專(zhuān)利名稱(chēng)：用于齒輪傳動(dòng)裝置的推力凸輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于齒輪傳動(dòng)裝置的推力凸輪。
背景技術(shù)：
用于齒輪傳動(dòng)裝置的推力凸輪已熟知，尤其是當(dāng)將其應(yīng)用在具有滑動(dòng)軸承的渦輪齒輪箱中時(shí)。
眾所周知，在某些齒輪傳動(dòng)裝置中，諸如例如在具有簡(jiǎn)單螺旋齒輪的一對(duì)齒輪的齒輪傳動(dòng)裝置中，產(chǎn)生軸向載荷，該軸向載荷將必須以適當(dāng)方式進(jìn)行補(bǔ)償。
這通常通過(guò)利用軸承將齒輪傳動(dòng)裝置的若干不同的軸支承在殼體中來(lái)完成，該軸承能夠吸收軸向載荷，該軸承諸如例如錐形軸承等等。
然而，另一種已知方案在于利用一個(gè)或多個(gè)所謂的推力凸輪，所述推力凸輪確保阻止齒輪相對(duì)于彼此沿軸向方向的移動(dòng)，使得軸向載荷在齒輪傳動(dòng)裝置的相嚙合齒輪處彼此抵消。
這種推力凸輪典型地為環(huán)狀元件，其可固定至齒輪傳動(dòng)裝置的第一齒輪或所述齒輪的軸上，該推力凸輪還具有接觸(running)面，該接觸面與設(shè)置在齒輪傳動(dòng)裝置的另一齒輪上的接觸面協(xié)同工作，該另一齒輪與上述第一齒輪嚙合，從而將接觸面相對(duì)于彼此設(shè)置成防止齒輪相對(duì)于彼此的軸向運(yùn)動(dòng)。
為了能夠在兩個(gè)方向上吸收軸向載荷，通常設(shè)置兩個(gè)這種推力凸輪，在上述第一齒輪的每一側(cè)都分別設(shè)置一個(gè)推力凸輪，從而通過(guò)在兩側(cè)的推力凸輪來(lái)包圍另一齒輪。
同樣已知的是，在齒輪傳動(dòng)裝置上的載荷的影響下，在齒輪傳動(dòng)裝置的不同軸之間通常產(chǎn)生一定的變形或一定的對(duì)準(zhǔn)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
已知的推力凸輪的缺點(diǎn)在于，當(dāng)產(chǎn)生這種變形或?qū)?zhǔn)誤差時(shí)，齒輪之間的軸向載荷以不規(guī)則的方式傳遞，故危及齒輪傳動(dòng)裝置的良好的正常工作狀態(tài)。
因而，本發(fā)明致力于解決上述及其他缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明涉及用于齒輪傳動(dòng)裝置的推力凸輪，該推力凸輪由能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)的至少兩個(gè)分離部件構(gòu)成。
這種推力凸輪的優(yōu)點(diǎn)在于，由于推力凸輪的分離部件的相對(duì)于彼此的移動(dòng)性，能夠容易地補(bǔ)償齒輪傳動(dòng)裝置中的對(duì)準(zhǔn)誤差和變形，使得能夠以規(guī)則的方式傳遞軸向載荷。
實(shí)際上，無(wú)論兩個(gè)齒輪之間是否存在對(duì)準(zhǔn)誤差，由于推力凸輪的第一部件將跟隨第一齒輪或該齒輪的軸，而另一部件將跟隨另一齒輪并能夠與該另一齒輪保持很好地對(duì)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的優(yōu)選實(shí)施例，上述部件為環(huán)狀，由此第一環(huán)狀部件的外徑小于另一環(huán)狀部件的外徑，下文稱(chēng)該第一環(huán)狀部件為內(nèi)環(huán)，稱(chēng)另一環(huán)狀部件為外環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于容易利用已知的刀具制造該推力凸輪。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的另一優(yōu)選實(shí)施例，內(nèi)環(huán)還具有外表面，該外表面大體上對(duì)應(yīng)于外環(huán)的內(nèi)表面，同時(shí)該內(nèi)環(huán)還以緊密配合方式設(shè)置在所述外環(huán)中。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，如傳統(tǒng)的推力凸輪，當(dāng)安裝推力凸輪時(shí)，該推力凸輪能夠作為一個(gè)整體設(shè)置在軸上，由此推力凸輪仍然具有能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)的兩個(gè)部件。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的最優(yōu)選實(shí)施例，另外的，各個(gè)環(huán)的上述外表面和內(nèi)表面為球面狀。
因?yàn)楸緦?shí)施例容易制造，而且因?yàn)橛捎谏鲜鰞?nèi)表面和外表面的球面形狀而獲得內(nèi)環(huán)和外環(huán)相對(duì)于彼此較大的移動(dòng)能力，故本實(shí)施例是非常有利的。
尤其地，本實(shí)施例對(duì)補(bǔ)償對(duì)準(zhǔn)誤差和變形是有用的，由此，齒輪傳動(dòng)裝置的齒輪的軸相對(duì)于彼此或非局部地表現(xiàn)出一定的角位移。


為了更好地說(shuō)明本發(fā)明的特征，參考附圖，僅作為實(shí)例給出了根據(jù)本發(fā)明的、用于齒輪傳動(dòng)裝置的推力凸輪的下列優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪的一部分的截面圖；圖2為行星齒輪傳動(dòng)裝置的截面圖，其中該行星齒輪傳動(dòng)裝置應(yīng)用有根據(jù)圖1的兩個(gè)推力凸輪；圖3大比例地示出圖2中的F3所指示的部分；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪的操作；和圖5至8類(lèi)似于圖3，示出根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪的其它實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪1由能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)的兩個(gè)分離的部件2和3構(gòu)成。
部件2和3在給出的實(shí)例中為環(huán)狀，由此，第一環(huán)狀部件2的外徑D小于另一環(huán)狀部件3的外徑D′。
在下文中我們將這些部件稱(chēng)為內(nèi)環(huán)2和外環(huán)3。
同樣根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)環(huán)2具有外表面4，該外表面4大體上對(duì)應(yīng)于外環(huán)3的內(nèi)表面5，由此內(nèi)環(huán)2進(jìn)一步緊密配合在外環(huán)3中。
尤其地，在圖1的推力凸輪1的情況下，上述的各個(gè)環(huán)2和3的外表面4和內(nèi)表面5為球面狀。
這提供了實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)，即內(nèi)環(huán)2能夠相對(duì)于環(huán)2和3的平面在外環(huán)3中沒(méi)有阻礙地旋轉(zhuǎn)一定角度。
在圖1的實(shí)例中，內(nèi)環(huán)2的外表面4為凸形，而外環(huán)3的內(nèi)表面5為凹形。
外環(huán)3在其外周長(zhǎng)6處具有邊緣7，該邊緣7沿軸向方向AA′延伸。
根據(jù)徑向方向RR′，所述邊緣7具有寬度B，并且從外環(huán)3的其余部分8沿軸向方向AA′突出一定高度H。
而且，邊緣7為圓形，使得邊緣7的高度H從邊緣7的中心9朝著邊緣7的徑向極限遠(yuǎn)端10和11減小。
這產(chǎn)生了可作為接觸面12的圓形表面12。
另一方面，相對(duì)于設(shè)置在外環(huán)3上的上述邊緣7，同樣在內(nèi)環(huán)的內(nèi)周長(zhǎng)13處設(shè)置有邊緣14，在這種情況下，邊緣14從內(nèi)環(huán)2的其余部分15沿軸向方向AA′突出相同高度H。
該邊緣14在徑向方向RR′上具有寬度B′，該寬度B′在給出的實(shí)例中與邊緣7的寬度B為同一數(shù)量級(jí)。
不同于邊緣7，由于邊緣14具有垂直于軸向方向AA′的平直表面16，故邊緣14在高度上不為圓形，該平直表面16可作為支承面16。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪組件17，由此根據(jù)圖1的兩個(gè)推力凸輪被軸向地鎖定在行星齒輪組件17的從動(dòng)軸18上。
