齿轮传动负载分担机构制造技术

一种应用于传动系统（A,A1,B）的方法，该传动系统包括分流齿轮组件（20,120,220），其用于在两个或更多个反动齿轮（30,40,130,140,230,240）或路径之间分流所施加的输入负载，从而选择地定位支撑轴承（50,150,250）以实现在该传动系统的一组驱动行星小齿轮（22,122,222）和空转行星小齿轮（70,170,270）之间优化的负载分配（LRT）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及用于动力传输的负载分担机构，并更具体地涉及具有一组塔形行星齿轮(stepped planet gears)的组合式行星齿轮(compound planetary gear)传动系统的负载分担机构。
技术介绍
旋翼式飞机(rotary wing aircraft)通常使用高速润轮发动机来驱动转子或螺旋桨。在发动机转子之间的主齿轮传动需要传递发动机的动力，同时降低发动机转速，以达到适宜的转子速度。这种主齿轮传动系统通常是飞机的驱动系中最重的子系统。提高动力吞吐量并且降低该传动系统的重量对于现代旋翼式飞机是非常需要的。在主齿轮传动系统中改进功率密度的一种有效的方式是，将由发动机或其它动力源所提供的输入转矩分成跨越多条路径，经由所述传动系统到达输出轴。每条独立的路径都需要更小的单独的齿轮构件，这导致总体传动系统的设计在重量上更轻，在尺寸上较为紧凑，并且由于在每个齿轮啮合处施加的负载减小而具有更小的齿轮面宽度。这些较小的但数量众多的齿轮还需要较小的支撑轴承，其相应地具有由于所应用转矩的减小而延长的运行寿命。一种示例性的功率密度行星齿轮传动系统包括具有一组塔形行星齿轮的组合式行星齿轮系统。每一个塔形行星齿轮包括由被连接到输入轴的中心齿轮驱动的大行星齿轮，和小驱动行星小齿轮。该塔形行星齿轮可在大行星齿轮与小驱动行星小齿轮之间具有挠性轴。该小驱动行星小齿轮被分别设置在第一反动或空转中心齿轮的外周缘和第二反动或环形齿轮(ring gear)的内周缘之间，并与它们相接合，并且由穿过塔形齿轮支撑轴承装配的轴被紧固到相应的大齿轮上。行星齿轮支架(planet carrier)支撑一组小且简单的空转行星小齿轮来分担转矩，在驱动行星小齿轮和空转行星小齿轮之间分配由主齿轮传动系统承载的负载，空转行星小齿轮被设置在环形齿轮和空转中心齿轮之间。这些空转行星小齿轮具有相对于行星齿轮支架不浮动(floating)的轴。第二种示例性传动系统是一种分流转矩的平面齿轮传动系统，在此情况中，塔形齿轮被用于驱动初级平面齿轮和空转平面齿轮；塔形齿轮被夹在初级平面齿轮和空转平面齿轮中间。该塔形齿轮具有浮动的或枢轴转动的轴，被安装到固定轴上的小空转齿轮被用作过桥齿轮(crossover gears),以提供多条动力路径,来分担从输入轴到输出轴的负载。在两个反动齿轮或路径之间经由从输入轴到输出轴传动系统将所施加的驱动转矩负载分流，无论通过组合式行星齿轮系传动系统或者通过转矩分流平面齿轮传动系统，优选地，在各个驱动装置小齿轮和处于反动齿轮与初级齿轮之间的空转行星小齿轮之间，提供一种优化的负载分配，以实现传动系统的最大负载承载能力。因此，为了实现优化负载分配而提供一种方法，通过这种方法在传动系统中的支撑构件能够可选择地定位，这将是具有优势的。
技术实现思路
