笼型行星架的制作方法

专利名称：笼型行星架的制作方法
技术领域：
本发明涉及笼型行星架。特别地，本发明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，本发明涉及笼型行星架，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，本发明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。
背景技术：
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发明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。本发明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，其中行星架和太阳轮可能通过轴承支承在变速箱壳体内。变速箱和风力涡轮机壳体之间的链接是略微弹性的，从而允许齿圈、行星轮和太 阳轮连续跟随转子轴的移动，且维持精确的对齐(除可能的小偏差)。清楚的是此相当刚性的构造中的载荷分布可能成问题且因此要求解决方案，该相当刚性的构造是本发明所涉及的构造并且其中行星轮通过多于一排的前后相继的滚子元 件支承。除承重板解决方案用于其他应用外，此齿轮系统的缺点是它们非常难于制造，从 而导致高成本价格。另外，如果使用承重板，则一定的齿轮类型被排除。例如，对于带有承重板的行星架，螺旋齿的使用是不可能的。DE 0. 054. 280具有另一个解决方法，其目的是实现不同行星轮之间的均勻载荷分
布。 在此情况中主要关注于如果使用大传动比则在行星轴和太阳轮处可能发生极大 扭曲的问题。所提供的解决方案不处理所发生的扭曲，而相反地允许扭曲发生。如上所解释，这样的解决方案对于本发明所涉及的应用是不合适的，这是因为当 然扭曲必须被尽可能限制。另外，DE 0. 054. 280的实施例具有许多其他缺点。行星轮通过以保持板相互分开的滚针轴承支承，这将必然导致磨损。另外，这样的解决方案完全不适合于斜轮齿。

发明内容
本发明的目的是提供对于包括以上所述那些缺点的一个或数个缺点的解决方案。为此目的，本发明是用于周转齿轮系统的行星架，所述周转齿轮系统带有固定地 连接到行星架的行星轴，使用行星轴承将行星轮可旋转地安装在所述行星轴上，其中行星 轮的齿是螺旋齿或人字齿，行星架是笼型的，且其中更特定地行星轮布置在行星架的两个 壁之间，且其中这些壁将行星轴支承在行星轮的任一侧上，且其中，根据本发明，至少两个 分开的行星轮安装在每个行星轴上，所述行星轮的每个通过至少一个行星轴承支承，每个 行星轮通过是双圆锥滚子轴承的行星轴承支承，其中每个双排圆锥滚子轴承的外轴承套圈 集成在所述行星轮中。根据本发明的此行星架的主要优点在于它实现了能处理非常高载荷的紧凑设计。的确，双排圆锥滚子轴承极适合于径向载荷和轴向载荷，以及适合于承担翻倾力 矩，如在上文中解释，如果使用螺旋齿则所述翻倾力矩必然存在。另外，与其他类型的轴承相比，这些双排圆锥滚子轴承沿轴向方向占据非常小的 空间，且它们能够承载非常高的翻倾力矩。这意味着能够将与其他类型的轴承相比更大的螺旋角用于相同要求的齿宽，使得 能够实现相对更高的承载能力。另外，对于齿轮系统的相同要求的径向尺寸，使用其中圆锥滚子轴承的外轴承套 圈集成在行星轮内的行星轴承组件，能够比使用其中外轴承套圈不集成在行星轮内的行星 轴承组件的情况承载更大的载荷。当制造例如用于周转齿轮系统的齿圈时必须克服的技术问题以及在该齿圈的运 输中可能出现的问题和因此由该齿轮产生的制造成本将随齿圈尺寸增加指数地升高，这是 能够以相对有限的齿宽和齿轮直径承担较大载荷非常有用的原因，如在根据本发明的周转齿轮系统的情况中一样。根据本发明的此行星架的另一个主要优点是行星轴承和/或这些轴承的多排滚 子元件之间的载荷分布更好且更均勻。特别地，在垂直于旋转轴线的不同平面内且相互间具有给定轴向距离的轴承或轴 承的多排滚子元件之间的载荷分布得以改进。其原因是均勻的载荷分布更少地取决于每个轴承内或轴承的每排滚子元件内的 高度精确的间隙调整。总之，行星架的行星轴上的每个单独的行星轮具有一定的间隙，且因此能够在其 自身的支承轴承或多个支承轴承内略微移动，从而允许轴承的多排滚子元件或不同支承轴 承的滚子元件之间的载荷分布。一般地，如果在单独的轴上使用多于一个行星轮，则与如果如在现有行星架中一 样相同轴承支承仅一个行星轮相比，实现了轴向相互靠近布置的轴承的多排滚子元件之间 更好的载荷分布。由于相同的原因，因为在相互轴向靠近布置的行星轮的一个下的每个行星轴承能 够分开地自定位以承担此翻倾力矩载荷，所以对于承担前述围绕与旋转轴线相垂直的轴线 的翻倾力矩，实现了改进的载荷分布，这在螺旋齿用于行星轮时发生。在通过双排圆锥滚子轴承支承每个行星轮的情况下，为每个行星轴使用多于一个 行星轮的另一个优点是，行星轴承的组装被相当地简化。总之，可以将随后的轴向行星轮相继地安装在行星轴上。因此，首先安装第一行星轮的带有伴随的圆锥滚子的第一内圈，然后安装相关的 行星轮自身，然后安装相关行星轮的带有其伴随的滚子元件的第二内圈。最后，能够以相同的方式将下一个行星轮和多个行星轮靠着先前的行星轮安装。也可见，因为带有仅具有一个集成在行星轮内的外轴承套圈的多个双排圆锥滚子 轴承的构造不能安装在行星轴上，所以不使用分开的行星轮的情况下，双排圆锥滚子轴承 的外轴承套圈的集成甚至是不可能的。根据依照本发明的行星架的优选实施例，每个行星轮通过行星轴承支承，所述行 星轴承是双排圆锥滚子轴承，其带有集成到相关行星轮内的外轴承套圈，每个双排圆锥滚 子轴承的多排圆锥滚子安装成所谓的0型构造。在多排圆锥滚子的这样的0型构造中，圆锥滚子的直径在轴向方向上向着其他排 的圆锥滚子降低。多排圆锥滚子的这样的0型构造与多排圆锥滚子的所谓的X构造相反，在所述X 构造中，直径沿前述轴向方向向轴承中的其他排圆锥滚子增加。两个构造之间的重要差异在于圆锥滚子的旋转轴线上的压力中心的位置。此压力中心是多排滚子元件的压力圆锥的顶角，这样的压力圆锥通过一组通过圆 锥滚子的中心的方向限定，来自外轴承套圈的载荷能够沿所述一组方向向圆锥滚子轴承的 内轴承套圈传递。在多排圆锥滚子的0型构造中，轴承旋转轴线上的 这些压力中心之间的距离大于 多排圆锥滚子的几何中心之间的距离。这与X构造完全不同。
这意味着即使多个排的几何中心之间的距离相对小，在0型构造中的多排圆锥滚 子也能够抵抗大的翻倾力矩。由于翻倾力矩载荷引起的径向载荷及作为其结果的轴承上的变形在0型构造中 小于在X型构造中。因此，显见的是，因为如在根据依照本发明的前述优选实施例中所建议的选择允 许容易地承载翻倾力矩，而同时将轴向方向上所需的空间限制为最小，所以它在此给定的 行星架的情况中是非常好的选择。


为更好地解释本发明的特征，根据本发明的行星架的如下优选实施例仅通过例子 参考附图描述，而不以任何方式限制，其中图1示出了已知的笼型行星架的横截面，每个行星轴具有一个行星轮，所述行星 轮通过一个双排圆柱滚子轴承支承；图2也示出了已知的笼型行星架的横截面，每个行星轴现在具有一个行星轮，所 述行星轮通过两个双排圆柱滚子轴承支承；图3提供了在图2中的行星架的情况中径向载荷和翻倾力矩载荷如何在不同排的 圆锥滚子之间分布的示意图；图4示出了根据本发明的笼型行星架，每个行星轴装配有两个行星轮，每个行星 轮通过其自身的双排圆锥滚子轴承支承；和图5示以与图3中类似的方式示出了径向载荷和翻倾力矩载荷在图4的行星架的 不同排的圆锥滚子之间的分布。