圖2的行星齒輪組件17還包括驅(qū)動(dòng)軸19，該驅(qū)動(dòng)軸19上設(shè)置有行星架20，由此將四個(gè)軸21設(shè)置在行星架20上，其中只有兩個(gè)在圖2的截面圖中可見(jiàn)，所述軸21通過(guò)軸承23以旋轉(zhuǎn)方式支承行星輪。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的這種推力凸輪1可同樣地應(yīng)用在其它齒輪組件或行星齒輪組件17中，由此只使用了兩個(gè)或三個(gè)行星輪22而不是四個(gè)行星輪22，或者由此設(shè)置了超過(guò)四個(gè)的行星輪22。
這些行星輪22與行星齒輪24協(xié)同工作，該行星齒輪24通常被固定至圖2中未示出的殼體上，并且被固定至設(shè)置在從動(dòng)軸18上的太陽(yáng)輪25上。
推力凸輪1設(shè)置在太陽(yáng)輪25的任一側(cè)，由此邊緣14的支承面16在每個(gè)推力凸輪1處依靠在太陽(yáng)輪25上。
從動(dòng)軸18上的推力凸輪1的軸向鎖定由以配合方式設(shè)置在溝槽28和29中的鎖定環(huán)或卡簧26和27來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些溝槽28和29被分別設(shè)置在從動(dòng)軸18中的太陽(yáng)輪25的任一側(cè)上。
此外，由于行星輪22軸向地保持在兩個(gè)推力凸輪1之間，故推力凸輪1分別利用它們的接觸面12而依靠在行星輪22的側(cè)壁30和31中的一個(gè)上，并且依靠在圖2中未示出的行星輪22的相應(yīng)的側(cè)壁30和31上。
根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪1的原理比較簡(jiǎn)單，下文將利用圖2至4說(shuō)明該原理。
顯而易見(jiàn)的是，由于行星輪22和行星齒輪24以及太陽(yáng)輪25之間的相互作用，故驅(qū)動(dòng)軸19的旋轉(zhuǎn)以及因此行星架20的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換為從動(dòng)軸18的旋轉(zhuǎn)。
眾所周知，在圖2至4的設(shè)置中，推力凸輪1確保在行星輪22和太陽(yáng)輪25之間工作的軸向載荷相互補(bǔ)償。
由于這些推力凸輪1圍繞太陽(yáng)輪25軸向固定至從動(dòng)軸18，由此推力凸輪1還包圍行星輪22。
采用這種方式，除可能的小的間隙以外，太陽(yáng)輪25和行星輪22不能沿軸向方向AA′相對(duì)于彼此移動(dòng)。
具有推力凸輪1的這種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于，為了將行星齒輪組件17作為一個(gè)整體軸向固定在殼體中，利用適當(dāng)?shù)妮S向軸承，只有驅(qū)動(dòng)軸19或從動(dòng)軸18必須軸向固定在殼體中。
然而，本發(fā)明的典型特征為推力凸輪1由能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)的兩個(gè)部件2和3制成。
這使得能夠容易地補(bǔ)償行星齒輪組件17在載荷的影響下可能出現(xiàn)的對(duì)準(zhǔn)誤差。
作為可提及的實(shí)際實(shí)例，風(fēng)力渦輪機(jī)通常配備有這種行星齒輪組件17，由此風(fēng)力渦輪轉(zhuǎn)子的葉片上的重載荷導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)軸19和從動(dòng)軸18之間相當(dāng)大的變形和對(duì)準(zhǔn)誤差。
同樣，在所述情況中，通常以如下方式將太陽(yáng)輪25和從動(dòng)軸18支承安裝在殼體中，即太陽(yáng)輪25留有足夠的運(yùn)動(dòng)自由度，以能夠?qū)⑵浔旧肀M可能穩(wěn)定地放置在不同的行星輪22之間的位置中。
這種對(duì)準(zhǔn)誤差以非常簡(jiǎn)化的方式示意性地示出在圖4中，由此從動(dòng)軸18以相對(duì)于從動(dòng)軸18和驅(qū)動(dòng)軸19沿軸向方向AA′精確對(duì)準(zhǔn)的情況成一定的角度C旋轉(zhuǎn)。
自然，變形和對(duì)準(zhǔn)誤差實(shí)際上更加復(fù)雜，但是本發(fā)明的原理將保持有效。
