ES2894598T3

ES2894598T3 - Eje de rueda planetaria para engranaje planetario

Info

Publication number: ES2894598T3
Application number: ES18213080T
Authority: ES
Inventors: Tuomo Kontinen
Original assignee: Moventas Gears Oy
Current assignee: Moventas Gears Oy
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2038-12-17
Also published as: CA3065209A1; DK3670967T3; KR20200075746A; CN111322384A; EP3670967B1; CN111322384B; EP3670967A1; US11022210B2; BR102019026141A2; US20200191256A1

Abstract

Un eje de rueda planetaria (101) para un engranaje planetario, comprendiendo el eje de rueda planetaria: - porciones de extremo (102a, 102b) que se pueden acoplar a un portaplanetas del engranaje planetario, y - una porción de apoyo (103), axialmente entre las porciones de extremo, siendo la porción de apoyo adecuada para actuar como un cojinete de deslizamiento en cooperación con una rueda planetaria del engranaje planetario, caracterizado por que, en una o más primeras regiones axiales (104, 106) de la porción de apoyo, una forma de sección transversal (216-218) de la porción de apoyo se desvía con respecto a una forma circular de modo que un espesor de la porción de apoyo en una primera dirección (x) es mayor que el espesor de la porción de apoyo en una segunda dirección (y) perpendicular a la primera dirección, siendo la desviación con respecto a la forma circular en esas una o más primeras regiones axiales adecuada para ensanchar un espacio (107) que está entre las la porción de apoyo y la rueda planetaria, y estrechándose en forma de cuña hacia un área donde se genera la presión hidrodinámica del aceite para soportar la carga en la primera dirección.

Description

DESCRIPCIÓN

Eje de rueda planetaria para engranaje planetario

Campo de la divulgación

La divulgación se refiere a un eje de rueda planetaria para un engranaje planetario que comprende ruedas planetarias soportadas por cojinetes de deslizamiento. Además, la divulgación se refiere a un engranaje planetario.

Antecedentes

Un engranaje planetario comprende un portaplanetas, una rueda solar, una corona dentada y ruedas planetarias que engranan con la rueda solar y con la corona dentada. Las ruedas planetarias están soportadas por ejes de ruedas planetarias que, a su vez, están soportados por el portaplanetas. Los cojinetes de las ruedas planetarias pueden ser rodamientos o cojinetes de deslizamiento. Una ventaja de los cojinetes de deslizamiento con respecto a los rodamientos es que los cojinetes de deslizamiento requieren menos espacio en la dirección radial y las superficies de carga de los cojinetes de deslizamiento suelen ser más grandes que las de los rodamientos. Por lo general, un cojinete de deslizamiento de una rueda planetaria está diseñado para soportar carga en una dirección tangencial, es decir, carga en una dirección de movimiento del eje de rotación geométrico de cada rueda planetaria, mientras que la ovalización de la rueda planetaria causada por la carga en una dirección radial perpendicular a la dirección tangencial se mantiene lo suficientemente pequeño mediante el uso de un espesor de material suficiente entre el orificio de la rueda planetaria y la circunferencia interior de la rueda planetaria. Por otro lado, el espesor de material de las ruedas planetarias antes mencionado es un factor que determina el diámetro de los cojinetes de deslizamiento de las ruedas planetarias cuando se dan los radios de la rueda solar y de la corona dentada. Un diámetro mayor de los cojinetes de deslizamiento significa una mayor capacidad de carga y, por lo tanto, existe una motivación para minimizar el espesor del material mencionado anteriormente.

La ovalización mencionada anteriormente de una rueda planetaria causada por una carga radial es desventajosa porque la ovalización tiende a dividir un área de un cojinete de deslizamiento, en la que se genera la presión hidrodinámica de aceite para soportar la carga tangencial, en dos áreas separadas. La generación de la presión hidrodinámica del aceite en un área que es posterior en el sentido de rotación es más débil que en el área que está primero en el sentido de rotación. El fenómeno descrito anteriormente reduce la capacidad de carga del cojinete de deslizamiento. Además, la ovalización hace que se estreche un espacio que se encuentra entre las superficies de deslizamiento del cojinete de deslizamiento y que tiene forma de cuña debido a la carga tangencial. El estrechamiento del espacio en forma de cuña es un fenómeno no deseado porque el estrechamiento disminuye la cantidad de aceite suministrado a las áreas en las que se genera la presión de aceite hidrodinámi

Esto reduce la capacidad de carga del cojinete de deslizamiento.

La publicación CN107299966 describe un engranaje planetario que comprende una caja, ruedas planetarias, una rueda solar, un anillo de engranaje interno, ejes de rueda planetaria y cojinetes de deslizamiento entre las ruedas planetarias y los ejes de la rueda planetaria. Los cojinetes de deslizamiento comprenden porciones cónicas para soportar las ruedas planetarias tanto en dirección axial como radial.

