[发明专利]具有安装在柔性销上的两个行星齿轮阵列的带有行星齿轮架扭曲变形补偿的行星齿轮系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请从2008年2月13日提出的美国临时申请61/028,274以及2008年4月28日提出的美国临时申请61/125,715获得优先权，而且要求上述两个临时申请的权益，在此两者均通过参引结合入本文。

技术领域

本发明大体涉及行星齿轮系统，更具体地涉及一种这样的行星齿轮系统，所述行星齿轮系统具有以两个阵列设置的安装在柔性销上的行星齿轮，并且还带有行星齿轮架的扭曲变形补偿。

背景技术

常规的行星齿轮系统具有太阳轮、齿圈、行星齿轮和跨越式的行星齿轮架，所述齿圈围绕所述太阳轮，所述行星齿轮设置在所述太阳轮与所述齿圈之间并且与所述太阳轮和齿圈接合，所述行星齿轮架提供销，所述行星齿轮绕所述销旋转，所述销锚定在行星齿轮架两端处。如此构造的齿轮系统具有以相对紧凑的构造传递大量能量的能力——或者换言之，其具有很高的能量密度。

但重载趋向于扭曲行星齿轮架及其销并使行星齿轮围绕转动的轴倾斜。在这种情况下，行星齿轮无法适当地与太阳轮和齿圈啮合。这将导致行星齿轮、太阳轮和齿圈的过度磨损，产生摩擦和热量，并使整个系统产生过大噪音。

一种行星齿轮系统减轻了倾斜，在所述行星齿轮系统中行星齿轮安装在所谓的柔性销上并绕所述柔性销旋转。在这方面，行星齿轮的柔性销在一端处锚定在行星齿轮架的壁中并从所述行星齿轮架的壁悬置，所述柔性销作为所述行星齿轮架的零件。所述柔性销的另一端具有装配至其的套管套管背向延伸延伸但与柔性销间隔开。套管支撑行星齿轮，因为所述套管作为用于行星齿轮的轴承的部件使用。换言之，柔性销技术采用了双悬臂以抵消原本会发生的倾斜。见US 6,994,651和US 7,056,259，上述申请通过参引结合入本文，以利于对柔性销技术的进一步讨论。

悬臂在柔性销中产生高应力，而为了获得更适度的应力，一些行星齿轮架具有两个壁，每个壁上锚定有柔性销并且当然地具有绕每个柔性销转动的单独的行星齿轮。这使得柔性销数量加倍以分担通过所述系统传递的扭矩，从而降低了施加到每个柔性销上的单位载荷。所述行星齿轮在壁之间布置成两个阵列，一个阵列里有一个行星齿轮，与它对齐的相应行星齿轮在另一阵列里。成对相对应的行星齿轮之间存在空间，而连接板在这些空间内于两壁之间延伸。行星齿轮架无论旋转与否在其两壁之一上承受外部施加的扭矩。所述行星齿轮通过所述系统传递扭矩，但是从两壁上的柔性销开始的载荷路径长度不同，从受到外部扭矩的第一壁上的柔性销开始的载荷路径与从另一壁或第二壁上的柔性销开始的载荷路径相比大大缩短。这使得所述具有较短载荷路径的阵列比具有较长载荷路径的阵列更具强度。行星齿轮架承受扭曲变形，所述扭曲变形使得第二壁上的柔性销相对于第一壁上的柔性销以行星系统的轴线为参照产生角位移。由于两个阵列的行星齿轮与太阳轮和齿圈啮合，所述位移会导致在行星齿轮与太阳轮和齿圈啮合的轮齿处传递的扭矩分配不均。

附图说明

图1是行星齿轮系统的部分剖切并示出剖面的立体图，行星齿轮系统具有安装在柔性销上布置成两个阵列的行星齿轮，该行星齿轮系统根据本发明而构造并具体实施本发明；

图2是所述齿轮系统仍然剖切并示出剖面的另一个立体图；

图3是示出了一个行星齿轮架壁和所述壁上的柔性销的部分剖切视图；

图4是任一阵列上的柔性销、其套管、轴承和行星齿轮的分解立体图；

图5是所述齿轮系统的行星齿轮架的正视图，并且示出了具有不均匀长度的载荷路径和扭曲变形，这些由不均匀载荷路径造成的不均匀的长度和扭曲变形在图中被极大地夸大了；

图6、6A及6B是示出了两个阵列的柔性销之间的角偏移以补偿行星齿轮架的扭曲变形以及由此产生的行星齿轮和齿圈啮合的示意图；

图7是行星齿轮架的立体图，并且也示出了角偏移；

图8、8A及8B是示出了两个阵列之一的行星齿轮的更薄的轮齿以补偿行星齿轮架扭曲变形的示意图；及

图9是在其第一壁上设置有薄弱区域以向其两个阵列的柔性销提供相当的挠曲变形特性的行星齿轮架的立体图；及

图10是在其第一壁设置有薄弱区域的可选的行星齿轮架的立体图；

图11是具有不同柔性以提供相当的挠曲变形特性的行星齿轮架的立体图；

图12是图11所示的可选的柔性销的纵向截面图；及

图13是具有轮毂的行星齿轮架的正视图，所述轮毂用于向行星齿轮架传递扭矩。

具体实施方式