齒輪傳動負載分擔機構制造技術

一種應用于傳動系統（A,A1,B）的方法，該傳動系統包括分流齒輪組件（20,120,220），其用于在兩個或更多個反動齒輪（30,40,130,140,230,240）或路徑之間分流所施加的輸入負載，從而選擇地定位支撐軸承（50,150,250）以實現在該傳動系統的一組驅動行星小齒輪（22,122,222）和空轉行星小齒輪（70,170,270）之間優化的負載分配（LRT）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術大體涉及用于動力傳輸的負載分擔機構，并更具體地涉及具有一組塔形行星齒輪(stepped planet gears)的組合式行星齒輪(compound planetary gear)傳動系統的負載分擔機構。
技術介紹
旋翼式飛機(rotary wing aircraft)通常使用高速潤輪發動機來驅動轉子或螺旋槳。在發動機轉子之間的主齒輪傳動需要傳遞發動機的動力，同時降低發動機轉速，以達到適宜的轉子速度。這種主齒輪傳動系統通常是飛機的驅動系中最重的子系統。提高動力吞吐量并且降低該傳動系統的重量對于現代旋翼式飛機是非常需要的。在主齒輪傳動系統中改進功率密度的一種有效的方式是，將由發動機或其它動力源所提供的輸入轉矩分成跨越多條路徑，經由所述傳動系統到達輸出軸。每條獨立的路徑都需要更小的單獨的齒輪構件，這導致總體傳動系統的設計在重量上更輕，在尺寸上較為緊湊，并且由于在每個齒輪嚙合處施加的負載減小而具有更小的齒輪面寬度。這些較小的但數量眾多的齒輪還需要較小的支撐軸承，其相應地具有由于所應用轉矩的減小而延長的運行壽命。一種示例性的功率密度行星齒輪傳動系統包括具有一組塔形行星齒輪的組合式行星齒輪系統。每一個塔形行星齒輪包括由被連接到輸入軸的中心齒輪驅動的大行星齒輪，和小驅動行星小齒輪。該塔形行星齒輪可在大行星齒輪與小驅動行星小齒輪之間具有撓性軸。該小驅動行星小齒輪被分別設置在第一反動或空轉中心齒輪的外周緣和第二反動或環形齒輪(ring gear)的內周緣之間，并與它們相接合，并且由穿過塔形齒輪支撐軸承裝配的軸被緊固到相應的大齒輪上。行星齒輪支架(planet carrier)支撐一組小且簡單的空轉行星小齒輪來分擔轉矩，在驅動行星小齒輪和空轉行星小齒輪之間分配由主齒輪傳動系統承載的負載，空轉行星小齒輪被設置在環形齒輪和空轉中心齒輪之間。這些空轉行星小齒輪具有相對于行星齒輪支架不浮動(floating)的軸。第二種示例性傳動系統是一種分流轉矩的平面齒輪傳動系統，在此情況中，塔形齒輪被用于驅動初級平面齒輪和空轉平面齒輪；塔形齒輪被夾在初級平面齒輪和空轉平面齒輪中間。該塔形齒輪具有浮動的或樞軸轉動的軸，被安裝到固定軸上的小空轉齒輪被用作過橋齒輪(crossover gears),以提供多條動力路徑,來分擔從輸入軸到輸出軸的負載。在兩個反動齒輪或路徑之間經由從輸入軸到輸出軸傳動系統將所施加的驅動轉矩負載分流，無論通過組合式行星齒輪系傳動系統或者通過轉矩分流平面齒輪傳動系統，優選地，在各個驅動裝置小齒輪和處于反動齒輪與初級齒輪之間的空轉行星小齒輪之間，提供一種優化的負載分配，以實現傳動系統的最大負載承載能力。因此，為了實現優化負載分配而提供一種方法，通過這種方法在傳動系統中的支撐構件能夠可選擇地定位，這將是具有優勢的。
技術實現思路