简而言之，本公开内容提供了一种用于传动系统的方法，该传动系统包括齿轮组件，该齿轮组件将所施加负载分流至多条路径，以可选地定位支撑轴承，从而实现在驱动行星小齿轮和空转行星小齿轮之间优化负载分配。结合附图阅读以下的说明，本公开内容中所阐述的前述特征和优点，以及当前所优选的实施方式将更加清楚。 附图说明在组成本说明书的一部分的附图中图I是具有改进的负载承载能力的现有技术的高比例周转齿轮传动系统的俯视图；图2是沿图I中线2-2截取的齿轮传动系统的剖面图；图3是在转轴AR1和AR2之间的垂直平面(S)处截取的本公开内容的齿轮传动系统实施例的四分之一剖面图，其示出了在切线方向上齿轮的啮合力；图4是结合了枢轴销的塔形齿轮支撑轴承的剖面图；图5是本公开内容中齿轮传动系统实施例的剖面图；图6是对在本公开内容中的齿轮传动系统实施例中在切向方向上的齿轮啮合力的不意性视图；图7是塔形齿轮实施例的剖面图，其结合了在小驱动行星齿轮和空转中心齿轮的节距圆(pitch circle)处的滚动表面；以及图8是说明用于负载分担的本公开内容的齿轮传动系统的转矩分流平面齿轮传动系统实施例的剖面图。贯穿附图，相应的附图标记指示了相应的部件。应该理解，这些附图用于示出在本公开内容中所阐述的概念，而没有按比例描绘。在详细地解释本专利技术的任何实施例之前，应该理解，本专利技术在其应用上并不限于在以下说明书中所阐述的或在附图中所说明的构造细节和组件布置。具体实施例方式以下详细描述通过示例而不是构成限制的方式说明了本专利技术。本说明书使得一个本领域技术人员能够制造和使用本公开内容，并且描述了本公开的若干个实施例、适用方式、变化方式、可选方式，以及应用，包括当前被认为是实现本公开内容的最佳的模式。参考附图，并具体地参考图I至图3，由(A)大体上示出了本专利技术的主齿轮传动系统的优选实施方式。该主齿轮传动系统(A)包括连接至输入轴组件(5)的轴向驱动或中心齿轮(10)、塔形行星齿轮组(stepped cluster planet gear sets)阵列(20)，其分别具有与中心齿轮(10)接合的大行星齿轮(21)，以及由轴(21A)装配穿过塔形齿轮支撑轴承(cluster gear support bearing) (50)而连接至大行星齿轮21的小负载分支驱动行星小齿轮(small load-splitting drive planet pinion gear)(22)。驱动行星小齿轮(22)被分别设置并接合在第一反动或空转中心齿轮(first reaction or idler sun gear) (30)的外周缘和第二反动或环形齿轮(40)的内周缘之间，并且由通过塔形齿轮支撑轴承(50)装配的轴(20A)被紧固到相应的大齿轮(21)。驱动中心齿轮(10)限定第一转轴(AR1)，同时，每个塔形行星齿轮组(20)限定第二转轴(AR2)。这两个转轴限定竖直平面(S)，在该平面中，在每个塔形行星齿轮组(20)中的两个齿轮(21，22)被间隔开垂直距离(L)。在每个塔形行星齿轮组(20)中的大行星齿轮(21)的节圆直径被限定为Dtl,同时，每个小负载分支驱动行星小齿轮(22)的节圆直径被限定为Dp在操作中，驱动中心齿轮(10)与每个塔形行星齿轮组(20)的大行星齿轮(21)啮合，施加哨合力，该哨合力具有垂直于平面(S)的切向分量(Ftl),如图3中所不出。第一反动或空转中心齿轮(30 )在朝向转轴(AR1)的与驱动中心齿轮(10 )相同的一侧与小负载分支行星小齿轮(22)啮合。这种啮合生成了啮合力，该啮合力具有垂直于平面(S)的切向分量(F)。第二反动或环形齿轮(40)在与第一反动齿轮(30)啮合的侧的相反侧与小负载分支行星小齿轮(22)啮合。这种啮合同样生成了啮合力，该啮合力具有垂直于平面(S)的切向分量(F+Λ F)。所有的啮合力合并在一起，需要一个来自轴承(50)的反作用平衡力，以将塔形行星齿轮(20 )保持在适当的位置。为了在空转中心齿轮(30)和环形齿轮(40)之间分配切向啮合力，轴承(50)被配置成支撑每一个塔形行星齿轮(20)。轴承(50)被定位在由驱动中心齿轮(10)所限定的水平平面和由两个反动齿轮(30，40)所限定的水平平面之间，围绕轴线(AR2),距由驱动中心齿轮(10)所限定的水平平面测得的距离(1^)处。