如果圖2至4中的設(shè)置由始終整體制成的傳統(tǒng)推力凸輪實(shí)現(xiàn)，則由于傳統(tǒng)推力凸輪不能夠跟隨變形，故驅(qū)動(dòng)軸19和從動(dòng)軸18之間的對(duì)準(zhǔn)誤差C將不可避免地導(dǎo)致在太陽(yáng)輪25和/或行星輪22上當(dāng)然不希望存在的張力。
然而，根據(jù)本發(fā)明，由于推力凸輪1至少由兩部件制成，尤其由于內(nèi)環(huán)2的外表面4和外環(huán)3的內(nèi)表面5的球面狀的實(shí)施例，故根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪1能夠吸收如圖4所示的變形或?qū)?zhǔn)誤差C。
由于每個(gè)推力凸輪1的內(nèi)環(huán)2將跟隨太陽(yáng)輪25的移動(dòng)，而外環(huán)3保持與行星輪22對(duì)準(zhǔn)，故行星輪22仍然沿軸向方向AA′保持固定。
采用這種方式，避免了各個(gè)齒輪22和25上的較大的張力，同時(shí)太陽(yáng)輪25可將其本身放置在行星輪22之間的平衡位置中，而不會(huì)受到太多的阻礙，從而保證行星齒輪組件17的良好的正常工作狀態(tài)。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的可選實(shí)施例，由此這次的推力凸輪1設(shè)置有具有接觸面12的邊緣7，該接觸面12為圓錐形而不是圓形。
采用這種方法極大地?cái)U(kuò)大了支承面，推力凸輪1能夠利用該支承面來(lái)吸收軸向力。
此外，應(yīng)注意到在所給出的實(shí)例中，推力凸輪1的內(nèi)環(huán)2固定至從動(dòng)軸18，而推力凸輪1的外環(huán)3可根據(jù)接觸面12上的軸向力而承受行星齒輪22的側(cè)壁30和31的一定摩擦。
此外，推力凸輪1的內(nèi)表面4和外表面5為球面狀，使得外環(huán)4可以相對(duì)于內(nèi)環(huán)3繞軸線AA′旋轉(zhuǎn)。
由于球面狀實(shí)施例和上述摩擦的這種結(jié)合，不排除在內(nèi)環(huán)2和外環(huán)3之間出現(xiàn)一定的圓周速度差異。
在一些應(yīng)用中，這可能是所期望的，以實(shí)現(xiàn)一種滑動(dòng)支承。
圖6和7示出推力凸輪1的實(shí)施例，由此進(jìn)一步展開(kāi)該觀點(diǎn)。
例如，在圖6中，內(nèi)環(huán)2的外表面4和外環(huán)3內(nèi)表面5具有潤(rùn)滑涂層32，該潤(rùn)滑涂層32便于環(huán)2和3相對(duì)于彼此移動(dòng)，用于繞軸向軸線AA′的旋轉(zhuǎn)以及用于繞徑向方向RR′的旋轉(zhuǎn)。
在圖7的實(shí)施例中，通過(guò)在內(nèi)環(huán)2中提供潤(rùn)滑管道33，為環(huán)2和3之間提供潤(rùn)滑，其中潤(rùn)滑管道33在表面4和5之間開(kāi)放，并且潤(rùn)滑油能夠通過(guò)該潤(rùn)滑管道33來(lái)供應(yīng)。
另一方面，可能不希望外環(huán)3相對(duì)于內(nèi)環(huán)2繞軸線AA′旋轉(zhuǎn)。
在這種情況下，根據(jù)圖8的實(shí)施例為可能的解決方案，由此提供防止上述旋轉(zhuǎn)的鎖定裝置。
具體而言，將鎖定楔34利用螺栓35而固定至內(nèi)環(huán)2，將該鎖定楔34安裝在槽36和槽37中，其中槽36設(shè)置在外環(huán)3中，而槽37設(shè)置在內(nèi)環(huán)2中。
此外，在楔34和外環(huán)3之間存在足夠的間隙S，一方面使得外環(huán)3不能相對(duì)于內(nèi)環(huán)2繞軸線AA′旋轉(zhuǎn)，但是另一方面使得環(huán)2和3仍然能夠相對(duì)于彼此根據(jù)徑向方向RR′旋轉(zhuǎn)。為了便于根據(jù)徑向方向的運(yùn)動(dòng)，即使在該實(shí)施例中，仍然能夠提供表面4和5的潤(rùn)滑或者在這些表面4和5上提供涂層32。
在根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪1的所給出的實(shí)施例中，始終提供球形表面。
然而，不排除使用其他形狀。