簡而言之，本公開內容提供了一種用于傳動系統的方法，該傳動系統包括齒輪組件，該齒輪組件將所施加負載分流至多條路徑，以可選地定位支撐軸承，從而實現在驅動行星小齒輪和空轉行星小齒輪之間優化負載分配。結合附圖閱讀以下的說明，本公開內容中所闡述的前述特征和優點，以及當前所優選的實施方式將更加清楚。 附圖說明在組成本說明書的一部分的附圖中圖I是具有改進的負載承載能力的現有技術的高比例周轉齒輪傳動系統的俯視圖；圖2是沿圖I中線2-2截取的齒輪傳動系統的剖面圖；圖3是在轉軸AR1和AR2之間的垂直平面(S)處截取的本公開內容的齒輪傳動系統實施例的四分之一剖面圖，其示出了在切線方向上齒輪的嚙合力；圖4是結合了樞軸銷的塔形齒輪支撐軸承的剖面圖；圖5是本公開內容中齒輪傳動系統實施例的剖面圖；圖6是對在本公開內容中的齒輪傳動系統實施例中在切向方向上的齒輪嚙合力的不意性視圖；圖7是塔形齒輪實施例的剖面圖，其結合了在小驅動行星齒輪和空轉中心齒輪的節距圓(pitch circle)處的滾動表面；以及圖8是說明用于負載分擔的本公開內容的齒輪傳動系統的轉矩分流平面齒輪傳動系統實施例的剖面圖。貫穿附圖，相應的附圖標記指示了相應的部件。應該理解，這些附圖用于示出在本公開內容中所闡述的概念，而沒有按比例描繪。在詳細地解釋本專利技術的任何實施例之前，應該理解，本專利技術在其應用上并不限于在以下說明書中所闡述的或在附圖中所說明的構造細節和組件布置。具體實施例方式以下詳細描述通過示例而不是構成限制的方式說明了本專利技術。本說明書使得一個本領域技術人員能夠制造和使用本公開內容，并且描述了本公開的若干個實施例、適用方式、變化方式、可選方式，以及應用，包括當前被認為是實現本公開內容的最佳的模式。參考附圖，并具體地參考圖I至圖3，由(A)大體上示出了本專利技術的主齒輪傳動系統的優選實施方式。該主齒輪傳動系統(A)包括連接至輸入軸組件(5)的軸向驅動或中心齒輪(10)、塔形行星齒輪組(stepped cluster planet gear sets)陣列(20)，其分別具有與中心齒輪(10)接合的大行星齒輪(21)，以及由軸(21A)裝配穿過塔形齒輪支撐軸承(cluster gear support bearing) (50)而連接至大行星齒輪21的小負載分支驅動行星小齒輪(small load-splitting drive planet pinion gear)(22)。驅動行星小齒輪(22)被分別設置并接合在第一反動或空轉中心齒輪(first reaction or idler sun gear) (30)的外周緣和第二反動或環形齒輪(40)的內周緣之間，并且由通過塔形齒輪支撐軸承(50)裝配的軸(20A)被緊固到相應的大齒輪(21)。驅動中心齒輪(10)限定第一轉軸(AR1)，同時，每個塔形行星齒輪組(20)限定第二轉軸(AR2)。這兩個轉軸限定豎直平面(S)，在該平面中，在每個塔形行星齒輪組(20)中的兩個齒輪(21，22)被間隔開垂直距離(L)。在每個塔形行星齒輪組(20)中的大行星齒輪(21)的節圓直徑被限定為Dtl,同時，每個小負載分支驅動行星小齒輪(22)的節圓直徑被限定為Dp在操作中，驅動中心齒輪(10)與每個塔形行星齒輪組(20)的大行星齒輪(21)嚙合，施加哨合力，該哨合力具有垂直于平面(S)的切向分量(Ftl),如圖3中所不出。第一反動或空轉中心齒輪(30 )在朝向轉軸(AR1)的與驅動中心齒輪(10 )相同的一側與小負載分支行星小齒輪(22)嚙合。這種嚙合生成了嚙合力，該嚙合力具有垂直于平面(S)的切向分量(F)。第二反動或環形齒輪(40)在與第一反動齒輪(30)嚙合的側的相反側與小負載分支行星小齒輪(22)嚙合。這種嚙合同樣生成了嚙合力，該嚙合力具有垂直于平面(S)的切向分量(F+Λ F)。所有的嚙合力合并在一起，需要一個來自軸承(50)的反作用平衡力，以將塔形行星齒輪(20 )保持在適當的位置。為了在空轉中心齒輪(30)和環形齒輪(40)之間分配切向嚙合力，軸承(50)被配置成支撐每一個塔形行星齒輪(20)。軸承(50)被定位在由驅動中心齒輪(10)所限定的水平平面和由兩個反動齒輪(30，40)所限定的水平平面之間，圍繞軸線(AR2),距由驅動中心齒輪(10)所限定的水平平面測得的距離(1^)處。