假设在第一反动齿轮(空转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.12 US 61/313,2941.ー种用于在输入和输出之间具有至少两条转矩路径的传动系统(A, Al, B)中，关于塔形齿轮组件(20，120, 220)的轴(20A，120A，220A)，选择性地定位支撑轴承(50，150, 250)的方法，以在该传动系统中的一组驱动行星小齿轮(22，122，222)和空转行星小齿轮(70，170，270)之间实现优化的负载分配，该方法包括 依据下式，沿所述塔形齿轮组件轴，选择所述支撑轴承的枢转位置(L1):2.如权利要求I所述的用于关于所述轴(20A，120A,220A)选择性地定位所述支撑轴承(50，150，250)的方法，其中所述期望的负载分配比例LRt被选定为在O. 5和I. O之间的范围内。3.如权利要求I所述的用于关于所述轴(20A，120A,220A)选择性地定位所述支撑轴承(50，150，250)的方法，其中所述驱动行星小齿轮与两个反动齿轮架的两个啮合处中的ー个比所述两个啮合处中的另ー个负载小。4.如权利要求I所述的方法，其中所述两个转矩路径中的一个通过所述驱动行星小齿轮(22，122，222)，并且其中所述两个转矩路径中的另ー个通过所述空转行星小齿轮(70，170，270)。5.如权利要求I所述的方法，其中所述期望负载分配比例LRt为O.7，并且其中所述轴承(50，150，250)的所述枢转位置L1依据下列等式来选择6.如权利要求I所述的方法，其中所述传动系统(A，Al)为周转齿轮系。7.如权利要求I所述的方法，其中所述传动系统(B)为转矩分流平面齿轮传动系统。8.如权利要求I所述的方法，其中所述支撑轴承(50，150，250)为调心轴承。9.一种在输入和输出之间具有至少两条转矩路径的改进的周转齿轮系(Al)，其具有连接至输入轴(5)的驱动中心齿轮(110)、空转中心齿轮(130)、环形齿轮(140)、ー组驱动行星齿轮组(120)、与所述空转中心齿轮和所述环形齿轮啮合接合的一组空转行星齿轮(170)、连接至输出轴的行星齿轮支架(160)，各驱动行星齿轮组(120)包括与所述驱动中心齿轮接合的大行星齿轮(121)以及沿行星轴(120A)轴向分隔开并与所述空转中心齿轮和所述环形齿轮啮合的至少ー个小行星齿轮(122)，其中，所述驱动中心齿轮和所述空转中心齿轮沿中心轴线(AR1)共轴地布置并间隔开，其中，所述环形齿轮被共轴地设置在所述空转中心齿轮周围，其中，所述驱动行星齿轮组被布置成在所述环形齿轮和所述空转中心齿轮之间的环形区域中并且通过所述行星齿轮支架支撑，其中，所述空转行星齿轮组被布置成在所述环形齿轮和所述空转中心齿轮之间的所述环形间隔中，并且通过所述行星齿轮支架支撑，其特征在于包括 对于每一个行星齿轮组，在轴向位置L1处围绕所述相关联的行星轴而设置枢转轴承(80，150)，选择该轴向位置LI以实现所期望的经由所述驱动行星齿轮组和所述空转行星齿轮组进行转矩传递的负载分配比例LRT。10.如权利要求9所述的改进的周转齿轮系，其中所述轴向位置LI依据下式选择11.如权利要求9所述的改进的周转齿轮系，其中，所述枢转轴承为调心轴承(150)，其从包括外部调心轴承和内部调心轴承的一组调心轴承中选定。12.如权利要求9所述的改进的周转齿轮系，其中，所述枢转轴承为调心轴承(150)，其从包括球面球轴承、球面滚子轴承，和曲面滚子轴承的一组调心轴承中选定。13.如权利要求9所述的改进的周转齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾小兰，C奥金，RP克鲁泽，R福布斯，M威尔默，N恰瓦罗利，
申请(专利权)人：迪姆肯公司，
类型：
国别省市：