La publicación EP3290751 describe un engranaje planetario que comprende cojinetes de deslizamiento entre las ruedas planetarias y los ejes de las ruedas planetarias. Los cojinetes de deslizamiento comprenden porciones cónicas para soportar las ruedas planetarias tanto en dirección axial como radial.

Sumario

A continuación, se presenta un resumen simplificado con el fin de proporcionar una comprensión básica de algunos aspectos de varias realizaciones de la invención. El resumen no es una descripción general extensa de la invención. No se pretende identificar elementos clave o críticos de la invención ni delinear el alcance de la invención. El siguiente resumen simplemente presenta algunos conceptos de la invención en una forma simplificada como preludio de una descripción más detallada de ejemplos de realizaciones de la invención.

En este documento, la palabra "geométrico", cuando se usa como prefijo, significa un concepto geométrico que no es necesariamente una parte de ningún objeto físico. El concepto geométrico puede ser, por ejemplo, un punto geométrico, una línea geométrica recta o curva, un plano geométrico, una superficie geométrica no plana, un espacio geométrico, o cualquier otra entidad geométrica que sea de cero, una, dos o tres dimensiones.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un nuevo eje de rueda planetaria para un engranaje planetario. Un eje de rueda planetaria según la invención comprende:

- porciones de extremo que se pueden acoplar a un portaplanetas de un engranaje planetario, y

- una porción de apoyo, axialmente entre las porciones de extremo, siendo la porción de apoyo adecuada para actuar como un cojinete de deslizamiento en cooperación con una rueda planetaria del engranaje planetario.

En una o más primeras regiones axiales de la porción de apoyo, una forma de la sección transversal de la porción de apoyo se desvía con respecto a una forma circular de modo que el espesor de la porción de apoyo en una primera dirección es mayor que el espesor de la porción de apoyo en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección. La desviación con respecto a la forma circular en esas una o más primeras regiones axiales hace que se ensanche un espacio que está entre la porción de cojinete y la rueda planetaria y que se estreche en forma de cuña hacia un área en la que se genera la presión hidrodinámica de aceite para soportar la carga en la primera dirección. Esto facilita el suministro de aceite al área en la que se genera la presión hidrodinámica de aceite porque el ensanchamiento del espacio mencionado anteriormente compensa el estrechamiento del espacio debido a la ovalización de la rueda planetaria.

En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, la porción de apoyo comprende, además de una o más primeras regiones axiales, una o más segundas regiones axiales en las que la forma de la sección transversal de la porción de apoyo se desvía con respecto a una forma circular de modo que el espesor de la porción de apoyo en la segunda dirección es mayor que el espesor de la porción de apoyo en la primera dirección. En este caso ejemplar, la longitud axial de la porción de apoyo se divide en regiones de modo que algunas de estas regiones soportan carga en la primera dirección mientras que otras de estas regiones soportan carga en la segunda dirección. La primera dirección puede ser, por ejemplo, una dirección tangencial, es decir, una dirección de movimiento del eje de rotación geométrico de una rueda planetaria, en cuyo caso la segunda dirección es una dirección radial perpendicular a la dirección tangencial. Como se explicó anteriormente, la desviación con respecto a la forma circular en dichas una o más primeras regiones axiales reduce el efecto negativo de la ovalización de la rueda planetaria cuando se considera el suministro de aceite a áreas en las que se genera presión hidrodinámica de aceite para soportar carga en la primera dirección. En consecuencia, la desviación con respecto a la forma circular en dichas una o más segundas regiones axiales reduce un efecto negativo de carga en la primera dirección cuando se considera el suministro de aceite a áreas en las que se genera presión hidrodinámica de aceite para soportar carga en la segunda dirección.

En un eje de rueda planetaria según la realización ejemplificativa y no limitativa descrita anteriormente, la longitud axial de la porción de apoyo se puede dividir de muchas formas en una o más regiones axiales para soportar cargas en diferentes direcciones. Por ejemplo, puede haber dos regiones axiales para soportar carga tangencial y una región axial para soportar carga radial, de modo que la región axial para soportar la carga radial está entre las dos regiones axiales para soportar la carga tangencial. La capacidad de carga de dichas una o más regiones axiales para soportar la carga radial reduce la ovalización de una rueda planetaria y, por lo tanto, el espesor de material entre el orificio de la rueda planetaria y la circunferencia interior de la rueda planetaria puede ser menor. Por lo tanto, el diámetro de un cojinete de deslizamiento de la rueda planetaria puede ser mayor con los radios dados de una rueda solar y una corona dentada. Una ventaja adicional de esta realización ejemplificativa y no limitativa es que las superficies de deslizamiento de dichas una o más regiones axiales para soportar la carga radial se pueden optimizar desde el punto de vista de la carga radial solamente, mientras que las superficies de deslizamiento de dichas una o más regiones axiales que soportan la carga tangencial se pueden optimizar desde el punto de vista de la carga tangencial únicamente. Por tanto, se reduce la necesidad de alcanzar un compromiso.

