿部(113)之间的轴向重叠。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备；其特征在于，
所述太阳轴(111)是铸造的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备；其特征在于，
所述太阳轴(111)具有台肩(115)，所述台肩(115)形成相对于所述太阳轮(101d)的第一轴向支座。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于
具有环(117)，所述环与所述太阳轴(111)接合并且形成相对于所述太阳轮(103d)的第二轴向支座。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，
所述行星架(103b)通过恰好一个轴承设备(119)来支承，所述轴承设备仅与所述行星架(103b)的第二颊板接合。
CN202180060080.8A 2020-07-31 2021-06-28 太阳轴的整体式结构形式 Pending CN116134247A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020209679.1 2020-07-31
DE102020209679.1A DE102020209679B3 (de) 2020-07-31 2020-07-31 Anordnung mit integrierter Sonnenwelle und einseitig gelagertem Planetenträger
PCT/EP2021/067600 WO2022022919A1 (de) 2020-07-31 2021-06-28 Integrierte bauweise einer sonnenwelle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116134247A true CN116134247A (zh) 2023-05-16

Family

ID=76796948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180060080.8A Pending CN116134247A (zh) 2020-07-31 2021-06-28 太阳轴的整体式结构形式

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11913538B2 (zh)
EP (1) EP4189266A1 (zh)
CN (1) CN116134247A (zh)
DE (1) DE102020209679B3 (zh)
WO (1) WO2022022919A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022200896A1 (de) * 2022-01-27 2023-03-16 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung mit Planetenstufen und Passverzahnung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU172495B (hu) 1975-02-14 1978-09-28 Magyar Vagon Es Gepgyar Planetarnyj stupichnyj privod k khodovomu mekhanizmu sredstv dvizhenija
HU174196B (hu) * 1976-10-21 1979-11-28 Magyar Vagon Es Gepgyar Planetarnyj privod kolesa s bolshim peredatochnym otnosheniem i rasspredeleniem mohhnosti
JPS60201146A (ja) * 1984-03-22 1985-10-11 Matetsukusu Kk 遊星歯車装置
DE19917607C2 (de) 1999-04-19 2001-06-28 Renk Ag Schüsselmühlengetriebe
JP2006118494A (ja) 2004-09-27 2006-05-11 Denso Corp スタータ
DE202012004029U1 (de) 2012-04-20 2012-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Bauteil für ein Planetengetriebe
US11078888B2 (en) * 2016-08-04 2021-08-03 Flender Gmbh Wind turbine transmission
DE102016222452B4 (de) 2016-11-16 2021-06-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektromechanische Antriebseinrichtung, insbesondere mit integriertem Verteilergetriebe
CN111148920A (zh) 2017-10-13 2020-05-12 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
CN111133225A (zh) * 2017-10-13 2020-05-08 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
DE102018206103A1 (de) * 2018-04-20 2019-10-24 Zf Friedrichshafen Ag Sonnenrad mit innenliegender Passverzahnung

Also Published As

Publication number Publication date
US11913538B2 (en) 2024-02-27
US20230250871A1 (en) 2023-08-10
DE102020209679B3 (de) 2022-01-20
EP4189266A1 (de) 2023-06-07
WO2022022919A1 (de) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5597024B2 (ja) 遊星歯車伝動ユニット
CN108343728B (zh) 具有改进的行星架支承装置的行星齿轮传动装置
US11067152B2 (en) Drive device for a motor vehicle
US9657721B2 (en) Gearbox unit with gear carrier
US7291088B2 (en) Method for effecting low-loss torque transmission in planetary gears
EP2381130B1 (en) Speed change gear
US8545356B2 (en) Speed change gear device
US10281007B2 (en) Speed reducer
US8517879B2 (en) Multi-stage reduction gear
CN108474452B (zh) 行星齿轮机构
EP2337970B1 (en) Epicyclic reduction gear device with balanced planet wheels
US11046391B2 (en) Transmission for a bicycle
CN102003499A (zh) 行星齿轮传动机构
CN114364903A (zh) 传动装置、驱动系和具有传动装置的车辆
CN113015645A (zh) 用于机动车辆的传动装置
KR101755257B1 (ko) 고 증감속 비율구조의 유성기어식 증감속기
KR20160136814A (ko) 역 사이클로이드 감속기
US20170307078A1 (en) Stepped planetary gear
CN116134247A (zh) 太阳轴的整体式结构形式
DK2562081T3 (en) Hub for wind power plants and the device for adjusting the number of elements in relation to each other
JP2019074166A (ja) 複合遊星歯車装置
JP2007064365A (ja) 単純遊星歯車機構の遊星歯車装置及びそのシリーズ
US6520886B2 (en) Generator drive
US20070204712A1 (en) Series of power transmission devices and series of geared motors
KR100641651B1 (ko) 유성기어 감속기용 셀프 센터링 타입의 조립구조

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination