专利名称：齿轮系的制作方法
齿轮系本发明涉及一种齿轮系，该齿轮系具有分别彼此啮合的两个以上的齿轮。这样的齿轮系的其他元件为轴、轴承和壳体。这样的齿轮系是液体润滑的，并且通常是用油润滑。围绕齿轮的相当大量的介质将在齿轮壳体中以湍流的方式运动以及旋转，尤其是对于涡轮或轨道齿轮中的高速齿轮。这通常关系到由空气和油组成的具有相当高的空气体积分数的两相混合物。为了主要冷却齿接触并且还为了维持接触搭档之间的油膜/润滑膜，齿轮被提供有油喷射。取决于油喷射，在对通风损耗没有任何明显影响的情况下，这导致齿啮合与齿退出之间的压差，并且还导致取决于齿轮装置上的圆周速度的对环境介质的输送作用。前面提到的介质在传统齿轮中的旋转由于通风(例如通风损耗)而导致相当大的能量损失。齿轮泵通常由具有相同数量的齿的两个相互啮合的齿轮组成，这些齿轮泵包括围绕齿轮的极其紧密接触的罩壳壁(casing wall),该罩壳壁具有位于齿退出(tooth exit)中的入口以及位于齿进入(tooth entrance)中的出口。由于该紧密接触的罩壳壁,在齿退出与齿进入之间造成差压。它们用于将液体介质从入口输送至出口的目的。与齿轮泵相比，传统的高速正齿轮被提供有相对大的轴承间隙以用于高功率的传导，并且被提供有由于大量部件而导致的长公差链。这就是不可能将传统的高速正齿轮有效地用作齿轮泵的原因，尤其是对于输送气体介质，因为会出现过大的间隙而没有任何特殊的密封措施。已知，通过对齿轮壳体施加负压来吸入齿轮装置。需要特殊的努力，诸如泵、额外的管道等。这个系统是昂贵的并且易遭受故障。还已知，当在齿轮壳体中将产生不充分的负压时，需要采取相应的保护措施。本发明基于这样的目的，S卩，提供一种其中最小化或消除通风损耗的齿轮装置(gear)。该目的通过权利要求1的特征来实现。这样的齿轮装置具有以下特征:-罩壳壁，该罩壳壁围封两个相互配合的齿轮中的至少一个并将围封的内部空间与周围环境隔开；-罩壳壁包括位于齿进入的区域中的出口，该出口形成内部空间与大气之间的传输(conductive)连接；-齿轮的齿顶圆(顶圆)与罩壳壁之间的距离小于齿高。这导致以下优点:-降低或避免通风损耗；-齿轮的效率更高，并且功率损耗相应地更低；-以最小的构造努力来实现优点；-没有运行或维护问题；
-没有额外必需的安全系统或措施；-不需要进行外部努力以产生负压。罩壳壁还能通过水回路中的冷却通道凭借诸如水的介质来冷却。能更进一步减少用于冷却齿轮所需的油的量，并且能降低通风损耗。将通过参照附图更详细地阐述本发明，附图详细示出了:
图1示出了具有两个齿轮、完全围封所述齿轮的罩壳壁、以及负压空间和超压空间的齿轮装置；图2示出了与根据图1的齿轮装置类似的但没有超压空间的齿轮装置；图3示出了与图1的齿轮装置类似的但没有负压空间也没有超压空间的齿轮装置；图4示出了与根据图3的齿轮装置类似的但具有用于两个齿轮的分离的罩壳壁的齿轮装置；图5示出了具有行星齿轮和三个小齿轮并且还具有超压空间的齿轮系；图6示出了具有包括可枢转翼片(flap)的罩壳壁的两个齿轮；图7示出了具有两个齿轮的圆柱形剖面的齿轮装置；图8示出了用于在退出的区域中喷射油的环形喷头(shower)；图9示出了利用根据图8的环形喷头的油喷射；图10和图11示出了非接触密封。在图1中所示的齿轮装置包括第一齿轮I和第二齿轮2以及壳体3。壳体3包括油排放口 3.1。两个齿轮I和2彼此啮合并且形成齿的啮合区域4。该啮合区域包括进入4.1和退出4.2。啮合区域4由密封件5覆盖。当两个齿轮如由弯曲箭头所指示的那样旋转时，在退出4.2的区域中形成负压，而在进入4.1的区域中形成过压。一个或多个密封件5将以低摩擦的方式密封超压空间。该密封能例如通过非接触迷宫式密封件(参见图10和图11)轴向地或径向地形成。提供紧密地围封两个齿轮的罩壳壁6。在齿轮1、2的顶圆与罩壳壁6之间形成狭窄的间隙7。间隙7的宽度可等于齿高，S卩，每个齿的径向延伸。其也可以是齿高的倍数，例如在齿高的一半与齿高的五倍之间。罩壳壁6包括两个局部壁6.1和6.2。局部壁6.1形成位于哨合的退出区域中的负压空间8。在负压空间8中设置有油喷嘴10，并且在超压空间9上设置有减压阀11。来自油喷嘴10的油用于润滑和冷却系统。负压空间8中的负压在通过油喷嘴10的油输送方面具有正面影响。一旦超出超压空间9与由壳体3围封的剩余内部空间之间的特定差压，超压空间9中的减压阀将开启。密封泄漏、油供应、减压阀流量和压差以这样的方式彼此调和，即，使得从油喷嘴10喷射的油量将通过减压阀11流入齿轮装置的内部空间中并将经由油排放口
