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行星齒輪系統(tǒng)和用于行星齒輪系統(tǒng)的載體的制作方法

文檔序號:11941691閱讀:436來源:國知局
行星齒輪系統(tǒng)和用于行星齒輪系統(tǒng)的載體的制作方法與工藝

本公開內(nèi)容涉及飛機(aircraft,航空器)和行星齒輪系統(tǒng)。



背景技術(shù):

參考圖1-圖2的示意圖,現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪系10包括一系列行星齒輪12、太陽齒輪14、環(huán)形或環(huán)狀的齒輪16以及載體(carrier,托架)18。太陽齒輪和環(huán)形齒輪是同軸對齊的,行星齒輪與周圍間隔開并且嚙合在太陽齒輪和環(huán)形齒輪之間。載體將行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸相互連接。太陽齒輪、環(huán)形齒輪和載體中的一個是接地的或固定的,而太陽齒輪、環(huán)形齒輪和載體中其余的幾個是自由可旋轉(zhuǎn)的或非固定的。因此,參考圖1,在太陽齒輪是固定的時,環(huán)形齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生載體的旋轉(zhuǎn)輸出,反之亦然。參考圖2,在環(huán)形齒輪是固定的時,太陽齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生載體的旋轉(zhuǎn)輸出,反之亦然。在兩個構(gòu)造中并且如圖1-圖2中示意性地顯示的,輸入的旋轉(zhuǎn)方向與輸出的旋轉(zhuǎn)方向相同。然而,盡管未示出,但在載體是固定的時,太陽齒輪和環(huán)形齒輪中的一個的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生太陽齒輪和環(huán)形齒輪中的另一個的相反的旋轉(zhuǎn)輸出。

行星齒輪系用于各種應(yīng)用中,以將具有一旋轉(zhuǎn)頻率(例如,每分鐘轉(zhuǎn)數(shù),或RPM)的旋轉(zhuǎn)輸入和扭矩傳送為具有不同的旋轉(zhuǎn)頻率和/或扭矩的旋轉(zhuǎn)輸出。在與其他構(gòu)造的傳動裝置相比較時,行星齒輪系通常提供以下優(yōu)點,即同軸輸入和輸出、緊湊并徑向?qū)ΨQ的設(shè)計以及高效率的能量傳輸(即,低摩擦損失);然而,相當(dāng)大的力必需在行星齒輪和載體之間傳遞,從而導(dǎo)致需要重的軸承組件。此外,需要對軸承組件進行定期檢查和潤滑。

在與旋翼飛機相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用中,諸如高RPM和低扭矩的發(fā)動機輸入與低RPM和高扭矩的旋翼輸出具有減速比大約是60:1的傳動裝置,傳動裝置部件的重量和維護是十分重要的?,F(xiàn)有的旋翼飛機傳動裝置憑借高最終傳動比減少或消除中間減少級,從而使總的傳動裝置系統(tǒng)的重量最小化。然而,現(xiàn)有技術(shù)的利用行星齒輪系的傳動裝置憑借大直徑的行星齒輪實現(xiàn)所希望的高的最終傳動比,并且因為力經(jīng)由軸承組件通過行星齒輪的中心傳遞至載體,所以傳動裝置的機械優(yōu)勢受行星齒輪的直徑的限制。因此,對于給定的環(huán)狀齒輪直徑,需要更大的行星齒輪來實現(xiàn)更高的減速比。更大的行星齒輪限制可以使用的行星齒輪的數(shù)量,從而減少負載分配并增加系統(tǒng)重量和系統(tǒng)封裝。因此需要更輕的重量,更低的維護,更大的減速比,以及與行星齒輪系相關(guān)聯(lián)更小的封裝,諸如在與旋翼飛機相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用中。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本文中公開了行星齒輪系統(tǒng)、傳動裝置和設(shè)備,諸如飛機,以及行星齒輪系統(tǒng)中使用的復(fù)合齒輪和載體。根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)包括至少一個非固定環(huán)形齒輪、至少一個非固定太陽輪、嚙合在至少一個非固定環(huán)形齒輪和至少一個非固定太陽輪之間的至少一個復(fù)合行星齒輪,以及與至少一個復(fù)合行星齒輪嚙合的至少一個固定齒輪。向至少一個非固定環(huán)形齒輪和至少一個非固定太陽齒輪中的一者的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生了至少一個非固定環(huán)形齒輪和至少一個非固定太陽齒輪中的另一者的旋轉(zhuǎn)輸出。根據(jù)本公開的某些行星齒輪系統(tǒng)還可以被構(gòu)造為使得:向非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生兩個或更多個、單獨的非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸出。

根據(jù)本公開的傳動裝置包括:行星齒輪系統(tǒng)、可操作地耦接至非固定環(huán)形齒輪和非固定太陽齒輪中的一個的輸入軸、可操作地耦接至非固定環(huán)形齒輪和非固定太陽齒輪中的另一個的輸出軸、以及可操作地耦接至固定齒輪的殼體。因此,輸入軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生輸出軸的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本公開的某些傳動裝置可以包括被構(gòu)造為響應(yīng)于輸入軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的兩個輸出軸。

根據(jù)本公開的飛機包括:機身、具有根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的傳動裝置、由機身可操作地支撐并且可操作地耦接至傳動裝置的輸入軸的發(fā)動機、以及可操作地耦接至傳動裝置的輸出軸的旋翼(rotor,轉(zhuǎn)子)或螺旋槳。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪系的示意圖。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪系的另一個示意圖。

圖3是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的示意圖。

圖4是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的示意圖。

圖5是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的示意圖。

圖6是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的示意圖。

圖7是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的實例的等距截面圖。

圖8是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的另一實例的等距截面圖。

圖9是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的另一實例的等距截面圖。

圖10是根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的另一實例的等距截面和局部視圖。

圖11是圖10的行星齒輪系統(tǒng)的一部分的等距截面和局部視圖。

圖12是圖10的行星齒輪系統(tǒng)的復(fù)合行星齒輪(compound planet gear)的等距視圖。

圖13是圖10的行星齒輪系統(tǒng)的載體的等距視圖。

圖14是可以用于圖10的行星齒輪系統(tǒng)的可替換的載體的等距視圖。

圖15是表現(xiàn)出結(jié)合根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)的根據(jù)本公開的傳動裝置和相關(guān)的設(shè)備的示意圖。

圖16是根據(jù)本公開的旋翼飛機的實例的立體圖。

圖17是根據(jù)本公開的示例性固定翼飛機的立體圖。

具體實施方式

本文中公開了行星齒輪系統(tǒng)以及包括行星齒輪系統(tǒng)的傳動裝置和設(shè)備。根據(jù)本公開的各個行星齒輪系統(tǒng)在圖3-圖6中示意性地呈現(xiàn)并且總體由100指出。行星齒輪系統(tǒng)100可以另外或可替換地被描述為或稱為行星齒輪系(planetary gear train)100或稱為周轉(zhuǎn)齒輪系統(tǒng)(epicyclic gear system)100或齒輪系100。行星齒輪系統(tǒng)100包括至少一個非固定環(huán)形齒輪102、至少一個非固定太陽齒輪104、嚙合在至少一個非固定環(huán)形齒輪和至少一個非固定太陽齒輪之間的至少一個復(fù)合行星齒輪106,以及與至少一個復(fù)合行星齒輪嚙合的至少一個固定齒輪108。

根據(jù)本公開的某些行星齒輪系統(tǒng)100包括將多個行星齒輪相互連接的載體。然而,根據(jù)本公開的某些行星齒輪系統(tǒng)100不包括,和/或不需要包括將多個行星齒輪相互連接的載體。因此,某些行星齒輪系統(tǒng)100可以被描述為不含載體和/或被描述為沒有直接連結(jié)在一起(tied together)的行星齒輪。因此,在不包括載體的這樣的實例中,不需要諸如滾柱軸承的軸承將力從行星齒輪傳遞至用作旋轉(zhuǎn)輸入或旋轉(zhuǎn)輸出的載體和/或傳遞來自該載體的力。因此,行星齒輪系統(tǒng)100的這樣的非排他的實例在與包括載體的現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪系相比時可具有減少的重量和更少的必要維修。然而,如本文中論述的,以下情況也落入本公開的范圍內(nèi),即某些行 星齒輪系統(tǒng)100可以包括將多個行星齒輪相互連接的載體。此外,在包括在行星齒輪系統(tǒng)100內(nèi)時,載體不能用作旋轉(zhuǎn)輸入或旋轉(zhuǎn)輸出,并且而是僅可以被設(shè)置為約束并對齊行星齒輪。因為可選擇的載體不用作旋轉(zhuǎn)輸入和/或旋轉(zhuǎn)輸出,所以載體幾何形狀和相關(guān)聯(lián)的軸承不需要承載和/或傳遞與現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪系相關(guān)聯(lián)的相當(dāng)大的力。貫穿附圖,行星齒輪系統(tǒng)100的各個齒輪可以在沒有齒的情況下說明以便于說明;然而,應(yīng)理解的是,這樣說明的齒輪包括任意合適的構(gòu)造的對應(yīng)的齒。此外,雖然在圖3-圖6沒有示意性地示出將行星齒輪相互連接的載體,但可選載體可以包括在可選實施方式中,正如以上的討論。

在行星齒輪系統(tǒng)100中,向非固定環(huán)形齒輪102或非固定太陽齒輪104中的一個的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生非固定環(huán)形齒輪和非固定太陽齒輪中的另一個的旋轉(zhuǎn)輸出。如本文中進一步論述的,某些行星齒輪系統(tǒng)100包括多于一個非固定太陽齒輪104,并且某些行星齒輪系統(tǒng)100包括多于一個非固定環(huán)形齒輪102。此外,雖然圖3-圖6的行星齒輪系統(tǒng)100的每個示意圖包括四個行星齒輪106,但是根據(jù)行星齒輪系統(tǒng)的特定應(yīng)用,任意數(shù)量的合適的行星齒輪可以包括在行星齒輪系統(tǒng)100內(nèi),例如包括一個或多個行星齒輪。

行星齒輪系統(tǒng)100的太陽齒輪具有徑向向外指向的齒。太陽齒輪可以另外或可替換地稱為或描述為小齒輪(pinion gear)和/或外齒輪。行星齒輪系統(tǒng)100的環(huán)形齒輪具有徑向向內(nèi)指向的齒。環(huán)形齒輪可以另外或可替換地稱為或描述為環(huán)狀齒圈(ring gear)和/或內(nèi)齒輪。此外,行星齒輪系統(tǒng)100的環(huán)形齒輪與太陽齒輪共用中心軸線。行星齒輪系統(tǒng)100的行星齒輪是嚙合在至少一個環(huán)形齒輪和至少一個太陽齒輪之間的小齒輪。

