一种周转齿轮系统（２０）的行星架（１８），所述周转齿轮系统（２０）带有固定地连接到行星架的行星轴（８），行星轮（６）使用行星轴承可旋转地安装在行星轴（８）上，行星轮的齿是螺旋齿或人字齿，所述行星架是笼型的，且其中至少两个分开的行星轮布置在每个行星轴上，每个行星轮通过至少一个双排圆锥滚子轴承支承，其中每个双排圆锥滚子轴承的最外侧轴承套圈集成到相关的行星轮中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及笼型行星架。特别地，本专利技术涉及用于周转齿轮系统的行星架，该周转齿轮系统配备有行星轴，该行星轴固定地连接到行星架，且在所述行星轴上以可旋转方式通过行星轴承安装行星 轮。更特定地，本专利技术涉及笼型行星架，所述行星架的行星轮布置在行星架的两壁之 间，其中这些壁在行星轮的每侧上支承行星轴。另外，本专利技术涉及用于包含具有斜齿或螺旋齿的齿轮的行星齿轮系统的行星架。
技术介绍
对于具有非常高的要求且受到极高载荷例如风力涡轮机的行星齿轮变速器，通常 使用带有螺旋齿的齿轮，这是因为这样的带有螺旋齿的齿轮具有用于实现所要求的标称承 载能力以及降低噪声和振动的更好的特征。一些类型的用于带有斜齿的周转齿轮系统的这样的笼型行星架是已知的。然而，它们仍具有较大的问题，且仍可被显著地优化。当设计周转齿轮系统时，必须进行关于如下方面的选择轮齿的螺旋角和用于齿 圈(齿环)、太阳轮和行星轮的尺寸，以能够承担所要求的载荷且实现正确的传动比。为实现特定的传动比，多种齿轮的直径之间的比值必须满足一定的要求。为能够承受较大的载荷，可将整个齿轮变速器的尺寸延展(当然，由于经济性和 物流方面的原因，应尽可能限制此情况)，或增加轮齿的螺旋角。问题是并非以上所述的参数的任何选择都将与合适的轴承支承相容。为轮齿选择较大的螺旋角将例如导致对于行星轴承的更严格的要求。仅能够通过选择带有一定最小尺寸的行星轴承来满足这些更严格的要求，其结果 是可能要求整个齿轮系的最小尺寸。因此，显而易见的是，仅所有可能的因素的合适组合可使得制造一种齿轮系，至少 与现有的行星齿轮系统相比，该齿轮系能够以相对小的尺寸承担较大载荷。当选择带有较大径向尺寸的行星轴承时存在多个限制，这是因为行星轮的齿轮缘 必须具有一定的厚度以避免在行星轮的齿和行星轴承的外轴承套圈之间的不利的相互作 用，或简单地以抵抗载荷或保证轴承的一定的最小寿命。沿轴向方向，所要求的齿轮承载能力要求了齿轮宽度的最小值，且有效齿轮宽度 也是必须的以能够在行星轮上通过轴承承担转矩，或实现对于行星轮的合适的轴向和径向 的轴承支承。因为带有螺旋齿的齿轮被倾斜以相互轴向地移开，所以轮齿的螺旋角影响行星轴承。齿的螺旋角越大，则齿之间的轴向力越大。周转齿轮系统具有在齿圈和行星轮之间以及行星轮和太阳轮之间的齿轮轴向分开的趋向。 移动的行星轮受到的关于齿圈的轴向力与由太阳轮施加到所述行星轮上的轴向 力相反。这些轴向力因此相互抵消，其结果是在行星轴和行星轴承上看时不存在净轴向 力，使得这不影响行星轴承。然而，因为在使用螺旋齿的情况中，这些相反的轴向力分别施加在齿圈和太阳轮 上，所以每个行星轮受到翻倾力矩，该翻倾力矩必须通过行星轴承处理。显见的是单排轴承，S卩，仅带有一排滚子元件的轴承不适合处理这样的翻倾力矩， 这是因为滚子元件的边缘在此情况中将受到极大的应力。为此原因(且为限制尺寸)，行星轮通常通过能够处理翻倾力矩的轴承安装在行 星轮的行星轴上，所述轴承通常为双排或多排轴承，例如双排圆锥滚子轴承或双排圆柱轴承。在关于行星轮上的翻倾力矩的此论述中考虑的另一个主要因素是齿宽。齿宽最初基于所要求的载荷确定。显见的是当使用较大的螺旋角时，相同的齿宽能够传递更大的功率。然而，较大的 螺旋角也意味着必须处理行星轮的较大的翻倾力矩，这又可能需要对于轴承足够的齿宽。简言之，如果选择了较大的螺旋角，则对于给定的承载能力，较小的齿宽可能是可 以的，但齿宽的降低受到行星轴承必须仍能处理行星轮处的翻倾力矩的要求的限制。然而，例如因为制造大尺寸的齿圈是困难的且因此非常昂贵，或因为运输这样的 齿轮系统成问题，所以将周转齿轮系统的径向尺寸保持为尽可能小有时是优选的，使得对 于周转齿轮系统的轴向尺寸给出更少的要求，。然而，对于一定要求的径向尺寸，施加在行星轴承上的最大可实现载荷再一次限 制于一定水平。然而，通过应用前后相继的多排滚子元件而将轴承在轴向方向上延伸可解决此问题。