3.1离开齿轮装置的内部空间，以在回路中冷却、过滤并再次供应至油喷嘴10。根据图2的齿轮装置包括由三个罩壳壁6.1、6.2和6.3形成的罩壳壁6。该图不也示出了负压空间8、油喷嘴10和密封件5。然而，没有超压空间。
根据图3的齿轮装置布置成与根据图2的齿轮装置类似。其不但缺少负压空间，还缺少超压空间。未提供油喷嘴。在根据图4的齿轮装置中，既没有负压空间也没有超压空间，但具有油喷嘴10。根据图5的齿轮装置包括与小齿轮2啮合的行星齿轮I。其还包括两个小齿轮12和13。行星齿轮I和小齿轮2与罩壳壁6相关联,在本实例中，罩壳壁由两个局部壁6.1和6.2组成。图6示出了一个引人注意的实施例。提供了两个旋转翼片6.1.1和6.1.2。它们允许对罩壳壁6与齿轮的顶圆直径之间的径向密封间隙的宽度具有影响。这允许补偿生产公差并改变运行模式。能以这种方式改变系统的泵作用。图7示出了具有人字齿轮(double-helical gear)的齿轮装置。在人字齿轮装置间隙的表面上设置有密封件。如在图8中示出的油喷嘴10是环形的。其包括多个喷嘴10.1。图9示出了油喷嘴10的布置和功能。图10和图11示出了密封件的实施例。参考标号列表I齿轮2齿轮3壳体3.1油排放口4啮合区域4.1进入4.2退出5密封件6罩壳壁6.1局部壁6.1.1/6.1.2 旋转翼片6.2局部壁6.3局部壁6.4局部壁6.5出口7间隙8负压空间9超压空间10油喷头10.1喷嘴11减压 阀12小齿轮13小齿轮
权利要求
1.一种流体润滑的齿轮系，包括以下特征:1.1具有至少两个齿轮(1、2)，所述齿轮的齿彼此啮合；1.2具有啮合区域(4)，所述啮合区域包括进入(4.1)和退出(4.2)；1.3具有罩壳壁(6),所述罩壳壁围封两个相互配合的齿轮中的至少一个并将所围封的内部空间与周围环境部分地或完全地隔开；1.4所述罩壳壁(6)包括位于所述进入(4.1)的区域中的出口(6.5)，所述出口形成所述内部空间与大气之间的传导连接； 1.5所述齿轮的顶圆与所述罩壳壁(6)之间的距离小于齿高。
2.根据权利要求1所述的齿轮系，其特征在于，所述内部空间与所述大气之间的连接是直接连接。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮系，其特征在于，在所述进入(4.1)和/或所述退出(4.2)的区域中设置有具有喷嘴(10)的油喷头，以用于将润滑油供应至所述齿。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的齿轮系，其特征在于，在所述退出(4.2)的区域中提供有负压空间(8)。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的齿轮系，其特征在于，在所述进入(4.1)的区域中提供有超压空间(9)。
6.根据权利要求5所述的齿轮系，其特征在于，所述超压空间(9)包括减压阀(11)。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的齿轮系，其特征在于，所述罩壳壁(6)由塑料或金属构成。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的齿轮系，其特征在于，提供有外部壳体(3)，所述外部壳体围封所述齿轮(1、2)。
9.根据权利要求8所 述的齿轮系，其特征在于，所述外部壳体(3)包括优选地为无压的润滑油排放口(3.1)。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的齿轮系，其特征在于，所述齿轮设置有人字齿口四合。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的齿轮系，其特征在于，在所述进入(4.1)与所述退出(4.2)之间的所述内部空间中设置有密封件(5)。
12.根据权利要求11所述的齿轮系，其特征在于，所述密封件(5)为刷式密封件。
全文摘要
本发明涉及一种液体润滑的齿轮系，具有以下特性该齿轮系具有至少两个齿轮，这些齿轮的齿彼此啮合；该齿轮系具有啮合区域，该啮合区域具有入口和出口；该齿轮系具有罩壳壁，该罩壳壁围封彼此协作的两个齿轮中的至少一个并将所围封的内部与环境部分地或完全地隔开；罩壳壁具有位于入口的区域中的出口，其中，所述出口建立内部与大气之间的传导连接；并且齿轮的动态包络圆与罩壳壁之间的距离小于齿高。
文档编号F16H57/04GK103080611SQ201180042388
公开日2013年5月1日 申请日期2011年7月26日 优先权日2010年9月2日
发明者卡斯帕·弗雷赫尔·冯威尔莫斯基, 安德烈亚斯·福奇斯, 延斯·昆泽 申请人:沃依特专利有限责任公司