具体实施例方式图1中示出的行星架1是笼型行星架，且是周转齿轮系统2的一部分。此外，该周转齿轮系统由下列部件构成齿圈3，其通过螺栓4连接到壳体5 ；行星 轮6，在图1中仅示出所述行星轮6中的一个，所述行星轮6可旋转地安装在行星架1的行 星轴8上；和太阳轮9，其安装到输出轴10。已知周转齿轮系统2的行星架1能够用于将行星架1的缓慢旋转通过带有齿圈3 的此行星架1上的行星轮6和太阳轮9之间的相互作用转换为输出轴10的快速旋转。在此已知的笼型行星架1中，行星轮6布置在行星架1的两个壁11和12之间。另外，壁11和12在行星轮6的任一侧上支承了行星轴8。如在介绍部分中所解释，因为行星轴承7的尺寸和/或直径D必须被限制，所以将 行星轴承7安装在行星轴6上的可能性被相当地限制。其一个原因是行星轮6的齿轮缘13的厚度T必须足够大以避免行星轮6的齿14 和行星轴承7的外轴承套圈15之间的相互作用的问题。意识到这样且因为齿圈3的内径D’通常是给定的参数，所以对于具有大直径D的 行星轴承7剩余空间将很小。为保证轴承的一定程度的紧凑性且能够处理足够大的载荷，因此通常将双排轴承 用于行星轴承7，如在图1中示出，其中两排滚子元件16布置在一对可以或可以不制造为单件的外轴承套圈15和内轴承套圈17之间。
在此情况中，使用双排圆柱滚子轴承7，但圆锥滚子轴承经常也用于此目的，且轴 承7甚至可以是多排轴承。如果与行星架1的尺寸相比涉及较大的载荷，则另一个现有的解决方案应通常由 于前述原因被采用，即在图2中作为例子示出的解决方案，其中行星轮6使用多于一个行星 轴承7安装在行星轴8上，所述行星轴承7的每个是多排圆柱型的。然而，此已知的行星架1具有数个缺点，特别是关于不同排的滚子元件16上的载 荷分布，如将在下文中通过参考图3所展示的，该滚子元件16相互成轴向距离布置。图3的左部分示出了在如图2中所示制造的行星架1内，行星轮6上的例如由于 轮齿力导致的径向载荷R如何通过多排滚子元件16从双排圆柱滚子轴承7传递到行星轴 8。为指示带有其多排滚子元件16的行星轴承7例如由于轴承7内的径向间隙而被 考虑为可变形元件，行星轴承7在图3中示出为弹簧元件。在径向载荷R和轴承7内的径向间隙的影响下，行星轮6具有自定位的趋向。如果轴承7内的径向间隙对于所有轴承不绝对相等，这当然是实践中的经常情 况，则这将导致在行星轮6自定位时某些排的滚子元件16比其他排16更严重地受载。这已在图3中示出的例子中通过将点置于最严重受载的排16处而示出。图3的右部分示意性地示出了在翻倾力矩M的影响下发生的类似的现象，所述翻 倾力矩M例如由于当使用螺旋齿时带有太阳轮10的行星轮6的齿和齿圈3之间的相互作 用导致。如在图3中指示，在此情况中，轴向外排的滚子元件16与位于更靠内侧的多排滚 子元件16受到更大的载荷。当然，轴承7和多排滚子元件16之间的此不均勻载荷分布不利地影响了轴承7的
寿命ο对于以上所述缺点的解决方案是根据本发明的笼型行星架18，其可能的实施例在 图4中示出。根据本发明的此行星架18的典型情况是每个行星轴8具有两个分开的行星轮6， 行星轮6的每个通过其自身的行星轴承7支承，此行星轴承7是双排圆锥滚子轴承，其中每 个双排圆锥滚子轴承7的外轴承套圈15集成在相关的行星轮6内。重要的是注意到本发明涉及一种周转齿轮系统20，其中行星轮6的齿14是螺旋型 的或人字型的(即V形的)。如已解释，使用这些螺旋齿14产生了轴向力，所述轴向力导致行星轮上的翻倾力 矩，且该翻倾力矩必须通过支承轴承处理。双排圆锥滚子轴承7极适合于此目的。使用双排圆锥滚子轴承7的优点是它们非常适合于承担翻倾力矩和大的轴向和 径向载荷，另外，与受到了类似载荷的其他轴承相比，轴承7在轴向方向上需要相对小的空 间。这意味着圆锥滚子轴承对于相同的齿宽能够比圆柱轴承处理更大的翻倾力矩，例 如作为其结果，如已解释，能够使用带有较大螺旋角的螺旋齿而不超过行星轴承的最大载荷承载能力。