行星齒輪系統(tǒng)的齒輪可以是固定的或非固定的。固定齒輪是相對于非固定齒輪固定或接地的并且不相對于支撐行星齒輪系統(tǒng)的框架、殼體或其他結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的齒輪,而非固定齒輪被構(gòu)造為相對于支撐行星齒輪系統(tǒng)的框架、殼體或其他結(jié)構(gòu)繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。因此,行星齒輪系統(tǒng)100的太陽 齒輪和環(huán)形齒輪共用中心軸線。非固定太陽齒輪104和非固定環(huán)形齒輪102被構(gòu)造為繞主要旋轉(zhuǎn)軸線110旋轉(zhuǎn)。固定齒輪108具有與主要旋轉(zhuǎn)軸線同軸的中心軸線。固定齒輪在附圖中利用接地符號(grounded symbol)示意性地表示。

行星齒輪系統(tǒng)100的行星齒輪均包括與主要旋轉(zhuǎn)軸線110隔開的旋轉(zhuǎn)軸112,但行星齒輪系統(tǒng)的一個或多個行星齒輪繞主要旋轉(zhuǎn)軸線110軌道運行或行進。因此,行星齒輪可以被描述為非固定齒輪。

復(fù)合行星齒輪106包括:至少兩個外齒輪,或齒輪齒的組,該外齒輪和齒輪齒的組相對于共同軸固定并共用相同的旋轉(zhuǎn)軸112,但是復(fù)合行星齒輪的各個外齒輪通常具有不同的節(jié)徑(pitch diameter)。然而,以下情況也落入復(fù)合行星齒輪的范圍內(nèi),即復(fù)合行星齒輪包括具有相同的節(jié)徑的兩個或多個間隔開的外齒輪部分(external gear section)。復(fù)合行星齒輪的齒輪齒的組或單獨的外齒輪部分可以稱為復(fù)合行星齒輪的級(stage)或齒輪級(gear stage)。此外或可替換地,具有相同的節(jié)徑的兩個間隔開的齒輪部分還可以被描述為形成復(fù)合行星齒輪的單個齒輪級。復(fù)合行星齒輪的單獨的齒輪級和/或兩個或多個齒輪級的組合,連同與該齒輪級嚙合的對應(yīng)的一個齒輪或幾個齒輪,可以限定雙螺旋嚙合構(gòu)造或具有軸向接合以保持嚙合的其他幾何形狀,并且限定復(fù)合行星齒輪與對應(yīng)的一個齒輪或多個齒輪的軸向約束。

首先參考圖3,行星齒輪系統(tǒng)100的實例被示意性地表示出并總體由120指出。行星齒輪系統(tǒng)120包括非固定環(huán)形齒輪102、非固定太陽齒輪104、至少一個復(fù)合行星齒輪106、以及以固定太陽齒輪122的形式的固定齒輪108。每個復(fù)合行星齒輪106可操作地放置在(i)非固定環(huán)形齒輪與(ii)非固定太陽齒輪和固定太陽齒輪之間并且與它們嚙合。每個復(fù)合行星齒輪包括較大的行星齒輪級124和較小的行星齒輪級126。較大的行星齒輪級可以被描述為具有較大的節(jié)徑,并且較小的行星齒輪級可以被描述為具有比較大的節(jié)徑更小的較小的節(jié)徑。在某些行星齒輪系統(tǒng)120中,較 大的行星齒輪級嚙合在非固定太陽齒輪104和非固定環(huán)形齒輪102之間,而較小的行星齒輪級僅與固定太陽齒輪122嚙合。然而,如在圖3中用虛線示意性地并可選地示出的,以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)120的范圍內(nèi),即較小的行星齒輪級126嚙合在非固定環(huán)形齒輪102和固定太陽齒輪122之間,而較大的行星齒輪級124僅與非固定太陽齒輪104嚙合。此外或可替換地,如在圖3中用虛引線指出的104和122,以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)120的范圍內(nèi),即非固定太陽齒輪104與較小的行星齒輪級126嚙合,而固定太陽齒輪122與較大的行星齒輪級124嚙合。在這樣的構(gòu)造中,因此非固定太陽齒輪具有比固定太陽齒輪更大的節(jié)徑。根據(jù)復(fù)合行星齒輪的級的節(jié)徑的相對大小和它們與太陽齒輪和環(huán)形齒輪的相應(yīng)的嚙合,非固定環(huán)形齒輪102的旋轉(zhuǎn)可以使得非固定太陽齒輪104相反旋轉(zhuǎn),反之亦然,如由圖3中的箭頭示意性地表示的。然而,根據(jù)復(fù)合行星齒輪級的相對尺寸和相應(yīng)嚙合,行星齒輪系統(tǒng)120的某些構(gòu)造可以產(chǎn)生在與輸入相同的旋轉(zhuǎn)方向上的輸出。例如,如果較小的兩個太陽齒輪被固定并且較大的兩個太陽齒輪不被固定,則非固定太陽齒輪104的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑴c非固定環(huán)形齒輪102的旋轉(zhuǎn)方向相同,與在圖3中示出的情況相反。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4,行星齒輪系統(tǒng)100的另外的實例被示意性地表示出并總體由130指出。與行星齒輪系統(tǒng)120相似,行星齒輪系統(tǒng)130包括非固定環(huán)形齒輪102、非固定太陽齒輪104以及至少一個復(fù)合行星齒輪106。然而,與行星齒輪系統(tǒng)120不同,行星齒輪系統(tǒng)130包括以固定環(huán)形齒輪132的形式的固定齒輪108。每個復(fù)合行星齒輪106可操作地放置在(i)非固定太陽齒輪104與(ii)非固定環(huán)形齒輪102和固定環(huán)形齒輪132之間并且與它們嚙合。每個復(fù)合行星齒輪包括較大的行星齒輪級124和較小的行星齒輪級126。在某些行星齒輪系統(tǒng)130中,較大的行星齒輪級124嚙合在非固定環(huán)形齒輪102和非固定太陽齒輪104之間,而較小的行星齒輪級僅與固定環(huán)形齒輪132嚙合。然而,如在圖4中用虛線示意性地并可選地示出的,以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)130的范圍內(nèi),即較小的行星齒輪級126嚙合在固定環(huán)形齒輪132和非固定太陽齒輪104之間,而較大 的行星齒輪級124僅與非固定環(huán)形齒輪102嚙合。此外或可替換地,如在圖4中用虛引線指出的102和132,以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)130的范圍內(nèi),即非固定環(huán)形齒輪102與較小的行星齒輪級126嚙合,而固定環(huán)形齒輪132與較大的行星齒輪級124嚙合。在這樣的構(gòu)造中,因此非固定環(huán)形齒輪具有比固定環(huán)形齒輪更小的節(jié)徑。根據(jù)復(fù)合行星齒輪的級的節(jié)徑的相對大小和它們與環(huán)形齒輪和太陽齒輪的相應(yīng)嚙合,非固定環(huán)形齒輪102的旋轉(zhuǎn)可以使得非固定的太陽齒輪104相反旋轉(zhuǎn),反之亦然,如由圖4中的箭頭示意性地表示的。然而,根據(jù)復(fù)合行星齒輪級的相對尺寸和相應(yīng)嚙合,行星齒輪系統(tǒng)130的某些構(gòu)造可以產(chǎn)生在與輸入相同的旋轉(zhuǎn)方向上的輸出。例如,如果較大的兩個環(huán)形齒輪被固定并且較小的兩個環(huán)形齒輪不被固定,則非固定環(huán)形齒輪102的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑴c非固定太陽齒輪104的旋轉(zhuǎn)方向相同,與在圖4中示出的情況相反。

利用行星齒輪系統(tǒng)120和行星齒輪系統(tǒng)130兩者,非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生單個、單獨的非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸出。然而,行星齒輪系統(tǒng)100還可以被構(gòu)造為使得非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生兩個、單獨的非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸出。例如,參考圖5,這樣的行星齒輪系統(tǒng)100的實例被示意性地表示出并且總體由140指出。行星齒輪系統(tǒng)140包括非固定環(huán)形齒輪102、兩個非固定太陽齒輪104、至少一個復(fù)合行星齒輪106、以及以固定太陽齒輪122的形式的固定齒輪108。每個復(fù)合行星齒輪106包括較大的行星齒輪級124、較小的行星齒輪級126以及最小的行星齒輪級142,該最小行星齒輪級具有比上述較小的行星齒輪級的節(jié)徑更小的最小的節(jié)徑。在圖5中,兩個非固定太陽齒輪104被表示為第一非固定太陽齒輪144和第二非固定太陽齒輪146,其中第一非固定太陽齒輪具有比固定太陽齒輪122的節(jié)徑更小的節(jié)徑,并且其中固定太陽齒輪的節(jié)徑小于第二非固定太陽齒輪的節(jié)徑。在某些行星齒輪系統(tǒng)140中,較大的行星齒輪級124嚙合在非固定環(huán)形齒輪102和第一非固定太陽齒輪144之間,而較小的行星齒輪級126僅與固定太陽齒輪122嚙合,并且最小的行星齒輪級142僅與第二非固定太陽齒輪146嚙合。然而,如由圖5中的虛線和點劃線示意性地 并可選地示出的,以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)140的范圍內(nèi):不是與非固定環(huán)形齒輪102嚙合的較大的行星齒輪級124,而是較小的行星齒輪級126或最小的行星齒輪級142分別與非固定環(huán)形齒輪嚙合。此外或可替換地,盡管在示出的實例包括具有兩個非固定太陽齒輪的節(jié)徑之間的節(jié)徑的固定太陽齒輪,但是以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)140的范圍內(nèi):固定太陽齒輪具有大于兩個非固定太陽齒輪兩者的節(jié)徑或者具有小于兩個非固定太陽齒輪兩者的節(jié)徑,結(jié)果產(chǎn)生與復(fù)合行星齒輪的對應(yīng)的齒輪級嚙合的太陽齒輪。根據(jù)復(fù)合行星齒輪的級的節(jié)徑的相對大小和它們與太陽齒輪和環(huán)形齒輪的相應(yīng)嚙合,非固定環(huán)形齒輪的旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生第二非固定太陽齒輪146在與非固定環(huán)形齒輪相同的旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn),以及第一非固定太陽齒輪144在相反的旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn),如由圖5中的箭頭示意性地表示的。