Un eje de rueda planetaria según otra realización ejemplificativa y no limitativa tiene una misma forma de sección transversal en toda la longitud de la porción de apoyo de modo que el espesor de la porción de apoyo es mayor, en la dirección tangencial de un engranaje planetario, es decir, en la dirección de movimiento del eje de rotación geométrico de una respectiva rueda planetaria, que en la dirección radial perpendicular a la dirección tangencial. En este caso ejemplar, la desviación con respecto a la forma circular se utiliza de modo que es admisible una mayor ovalización de las ruedas planetarias mientras se mantiene todavía una capacidad de carga suficiente de los cojinetes de deslizamiento de las ruedas planetarias. Como una mayor ovalización de las ruedas planetarias es admisible, el espesor del material entre el orificio de cada rueda planetaria y la circunferencia interior de la rueda planetaria puede ser menor y, por lo tanto, el diámetro de un cojinete de deslizamiento de la rueda planetaria puede ser mayor con radios dados de una rueda solar y una corona dentada.

De acuerdo con la presente invención, también se proporciona un nuevo engranaje planetario que comprende:

- un eje solar que comprende una rueda solar,

- una corona dentada,

- un portaplanetas,

- ruedas planetarias engranando con la rueda solar y con la corona dentada, y

- ejes de rueda planetaria según la invención y que soportan de forma rotativa las ruedas planetarias con respecto al portaplanetas, estando dispuestos los ejes de rueda planetaria de modo que la segunda dirección mencionada anteriormente de cada eje de rueda planetaria es una dirección radial de la rueda solar.

En las reivindicaciones dependientes adjuntas se describen varias realizaciones ejemplificativas y no limitantes de la invención.

Realizaciones ejemplificativas y no limitantes de la invención tanto en cuanto a construcciones como a métodos de funcionamiento, junto con los objetivos y ventajas adicionales de la misma, se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción de realizaciones ejemplificativas específicas cuando se leen en conjunto con los dibujos adjuntos.

Los verbos "comprender" e "incluir" se utilizan en este documento como limitaciones abiertas que no excluyen ni requieren la existencia de características no enumeradas. Las características enumeradas en las reivindicaciones dependientes adjuntas se pueden combinar libremente entre sí a menos que se indique explícitamente lo contrario. Además, debe entenderse que el uso de "un" o "una", es decir, una forma singular, a lo largo de este documento no excluye una pluralidad.

Breve descripción de las figuras

A continuación, se explican con mayor detalle las realizaciones ejemplificativas y no limitativas de la invención y sus ventajas por medio de ejemplos y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

las Figuras 1a, 1b y 1c ilustran un engranaje planetario que comprende ejes de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa,

las Figuras 2a, 2b y 2c ilustran formas de sección transversal ejemplificativas para ejes de rueda planetaria según realizaciones ejemplificativas y no limitantes, y

la Figura 3 ilustra un engranaje planetario que comprende ejes de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa.

Descripción de realizaciones ejemplificativas y no limitantes

Los ejemplos específicos proporcionados en la descripción siguiente no deben interpretarse como limitantes del alcance y/o la aplicabilidad de las reivindicaciones adjuntas. Las listas y grupos de ejemplos proporcionados en la descripción no son exhaustivos a menos que se indique explícitamente lo contrario.

La Figura 1a muestra una vista en corte de una parte de un engranaje planetario que comprende ejes de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa. El engranaje planetario comprende un eje solar 112 que comprende una rueda solar 111, un anillo de engranaje 113, un portaplanetas 114, ruedas planetarias y los ejes de rueda planetaria. Los ejes de la rueda planetaria están dispuestos para soportar de forma rotativa las ruedas planetarias con respecto al portaplanetas 114 de modo que las ruedas planetarias engranan con la rueda planetaria 111 y con la corona 113 de engranajes. En la Figura 1a, dos de las ruedas planetarias se indican con las referencias 115a y 115b y el eje de la rueda planetaria que soporta la rueda planetaria 115a se indica con la referencia 101. El portaplanetas 114, el eje solar 112 y la rueda planetaria 115b se muestran sólo parcialmente. La sección que se muestra en la Figura 1a está tomada a lo largo de un plano de corte que es paralelo al plano yz de un sistema de coordenadas 199. El sistema de coordenadas 199 se fija con el eje de la rueda planetaria 101 de modo que la dirección y es una dirección radial de la rueda solar 111 y la dirección x es una dirección tangencial, es decir, una dirección de movimiento del eje de rotación geométrico de la rueda planetaria 115a cuando el portaplanetas 114 está girando.

