[发明专利]轴颈轴承和便于液力油流、负载容量和优化轴承性能的方法

说明书

技术领域

本申请大体上涉及用于在齿轮箱中使用的轴颈轴承，并且更特别地，涉及用于便于液力油流、轴承负载容量和优化轴承性能的轴颈轴承设计。

背景技术

齿轮箱在诸如风力涡轮、汽车、飞行器和机车的许多系统中用于功率传输。齿轮箱典型地包括诸如壳体、轴、轴承和齿轮的构件。各种齿轮箱设计可用来满足不同的变速要求。当然本文中是由围绕中心齿轮或太阳齿轮回转的一个或更多个外部齿轮或行星齿轮组成的周转圆齿轮系统。

一般而言，周转圆齿轮箱的特征在于星型、行星型或不同的类型。在星型齿轮箱中，支架和轴承轴颈销是固定的，并且输入扭矩/速度通过太阳齿轮轴。输出扭矩/速度通过环形齿轮并且反之亦然。在一个特定示例中，已知在飞行器中使用星型周转圆齿轮箱来响应于转子旋转而驱动飞行器发动机附件。还知道此类齿轮箱的行星齿轮典型地形成为具有薄轮缘。这些薄轮缘行星齿轮和与其相关联的轴承经受高负载，并且因而在此类苛刻使用下遭受高速率磨损，并且不提供用于维护、修理和更换这些关键磨损构件的准备好的可达性。更特别地，对行星齿轮箱中的高受载的薄轮缘行星齿轮的行为的分析、测试和理解已经揭示了呈大行星齿轮扭曲的形式的非期望行为，其不利地影响行星销运行的性能，并且可导致轴承卡住和失效。

齿轮箱中的齿轮、轴承和轴可具有缺陷，可随时间的推移而失效，或者可简单地用坏。在检测到损坏或磨损状态之后，可更换这些损坏或磨损的构件。然而，为了此类更换而停用齿轮箱典型地导致收入损失。单独构件的任何失效影响齿轮箱的剩余使用寿命(RUL)。关于维护星型周转圆齿轮箱的特别兴趣在于齿轮箱轴承内的液力油流，尤其是在大负载扭曲的情况下，该液力油流用来最小化或消除对构件部件的磨损。在轴承中的各个的本体和相关联的轴颈销之间缺乏液力润滑流体流可导致轴承和行星齿轮内缺乏润滑，这可导致轴颈销和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用坏、降低的负载容量并且容易卡住。

因此，需要新颖且改进的周转圆齿轮箱，其包括轴颈轴承，其中，为了最小化或消除齿轮箱轴承上的损耗，在轴承内提供构件部件的润滑，以及特别是改进的液力油流。

发明内容

本申请涉及用于在周转圆齿轮箱中使用的轴颈轴承的实施例。轴颈轴承包括轴颈轴承本体、轴颈销和至少一个润滑流体入口。轴颈轴承本体具有固定弧形形状，并且在高压事件下经受变形。轴颈销设置在轴颈轴承本体中。至少一个润滑流体入口构造成在高压事件期间在对轴颈轴承本体施加的至少一个高压点附近的受载弧形部分中提供润滑流体的输入，从而容许在高压事件期间在轴颈销和轴颈轴承本体之间的自由的润滑流体流。

本申请进一步涉及周转圆齿轮箱的另一个实施例。齿轮箱包括太阳齿轮、定位成围绕太阳齿轮且与其成啮合关系的多个行星齿轮，以及多个轴颈轴承。轴颈轴承均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、轴颈销、行星支架和至少一个润滑流体入口。轴颈轴承本体构造成具有固定弧形形状，并且在高压事件下经受变形。轴颈销至少部分地设置在轴颈轴承本体内。行星支架构造成与多个轴颈销中的各个成固定关系。多个轴颈轴承中的各个的至少一个润滑流体入口构造成在高压事件期间在对轴颈轴承本体施加的高压点附近的轴颈轴承本体的受载弧形部分中提供润滑流体的输入，从而容许在高压事件期间在轴颈销和轴颈轴承本体之间的自由的润滑流体流。

本申请进一步提供一种便于行星齿轮轴颈轴承中的液力油流的方法。该方法包括提供固定的弧形轴颈轴承本体；将轴颈销设置在固定的弧形轴颈轴承本体附近；以及在润滑流体入口处在固定的弧形轴颈轴承本体内提供输入润滑流体流，润滑流体入口构造成在高压事件期间在对轴颈轴承本体施加的高压点附近的轴颈轴承本体的受载弧形部分中提供润滑流体的输入，从而容许在高压事件期间在轴颈销和轴颈轴承本体之间的自由的润滑流体流。

在审阅结合若干附图进行时的以下详细描述和所附权利要求时，本申请的这些和其它特征与改进对本领域技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

根据结合附图进行时的随后的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见，在该附图中：

图1是齿轮箱的局部剖面图，该齿轮箱包括根据可在本文中描述的实施例的轴颈轴承；

图2是图1的齿轮箱的一部分的端视图，其示出根据可在本文中描述的实施例的轴颈轴承和旋转力；

图3是图1的行星齿轮的端视图的图示，其示出根据可在本文中描述的实施例的轴颈收聚轮廓；