專利名稱：用于齒輪傳動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裝置的推力凸輪。
背景技術(shù)：
用于齒輪傳動裝置的推力凸輪已熟知，尤其是當(dāng)將其應(yīng)用在具有滑動軸承的渦輪齒輪箱中時。
眾所周知，在某些齒輪傳動裝置中，諸如例如在具有簡單螺旋齒輪的一對齒輪的齒輪傳動裝置中，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。
這通常通過利用軸承將齒輪傳動裝置的若干不同的軸支承在殼體中來完成，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或多個所謂的推力凸輪，所述推力凸輪確保阻止齒輪相對于彼此沿軸向方向的移動，使得軸向載荷在齒輪傳動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，從而將接觸面相對于彼此設(shè)置成防止齒輪相對于彼此的軸向運動。
為了能夠在兩個方向上吸收軸向載荷，通常設(shè)置兩個這種推力凸輪，在上述第一齒輪的每一側(cè)都分別設(shè)置一個推力凸輪，從而通過在兩側(cè)的推力凸輪來包圍另一齒輪。
同樣已知的是，在齒輪傳動裝置上的載荷的影響下，在齒輪傳動裝置的不同軸之間通常產(chǎn)生一定的變形或一定的對準(zhǔn)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
已知的推力凸輪的缺點在于，當(dāng)產(chǎn)生這種變形或?qū)?zhǔn)誤差時，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。
為此，本發(fā)明涉及用于齒輪傳動裝置的推力凸輪，該推力凸輪由能夠相對于彼此移動的至少兩個分離部件構(gòu)成。
這種推力凸輪的優(yōu)點在于，由于推力凸輪的分離部件的相對于彼此的移動性，能夠容易地補(bǔ)償齒輪傳動裝置中的對準(zhǔn)誤差和變形，使得能夠以規(guī)則的方式傳遞軸向載荷。
實際上，無論兩個齒輪之間是否存在對準(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準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的優(yōu)選實施例，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，下文稱該第一環(huán)狀部件為內(nèi)環(huán)，稱另一環(huán)狀部件為外環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的該實施例的優(yōu)點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)選實施例，內(nèi)環(huán)還具有外表面，該外表面大體上對應(yīng)于外環(huán)的內(nèi)表面，同時該內(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)明推力凸輪的該實施例的優(yōu)點在于，如傳統(tǒng)的推力凸輪，當(dāng)安裝推力凸輪時，該推力凸輪能夠作為一個整體設(shè)置在軸上，由此推力凸輪仍然具有能夠相對于彼此移動的兩個部件。
根據(jù)本發(fā)明推力凸輪的最優(yōu)選實施例，另外的，各個環(huán)的上述外表面和內(nèi)表面為球面狀。
因為本實施例容易制造，而且因為由于上述內(nèi)表面和外表面的球面形狀而獲得內(nèi)環(huán)和外環(huán)相對于彼此較大的移動能力，故本實施例是非常有利的。
尤其地，本實施例對補(bǔ)償對準(zhǔn)誤差和變形是有用的，由此，齒輪傳動裝置的齒輪的軸相對于彼此或非局部地表現(xiàn)出一定的角位移。


為了更好地說明本發(fā)明的特征，參考附圖，僅作為實例給出了根據(jù)本發(fā)明的、用于齒輪傳動裝置的推力凸輪的下列優(yōu)選實施例，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為行星齒輪傳動裝置的截面圖，其中該行星齒輪傳動裝置應(yīng)用有根據(jù)圖1的兩個推力凸輪；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類似于圖3，示出根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪的其它實施例。
具體實施例方式
在圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的推力凸輪1由能夠相對于彼此移動的兩個分離的部件2和3構(gòu)成。
部件2和3在給出的實例中為環(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。
這提供了實際的優(yōu)點，即內(nèi)環(huán)2能夠相對于環(huán)2和3的平面在外環(huán)3中沒有阻礙地旋轉(zhuǎn)一定角度。
在圖1的實例中，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′在給出的實例中與邊緣7的寬度B為同一數(shù)量級。
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的兩個推力凸輪被軸向地鎖定在行星齒輪組件17的從動軸18上。
圖2的行星齒輪組件17還包括驅(qū)動軸19，該驅(qū)動軸19上設(shè)置有行星架20，由此將四個軸21設(shè)置在行星架20上，其中只有兩個在圖2的截面圖中可見，所述軸21通過軸承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，由此只使用了兩個或三個行星輪22而不是四個行星輪22，或者由此設(shè)置了超過四個的行星輪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)置在從動軸18上的太陽輪25上。