A continuación, se considera el eje de la rueda planetaria 101. Los otros ejes de la rueda planetaria del engranaje planetario son como el eje de la rueda planetaria 101. El eje de la rueda planetaria 101 comprende porciones de extremo 102a y 102b y una porción de apoyo 103 que está axialmente entre porciones de extremo. Las porciones de extremo 102a y 102b están unidas al portaplanetas 114 como se muestra en la Figura 1a. La porción de apoyo 103 es adecuada para actuar como un cojinete de deslizamiento en cooperación con la rueda planetaria 115a de modo que una superficie 130 de la porción de apoyo 103 y una superficie 131 de la rueda planetaria 115a constituyen superficies de deslizamiento del cojinete de deslizamiento. En este caso ejemplificativo, el eje de rueda planetaria 101 comprende un pasador de eje 109 y un elemento de manguito 110 que rodea el pasador de eje. Las porciones de extremo del pasador 109 del eje son las porciones de extremo 102a y 102b mencionadas anteriormente. La superficie exterior del elemento de manguito 110 es adecuada para actuar como un cojinete de deslizamiento en cooperación con la rueda planetaria 115a. El elemento de manguito 110 puede estar hecho, por ejemplo, de material de cojinete como, por ejemplo, bronce o una aleación adecuada a base de aluminio. En algunos casos ejemplificativos, el elemento de manguito 110 puede estar hecho de plástico, el cual tiene un bajo coeficiente de fricción con el acero incluso cuando no hay lubricante presente. También es posible que el elemento de manguito 110 sea un elemento de dos capas que comprende un respaldo hecho de, por ejemplo, acero y una capa superficial hecha de, por ejemplo, metal blanco para formar la superficie 130 con propiedades de deslizamiento adecuadas y resistencia al desgaste. También es posible que el elemento de manguito 110 sea un elemento multicapa que comprende un respaldo hecho de, por ejemplo, acero, una o más capas intermedias hechas de uno o más materiales adecuados que son más blandos que el material del respaldo, y un revestimiento de superficie para formar la superficie 130 con propiedades de deslizamiento y resistencia al desgaste apropiadas. También es posible que el elemento de manguito 110 esté hecho de acero. En el engranaje planetario ejemplificativo ilustrado en la Figura 1 a, cada eje de rueda planetaria comprende canales de suministro de aceite y la superficie exterior de cada eje de rueda planetaria comprende ranuras circunferenciales de suministro de aceite. En este caso ejemplar, también la superficie de deslizamiento de cada rueda planetaria comprende ranuras circunferenciales de suministro de aceite. En la Figura 1a, uno de los canales de suministro de aceite del eje de la rueda planetaria 101 se indica con una referencia 132. Debe observarse que son posibles diferentes disposiciones de suministro de aceite en conjunto con los ejes de rueda planetaria según diferentes realizaciones de la invención. Por ejemplo, un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa puede comprender solo uno o más orificios, como el canal 132 que se muestra en la Figura 1a, para suministrar aceite a un espacio entre la superficie exterior del eje de la rueda planetaria y la rueda planetaria. Como ejemplo adicional, un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa puede comprender una ranura axial para suministrar aceite o para actuar como un canal de drenaje de aceite. Por lo tanto, la invención no se limita a ninguna disposición específica de suministro de aceite.

En el eje de rueda planetaria 101 ejemplificativo ilustrado en la Figura 1a, la porción de apoyo 103 comprende unas primeras regiones axiales 104 y 106 y una segunda región axial 105 que está entre las regiones axiales 104 y 106. En cada una de las regiones axiales 104 y 106, la forma de la sección transversal de la porción de apoyo se desvía con respecto a una forma circular de modo que el espesor de la porción de apoyo en una primera dirección es mayor que el espesor de la porción de apoyo en una segunda dirección que es perpendicular a la primera dirección. En este caso ejemplificativo, la primera dirección es la dirección tangencial, es decir, la dirección x del sistema de coordenadas 199 y la segunda dirección es la dirección radial, es decir, la dirección y del sistema de coordenadas 199. La desviación con respecto a la forma circular se ilustra en Figura 1b que muestra una sección tomada a lo largo de una línea A-A mostrada en la Figura 1 a. Una sección tomada a lo largo de la línea C-C que se muestra en la Figura 1 a es similar a la sección tomada a lo largo de la línea A-A. En la Figura 1b, la forma circular se representa con un círculo de línea discontinua. Como se muestra en la Figura 1b, la desviación con respecto a la forma circular hace que se ensanche un espacio 107 que está entre la superficie exterior del eje de la rueda planetaria y la rueda planetaria 115a, y que se estreche en forma de cuña hacia un área en la que se genera la presión hidrodinámica de aceite para soportar carga tangencial, es decir, carga en la dirección x del sistema de coordenadas 199. En la Figura 1b, la carga tangencial se representa con las flechas F^tany la distribución espacial de la presión hidrodinámica de aceite que soporta la carga tangencial se representa con una línea discontinua 121. El suministro de aceite al área en la que se genera la presión hidrodinámica de aceite se facilita porque el ensanchamiento del espacio 107 mencionado anteriormente compensa el estrechamiento del espacio 107 debido a la ovalización de la rueda planetaria 115a. El eje de la rueda planetaria 101 puede comprender, por ejemplo, pero no necesariamente, un canal de suministro de aceite dirigido radialmente, es decir, en dirección y, para suministrar aceite al espacio 107. El canal de suministro de aceite no se muestra en la Figura 1 b. Además, el área que se desvía con respecto a la forma circular puede comprender una ranura axial para el suministro de aceite y/o el drenaje de aceite. Sin embargo, el principio descrito anteriormente no se limita a ninguna disposición específica de suministro de aceite. La ovalización es causada por una carga radial dirigida a la rueda planetaria 115a. En la Figura 1b, la carga radial se representa con flechas F^rad. Por tanto, la desviación con respecto a la forma circular reduce el efecto de la carga radial sobre la capacidad de las regiones axiales 104 y 106 para soportar la carga tangencial.