然而，双排行星圆锥滚子轴承7的缺点是它们在径向方向上占据相对大量的空间。根据本发明，对此问题的解决方案是将双排圆锥滚子轴承7的外轴承套圈15集成 在行星轮6内。另外，在每个行星轴8上提供多个行星轮6，所述行星轮6每个装配有其自身的双 排圆锥滚子轴承7，使得获得了更大的载荷承载能力。通过使用分开的行星轮6能够应用集成的外轴承套圈15，而同时实现了在分开的 双排圆锥滚子轴承7之间的合适的载荷分布。换言之，根据本发明的行星架18已通过最优方式适合于所有可能的因素。径向和轴向尺寸被限制为最小值，而带有用于处理径向载荷和力矩载荷的最大承 载能力。本发明的此构思的主要部分不是以每个行星轴8上的可通过多于一个行星轴承7 支承的单独行星轮6工作，如在已知的行星架1中的情况一样，而是将此行星轮6 “分开”， 可以说，使得形成行星轮6自身的每个部分通过其自身的行星轴承7支承。此“分开”的优点在下文中参考图5解释，其中行星轴承7的不同排的滚子元件16 之间的载荷分布类似于图3示出，分别为左部分中径向载荷R和右部分中翻倾力矩载荷M。“分开”行星轮实际上导致具有分开的行星轮形状的静定的分开的系统，使得以上 所述的在超静定系统中发生的问题得以解决。清楚的是根据本发明的行星架18的两个行星轮6将趋向于在径向载荷R或翻倾 力矩M的影响下分开地自定位。例如，在径向载荷R的情况中，径向载荷R的部分通过行星轴承7的一个处理，且 径向载荷R的剩余部分通过另一个行星轴承7处理。因为每个行星轮6能够独立地自定位，所以与支承轴承7 (至少在一定边界内且对 于带有最大两排滚子元件16的轴承)的多排滚子元件16中间隙的差异无关，相关径向载 荷R的部分将在轴承7的两排滚子元件16之间几乎均勻地分布。因此，总之，与如在图3中所示的其中单独的行星轮6通过总共四排带有不同径向 间隙量的滚子元件16支承的已知行星架1相比，根据本发明的行星架18将因此实现径向 载荷R在两个行星轴承7的四排滚子元件16之间更好的分布。清楚的是，因为每个行星轮6将自定位且多排滚子元件16和每个行星轮6上的部 分载荷将在此行星轮6的两排滚子元件16之间分布，所以类似地存在翻倾力矩M在四排滚 子元件16之间的更好的载荷分布(由于行星轮6的独立定位导致)。作为结果，每个行星轴8的四排滚子元件16在传递翻倾力矩载荷M中起作用，而 在图3的现有例子中，仅轴向最外侧的多排滚子元件16上的载荷值得提及。如在图4中示出，根据本发明的行星架18的实施例具有更多个极为有意义的特 征。更特定地，在此变化中，行星轮6通过作为双排圆锥滚子轴承的行星轴承7支承， 且多排圆锥滚子16布置为所谓的0型构造。如上文所解释，在多排圆锥滚子16的这样的0型构造中，圆锥滚子16的直径轴向向着轴承7的其他排圆锥滚子16减小。这样的0型构造的有意义的特征是在每个轴承7的旋转轴线AA’上多排圆锥滚子16的压力中心19之间的距离F大于此轴承7的多排圆锥滚子16的几何中心20之间的距
离G0这意味着，即使多排圆锥滚子16的几何中心之间的距离G非常有限，带有多排圆 锥滚子16的圆锥滚子轴承7的O型构造也能够处理大的翻倾力矩M。因为根据本发明的行星架18必须能够处理这些翻倾力矩，所以此构造是极有意 义的。根据本发明的如在图4中示出的行星架18的实施例的另一个显著特征是双排圆 锥滚子轴承的外轴承套圈15制造为单件。另外，轴承套圈15集成在行星轮6内。这导致有效且非常紧凑的行星架18。此外，使用分开的行星轮6用于每个支承的双排圆锥滚子轴承7使得更容易将外 轴承套圈16集成在相关的行星轮6内。最后，用于此目的在行星轮6的孔内造成双楔形是充分的，这可以例如通过磨削 或铣削完成。如果同一对双排圆锥滚子轴承7例如在图4中示出的双排圆锥滚子轴承用于支承 仅一个单独的行星轮6，该行星轮6在现有的行星架1中是通常的，则将外轴承套圈15集成 到一个且仅一个行星轮6内将难于实现，这是因为在此情况中必须在组装期间将圆锥滚子 布置在行星轮6孔内的两个相关的双楔形之间，当然这是不可能的。