此外,某些行星齒輪系統(tǒng)140可以被構(gòu)造為使得第一非固定太陽齒輪144和第二非固定太陽齒輪146響應(yīng)于向非固定環(huán)形齒輪102的旋轉(zhuǎn)輸入而以相同的(或者基本相同的)旋轉(zhuǎn)頻率(例如,RPM)在相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。例如,在部件齒輪的節(jié)徑或齒輪齒的數(shù)量(或齒數(shù))滿足以下等式時使得非固定太陽齒輪144、146在行星齒輪系統(tǒng)140中以相同的旋轉(zhuǎn)頻率在相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn):

(等式1-系統(tǒng)140的相等并相反的輸出),

其中N122是固定太陽齒輪122的節(jié)徑或齒數(shù),N126是較小的行星齒輪級126的節(jié)徑或齒數(shù),N124是較大的行星齒輪級124的節(jié)徑或齒數(shù),N146是較大的非固定太陽齒輪146的節(jié)徑或齒數(shù),N142是較小的行星齒輪級142的節(jié)徑或齒數(shù),并且N144是較小的非固定太陽齒輪144的節(jié)徑或齒數(shù)。

然而,根據(jù)復(fù)合行星齒輪級的相對尺寸、齒數(shù)和與太陽齒輪和環(huán)形齒輪相嚙合的相應(yīng)嚙合,行星齒輪系統(tǒng)140的某些構(gòu)造可以產(chǎn)生具有不同的旋轉(zhuǎn)方向和/或旋轉(zhuǎn)頻率的輸出,并且以上實例是非排它的。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6,具有從單個旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生的兩個旋轉(zhuǎn)輸出的行星齒輪系統(tǒng)100的另外的實例被示意性地表示出并且總體由150指出。行星齒輪系統(tǒng)150包括兩個非固定環(huán)形齒輪102、單個非固定太陽齒輪104、至少一個復(fù)合行星齒輪106、以及以固定太陽齒輪132的形式的固定齒輪108。每個復(fù)合行星齒輪106包括較大的行星齒輪級124、較小的行星齒輪級126以及最小的行星齒輪級142。在圖6中,兩個非固定環(huán)形齒輪102被表示為第一非固定環(huán)形齒輪152和第二非固定環(huán)形齒輪154,其中第一非固定環(huán)形齒輪152具有比固定環(huán)形齒輪132的節(jié)徑更大的節(jié)徑,并且其中固定環(huán)形齒輪132的節(jié)徑大于第二非固定環(huán)形齒輪154的節(jié)徑。在某些行星齒輪系統(tǒng)150中,較大的行星齒輪級124嚙合在第一非固定環(huán)形齒輪152和非固定太陽齒輪104之間,而較小的行星齒輪級126僅與固定環(huán)形齒輪132嚙合,并且最小的行星齒輪級142僅與第二非固定環(huán)形齒輪154嚙合。然而,如由圖6中的虛線和點劃線示意性地并可選地示出的,以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)150的范圍內(nèi):不是與非固定太陽齒輪104嚙合的較大的行星齒輪級124,而是較小的行星齒輪級126或最小的行星齒輪級142分別與非固定太陽齒輪嚙合。此外或可替換地,盡管在示出的實例包括具有兩個非固定環(huán)形齒輪的節(jié)徑之間的節(jié)徑的固定環(huán)形齒輪,但是以下情況也落入行星齒輪系統(tǒng)150的范圍內(nèi):固定環(huán)形齒輪具有大于兩個非固定環(huán)形齒輪兩者的節(jié)徑或者具有小于兩個非固定環(huán)形齒輪兩者的節(jié)徑,結(jié)果產(chǎn)生與復(fù)合行星齒輪的對應(yīng)的齒輪級嚙合的環(huán)形齒輪。根據(jù)復(fù)合行星齒輪的級的節(jié)徑的相對大小和它們與環(huán)形齒輪和太陽齒輪的相應(yīng)嚙合,非固定太陽輪的旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生第二非固定環(huán)形齒輪154在與非固定太陽齒輪相同的旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)以及第一非固定環(huán)形齒輪152在相反的旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn),如由圖6中的箭頭示意性地表示的。

此外,某些行星齒輪系統(tǒng)150可以被構(gòu)造為使得第一非固定環(huán)形齒輪152和第二非固定環(huán)形齒輪154響應(yīng)于向非固定太陽齒輪104的旋轉(zhuǎn)輸入以相同的(或者基本相同的)旋轉(zhuǎn)頻率(例如,RPM)和/或具有相同的(或者基本相同的)扭矩絕對值地在相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。例如,在每個齒輪的節(jié)徑或齒輪齒的數(shù)量(或齒數(shù))滿足以下等式時使得非固定環(huán)形齒輪152、154在行星齒輪系統(tǒng)150中以相同的旋轉(zhuǎn)頻率在相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn):

(等式2-系統(tǒng)150的相等和相反的輸出),

其中N132是固定環(huán)形齒輪132的節(jié)徑或齒數(shù),N126是較小的行星齒輪級126的節(jié)徑或齒數(shù),N124是較大的行星齒輪級124的節(jié)徑或齒數(shù),N152是較大的非固定環(huán)形齒輪152的節(jié)徑或齒數(shù),N142是最小的行星齒輪級142的節(jié)徑或齒數(shù),并且N154是較小的非固定環(huán)形齒輪154的節(jié)徑或齒數(shù)。

作為說明性的、非排他的實例,具有以下的齒數(shù)或節(jié)徑的比例的行星齒輪系統(tǒng)150使得:在非固定太陽齒輪104與較小的行星齒輪126嚙合時,非固定環(huán)形齒輪152、154響應(yīng)于非固定太陽齒輪104的旋轉(zhuǎn)輸入而具有相同的(基本相同的)旋轉(zhuǎn)頻率下的相反旋轉(zhuǎn)方向,如在圖6中由非固定太陽齒輪104的點劃線表示而示意性地表示的:

T132:T126:T104=156:24:108 (等式3),

T152:T124=182:34 (等式4),

T154:T142=182:22 (等式5),

其中T132是固定環(huán)形齒輪132的齒數(shù)或節(jié)徑,T126是較小的行星齒輪級126的齒數(shù)或節(jié)徑,T104是非固定太陽齒輪104的齒數(shù)或節(jié)徑,T152是 較大的非固定環(huán)形齒輪152的齒數(shù)或節(jié)徑,T124是較大的行星齒輪級124的齒數(shù)或節(jié)徑,T154是較小的非固定環(huán)形齒輪154的齒數(shù)或節(jié)徑,并且T142是最小的行星齒輪級142的齒數(shù)或節(jié)徑。行星齒輪系統(tǒng)150還可以包括具有相似的比例的齒數(shù)或節(jié)徑,諸如在以下范圍中的:

T132:T126:T104=(110–200):(18–30):(80–150) (等式6),

T152:T124=(110–200):(18–40) (等式7),

T154:T142=(110–200):(20–26) (等式8)。

行星齒輪系統(tǒng)150還可以按照復(fù)合行星齒輪106的齒輪級的徑節(jié)(齒數(shù)除以以英寸(in.)為單位的節(jié)徑)來描述。作為說明性的、非排他的實例,行星齒輪系統(tǒng)150的復(fù)合行星齒輪106可具有5.65的徑節(jié)的較小的行星齒輪級126(并且因此對于固定環(huán)形齒輪132和較大的非固定太陽齒輪104也是同樣的),6.3348的徑節(jié)的較大的行星齒輪級124(并且因此對于較大的非固定環(huán)形齒輪152也是同樣的),以及6.8485的徑節(jié)的最小的行星齒輪級142(并且因此對于較小的非固定環(huán)形齒輪154也是同樣的)。然而,不同的應(yīng)用可以受益于不同的徑節(jié)。僅作為一個實例,對于旋翼飛機應(yīng)用而言有益的是將行星齒輪系統(tǒng)150的復(fù)合行星齒輪106設(shè)計為每級具有在大約4-10的范圍內(nèi)的徑節(jié);然而,除這個范圍之外的徑節(jié)也落入本公開的范圍內(nèi)并且可以結(jié)合至行星齒輪系統(tǒng)150中。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7-圖10,行星齒輪系統(tǒng)100的說明性的非排他的實例被示出并且被分別指定為行星齒輪系統(tǒng)200、行星齒輪系統(tǒng)300、行星齒輪系統(tǒng)350以及行星齒輪系統(tǒng)800。在適當(dāng)?shù)那闆r下,來自圖3-圖6的示意圖的參考標號被用于指定行星齒輪系統(tǒng)200、300、350和800的對應(yīng)的部分;然而,圖7-圖10的實例是非排他的并且不將行星齒輪系統(tǒng)100限制為行星齒輪系統(tǒng)200、300、350和800的示出的實施方式。就是說,行星齒輪系統(tǒng)100不限于圖7-圖10的具體實施方式,并且行星齒輪系統(tǒng)100 可以結(jié)合任意數(shù)量的參考圖3-圖6的示意圖和/或圖7-圖10的實施方式以及其的變體示出并論述的行星齒輪系統(tǒng)的各個方面、構(gòu)造、特征、特性等,不需要包括所有這些方面、構(gòu)造、特征、特性等。

首先參考圖7的說明性的、非排他的實例,行星齒輪系統(tǒng)200是諸如在圖4中示意性地示出的并在本文中論述的行星齒輪系統(tǒng)130的實例。行星齒輪系統(tǒng)200的復(fù)合行星齒輪106均包括上部齒輪級202、中間齒輪級204和下部齒輪級206。每個復(fù)合行星齒輪的上部齒輪級和下部齒輪級具有相同的節(jié)徑并且與固定環(huán)形齒輪132嚙合,在所示出的實例中該固定環(huán)形齒輪包括上部部分212和下部部分214。固定環(huán)形齒輪132的上部部分和下部部分具有相同節(jié)徑并且被放置在中間齒輪級204的以上和以下以平衡作用在復(fù)合行星齒輪106上的嚙合力。中間齒輪級嚙合在非固定環(huán)形齒輪102和非固定太陽齒輪104之間。此外,每個復(fù)合行星齒輪的上部齒輪級和下部齒輪級共同限定較大的行星齒輪級124,并且中間齒輪級限定較小的行星齒輪級126。因此,在所示出的實例中,固定環(huán)形齒輪具有比非固定環(huán)形齒輪更大的節(jié)徑。然而,行星齒輪系統(tǒng)200的變化可以包括與以上情況相反的以下情形,即上部齒輪級和下部齒輪級共同限定較小的行星齒輪級,而中間齒輪級限定較大的行星齒輪級。