En la región axial 105 antes mencionada, la forma de la sección transversal de la porción de apoyo se desvía con respecto a la forma circular de modo que el espesor de la porción de apoyo en la segunda dirección, es decir, en la dirección radial, es mayor que el espesor de la porción de apoyo en la primera dirección, es decir, en la dirección tangencial. La desviación con respecto a la forma circular se ilustra en la Figura 1c, que muestra una sección tomada a lo largo de la línea B-B mostrada en la Figura 1a. En la Figura 1c, la forma circular se representa con un círculo de línea discontinua. Como se muestra en la Figura 1c, la desviación con respecto a la forma circular hace que se ensanche un espacio 108 que está entre la superficie exterior del eje de la rueda planetaria y la rueda planetaria 115a y que se estreche en forma de cuña hacia un área en la que se genera la presión hidrodinámica del aceite para soportar la carga radial, es decir, la carga en la dirección y del sistema de coordenadas 199. En la Figura 1c, las distribuciones espaciales de la presión hidrodinámica del aceite que soporta la carga radial se representan con líneas de trazos 123 y 124. Se facilita el suministro de aceite al área en la que se genera la presión hidrodinámica de aceite 123 porque el ensanchamiento del espacio 108 mencionado anteriormente compensa el estrechamiento del espacio 108 debido a la carga tangencial que empuja la rueda planetaria 115a hacia la dirección x negativa del sistema de coordenadas 199. Por lo tanto, la desviación con respecto a la forma circular reduce el efecto de la carga tangencial sobre la capacidad de la región axial 105 para soportar la carga radial. La capacidad de la región axial 105 para soportar la carga radial se reduce a la ovalización mencionada anteriormente de la rueda planetaria 115a. El eje de la rueda planetaria 101 puede comprender, por ejemplo, pero no necesariamente, un canal de suministro de aceite dirigido tangencialmente, es decir, en dirección x, para suministrar aceite al espacio 108. El canal de suministro de aceite no se muestra en la Figura 1c. Además, el área que se desvía con respecto a la forma circular puede comprender una ranura axial para el suministro de aceite y/o el drenaje de aceite. Sin embargo, el principio descrito anteriormente no se limita a ninguna disposición específica de suministro de aceite.

Como se explicó anteriormente, la porción de apoyo 103 del eje de la rueda planetaria 101 está dividida en las regiones axiales 104-106 de modo que la carga radial no perjudica sustancialmente la capacidad de las regiones axiales 104 y 106 para soportar una carga tangencial y la carga tangencial no perjudica sustancialmente la capacidad de la región axial 105 para soportar la carga radial. Las superficies de deslizamiento de las regiones axiales 104 y 106 para soportar la carga tangencial pueden optimizarse desde el punto de vista de la carga tangencial. De manera correspondiente, la superficie de deslizamiento de la región axial 105 para soportar la carga radial se puede optimizar desde el punto de vista de la carga radial. Por tanto, se reduce la necesidad de alcanzar compromisos.

Cabe señalar que el eje de rueda planetaria 101 antes descrito es simplemente un ejemplo no limitativo, y la longitud axial de una porción de apoyo de un eje de rueda planetaria se puede dividir de muchas maneras en una o más regiones axiales para soportar carga tangencial y una o más regiones axiales para soportar carga radial. Además, también es posible que un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa tenga la misma forma de sección transversal en toda la longitud de la porción de apoyo de modo que el espesor de la porción de apoyo sea mayor en la dirección tangencial que en la dirección radial.

Las Figuras 2a, 2b y 2c ilustran formas de sección transversal ejemplificativas para ejes de rueda planetaria según realizaciones ejemplificativas y no limitativas. La Figura 2a ilustra una forma de sección transversal ejemplar 216 que se desvía con respecto a una forma circular de modo que la forma de sección transversal 216 es elíptica. La forma de sección transversal elíptica 216 tiene un eje mayor a y un eje menor b. La forma circular se representa con un círculo de línea discontinua. En un caso ejemplar en el que la forma de la sección transversal en las regiones axiales 104 y 106 mostradas en la Figura 1a es la forma de la sección transversal 216 mostrada en la Figura 2a, el eje mayor a es paralelo al eje x del sistema de coordenadas 199. En consecuencia, en un caso ejemplar en el que la forma de la sección transversal en la región axial 105 mostrada en la Figura 1a es la forma de la sección transversal 216 mostrada en la Figura 2a, el eje mayor a es paralelo al eje y del sistema de coordenadas 199. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el eje mayor a es al menos un 0,05 por mil veces mayor que el eje menor b. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el eje mayor a es al menos 0,1 por mil veces mayor que el eje menor b. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el eje mayor a es al menos 0,2 por mil veces mayor que el eje menor b. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el eje mayor a es al menos 1 por mil veces mayor que el eje menor b. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el eje mayor a es al menos 10 por mil veces mayor que el eje menor b.