本發(fā)明決不限制于借助于實(shí)例所述和附圖中所示的實(shí)施例；相反的，根據(jù)本發(fā)明的、用于齒輪傳動(dòng)裝置的推力凸輪能夠制成各種形狀和尺寸，同時(shí)仍然保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于齒輪傳動(dòng)裝置(17)的推力凸輪(1)，其特征在于該推力凸輪(1)至少由能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)的兩個(gè)分離部件(2、3)制成。
2.如權(quán)利要求1所述的推力凸輪，其特征在于所述分離部件(2、3)為環(huán)狀。
3.如權(quán)利要求2所述的推力凸輪，其特征在于第一環(huán)狀部件(2)的外徑(D)小于另一環(huán)狀部件(3)的外徑(D′)，下文稱(chēng)該第一環(huán)狀部件(2)為內(nèi)環(huán)，而稱(chēng)該另一環(huán)狀部件(3)為外環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述的推力凸輪，其特征在于所述內(nèi)環(huán)(2)具有外表面(4)，該外表面(4)大體上對(duì)應(yīng)于所述外環(huán)(3)的內(nèi)表面(5)。
5.如權(quán)利要求4所述的推力凸輪，其特征在于所述內(nèi)環(huán)(2)被緊密配合在所述外環(huán)(3)中。
6.如權(quán)利要求4或5中的任一項(xiàng)所述的推力凸輪，其特征在于所述內(nèi)環(huán)(2)的所述外表面(4)為凸形，而所述外環(huán)(3)的所述內(nèi)表面(5)為凹形。
7.如權(quán)利要求6所述的推力凸輪，其特征在于各個(gè)所述環(huán)(2、3)的上述外表面(4)和內(nèi)表面(5)為球狀。
8.如權(quán)利要求7所述的推力凸輪，其特征在于各個(gè)所述環(huán)(2、3)的上述外表面(4)和內(nèi)表面(5)具有涂層(32)。
9.如權(quán)利要求7所述的推力凸輪，其特征在于各個(gè)所述環(huán)(2、3)的上述外表面(4)和內(nèi)表面(5)具有潤(rùn)滑層。10.如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的推力凸輪，其特征在于提供了鎖定裝置(34、35)，該鎖定裝置(34、35)防止所述外環(huán)(3)繞所述軸向軸線(AA’)相對(duì)于所述內(nèi)環(huán)(2)的旋轉(zhuǎn)。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的推力凸輪，其特征在于該推力凸輪(1)具有接觸面(12)，利用該接觸面(12)，所述推力凸輪(1)能夠依靠在相對(duì)于所述推力凸輪(1)旋轉(zhuǎn)的齒輪(22)上。
12.如權(quán)利要求3和11所述的推力凸輪，其特征在于所述接觸面(12)設(shè)置在所述外環(huán)(3)上。
13.如權(quán)利要求11或12所述的推力凸輪，其特征在于所述接觸面(12)為圓形。
14.如權(quán)利要求11或12所述的推力凸輪，其特征在于所述接觸面(12)為圓錐形。
15.一種行星齒輪組件(17)，其特征在于有如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的推力凸輪(1)被鎖定在所述行星齒輪組件(17)的若干軸(18)中的一個(gè)軸上。
16.如權(quán)利要求15所述的行星齒輪組件，其特征在于有推力凸輪(1)設(shè)置在所述太陽(yáng)輪(25)的軸(18)上。
17.如權(quán)利要求16所述的行星齒輪組件，其特征在于有接觸面(12)設(shè)置在所述推力凸輪(1)上，該接觸面(12)與所述行星齒輪(22)的側(cè)表面(30，31)協(xié)同工作。
全文摘要
用于齒輪傳動(dòng)裝置(17)的推力凸輪(1)，其特征在于推力凸輪(1)至少由能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)的兩個(gè)分離部件(2、3)制成。
文檔編號(hào)F16H57/02GK101074726SQ20071010099
公開(kāi)日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者德克-奧拉夫·萊曼 申請(qǐng)人:漢森傳動(dòng)系統(tǒng)國(guó)際公司