推力凸輪1設(shè)置在太陽輪25的任一側(cè)，由此邊緣14的支承面16在每個推力凸輪1處依靠在太陽輪25上。
從動軸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來實現(xiàn)，這些溝槽28和29被分別設(shè)置在從動軸18中的太陽輪25的任一側(cè)上。
此外，由于行星輪22軸向地保持在兩個推力凸輪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的原理比較簡單，下文將利用圖2至4說明該原理。
顯而易見的是，由于行星輪22和行星齒輪24以及太陽輪25之間的相互作用，故驅(qū)動軸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圍繞太陽輪25軸向固定至從動軸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，太陽輪25和行星輪22不能沿軸向方向AA′相對于彼此移動。
具有推力凸輪1的這種設(shè)置的優(yōu)點在于，為了將行星齒輪組件17作為一個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)動軸19或從動軸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由能夠相對于彼此移動的兩個部件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)的對準(zhǔn)誤差。
作為可提及的實際實例，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)動軸19和從動軸18之間相當(dāng)大的變形和對準(zhǔn)誤差。
同樣，在所述情況中，通常以如下方式將太陽輪25和從動軸18支承安裝在殼體中，即太陽輪25留有足夠的運動自由度，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。
這種對準(zhǔn)誤差以非常簡化的方式示意性地示出在圖4中，由此從動軸18以相對于從動軸18和驅(qū)動軸19沿軸向方向AA′精確對準(zhǔn)的情況成一定的角度C旋轉(zhuǎn)。
自然，變形和對準(zhǔn)誤差實際上更加復(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)推力凸輪實現(xiàn)，則由于傳統(tǒng)推力凸輪不能夠跟隨變形，故驅(qū)動軸19和從動軸18之間的對準(zhǔn)誤差C將不可避免地導(dǎo)致在太陽輪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。
由于每個推力凸輪1的內(nèi)環(huán)2將跟隨太陽輪25的移動，而外環(huán)3保持與行星輪22對準(zhǔn)，故行星輪22仍然沿軸向方向AA′保持固定。
采用這種方式，避免了各個齒輪22和25上的較大的張力，同時太陽輪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擴(kuò)大了支承面，推力凸輪1能夠利用該支承面來吸收軸向力。
此外，應(yīng)注意到在所給出的實例中，推力凸輪1的內(nèi)環(huán)2固定至從動軸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可以相對于內(nèi)環(huán)3繞軸線AA′旋轉(zhuǎn)。
由于球面狀實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，以實現(xiàn)一種滑動支承。
圖6和7示出推力凸輪1的實施例，由此進(jìn)一步展開該觀點。
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具有潤滑涂層32，該潤滑涂層32便于環(huán)2和3相對于彼此移動，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的實施例中，通過在內(nèi)環(huán)2中提供潤滑管道33，為環(huán)2和3之間提供潤滑，其中潤滑管道33在表面4和5之間開放，并且潤滑油能夠通過該潤滑管道33來供應(yīng)。
另一方面，可能不希望外環(huán)3相對于內(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)徑向方向的運動，即使在該實施例中，仍然能夠提供表面4和5的潤滑或者在這些表面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例所述和附圖中所示的實施例；相反的，根據(jù)本發(fā)明的、用于齒輪傳動裝置的推力凸輪能夠制成各種形狀和尺寸，同時仍然保持在本發(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)至少由能夠相對于彼此移動的兩個分離部件(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′)，下文稱該第一環(huán)狀部件(2)為內(nèi)環(huán)，而稱該另一環(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，其特征在于各個所述環(huán)(2、3)的上述外表面(4)和內(nèi)表面(5)具有潤滑層。10.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的推力凸輪，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)至少由能夠相對于彼此移動的兩個分離部件(2、3)制成。
文檔編號F16H57/02GK101074726SQ20071010099
公開日2007年11月21日 申請日期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 申請人:漢森傳動系統(tǒng)國際公司