行星齒輪系統(tǒng)200的非固定太陽齒輪104限定中心孔208,并且固定環(huán)形齒輪132從復(fù)合行星齒輪的上部齒輪級202延伸超過復(fù)合行星齒輪,從而限定延伸穿過非固定太陽齒輪的中心孔的軸210。因此,行星齒輪系統(tǒng)200可以經(jīng)由固定環(huán)形齒輪132的軸210被安裝或被固定到殼體或其他接地的、或固定的結(jié)構(gòu)上。

另外,行星齒輪系統(tǒng)200的固定環(huán)形齒輪132包括第一、上部部分212和第二、下部部分214,其中上部部分與復(fù)合行星齒輪的上部齒輪級202嚙合并且下部部分與復(fù)合行星齒輪的下部齒輪級206嚙合。此外,上部部分212與軸210形成整體,或者可操作地連接至軸210。在上部部分和下部部分共同限定固定環(huán)形齒輪時,上部部分和下部部分可以彼此隔開 為沒有物理接合的截然不同的結(jié)構(gòu)。這樣的構(gòu)造可以平衡作用在復(fù)合行星齒輪上的力。

行星齒輪系統(tǒng)200還包括可操作地與復(fù)合行星齒輪106嚙合的兩個反作用環(huán)或帶狀物216。這些反作用環(huán)用于維護、促進或確保復(fù)合行星齒輪與非固定環(huán)形齒輪和非固定太陽齒輪的可操作的嚙合。在所示出的實例中,上部反作用環(huán)放置在上部齒輪202和中間齒輪204之間的復(fù)合行星齒輪的徑向向內(nèi)側(cè)面上,并且下部反作用環(huán)放置在中間齒輪204和下部齒輪206之間的復(fù)合行星齒輪的徑向向內(nèi)側(cè)面上。以下情況同樣落入本公開的范圍內(nèi),即反作用環(huán)放置在復(fù)合行星齒輪的徑向向外側(cè)面上。此外,其他構(gòu)造、位置和數(shù)量的反作用環(huán)216可以結(jié)合至除行星齒輪系統(tǒng)200以外的行星齒輪系統(tǒng)100中。此外或可替換地,如本文中論述的,可選的載體可以被設(shè)置為將行星齒輪系統(tǒng)100的復(fù)合行星齒輪相互連接,包括行星齒輪系統(tǒng)200。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8的說明性的、非排他的實例,行星齒輪系統(tǒng)300是諸如在圖5中示意性地示出的并在本文中論述的行星齒輪系統(tǒng)140的實例。行星齒輪系統(tǒng)300的復(fù)合行星齒輪106均包括最上面的齒輪級302、上部中間齒輪級304、下部中間齒輪級306以及最下面的齒輪級308。最上面的齒輪級和最下面的齒輪級具有相同的節(jié)徑并且嚙合在固定太陽齒輪122和非固定環(huán)形齒輪102之間,上部中間齒輪級與第二非固定太陽齒輪146嚙合,并且下部中間齒輪級與第一非固定太陽齒輪144嚙合。在這個實例中,每個復(fù)合行星齒輪的下部中間齒輪級限定較大的行星齒輪級124。每個復(fù)合行星齒輪的最上面的齒輪級和最下面的齒輪級共同限定較小的行星齒輪級126并且通過被放置為最上面的齒輪級和最下的齒輪級來用于平衡作用在復(fù)合行星齒輪106上的齒輪嚙合力。每個復(fù)合行星齒輪的上部中間齒輪級限定最小的行星齒輪級142。然而,如本文中論述的,行星齒輪系統(tǒng)140的其他變體可以與行星齒輪系統(tǒng)300相似地構(gòu)造。

行星齒輪系統(tǒng)300包括將復(fù)合行星齒輪106相互連接的載體316,而不包括與圖7的行星齒輪系統(tǒng)200的實例中的反作用環(huán)。載體約束復(fù)合行星齒輪并且用于維護、促進和/或另外確保復(fù)合行星齒輪與非固定環(huán)形齒輪和非固定太陽齒輪可操作地嚙合。與現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪系統(tǒng)不同,行星齒輪系統(tǒng)300的載體不用作輸入或輸出。

行星齒輪系統(tǒng)300的第二非固定太陽齒輪146限定中心孔310,并且第一非固定太陽齒輪144限定延伸穿過中心孔的軸312。行星齒輪系統(tǒng)300的變體可以包括顛倒的構(gòu)造,即第二非固定太陽齒輪具有延伸穿過第一非固定太陽齒輪的中心孔的軸。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9的說明性的、非排他的實例,行星齒輪系統(tǒng)350是諸如在圖5中示意性地示出的并在本文中論述的行星齒輪系統(tǒng)140的另一實例。與圖8的行星齒輪系統(tǒng)300相似,行星齒輪系統(tǒng)350的復(fù)合行星齒輪106均包括最上面的齒輪級302、上部中間齒輪級304、下部中間齒輪級306以及最下面的齒輪級308。最上面的齒輪級和最下面的齒輪級具有相同的節(jié)徑并且僅與固定太陽齒輪122嚙合。在所示出的實例中,固定太陽齒輪122被構(gòu)造成兩個部分,上部部分123和下部部分125以克服由相反方向上輸出嚙合力導(dǎo)致的顛覆力矩。上部中間齒輪級與第二非固定太陽齒輪146嚙合。下部中間齒輪級嚙合在第一非固定太陽齒輪144和非固定環(huán)形齒輪102之間,非固定環(huán)形齒輪具有齒輪部分356,如在圖9中指出的。在這個實例中,每個復(fù)合行星齒輪的下部中間齒輪級限定較大的行星齒輪級124,每個復(fù)合行星齒輪的最上面的齒輪級和最下面的齒輪級共同地限定較小的行星齒輪級126,并且每個復(fù)合行星齒輪的上部中間齒輪級限定最小的行星齒輪級142。

除包括各個齒輪級之外,行星齒輪系統(tǒng)350的復(fù)合行星齒輪還包括兩個間隔開的軸承表面352,并且非固定環(huán)形齒輪102包括對應(yīng)的兩個間隔開軸承座圈354并且與復(fù)合行星齒輪的軸承表面直接嚙合。軸承表面和對應(yīng)的軸承座圈不包括齒并且具有反映和/或?qū)?yīng)于較大的行星齒輪級124 和非固定環(huán)形齒輪102的齒輪部分356的節(jié)徑的直徑。因此,這些表面僅對徑向負載起作用并且克服將每個行星齒輪向外拉伸的離心力以保持每個行星齒輪與太陽齒輪可操作地嚙合。這些軸承表面確保復(fù)合行星齒輪可操作地嚙合,從而不需要如圖8的行星齒輪系統(tǒng)300和圖10的行星齒輪系統(tǒng)800的實例中的載體或者如圖7的行星齒輪系統(tǒng)200的實例中的反作用環(huán)。

與行星齒輪系統(tǒng)300相似,行星齒輪系統(tǒng)350的第二非固定太陽齒輪146限定中心孔310,并且第一非固定太陽齒輪144限定延伸穿過中心孔的軸312。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖10的說明性的、非排他的實例,行星齒輪系統(tǒng)800是諸如在圖6中示意性地示出的并在本文中論述的行星齒輪系統(tǒng)150的實例。更具體地,行星齒輪系統(tǒng)800包括兩個非固定環(huán)形齒輪102、單個非固定太陽齒輪104、十二個復(fù)合行星齒輪106、以固定環(huán)形齒輪132的形式的固定齒輪108、以及載體802。兩個非固定環(huán)形齒輪包括第一非固定環(huán)形齒輪152和第二非固定環(huán)形齒輪154。在圖10所示的實例包括十二個復(fù)合行星齒輪106時,任何合適的數(shù)量的復(fù)合行星齒輪可以結(jié)合至行星齒輪系統(tǒng),或者具有與本文中示出并描述的示例性行星齒輪系統(tǒng)800相似的構(gòu)造。

行星齒輪系統(tǒng)800的復(fù)合行星齒輪106均包括上部齒輪級804、中間齒輪級806和下部齒輪級808,如或許在圖11-圖12中最佳示出的。如在圖11中最佳示出的,上部齒輪級與第二非固定環(huán)形齒輪154嚙合,中間齒輪級與第一非固定環(huán)形齒輪152嚙合,并且下部齒輪級嚙合在非固定太陽齒輪104和固定環(huán)形齒輪132之間。在這個實例中,每個復(fù)合行星齒輪的中間齒輪級限定較大的行星齒輪級124,每個復(fù)合行星齒輪的下部齒輪級限定較小的行星齒輪級126,并且每個復(fù)合行星齒輪的上部齒輪級限定最小的行星齒輪級142。另外,如參考圖11-圖12最好地示出的,復(fù)合行星齒輪106的上部齒輪級804和上部齒輪級與之嚙合的第二非固定環(huán)形齒輪154具有雙螺旋齒構(gòu)造。與此不同,復(fù)合行星齒輪106的中間齒輪級806 和下部齒輪級808具有正齒(spur tooth)構(gòu)造,它們與之嚙合的第一非固定環(huán)形齒輪152、固定環(huán)形齒輪132和非固定太陽齒輪104也具有正齒構(gòu)造。然而,如本文中論述的,行星齒輪系統(tǒng)150的其他變體也落入本公開的范圍內(nèi),包括與行星齒輪系統(tǒng)800相似地構(gòu)造但具有不同的齒嚙合構(gòu)造的行星齒輪系統(tǒng)150,諸如(但不限于)第一非固定環(huán)形齒輪152在雙螺旋構(gòu)造下與中間齒輪級806嚙合,而第二非固定環(huán)形齒輪154和上部齒輪級804具有正齒構(gòu)造。如提到的,行星齒輪系統(tǒng)800包括載體802。載體將復(fù)合行星齒輪106相互連接,約束復(fù)合行星齒輪,并且用于維護、促進和/或另外確保復(fù)合行星齒輪與非固定環(huán)形齒輪102、非固定太陽齒輪104和固定環(huán)形齒輪108的可操作地嚙合。參考圖10和圖13兩者,載體802包括:從復(fù)合行星齒輪徑向向內(nèi)放置的內(nèi)壁810,從內(nèi)壁徑向向外延伸并限定上部孔814的上部徑向凸緣812,以及從內(nèi)壁徑向向外延伸并限定下部孔818的下部徑向凸緣816,其中上部孔和下部孔與十二個復(fù)合行星齒輪106相對應(yīng)。就是說,復(fù)合行星齒輪被放置在載體的徑向凸緣的相應(yīng)的上部孔和下部孔內(nèi)。內(nèi)壁810可以被描述為大體的圓柱形并且限定大體豎直延伸并從復(fù)合行星齒輪106徑向向內(nèi)設(shè)置的空心軸。