La Figura 2b ilustra una forma de sección transversal ejemplar 217 cuyo contorno consiste en dos arcos circulares 219a y 219b y dos elementos lineales 221a y 221b. Los arcos circulares 219a y 219b tienen un mismo radio R de curvatura y se abren uno hacia el otro. Los elementos lineales 221a y 221b conectan los extremos del arco circular 219a con los extremos del arco circular 219b. Ventajosamente, los elementos lineales 221a y 221b están configurados para unir los arcos circulares 219a y 219b suavemente sin formar esquinas en los puntos de conexión entre los elementos lineales y los arcos circulares. La forma de la sección transversal 217 se desvía con respecto a una forma circular de modo que los centros de curvatura de los arcos circulares 219a y 219b están a una distancia A entre sí. La forma circular se representa con un círculo de línea discontinua. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, la distancia A es de al menos un 0,1 por mil del radio R. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, la distancia A es de al menos un 0,2 por mil del radio R. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, la distancia A es de al menos un 0,4 por mil del radio R. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, la distancia A es de al menos un 2 por mil del radio R. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, la distancia A es de al menos un 20 por mil del radio R.

La Figura 2c ilustra una forma de sección transversal ejemplar 218 cuyo contorno consiste en dos arcos circulares 220a y 220b y dos elementos lineales 222a y 222b. Los arcos circulares 220a y 220b tienen un mismo radio R de curvatura, un mismo centro de curvatura y un mismo ángulo central a. Los elementos lineales 222a y 222b conectan los extremos del arco circular 220a con los extremos del arco circular 220b. Ventajosamente, los elementos lineales 222a y 222b están configurados para unir los arcos circulares 221a y 221b suavemente sin formar esquinas en los puntos de conexión entre los elementos lineales y los arcos circulares. La forma de la sección transversal 218 se desvía con respecto a una forma circular de modo que el ángulo central a es menor de 180 grados y los dos elementos lineales 222a y 222b están dentro de un círculo geométrico que coincide con los arcos circulares 220a y 220b. En la Figura 2c, el círculo geométrico se representa con una línea discontinua. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el ángulo central a está en el rango de 30 grados a 140 grados. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el ángulo central a está en el rango de 60 grados a 140 grados. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el ángulo central a está en el rango de 80 grados a 140 grados. En un eje de rueda planetaria según una realización ejemplificativa y no limitativa, el ángulo central a está en el rango de 100 grados a 140 grados.

La Figura 3 ilustra un engranaje planetario según una realización ejemplificativa y no limitativa. El engranaje planetario comprende un eje solar 312, un anillo de engranaje 313, un portaplanetas 314, ruedas planetarias y ejes de rueda planetaria que soportan de manera giratoria las ruedas planetarias con respecto al portaplanetas 314. El eje solar 312 comprende una rueda solar, y el portaplanetas 314 está dispuesto para soportar las ruedas planetarias de modo que las ruedas planetarias engranen con la rueda solar y con la corona dentada. La rueda planetaria no se muestra en la Figura 3. En la Figura 3, tres de las ruedas planetarias se indican con las referencias 315a, 315b y 315c. La rueda planetaria 315a se presenta como una vista en corte parcial de modo que la Figura 3 muestra una parte de una vista en corte de un eje de rueda planetaria 301 que soporta la rueda planetaria 315a. Como se ilustra en la Figura 3, los ejes de las ruedas planetarias no comprenden elementos de manguito para formar cojinetes de deslizamiento junto con las ruedas planetarias. La forma de la superficie exterior de cada eje de rueda planetaria puede ser, por ejemplo, según cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1a-1c y/o las Figuras 2a-2c. El engranaje planetario ilustrado en la Figura 3 puede ser más rentable en comparación con un engranaje planetario en el que los cojinetes de deslizamiento de las ruedas planetarias se implementan con elementos de manguito. Sin embargo, una ventaja de los elementos de manguito es que los elementos de manguito aumentan el diámetro de los cojinetes de deslizamiento y, por lo tanto, el elemento de manguito aumenta las áreas de superficie portadora de carga y la velocidad de deslizamiento.

En el engranaje planetario de ejemplo ilustrado en la Figura 3, el anillo de engranaje 313 es estacionario y el portaplanetas 314 y el eje solar 312 pueden girar. También es posible que, por ejemplo, el eje solar sea estacionario y el portaplanetas y la corona dentada sean giratorios.

