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一体式行星轮轴承组件(PLANET PAC):通过集成提高行星轮系功率密度和性能.doc
- 前言——行星轮系的设计挑战
行星轮系特别适合在一个紧凑的空间里达到较高
的减速比。图1所示为圆柱滚子轴承在一个典型的跨
装行星惰轮中的应用。
由于功率密度较高，行星轮系被设计人员广为使用， 整合到各类设备中，包括汽车变速箱、路外设备主减 速器、风力涡轮机齿轮箱和水泥立磨齿轮箱等等。
正如任何其它形式的功率传动系统那样，在设计 阶段工程师为了确保系统的高可靠性，面临着很多分 析层面的挑战。如果是行星轮系，由于公转和自转零 部件传递功率时存在复杂的相互作用，将使这个问题 更为复杂，更具挑战性。
图1：传统的行星惰轮
然而对于所有设备而言，出于经济因素的考虑， 提高功率密度和可靠性是一个永恒的话题。PLANET
PAC 一体式行星轮轴承组件的使用能在进一步利用现
有设计的基础上增强设备可靠性，使设计更改的费用
最小化。另一方面，其更高的功率密度可以使设计变
得更为紧凑，从而减少成本和重量。
什么是一体式行星轮轴承组件 （PLANET PAC）？
传统的高功率行星齿轮组包含有一个齿轮、两个
外圈、两个内圈、两列滚动体，两个保持架和一个行
星架销轴。有些场合下，还可含带隔圈或开口环。多
数情况下，使用 99% 可靠性或 L1 疲劳寿命来计算齿
轮的寿命，而支承齿轮的轴承则使用 90% 可靠性、
L10 疲劳寿命来计算。
有些齿轮箱制造商已经在他们的行星轮系中半集
成了轴承。图2展示了半集成的解决方案，这种技术
就是将轴承的外圈和齿轮做成一体。该设计的指导原
则是将推荐的齿轮轮缘厚度定义为齿轮模数的一个
比例，比如说是齿轮模数的三倍。通过改变这个比例
值，可以增大轴承的节圆直径和滚子直径，从而提高
轴承的承载能力和疲劳寿命。
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