行星齒輪系統(tǒng)800還包括:支撐于在載體802和復(fù)合行星齒輪之間的上部孔814內(nèi)的上部軸承元件820(可選地滾柱軸承),和支撐于在載體和復(fù)合行星齒輪之間的下部孔818內(nèi)的下部軸承元件822(可選地滾柱軸承),使得復(fù)合行星齒輪相對于載體繞它們各自的旋轉(zhuǎn)軸112旋轉(zhuǎn)并且使得復(fù)合行星齒輪共同地繞行星齒輪系統(tǒng)800的主要旋轉(zhuǎn)軸線110軌道運行,其中載體繞主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

在所示出的實例中,上部徑向凸緣812和上部軸承元件820放置在復(fù)合行星齒輪106的上部齒輪級804之上,并且下部徑向凸緣816和下部軸承元件822放置在復(fù)合行星齒輪的中間齒輪級806和下部齒輪級808之間。然而,其他構(gòu)造的載體可以用于與行星齒輪系統(tǒng)800相似的行星齒輪系統(tǒng)。

如參考圖11-圖12看出的,行星齒輪系統(tǒng)800的每個復(fù)合行星齒輪106包括:面向上的肩部824,阻止復(fù)合行星齒輪的豎直運動越過各自的上部軸承元件820;以及面向下的肩部826,阻止復(fù)合行星齒輪的豎直運動在相反方向上越過各自的下部軸承元件822。因為上部軸承元件和下部軸承元件分別可操作地支撐于載體的上部孔和下部孔內(nèi),所以上肩部和下肩部相對于復(fù)合行星齒輪豎直地約束載體。另外,由于上部齒輪級804的呈現(xiàn)正軸向接合(positive axial engagement)的雙螺旋齒輪幾何形狀,使得第二非固定環(huán)形齒輪154豎直地約束每個復(fù)合行星齒輪106。因此,載體、復(fù)合行星齒輪和第二非固定環(huán)形齒輪共同豎直約束以便于合適的結(jié)構(gòu)支撐和軸向約束。作為非排他的實例,第二非固定環(huán)形齒輪154的上部部分838可以設(shè)計有充足的強度以豎直地支撐第二非固定環(huán)形齒輪、復(fù)合行星齒輪和載體。這個方法使得行星齒輪系統(tǒng)800更緊密地耦接至輸出軸,該輸出軸與第二非固定環(huán)形齒輪連接??商鎿Q地,載體可以由安裝在單獨的殼體(例如,齒輪箱殼體)上的旋轉(zhuǎn)軸承元件豎直支撐,這樣還將豎直定位復(fù)合行星齒輪和第二非固定環(huán)形齒輪。這個可替換的方法可以有助于使行星系統(tǒng)免于輸出軸偏移,該輸出軸偏移會削弱轉(zhuǎn)子軸穩(wěn)定性/支撐要求。此外或可替換地,第二非固定環(huán)形齒輪154可以由來自第一非固定環(huán)形齒輪152的旋轉(zhuǎn)軸承元件豎直支撐,進而可以由安裝在單獨的殼體(例如,齒輪箱殼體)上的旋轉(zhuǎn)軸承元件豎直支撐。這個可替換的方法可以使行星系統(tǒng)免于輸出軸偏移,但是由于軸承元件嵌套在第一非固定環(huán)形齒輪和第二非固定環(huán)形齒輪之間,所以會使得齒輪箱組件復(fù)雜化??傊?,與行星齒輪系統(tǒng)800相似的行星齒輪系統(tǒng)的不同構(gòu)造會產(chǎn)生對不同安裝方案的需求,從而豎直地定位包括或不包括本文中論述的實例的復(fù)合行星齒輪、載體和上部非固定環(huán)形齒輪。

盡管不要求,但載體802被構(gòu)造成兩個部分,包括上部部分828和耦接至上部部分的下部部分830,如在圖10、圖11和圖13中可見的。上部部分828包括上部徑向凸緣812,并且下部部分830包括下部徑向凸緣816。這樣的兩個部分的結(jié)構(gòu)可以便于行星齒輪系統(tǒng)800的組裝。此外,兩件式 結(jié)構(gòu)使得上部孔814和下部孔818能夠完全封裝足夠大小的上部軸承元件820和下部軸承元件822,這將避免安裝較小的非固定環(huán)形齒輪152。載體802可以由鋼構(gòu)成,以適應(yīng)在上部部分和下部部分之間通過緊固接合件的負載轉(zhuǎn)移,這有助于集中負載并增加載體部件中的材料應(yīng)力。

然而,也可以使用構(gòu)造成一體式或整體式的部件作為載體,并且圖14示出這樣的一體式載體832的非排他的實例。載體832包括內(nèi)壁810、上部徑向凸緣812、下部徑向凸緣816、以及在上部徑向凸緣和下部徑向凸緣之間延伸的豎直腹板834,當(dāng)載體被組裝在行星齒輪系統(tǒng)中時這些豎直腹板在相鄰的復(fù)合行星齒輪106之間延伸。盡管在一體式載體中不要求,但載體832的上部徑向凸緣812的上部孔814不延伸完整的360°,而是延伸大約235°。然而,大于180°并且可操作地保持對應(yīng)的軸承元件的任何構(gòu)造的孔均可以設(shè)置在載體中。此外,這樣構(gòu)造的孔不限于一體式載體,并且同樣還可以結(jié)合至兩件式載體中。作為一體式結(jié)構(gòu),上部孔814和下部孔818之間的材料的分配不受由機械緊固接合件承載的負載的限制。因此,可以避免與機械緊固接合件相關(guān)聯(lián)的應(yīng)力集中,使得可以使用諸如鈦(或鋁)的具有減少的強度性能的更輕的材料。具有較低的密度的材料對于給定的重量將占用更大的體積,這使得能夠得到更開闊且更剛硬(stiffer)的載體幾何形狀。因此,載體832總體比載體802更剛硬(使得能夠更好地進行齒輪排列)。與載體832相比,載體802可具有對上部孔814的局部改善的材料支撐并且可以更好地適合于將更大的外力施加在上部孔814上的行星齒輪系統(tǒng)150的某些構(gòu)造(即,具有更大和/或更重的復(fù)合行星齒輪106)。此外,一體式載體避免兩個部分之間的層疊容差,使得可以實現(xiàn)上部孔和下部孔之間的嚴格的容差。

如在圖10中看出的,非固定環(huán)形齒輪152、154被構(gòu)造成從它們與復(fù)合行星齒輪106的相應(yīng)的嚙合處向上延伸并且在復(fù)合行星齒輪和載體802周圍環(huán)繞或延伸到其上,以便可操作地耦接至具有比非固定環(huán)形齒輪它們自己更小的直徑的相關(guān)聯(lián)的輸出軸。在行星齒輪系統(tǒng)800中,非固定環(huán)形 齒輪152、154均構(gòu)造成兩個部分。更具體地,第一非固定環(huán)形齒輪152包括下部部分832和上部部分834,該下部部分包括齒輪齒,該上部部分耦接至下部部分并且向上延伸并超過復(fù)合行星齒輪和載體。相似地,第二非固定環(huán)形齒輪154包括下部部分836和上部部分838,該下部部分包括齒輪齒,該上部部分耦接至下部部分并且向上延伸超過復(fù)合行星齒輪和載體。然而,這樣的兩個部分構(gòu)造不是對所有實施方式所必需的。

行星齒輪系統(tǒng)800被構(gòu)造為能夠應(yīng)用等式2-8。更具體地,如行星齒輪系統(tǒng)800的說明性的、非排他的實例,固定環(huán)形齒輪132可以具有156個齒和27.6106英寸的節(jié)徑;較小的行星齒輪級126可具有24個齒和4.2478英寸的節(jié)徑;非固定太陽齒輪104可具有108個齒和19.1150英寸的節(jié)徑;第一非固定環(huán)形齒輪152可具有182個齒和28.7302英寸的節(jié)徑;較大的行星齒輪級124可具有34個齒和5.3672英寸的節(jié)徑;第二非固定環(huán)形齒輪154可具有182個齒和26.5752英寸的節(jié)徑;并且最小的行星齒輪級142可具有22個齒和3.2124英寸的節(jié)徑。

此外,行星齒輪系統(tǒng)800可具有約11.4的旋轉(zhuǎn)輸入與旋轉(zhuǎn)輸出比例(即,非固定太陽齒輪104的旋轉(zhuǎn)頻率高于非固定環(huán)形齒輪152、154的轉(zhuǎn)動頻率);然而,行星齒輪系統(tǒng)150可以與行星齒輪系統(tǒng)800相似地構(gòu)造,但是具有不同的輸入與輸出比例,包括(但不限于)小于11.4、大于11.4以及在如5-80、5-60、5-40和5-20的這樣的范圍內(nèi)的輸入與輸出比例。在輸入與輸出比例可以高達80時,這樣的高輸入速度通常造成行星齒輪系統(tǒng)的設(shè)計中的動力和功率損耗的挑戰(zhàn)。在行星齒輪系統(tǒng)800方面,只有在得到不同構(gòu)造的尺寸上進行有效工作以后才能選擇11.4的輸入與輸出比例。11.4的比例被證明是比例、輸入速度(切向速度)和熱消耗(功率損耗)之間的良好平衡。此外,有效的工作必需得出公開的十二個復(fù)合行星齒輪的總的尺寸(與更少的、更多的復(fù)合行星齒輪相對比)以權(quán)衡重量(負載分配)和效率(從較小的行星得到的載體速度)之間的利弊。例如,復(fù)合行星齒輪對來自一個非固定環(huán)形齒輪的扭矩負載起反應(yīng)并且傳遞 至另一反向旋轉(zhuǎn)的非固定環(huán)形齒輪,相對另一個加載一個輸出,并且從而使向系統(tǒng)的其他部分的負載的傳遞最小化。來自非固定環(huán)形齒輪的負載進入復(fù)合行星齒輪并且穿過局部區(qū)域中的復(fù)合行星齒輪,基本沒有傳遞至復(fù)合行星齒輪和載體之間的軸承元件。因此,軸承元件不直接涉及提供動力至非固定環(huán)形齒輪的輸出。在行星齒輪系統(tǒng)800中,復(fù)合行星齒輪在齒輪特征之間具有精確固定角定向。在組裝行星齒輪系統(tǒng)800時,復(fù)合行星齒輪利用徑向嚙合與第二非固定環(huán)形齒輪的雙螺旋齒輪嚙合,隨后載體被組裝以鎖位復(fù)合行星齒輪和軸承元件。