假設在第一反動齒輪(空轉本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.12 US 61/313,2941.ー種用于在輸入和輸出之間具有至少兩條轉矩路徑的傳動系統(A, Al, B)中，關于塔形齒輪組件(20，120, 220)的軸(20A，120A，220A)，選擇性地定位支撐軸承(50，150, 250)的方法，以在該傳動系統中的一組驅動行星小齒輪(22，122，222)和空轉行星小齒輪(70，170，270)之間實現優化的負載分配，該方法包括 依據下式，沿所述塔形齒輪組件軸，選擇所述支撐軸承的樞轉位置(L1):2.如權利要求I所述的用于關于所述軸(20A，120A,220A)選擇性地定位所述支撐軸承(50，150，250)的方法，其中所述期望的負載分配比例LRt被選定為在O. 5和I. O之間的范圍內。3.如權利要求I所述的用于關于所述軸(20A，120A,220A)選擇性地定位所述支撐軸承(50，150，250)的方法，其中所述驅動行星小齒輪與兩個反動齒輪架的兩個嚙合處中的ー個比所述兩個嚙合處中的另ー個負載小。4.如權利要求I所述的方法，其中所述兩個轉矩路徑中的一個通過所述驅動行星小齒輪(22，122，222)，并且其中所述兩個轉矩路徑中的另ー個通過所述空轉行星小齒輪(70，170，270)。5.如權利要求I所述的方法，其中所述期望負載分配比例LRt為O.7，并且其中所述軸承(50，150，250)的所述樞轉位置L1依據下列等式來選擇6.如權利要求I所述的方法，其中所述傳動系統(A，Al)為周轉齒輪系。7.如權利要求I所述的方法，其中所述傳動系統(B)為轉矩分流平面齒輪傳動系統。8.如權利要求I所述的方法，其中所述支撐軸承(50，150，250)為調心軸承。9.一種在輸入和輸出之間具有至少兩條轉矩路徑的改進的周轉齒輪系(Al)，其具有連接至輸入軸(5)的驅動中心齒輪(110)、空轉中心齒輪(130)、環形齒輪(140)、ー組驅動行星齒輪組(120)、與所述空轉中心齒輪和所述環形齒輪嚙合接合的一組空轉行星齒輪(170)、連接至輸出軸的行星齒輪支架(160)，各驅動行星齒輪組(120)包括與所述驅動中心齒輪接合的大行星齒輪(121)以及沿行星軸(120A)軸向分隔開并與所述空轉中心齒輪和所述環形齒輪嚙合的至少ー個小行星齒輪(122)，其中，所述驅動中心齒輪和所述空轉中心齒輪沿中心軸線(AR1)共軸地布置并間隔開，其中，所述環形齒輪被共軸地設置在所述空轉中心齒輪周圍，其中，所述驅動行星齒輪組被布置成在所述環形齒輪和所述空轉中心齒輪之間的環形區域中并且通過所述行星齒輪支架支撐，其中，所述空轉行星齒輪組被布置成在所述環形齒輪和所述空轉中心齒輪之間的所述環形間隔中，并且通過所述行星齒輪支架支撐，其特征在于包括 對于每一個行星齒輪組，在軸向位置L1處圍繞所述相關聯的行星軸而設置樞轉軸承(80，150)，選擇該軸向位置LI以實現所期望的經由所述驅動行星齒輪組和所述空轉行星齒輪組進行轉矩傳遞的負載分配比例LRT。10.如權利要求9所述的改進的周轉齒輪系，其中所述軸向位置LI依據下式選擇11.如權利要求9所述的改進的周轉齒輪系，其中，所述樞轉軸承為調心軸承(150)，其從包括外部調心軸承和內部調心軸承的一組調心軸承中選定。12.如權利要求9所述的改進的周轉齒輪系，其中，所述樞轉軸承為調心軸承(150)，其從包括球面球軸承、球面滾子軸承，和曲面滾子軸承的一組調心軸承中選定。13.如權利要求9所述的改進的周轉齒輪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：艾小蘭，C奧金，RP克魯澤，R福布斯，M威爾默，N恰瓦羅利，
申請(專利權)人：迪姆肯公司，
類型：
國別省市：