En un engranaje planetario según una realización ejemplificativa y no limitativa, cada rueda planetaria comprende un elemento de manguito que comprende material de cojinete, por ejemplo, bronce, aleación adecuada a base de aluminio, metal blanco o plásticos, y se fija al orificio de la rueda planetaria. Dependiendo del material de cojinete, el elemento de manguito puede ser de un solo material o puede ser un elemento de manguito de dos o varias capas. La superficie interior del elemento de manguito constituye una superficie de deslizamiento de la rueda planetaria para constituir un cojinete de deslizamiento en cooperación con, por ejemplo, una superficie de acero del eje de una rueda planetaria. En este caso ejemplificativo, cada eje de rueda planetaria puede ser, por ejemplo, como el eje 301 de rueda planetaria ilustrado en la Figura 3. La forma de la superficie exterior de cada eje de rueda planetaria puede ser, por ejemplo, según cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1 a-1 c y/o a las Figuras 2a-2c. El elemento de manguito se puede unir al orificio de la rueda planetaria, por ejemplo, con un ajuste por contracción.

En un engranaje planetario según una realización ejemplificativa y no limitativa, cada eje de rueda planetaria comprende un pasador de eje y una capa de material de deslizamiento que se ha fundido o depositado de otro modo sobre la superficie del pasador de eje. El material de deslizamiento puede ser, por ejemplo, metal de cojinete, plástico o algún otro material que tenga suficientes propiedades de deslizamiento. En este caso ejemplar, la superficie exterior de la capa del material de deslizamiento constituye una superficie de deslizamiento del eje de la rueda planetaria para constituir un cojinete de deslizamiento en cooperación con, por ejemplo, una superficie de acero de una rueda planetaria. La forma de la superficie de deslizamiento mencionada anteriormente puede ser, por ejemplo, según cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1a-1c y/o las Figuras 2a-2c.

En un engranaje planetario según una realización ejemplificativa y no limitativa, cada rueda planetaria comprende una capa de material de deslizamiento que se ha fundido o depositado de otro modo sobre la superficie del orificio de la rueda planetaria. En este caso ejemplar, una superficie de la capa del material de deslizamiento constituye una superficie de deslizamiento de la rueda planetaria para constituir un cojinete de deslizamiento en cooperación con, por ejemplo, una superficie de acero del eje de una rueda planetaria. En este caso ejemplificativo, cada eje de rueda planetaria puede ser, por ejemplo, como el eje de rueda planetaria 301 ilustrado en la Figura 3. La forma de la superficie exterior de cada eje de rueda planetaria puede ser, por ejemplo, según cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1a-1c y/o a las Figuras 2a-2c.

En un engranaje planetario según una realización ejemplificativa y no limitativa, las ruedas planetarias y los ejes de las ruedas planetarias están hechos de acero de modo que las superficies de deslizamiento tanto de las ruedas planetarias como de los ejes de las ruedas planetarias son superficies de acero. En muchos casos, las superficies de acero proporcionan suficientes propiedades tribológicas si las superficies son lo suficientemente lisas. La forma de la superficie exterior de cada eje de rueda planetaria puede ser, por ejemplo, según cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1a-1c y/o las Figuras 2a-2c.

En un engranaje planetario según una realización ejemplificativa y no limitativa, las ruedas planetarias están hechas de acero y los ejes de las ruedas planetarias están hechos de hierro fundido, de modo que las superficies de deslizamiento de las ruedas planetarias son superficies de acero y las superficies de deslizamiento de los ejes de las ruedas planetarias son superficies de hierro fundido. El hierro fundido tiene propiedades tribológicas ventajosas debido al grafito contenido en el hierro fundido. La forma de la superficie exterior de cada eje de rueda planetaria puede ser, por ejemplo, según cualquiera de los ejemplos descritos anteriormente con referencia a las Figuras 1a-1c y/o las Figuras 2a-2c.

Cabe señalar que las disposiciones de cojinetes de deslizamiento descritas anteriormente son solo ejemplos no limitativos, y el principio descrito anteriormente con referencia a las Figuras 1a-1c y/o las Figuras 2a-2c es aplicable con diferentes disposiciones de cojinetes de deslizamiento, es decir, la aplicabilidad del principio no se limita a ninguna disposición particular de cojinetes de deslizamiento.

Los ejemplos específicos proporcionados en la descripción proporcionada anteriormente no deben interpretarse como limitantes del alcance y/o la aplicabilidad de las reivindicaciones adjuntas. Las listas y grupos de ejemplos proporcionados en la descripción dada anteriormente no son exhaustivos a menos que se indique explícitamente lo contrario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un eje de rueda planetaria (101) para un engranaje planetario, comprendiendo el eje de rueda planetaria:

- porciones de extremo (102a, 102b) que se pueden a

- una porción de apoyo (103), axialmente entre las porciones de extremo, siendo la porción de apoyo adecuada para actuar como un cojinete de deslizamiento en cooperación con una rueda planetaria del engranaje planetario,

caracterizado por que, en una o más primeras regiones axiales (104, 106) de la porción de apoyo, una forma de sección transversal (216-218) de la porción de apoyo se desvía con respecto a una forma circular de modo que un espesor de la porción de apoyo en una primera dirección (x) es mayor que el espesor de la porción de apoyo en una segunda dirección (y) perpendicular a la primera dirección, siendo la desviación con respecto a la forma circular en esas una o más primeras regiones axiales adecuada para ensanchar un espacio (107) que está entre las la porción de apoyo y la rueda planetaria, y estrechándose en forma de cuña hacia un área donde se genera la presión hidrodinámica del aceite para soportar la carga en la primera dirección.

2. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 1, en el que, en esas una o más primeras regiones axiales de la porción de apoyo, el espesor de la porción de apoyo en la primera dirección es al menos 0,05 por mil veces mayor que el espesor de la porción de apoyo en la segunda dirección.

3. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 1 o 2, en el que, en una o más segundas regiones axiales (105) de la porción de apoyo que no se superponen con esas una o más primeras zonas axiales (104, 105) de la porción de apoyo, la forma de la sección transversal (216-218) de la porción de apoyo se desvía con respecto a la forma circular de modo que el espesor de la porción de apoyo en la segunda dirección (y) es mayor que el espesor de la porción de apoyo en la primera dirección (x), la desviación con respecto a la forma circular en esas una o más segundas regiones axiales es adecuada para ensanchar un espacio (108) que está entre la porción de apoyo y la rueda planetaria y que se estrecha en forma de cuña hacia un área en la que se genera presión hidrodinámica de aceite para soportar carga en la segunda dirección.

4. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 3, en el que el eje de rueda planetaria comprende dos primeras regiones axiales (104, 106), la segunda región axial (105) de la porción de apoyo está entre las dos primeras regiones axiales (104, 106) de la porción de apoyo.

5. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 3 o 4, en el que, en esas una o más segundas regiones axiales de la porción de apoyo, el espesor de la porción de apoyo en la segunda dirección es al menos 0,05 por mil veces mayor que el espesor de la porción de apoyo en la primera dirección.

6. Un eje de rueda planetaria según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la forma de la sección transversal (216) de la porción de apoyo se desvía con respecto a la forma circular de modo que la forma de la sección transversal de la porción de apoyo es elíptica.

7. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 6, en el que un eje mayor de la forma de sección transversal elíptica de la porción de apoyo es al menos 0,05 por mil veces mayor que un eje menor de la forma de sección transversal elíptica de la porción de apoyo.

8. Un eje de rueda planetaria según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la forma de la sección transversal (217, 218) de la porción de soporte se desvía con respecto a la forma circular de modo que un contorno de la forma de la sección transversal de la porción de soporte consta de dos arcos circulares (219a, 219b, 220a, 220b) que tienen un mismo radio (R) de curvatura y apertura uno hacia el otro, y de dos elementos lineales (221a, 221b, 222a, 222b) que conectan los extremos de un primero de los arcos circulares a extremos de un segundo de los arcos circulares.

9. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 8, en el que los dos elementos lineales (221 a, 221 b, 222a, 222b) están configurados para unir los dos arcos circulares sin formar esquinas en los puntos de conexión entre los dos elementos lineales y los dos arcos circulares.

10. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 8 o 9, en el que los centros de curvatura de los dos arcos circulares (219a, 219b) están separados por una distancia (A) entre sí.

11. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 10, en el que la distancia es al menos un 0,1 por mil del radio de curvatura de los arcos circulares.

12. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 8 o 9, en el que los dos arcos circulares (220a, 220b) tienen un mismo centro de curvatura y un ángulo central igual (a) menor de 180 grados, y los dos elementos lineales (222a, 222b) están dentro de un círculo geométrico que coincide con los dos arcos circulares.

13. Un eje de rueda planetaria según la reivindicación 12, en el que el valor del ángulo central (a) está en el intervalo de 30 grados a 140 grados.

14. Un eje de rueda planetaria según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el eje de rueda planetaria comprende un pasador de eje (109) cuyas porciones de extremo son las porciones de extremo del eje de rueda planetaria, y un elemento de manguito (110) que rodea el pasador de eje y que tiene una superficie exterior adecuada para actuar como cojinete de deslizamiento en cooperación con la rueda planetaria del engranaje planetario, siendo la forma en sección transversal de la porción de apoyo del eje de la rueda planetaria una forma en sección transversal de la superficie exterior del elemento de manguito.

15. Un engranaje planetario que comprende:

- un eje solar (112, 312) que comprende una rueda solar (111),

- una corona dentada (113, 313),

- un portaplanetas (114, 314),

- ruedas planetarias (115a, 115b, 315a, 315b, 315c) que engranan con la rueda solar y con la corona dentada, y - ejes de rueda planetaria (101,301) según cualquiera de las reivindicaciones 1-14 y que soportan de manera giratoria las ruedas planetarias con respecto al portaplanetas, estando dispuestos los ejes de rueda planetaria de modo que la segunda dirección de cada eje de rueda planetaria es una dirección radial de la rueda solar.