例如通过将两个或多个行星轴承布置在行星轮下或通过使用带有甚至更多排滚 子元件的行星轴承，例如，带有四排或更多排滚子元件的滚子轴承，多排滚子元件轴向相继布置。使用多个行星轴承或多排行星轴承来将行星轮支撑在行星轴上的这些现有设计 的缺点是，如果使用多排轴承，则导致了在多个行星轴承之间以及在多排滚子元件之间的 不均勻的载荷分布。关于实现多个行星轮之间的正确的载荷分布，问题不是那么严重。由于它们的径向对称位置以及在固定齿圈和通常或多或少地浮动的太阳轮之间 的行星架和行星轮的旋转，行星轮自动受到大致相同的载荷，如在带有例如三个行星轮的 设计中的情况一样。然而，清楚的是如果并非不可能则难于实现相互间以一定轴向距离布置在行星轮 下方的多排滚子元件之间均勻的载荷分布，而不管这涉及到不同的单排轴承的多排滚子元 件，或涉及到一个或多于一个的多排轴承的多排滚子元件。这已经是行星轮上的纯径向载荷的情况。另外，螺旋齿生成了前述翻倾力矩，其结果是行星轮被倾斜以围绕垂直于行星架旋转轴线的轴线翻倾，这使得甚至更难于实现不同的行星轴承或这些行星轴承的多排滚子 元件之间的均勻载荷分布。总之，在此转矩的影响下，应力主要集中在轴向最外侧轴承或滚子元件排上，而中 间轴承或滚子元件排更少地受到此翻倾转矩。当多于两排的滚子元件使用在行星轴承内用于支承每个行星轮时，不均勻载荷分 布的此问题非常明显，而不管这涉及到数个单排轴承的多于两排的滚子元件，或一个或多 个多排轴承的多于两排的滚子元件。总之，两排滚子元件足以处理翻倾力矩，使得在带有仅两排滚子元件的此构造中， 每排滚子元件上的载荷被直接确定。此情况已知为静定系统。然而，如果相互间轴向布置的多于两排的滚子元件用于支承行星轮，则不将立即 清楚每排滚子元件对于支承行星轮的贡献程度如何。此情况已知为超静定系统。在许多情况中，特定排的滚子元件因此将受到载荷的主要部分，而其他排的滚子 元件将仅部分地受到载荷或根本不受载荷。带有多于两排滚子元件的这样的行星轴承因此通常不均勻地受载且因此远远不 是有效的。轴承或轴承内多排滚子元件的不均勻载荷分布可能导致轴承或由这些轴承所支 承的零件的早期磨损。为阐明情况，在此应指出如下事实，即已存在多种带有行星轴的行星架设计，每个 行星轴装配有多于一个行星轴承，其中几乎实现了行星轴承的不同排滚子元件之间的均勻 载荷分布。然而，这些行星架具有与本专利技术所涉及的行星架完全不同的类型。更具体地讲，这些现有的行星架使用称为“承重板(bogie plate) ”的零件，该承重 板将行星轴支承在中心(且仅在中心)，且其中轴承布置在承重板的任一侧上以支承行星 轮。行星轴使用一种类型的球接头松弛地安装在承重板上，这当然保证了良好的载荷 分布。这样的带有承重板的行星架用于特殊目的，例如在风力涡轮机中，其中带有齿圈 的变速箱具有相对于风力涡轮机壳体的固定的位置，且涉及转子轴承的广泛的集成。由于轴承中转子载荷或间隙或其他这样的方面，在此构造中转子轴受到相对于壳 体的相当大的力矩，从而导致齿轮之间的明显的对准误差。为处理这些对准误差，行星轴以可移动方式安装在承重板上，允许了齿轮自定位。本专利技术典型地用于风力涡轮机内的齿轮系统，例如为描述起见其中变速箱悬挂在 转子轴上，且除此之外，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种周转齿轮系统（２０）的行星架（１８），所述周转齿轮系统（２０）配备有行星轴（８），该行星轴（８）固定地连接到所述行星架（１８），行星轮使用行星轴承（１８）可旋转地安装在所述行星轴（８）上，所述行星轮（６）的齿是螺旋齿或人字齿，所述行星架（１８）是笼型的，并且其中更具体地，所述行星轮（６）布置在所述行星架（２）的两个壁（１１、１２）之间，并且其中这些壁（１１、１２）在所述行星轮的任一侧（１１、１２）上支承所述行星轴（８），其特征在于，至少两个行星轮（６）布置在每个行星轴（８）上，每个行星轮（６）通过至少一个行星轴承（７）被支承，其中每个行星轮（６）通过作为双圆锥滚子轴承的行星轴承（７）被支承，每个双排圆锥滚子轴承的最外轴承套圈（１５）被集成到相关的行星轮（６）中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃伦格雷戈里斯穆克，
申请(专利权)人：汉森传动系统国际公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]
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