如提到的,包括根據(jù)本公開的行星齒輪系統(tǒng)100的傳動裝置和設(shè)備也落入本公開的范圍內(nèi)?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖15,根據(jù)本公開的傳動裝置被示意性地表示出并總體由400指出。傳動裝置400至少包括行星齒輪系統(tǒng)100、輸入軸402、輸出軸404和框架或殼體406。輸入軸可操作地耦接至行星齒輪系統(tǒng)的非固定太陽齒輪或非固定環(huán)形齒輪中的一個,并且輸出軸同樣可操作地耦接至行星齒輪系統(tǒng)的非固定太陽齒輪或非固定環(huán)形齒輪中的一個。殼體可操作地耦接至行星齒輪系統(tǒng)的固定齒輪。因此,輸入軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生輸出軸的相反旋轉(zhuǎn),如在圖15中由箭頭示意性地表示的。

在被構(gòu)造為使得非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生兩個、分開的同軸非固定齒輪的旋轉(zhuǎn)輸出的行星齒輪系統(tǒng)100的實例中,如本文中論述的,對應(yīng)的傳動裝置400可以包括第二輸出軸408,該第二輸出軸與輸出軸404同軸并且響應(yīng)輸入軸402的旋轉(zhuǎn)在與輸出軸404的相反的方向上旋轉(zhuǎn),如在圖15中由虛線示意性地并可選地示出的。

繼續(xù)參考圖15,根據(jù)本公開的設(shè)備被示意性地表示出并總體由500指出。設(shè)備500至少包括本體502、由本體支撐的傳動裝置400、由本體可操作地支撐并可操作地耦接至傳動裝置的輸入軸402的輸入裝置(input)504,以及可操作地耦接至傳動裝置的(一個或多個)輸出軸408的一個或多個輸出裝置(out)506??商鎿Q地,輸入裝置504可以是輸出裝置的形式,并且(一個或多個)輸出裝置506可以是(一個或多個)輸 入裝置的形式。根據(jù)本公開的設(shè)備500可以采用形成并執(zhí)行任何合適的應(yīng)用的任何合適的形式。作為說明性的、非排他的實例,設(shè)備可以包括運載工具,包括地面運載工具、海上運載工具、航空運載工具以及太空運載工具;機器,包括用于制造的機器;能量產(chǎn)生設(shè)備,包括風(fēng)力渦輪機和水力渦輪機;泵等。在以航空運載工具的形式的設(shè)備500的實例中,輸入裝置504可以包括發(fā)動機,(一個或多個)輸出裝置506可以包括一個或多個旋翼或螺旋槳,并且本體可以包括機身。在以風(fēng)力渦輪機的形式的設(shè)備的實例中,輸入裝置可以是一個或多個轉(zhuǎn)子的形式,輸出裝置可以是發(fā)電機的形式,并且本體可以是柱的形式。設(shè)備500的其他類型和構(gòu)造同樣落入本公開的范圍內(nèi)。

作為說明性的、非排他的實例,圖16示出以旋翼飛機的形式的示例性設(shè)備500,包括具有以旋翼的形式的單個輸出裝置506的單旋翼直升機600和具有以旋翼的形式的兩個輸出裝置506的同軸雙旋翼直升機700。作為另一個說明性的、非排他的實例,圖17示出以固定翼飛機900的形式的示例性設(shè)備500,包括由每個機翼支撐的傳動裝置400。在一個實例中,每個傳動裝置可以耦接至以單個螺旋槳的形式的單個輸出裝置506,并且在另一個實例中,每個傳動裝置可以耦接至以反向旋轉(zhuǎn)的同軸螺旋槳的形式的兩個輸出裝置506。

在下面列舉的段落中描述了根據(jù)本公開的發(fā)明主題的說明性的、非排他的實例。

A.一種行星齒輪系統(tǒng),包括:

非固定環(huán)形齒輪,被構(gòu)造為繞主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);

非固定太陽齒輪,被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn);

復(fù)合行星齒輪,可操作地放置在所述非固定環(huán)形齒輪和所述固定太陽齒輪之間并與它們嚙合,其中所述復(fù)合行星齒輪包括具有較大的節(jié)徑的較大的行星齒輪級和可操作地連接至所述較大的行星齒輪級并具有小于所述較大的節(jié)徑的較小的節(jié)徑的較小的行星齒輪級,其中所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪級中的一個與所述非固定太陽齒輪可操作地嚙合,并且其中所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪級中的一個與所述非固定環(huán)形齒輪可操作地嚙合;以及

固定齒輪,具有與所述主要旋轉(zhuǎn)軸線同軸的中心軸線,其中所述固定齒輪是以下中的一個:

固定太陽齒輪,與所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪級中的一個可操作地嚙合;以及

固定環(huán)形齒輪,與所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪級中的一個可操作地嚙合。

A1.根據(jù)段落A所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述較大的行星齒輪級與所述非固定環(huán)形齒輪可操作地嚙合。

A2.根據(jù)段落A所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述較小的行星齒輪級與所述非固定環(huán)形齒輪可操作地嚙合。

A3.根據(jù)段落A-A2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述固定齒輪是與所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪級中的一個可操作地嚙合的所述固定太陽齒輪。

A4.根據(jù)段落A-A2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述固定齒輪是與所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪級中的一個可操作地嚙合的所述固定環(huán)形齒輪。

A4.1.根據(jù)段落A4所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述復(fù)合行星齒輪包括上部齒輪級、中間齒輪級和下部齒輪級,其中所述上部齒輪級和所述下部齒輪級與所述固定環(huán)形齒輪嚙合,并且其中所述中間齒輪級與所述非固定環(huán)形齒輪和所述非固定太陽齒輪嚙合。

A4.1.1.根據(jù)段落A4.1所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述較大的行星齒輪級包括所述上部齒輪級和所述下部齒輪級,并且其中所述較小的行星齒輪級包括所述中間齒輪級。

A4.1.2.根據(jù)段落A4.1所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述較小的行星齒輪級包括所述上部齒輪級和所述下部齒輪級,并且其中所述較大的行星齒輪級包括所述中間齒輪級。

A4.1.3.根據(jù)段落A4.1-A4.1.2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中:所述非固定太陽齒輪限定中心孔,并且其中所述固定環(huán)形齒輪延伸超過所述復(fù)合行星齒輪并限定延伸穿過所述非固定太陽齒輪的所述中心孔的軸。

A5.根據(jù)段落A-A4中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,

其中所述復(fù)合行星齒輪進一步包括:最小的行星齒輪級,所述最小的行星齒輪級可操作地連接至所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪級并且具有比所述較小的節(jié)徑更小的最小的節(jié)徑;

其中具有以下中的一個:

(i)所述非固定太陽齒輪是第一非固定太陽齒輪并且所述行星齒輪系統(tǒng)進一步包括第二非固定太陽齒輪,所述第二非固定太陽齒輪被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并與所述最小的行星齒輪級可操作地嚙合;以及

(ii)所述非固定環(huán)形齒輪是第一非固定環(huán)形齒輪并且所述行星齒輪系統(tǒng)進一步包括第二非固定環(huán)形齒輪,所述第二非固定環(huán)形齒輪被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并與所述最小的行星齒輪級可操作地嚙合。

A5.1.根據(jù)段落A5所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述非固定太陽齒輪是第一非固定太陽齒輪并且所述行星齒輪系統(tǒng)進一步包括第二非固定太陽齒輪,所述第二非固定太陽齒輪被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并與所述最小的行星齒輪級可操作地嚙合。

A5.1.1.根據(jù)段落A5.1所述的行星齒輪系統(tǒng),

其中所述固定齒輪是所述固定太陽齒輪;并且

其中所述復(fù)合行星齒輪包括最上面的齒輪級、上部中間齒輪級、下部中間齒輪級和最下面的齒輪級,其中所述最上面的齒輪級和所述最下面的齒輪級與所述非固定環(huán)形齒輪和所述固定太陽齒輪嚙合,其中所述上部中間齒輪級與所述第一非固定太陽齒輪和所述第二非固定太陽齒輪中的一個嚙合,并且其中所述下部中間齒輪級與所述第一非固定太陽齒輪和所述第二非固定太陽齒輪中的另一個嚙合。

A5.1.1.1.根據(jù)段落A5.1.1所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述較大的齒輪級包括所述下部中間齒輪級,其中所述較小的齒輪級包括所述最上面的齒輪級和所述最下面的齒輪級,并且其中所述最小的齒輪級包括所述上部中間齒輪級。

A5.1.1.2.根據(jù)段落A5.1.1所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述較大的齒輪級包括所述上部中間齒輪級,其中所述較小的齒輪級包括所述最上面的齒輪級和所述最下面的齒輪級,并且其中所述最小的齒輪級包括所述下部中間齒輪級。

A5.1.2.根據(jù)段落A5.1-A5.1.1.2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述第一非固定太陽齒輪和所述第二非固定太陽齒輪中的一個限定中心孔,并且其中所述第一非固定太陽齒輪和所述第二非固定太陽齒輪中的另一個限定穿過所述中心孔延伸的軸。

A5.1.3.根據(jù)段落A5.1-A5.1.1.2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,向所述非固定環(huán)形齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生所述第一非固定太陽齒輪和所述第二非固定太陽齒輪的以相同的(或基本相同的)旋轉(zhuǎn)頻率進行的相反旋轉(zhuǎn)輸出。

A5.2.根據(jù)段落A5所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述非固定環(huán)形齒輪是第一非固定環(huán)形齒輪并且所述行星齒輪系統(tǒng)進一步包括第二非固定環(huán)形齒輪,所述第二非固定環(huán)形齒輪被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并與所述最小的行星齒輪級可操作地嚙合。

A5.2.1.根據(jù)段落A5.2所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述固定齒輪是所述固定環(huán)形齒輪。

A5.2.2.根據(jù)段落A5.2-A5.2.1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,向所述非固定太陽齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生所述第一非固定環(huán)形齒輪和所述第二非固定環(huán)形齒輪的以相同的(或基本相同的)旋轉(zhuǎn)頻率進行的相反旋轉(zhuǎn)輸出。

