[发明专利]用于在周转变速箱中使用的轴颈轴承和促进轴颈轴承中的液动油流的方法

说明书

技术领域

本申请大体涉及用于在变速箱中使用的轴颈轴承(journal bearing)，并且更具体地涉及设计成用于促进周转变速箱(epicyclical gearbox)的轴颈轴承中的油流的轴承销。

背景技术

变速箱用于许多系统(诸如风力涡轮机、汽车、飞行器和火车)中的动力传输。变速箱通常包括诸如壳体、轴、轴承和齿轮的构件。各种变速箱设计能够用于满足不同的变速要求。本文中相关的是周转齿轮系统，其由围绕中心齿轮或太阳齿轮回转的一个或更多个外齿轮或行星齿轮构成。

通常，周转变速箱特征为星型、行星型或差动型。在星型变速箱中，托架或轴承轴颈销为固定的，且输入转矩/速度穿过太阳齿轮轴。输出转矩/速度穿过环形齿轮，且反之亦然。在一个特定实例中，已知在飞行器中使用星型周转变速箱来响应于转子的旋转而驱动飞行器发动机附件。已知此类变速箱的行星齿轮和与其相关联的轴承经历高负载，且因此在此高要求的使用下遭受高磨损速率，且不提供有准备的可接近性以用于这些关键磨损构件的维护、修理和替换。

变速箱中的齿轮、轴承和轴可具有缺陷，且在随时间经过而失效，且可简单地磨坏。这些受损或磨损的构件可在检测到受损或磨损状态之后替换。然而，使变速箱停用来用于此类替换通常导致收入损失。独立构件的任何故障都影响变速箱的剩余使用寿命(RUL)。关于星型周转变速箱的维护，特别关心的是变速箱轴承内的液动(hydrodynamic)油流，其用于最小化或消除构件部分的磨损。轴承中的各个的本体与相关联的轴颈销之间缺少液动润滑流体流可导致轴承和行星齿轮内缺少润滑，这可导致轴颈销与轴颈轴承本体之间的直接接触。该直接接触可导致轴承快速磨坏。

因此，需要一种新的和改进的周转变速箱，其中构件部分的润滑，且具体而言，改善的液动油流提供在轴承内，以试图最小化或消除变速箱轴承上的磨损和磨耗。

发明内容

本申请涉及用于在周转变速箱中使用的轴颈轴承的实施例，轴颈轴承包括非圆形轴颈销和非圆形轴颈销设置在其中的轴颈轴承本体。非圆形轴颈销至少在高压事件期间施加到轴颈轴承上的高压点处模仿轴颈轴承本体的形状，从而允许润滑流体在高压事件期间在非圆形轴颈销与轴颈轴承本体之间自由流动。

本申请还涉及周转变速箱的另一个实施例。变速箱包括太阳齿轮、多个行星齿轮、多个轴颈轴承和非圆形轴颈销。多个行星齿轮围绕太阳齿轮定位，且与其成啮合关系。多个轴颈轴承中的各个可旋转地支承多个行星齿轮中的一个。多个轴颈轴承中的各个构造成包括轴颈轴承本体，其具有固定弧形，且在高压事件下经历变形。非圆形轴颈销至少部分地设置在轴颈轴承本体内。行星托架构造成与多个非圆形轴颈销中的各个成固定关系。多个非圆形轴颈销中的各个构造成模仿各个轴颈轴承本体的固定弧形，从而允许润滑流体在高压事件期间在其间自由流动。

本申请还提供了一种促进行星齿轮轴颈轴承中的液动油流的方法。该方法包括提供固定弧轴颈轴承本体、将非圆柱形轴颈销设置成邻近固定弧轴颈轴承本体、并且将输入润滑流体流提供到固定弧轴颈轴承本体内。非圆形轴颈销构造成至少在高压事件期间施加到固定弧轴颈轴承本体上的高压点处模仿固定弧轴颈轴承本体的形状，从而允许输入润滑流体在高压事件期间在非圆形轴颈销与固定弧轴颈轴承本体之间自由流动。

在结合若干附图和所附权利要求检阅以下详细说明之后，本申请的这些及其它特征和改进对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

在结合附图时，按照随后的详细说明，本公开内容的以上和其它方面、特征和优点将变为更清楚，在附图中：

图1为根据如可在本文中说明的实施例的包括非圆形行星销的变速箱的局部断面图示；

图2为根据如可在本文中说明的实施例的示出夹紧轮廓的图1中的行星齿轮的端部视图的曲线图示；

图3为如可在本文中说明的示出典型轴承空隙和压力轮廓的现有技术轴颈轴承的端部视图的曲线图示；

图4为根据如可在本文中说明的实施例的示出夹紧轮廓的图3中的轴颈轴承的端部视图的曲线图示；

图5为根据如可在本文中说明的实施例的示出非圆形行星销和相关联的夹紧轮廓的轴颈轴承的端部视图的曲线图示；

图6为根据如可在本文中说明的另一个实施例的示出非圆形行星销和相关联的夹紧轮廓的轴颈轴承的端部视图的曲线图示；