清楚的是许多替代可以用于根据本发明的行星架18。每个行星轴8的行星轴承7的内轴承套圈17应优选地直接相互接触。这可以使得组装极为简单。实际上，在组装期间，仅要求将内轴承套圈17沿行星 轴8推动直至它们相互接触。轴承7应优选地设计为使得将内轴承套圈17相对于彼此推动将自动地导致轴承 7内要求的间隙或预载荷。更特定地，轴承供应商将可保证当每个轴承7的内轴承套圈17直接相互接触或通 过之间的间隔环相互接触时，能够实现正确的轴承间隙或预载荷。替代地，每个行星轴8的行星轴承7的内轴承套圈17能够使用一个或多个间隔衬 套而相互接触，所述间隔衬套在行星轴8上布置在内轴承套圈17之间。以此方式，又非常容易地实现了轴承套圈17在行星轴8上的合适的定位。通过将每个行星轴8的行星轴承7的内轴承套圈17封闭在一端上的在行星轴8 上的轴环和另一端上的行星架18的壁11或12之间实现了轴向定位。内轴承套圈17优选地通过以上所述的行星架18的壁11或12支承在为此目的机 械加工的表面上。关于使用集成的外轴承套圈15的尚未提及的优点是它们不会松开且因此导致磨 损，使得轴承7的寿命高于单独的非集成外轴承套圈15的情况中的寿命。此外，根据本发明可以进行行星轮6的齿14的微几何形状的局部变化，以实现从 太阳轮9和齿圈3向行星轮6的改进的载荷传递。
例如，可以选择将行星轮6的微几何形状修改为使得对于在距行星架的壁11和12 相同的轴向距离处的行星轮6此微几何形状几乎相同，但对于轴向相互靠放的行星轮6此 微几何形状不同。在图4中示出的例子中，每个行星轴8提供有两个行星轮6，但根据本发明例如也可以将多于两个行星轮安装在每个行星轴8上，使得例如每个行星轮6通过至少一个行星 轴承7支承。本发明绝不限制于根据本发明的、描述为例子且在附图中示出的行星架18的实 施例，且这样的行星架18能够以所有类型的其他方式实现，而不超出本发明的范围。
权利要求
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。
2.根据权利要求1所述的行星架(18)，其特征在于，每个双排圆锥滚子轴承的多排圆 锥滚子(16)被布置为所谓的0型构造。
3.根据权利要求1或2所述的行星架(18)，其特征在于，每个行星轴(8)的行星轴承 (7)的内轴承套圈(17)相互直接接触。
4.根据权利要求1或2所述的行星架(18)，其特征在于，每个行星轴(8)的行星轴承 (7)的内轴承套圈(17)通过一个或多个间隔衬套相互接触。
5.根据前述权利要求中任一项所述的行星架(18)，其特征在于，每个行星轴(8)的行 星轴承(7)的内轴承套圈(17)轴向定位在一端处的所述行星轴(8)上的轴环和另一端处 的所述行星架(18)的壁(11,12)之间。
6.根据权利要求5所述的行星架(18)，其特征在于，所述内轴承套圈(17)在为此目的 已经机械加工的表面上靠在前述行星架(18)的壁上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的行星架(18)，其特征在于，对于在距所述行星架 (18)的壁(11、12)相同的轴向距离处布置的行星轮(6)，所述行星轮(6)的齿(14)的微几 何形状几乎相同，但其中轴向相互靠近布置的行星轮(6)则具备带有不同微几何形状的齿 (14)。
全文摘要
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。
文档编号F16H1/28GK101849122SQ200880114976
公开日2010年9月29日 申请日期2008年11月20日 优先权日2007年11月21日
发明者沃伦·格雷戈里·斯穆克 申请人:汉森传动系统国际公司