A6.根據(jù)段落A-A5.2.2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),進一步包括:

多個復(fù)合行星齒輪,可操作地放置在所述非固定環(huán)形齒輪和所述非固定太陽齒輪之間,與它們嚙合并且與它們間隔開。

A6.1.根據(jù)段落A6所述的行星齒輪系統(tǒng),進一步包括:

載體,將所述多個復(fù)合行星齒輪相互連接。

A6.1.1.根據(jù)段落A6.1所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述載體不限定所述行星齒輪系統(tǒng)的輸入或輸出。

A6.2.根據(jù)段落A6所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述行星齒輪系統(tǒng)不含將所述多個復(fù)合行星齒輪相互連接的載體。

A6.3.根據(jù)段落A6-A6.1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述行星齒輪系統(tǒng)不含與所述多個復(fù)合行星齒輪相關(guān)聯(lián)的滾柱軸承。

A6.4.根據(jù)段落A6-A6.3中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),進一步包括:

反作用環(huán),與所述多個復(fù)合行星齒輪可操作地接合并且被構(gòu)造為保持所述多個復(fù)合行星齒輪與所述非固定環(huán)形齒輪和所述非固定太陽齒輪的可操作地嚙合。A7.根據(jù)段落A-A6.4中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,齒輪的至少一個子集限定雙螺旋嚙合構(gòu)造和/或C-齒輪構(gòu)造。

A8.根據(jù)段落A-A7中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述非固定環(huán)形齒輪和所述非固定太陽齒輪均被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線連續(xù)旋轉(zhuǎn)360度。

A9.根據(jù)段落A-A8中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述復(fù)合行星齒輪包括至少一個軸承表面,并且其中所述非固定環(huán)形齒輪包括與所述至少一個軸承表面接合的至少一個軸承座圈。

B.一種行星齒輪系統(tǒng)包括:至少一個非固定環(huán)形齒輪;至少一個非固定太陽齒輪;至少一個復(fù)合行星齒輪,嚙合在所述至少一個非固定環(huán)形齒輪和所述至少一個非固定太陽齒輪之間;以及至少一個固定齒輪,與所述至少一個復(fù)合行星齒輪嚙合,其中向所述至少一個非固定環(huán)形齒輪和所 述至少一個非固定太陽齒輪中的一者的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生所述至少一個非固定環(huán)形齒輪和所述至少一個非固定太陽齒輪中的另一者的相反的旋轉(zhuǎn)輸出。

B1.根據(jù)段落B所述的行星齒輪系統(tǒng)進一步包括根據(jù)段落A-A9中的任意一段所述的主題。

C.一種傳動裝置,包括:

根據(jù)段落A-B1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng);

輸入軸,可操作地耦接至所述非固定環(huán)形齒輪和所述非固定太陽齒輪中的一個;

輸出軸,可操作地耦接至所述非固定環(huán)形齒輪和所述非固定太陽齒輪中的另一個;以及

殼體,可操作地耦接至所述固定齒輪;

其中所述輸入軸在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)致使輸出軸在與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。

C1.在根據(jù)段落A5.1時段落C所述的傳動裝置,其中,所述輸出軸是第一輸出軸,并且進一步地,其中,所述第一輸出軸被可操作地耦接至所述第一非固定太陽齒輪,所述傳動裝置進一步包括:

第二輸出軸,可操作地耦接至所述第二非固定太陽齒輪;

其中所述輸入軸的旋轉(zhuǎn)致使所述第一輸出軸在所述第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)并且所述第二輸出軸在所述第一旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。

C2.在根據(jù)段落A5.2時段落C所述的傳動裝置,其中,所述輸出軸是第一輸出軸,并且進一步地,其中,所述第一輸出軸被可操作地耦接至所述第一非固定環(huán)形齒輪,所述傳動裝置進一步包括:

第二輸出軸,可操作地耦接至所述第二非固定環(huán)形齒輪;

其中所述輸入軸的旋轉(zhuǎn)致使所述第一輸出軸在所述第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)并且所述第二輸出軸在所述第一旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。

D.一種設(shè)備,包括:

本體;

由所述本體支撐的段落C-C2中的任意一段所述的傳動裝置;

輸入裝置,由所述本體可操作地支撐并且可操作地耦接至所述傳動裝置的所述輸入軸;以及

輸出裝置,可操作地耦接至所述傳動裝置的所述輸出軸。

D1.在根據(jù)段落C1或段落C2時的段落D的所述設(shè)備,其中,所述輸出裝置是第一輸出裝置,所述設(shè)備進一步包括:

第二輸出裝置,可操作地耦接至所述傳動裝置的所述第二輸出軸。

D2.根據(jù)段落D-D1中的任意一段所述的設(shè)備,其中,所述設(shè)備是飛機,所述本體包括機身,所述輸入裝置是發(fā)動機,并且所述輸出裝置是旋翼或螺旋槳,并且在根據(jù)段落D1時,其中所述第一輸出裝置是第一旋翼或第一螺旋槳并且所述第二輸出裝置是第二旋翼或第二螺旋槳。

E.一種行星齒輪系統(tǒng),包括:

多個復(fù)合行星齒輪,被構(gòu)造為繞主要旋轉(zhuǎn)軸線的軌道運行并且均包括三個齒輪級;

第一非固定環(huán)形齒輪,被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且與所述三個齒輪級中的一個可操作地嚙合;

第二非固定環(huán)形齒輪,被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且與所述三個齒輪級中的一個可操作地嚙合;

固定環(huán)形齒輪,具有與所述主要旋轉(zhuǎn)軸線同軸的中心軸線并且與所述三個齒輪級中的一個可操作地嚙合;以及

非固定太陽齒輪,被構(gòu)造為繞所述主要旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且與所述三個齒輪級中的一個可操作地嚙合。

E1.根據(jù)段落E所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述三個齒輪級包括具有較大的節(jié)徑的較大的行星齒輪級,具有小于所述較大的節(jié)徑的較小的節(jié)徑的較小的行星齒輪級,以及具有小于所述較小的節(jié)徑的最小的節(jié)徑的最小的行星齒輪級。

E1.1.根據(jù)段落E1所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,每個復(fù)合行星齒輪的所述較大的行星齒輪級與所述第一非固定環(huán)形齒輪可操作地嚙合,其中每個復(fù)合行星齒輪的所述較小的行星齒輪級與所述固定環(huán)形齒輪和所述非固定太陽齒輪可操作地嚙合,并且其中每個復(fù)合行星齒輪的所述最小的行星齒輪級與所述第二非固定環(huán)形齒輪可操作地嚙合。

E1.2.根據(jù)段落E1-E1.1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,每個復(fù)合行星齒輪的所述較大的行星齒輪級是中間齒輪級,其中每個復(fù)合行星齒輪的所述較小的行星齒輪級是放置在所述中間齒輪級之下的下部齒輪級,并且其中每個復(fù)合行星齒輪的所述最小的行星齒輪級是放置在所述中間齒輪級之上的上部齒輪級。

E1.3.根據(jù)段落E1-E1.2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中以下中的一個:

每個復(fù)合行星齒輪的所述最小的行星齒輪級和所述第二非固定環(huán)形齒輪限定雙螺旋齒輪構(gòu)造或C齒輪構(gòu)造;并且

每個復(fù)合行星齒輪的所述較大的行星齒輪級和所述第一非固定環(huán)形齒輪限定雙螺旋齒輪構(gòu)造或C齒輪構(gòu)造。

E1.4.根據(jù)段落E1-E1.3中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中以下中一個:

每個復(fù)合行星齒輪的所述最小的行星齒輪級和所述第二非固定環(huán)形齒輪限定正齒輪構(gòu)造或單螺旋齒輪構(gòu)造;并且

每個復(fù)合行星齒輪的所述較大的行星齒輪級和所述第一非固定環(huán)形齒輪限定正齒輪構(gòu)造或單螺旋齒輪構(gòu)造。

E1.5.根據(jù)段落E1-E1.4中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中以下中的一個或多個:

所述固定環(huán)形齒輪的齒數(shù)與所述較小的行星齒輪級的齒數(shù)與所述非固定太陽齒輪的齒數(shù)的比例是(或者大約是)156:24:108;

所述第一非固定環(huán)形齒輪的齒數(shù)與所述較大的行星齒輪級的齒數(shù)的比例是(或者大約是)182:34;并且

所述第二非固定環(huán)形齒輪的齒數(shù)與所述最小的行星齒輪級的齒數(shù)的比例是(或者大約是)182:22。

E1.6.根據(jù)段落E1-E1.5中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中以下中的一個或多個:

所述固定環(huán)形齒輪的齒數(shù)與所述較小的行星齒輪級的齒數(shù)與所述非固定太陽齒輪的齒數(shù)的比例是(或者大約是)在(110-200):(18-30):(80-150)的范圍內(nèi);

所述第一非固定環(huán)形齒輪的齒數(shù)與所述較大的行星齒輪級的齒數(shù)的比例是(或者大約是)在(110-200):(18-40)的范圍內(nèi);并且

所述第二非固定環(huán)形齒輪的齒數(shù)與所述最小的行星齒輪級的齒數(shù)的比例是(或者大約是)在(110-200):(20-26)的范圍內(nèi)。

E1.7.根據(jù)段落E1-E1.6中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中以下中的一個或多個:

所述固定環(huán)形齒輪的節(jié)徑與所述較小的行星齒輪級的節(jié)徑與所述非固定太陽齒輪的節(jié)徑的比例是(或者大約是)156:24:108;

所述第一非固定環(huán)形齒輪的節(jié)徑與所述較大的行星齒輪級的節(jié)徑的比例是(或者大約是)182:34;并且

所述第二非固定環(huán)形齒輪的節(jié)徑與所述最小的行星齒輪級的節(jié)徑的比例是(或者大約是)182:22。

E1.8.根據(jù)段落E1-E1.7中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中以下中的一個或多個:

所述固定環(huán)形齒輪的節(jié)徑與所述較小的行星齒輪級的節(jié)徑與所述非固定太陽齒輪的節(jié)徑的比例是(或者大約是)在(110-200):(18-30):(80-150)的范圍內(nèi);

所述較大的行星齒輪級的節(jié)徑與所述第二非固定環(huán)形齒輪的節(jié)徑的比例是(或者大約是)在(110-200):(18-40)的范圍內(nèi);并且

所述最小的行星齒輪級的節(jié)徑的比例是(或者大約是)在(110-200):(20-26)的范圍內(nèi)。

E1.9.根據(jù)段落E1-E1.8中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中以下中的一個或多個:

所述較小的行星齒輪級的徑節(jié)是(或者大約是)5.65或者大約是6;

所述較大的行星齒輪級的徑節(jié)是(或者大約是)6.3348或者大約是6;并且

所述最小的行星齒輪級的徑節(jié)是(或者大約是)6.8485或者大約是6。

E2.根據(jù)段落E-E1.9中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,向所述非固定太陽齒輪的旋轉(zhuǎn)輸入產(chǎn)生所述第一非固定環(huán)形齒輪和所述第二非固定環(huán)形齒輪的以相同的(或基本相同的)旋轉(zhuǎn)頻率進行的相反旋轉(zhuǎn)輸出。

E3.根據(jù)段落E-E2中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),進一步包括:

載體,將所述多個復(fù)合行星齒輪相互連接。

E3.1.根據(jù)段落E3所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述載體不限定所述行星齒輪系統(tǒng)的輸入或輸出。

E3.2.根據(jù)段落E3-E3.1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述載體包括:從所述多個復(fù)合行星齒輪徑向向內(nèi)放置的內(nèi)壁,以及從所述內(nèi)壁徑向向外延伸的至少一個徑向凸緣,其中所述至少一個徑向凸緣限 定與所述多個復(fù)合行星齒輪相對應(yīng)的多個孔,并且其中所述多個復(fù)合行星齒輪中的每個放置在所述多個孔中的相應(yīng)的一個內(nèi)。

E3.2.1.根據(jù)段落E3.2所述的行星齒輪系統(tǒng),進一步包括:

多個軸承元件,支撐于所述載體和所述多個復(fù)合行星齒輪之間的所述多個孔內(nèi)。

E3.2.2.根據(jù)段落E3.2-E3.2.1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述至少一個徑向凸緣包括上部徑向凸緣和下部徑向凸緣,并且其中所述多個孔包括由所述上部徑向凸緣限定的多個上部孔以及由所述下部徑向凸緣限定的多個下部孔。

E3.2.2.1.根據(jù)段落E3.2.2的所述行星齒輪系統(tǒng),其中,所述上部徑向凸緣放置在每個復(fù)合行星齒輪的一個/所述最小的行星齒輪級之上,并且其中所述下部徑向凸緣放置在每個復(fù)合行星齒輪的一個/所述較大的行星齒輪級和一個/所述較小的行星齒輪級之間。

E3.2.2.2.根據(jù)段落E3.2.2-E3.2.2.1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,每個復(fù)合行星齒輪包括面向上的肩部和放置在所述面向上的肩部之下的面向下的肩部,其中所述面向上的肩部與所述多個軸承元件的相應(yīng)的一個嚙合并且所述面向下的肩部與所述多個軸承元件中的相應(yīng)的一個嚙合以限制所述多個復(fù)合行星齒輪相對于所述載體的豎直運動。

E3.2.2.2.1.根據(jù)段落E3.2.2.2所述的行星齒輪系統(tǒng),其中,所述面向上的肩部放置在每個復(fù)合行星齒輪的一個/所述上部齒輪級之上,并且其中所述面向下的肩部放置在每個復(fù)合行星齒輪的一個/所述下部齒輪級之下。

E4.根據(jù)段落E-E3.2.2.2.1中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng),進一步包括根據(jù)段落A-B1中的任意一段的所述主題。

F.一種傳動裝置,包括:

根據(jù)段落E-E4中的任意一段所述的行星齒輪系統(tǒng);

輸入軸,可操作地耦接至所述非固定太陽齒輪;

第一輸出軸,可操作地耦接至所述第一非固定環(huán)形齒輪;

第二輸出軸,可操作地耦接至所述第二非固定環(huán)形齒輪;以及

殼體,可操作地耦接至所述固定環(huán)形齒輪;

其中所述輸入軸在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)致使所述第一輸出軸和所述第二輸出軸中的一個在所述第一旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)并且所述第一輸出軸和所述第二輸出軸中的另一個在與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。

G.一種設(shè)備,包括:

本體;

由所述本體支撐的根據(jù)段落F所述的傳動裝置;

輸入裝置,由所述本體可操作地支撐并且可操作地耦接至所述傳動裝置的所述輸入軸;以及

第一輸出裝置,可操作地耦接至所述傳動裝置的所述第一輸出軸;以及

第二輸出裝置,可操作地耦接至所述傳動裝置的所述第二輸出軸。

G1.根據(jù)段落G所述的設(shè)備,其中,所述設(shè)備是飛機,所述本體包括機身,所述輸入裝置是發(fā)動機,所述第一輸出裝置是第一旋翼或第一螺旋槳,并且所述第二輸出裝置是第二旋翼或第二螺旋槳。

H.一種用作行星齒輪系統(tǒng)的行星齒輪的復(fù)合齒輪,包括:

較大的行星齒輪級,具有較大的節(jié)徑;

較小的行星齒輪級,可操作地連接至所述較大的行星齒輪級并且具有比較大的節(jié)徑更小的較小的節(jié)徑;以及

最小的行星齒輪級,被固定至所述較大的行星齒輪級和所述較小的行星齒輪上并且具有比所述較小的節(jié)徑更小的最小的節(jié)徑;

H1.根據(jù)段落H所述的復(fù)合齒輪,其中,所述較大的行星齒輪級是所述復(fù)合齒輪的中間齒輪級,其中所述較小的行星齒輪級是所述復(fù)合齒輪的下部齒輪級,并且其中所述最小的行星齒輪級是所述復(fù)合齒輪的上部齒輪級。

H2.根據(jù)段落H-H1中的任意一段所述的復(fù)合齒輪,其中以下中的一個:

所述最小的行星齒輪級限定雙螺旋構(gòu)造;以及

所述較大的行星齒輪級限定雙螺旋構(gòu)造。

H3.根據(jù)段落H-H2中的任意一段所述的復(fù)合齒輪,其中以下中的一個:

所述最小的行星齒輪級限定正構(gòu)造或單個螺旋構(gòu)造;以及

所述較大的行星齒輪級限定正構(gòu)造或單個螺旋構(gòu)造。

H4.根據(jù)段落H-H3中的任意一段所述的復(fù)合齒輪,其中,所述較小的行星齒輪級的齒數(shù)是(或者大約是)24,所述較大的行星齒輪級的齒數(shù)是(或者大約是)34,并且所述最小的行星齒輪級的齒數(shù)是(或者大約是)22。

H5.根據(jù)段落H-H4中的任意一段所述的復(fù)合齒輪,其中,所述較小的行星齒輪級的節(jié)徑是(或者大約是)4.2478,所述較大的行星齒輪級的節(jié)徑是(或者大約是)5.3671,并且所述最小的行星齒輪級的節(jié)徑是(或者大約是)3.2124。

H6.根據(jù)段落H-H5中的任意一段所述的復(fù)合齒輪,其中,所述較小的行星齒輪級的徑節(jié)是(或者大約是)5.65或6,所述較大的行星齒輪級的徑節(jié)是(或者大約是)6.3348或6,并且所述最小的行星齒輪級的徑節(jié)是(或者大約是)6.8485或6。

H7.根據(jù)段落H-H6中的任意一段所述的復(fù)合齒輪,進一步包括:

面向上的肩部,被構(gòu)造為支撐軸承元件;以及

面向下的肩部,放置在所述面向上的肩部之下并且被構(gòu)造為支撐軸承元件。

H7.1.根據(jù)段落H7所述的復(fù)合齒輪,其中,所述面向上的肩部放置在所述最小的行星齒輪級之上,并且其中所述面向下的肩部放置在所述較小的行星齒輪級之下。

I.一種行星齒輪系統(tǒng)的載體,所述載體包括:

內(nèi)壁;以及

至少一個徑向凸緣,從所述內(nèi)壁徑向向外延伸,其中所述至少一個徑向凸緣限定被構(gòu)造為接收對應(yīng)的多個行星齒輪的多個孔。

I1.根據(jù)段落I所述的載體,其中,所述多個孔由十二個孔構(gòu)成。

I2.根據(jù)段落I-I1中的任意一段所述的載體,其中,所述至少一個徑向凸緣包括上部徑向凸緣和下部徑向凸緣,并且其中所述多個孔包括由所述上部徑向凸緣限定的多個上部孔以及由所述下部徑向凸緣限定的多個下部孔。

I2.1.根據(jù)段落I2所述的載體,其中,所述多個上部孔由十二個孔構(gòu)成并且所述多個下部孔由十二個孔構(gòu)成。

I2.2.根據(jù)段落I2-I2.1中的任意一段所述的載體,其中,所述載體被構(gòu)造成兩個部分,包括:

上部部分,包括所述上部徑向凸緣并且限定所述內(nèi)壁的部分;以及

下部部分,包括所述下部徑向凸緣并且限定所述內(nèi)壁的部分,其中所述下部部分耦接至所述上部部分。

I3.根據(jù)段落I-I2.2中的任意一段所述的載體,其中,所述內(nèi)壁大體是圓柱形的并限定空心軸。

如本文所使用的,術(shù)語“適配”和“構(gòu)造”意味著元件、部件或其他主題被設(shè)計和/或旨在執(zhí)行給定的功能。因此,術(shù)語“適配”和“構(gòu)造”的使用不應(yīng)當(dāng)解釋為意味著給定元件、部件或其他主題僅僅“能夠”執(zhí)行給定功能,而是出于執(zhí)行功能的目的,具體地選擇、創(chuàng)造、實現(xiàn)、利用、編程、和/或設(shè)計該元件、部件和/或其他主題。以下情況同樣落入本公開內(nèi)容范圍內(nèi):將元件、部件、和/或被陳述為適于執(zhí)行特定功能的其他陳述的主題可以額外地或可替換地描述為構(gòu)造成執(zhí)行那個功能,反之亦然。類似 地,陳述為構(gòu)造成執(zhí)行特定功能的主題可以額外地或可替換地描述成可操作地執(zhí)行那個功能。

各個公開的系統(tǒng)的元件以及在本文中公開的其他設(shè)備并非必須是根據(jù)本公開內(nèi)容的所有設(shè)備和方法,而是本公開內(nèi)容包括所有新的且非顯而易見的組合以及在本文中公開的各個元件的子組合。此外,在本文中公開的一個或多個各個元件可以限定與整個公開的設(shè)備分離和分開的獨立發(fā)明主題。因此,并不要求這類發(fā)明主題與在本文中明確公開的特定設(shè)備相關(guān),并且可以在本文中未明確公開的設(shè)備中發(fā)現(xiàn)這類發(fā)明主題的功用。

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