動力齒輪箱銷布置的製作方法

2023-12-09 07:28:01

本主題大體上涉及圓柱形滾子軸承，或者更具體地涉及用於燃氣渦輪發動機中的周轉齒輪箱中的行星齒輪的圓柱形滾子軸承。

背景技術：

燃氣渦輪發動機大體上包括布置成與彼此流動連通的風扇和芯部，其中芯部沿穿過燃氣渦輪的流動方向設置在風扇下遊。燃氣渦輪發動機的芯部大體上包括以串流順序的壓縮機區段、燃燒區段、渦輪區段和排氣區段。關於多軸燃氣渦輪發動機，壓縮機區段可包括設置在低壓壓縮機(lp壓縮機)下遊的高壓壓縮機(hp壓縮機)，並且渦輪區段可類似地包括設置在高壓渦輪(hp渦輪)下遊的低壓渦輪(lp渦輪)。關於此類構造，hp壓縮機經由高壓軸(hp軸)與hp渦輪聯接，並且lp壓縮機經由低壓軸(lp軸)與lp渦輪聯接。

在操作中，風扇之上的空氣的至少一部分提供至芯部的入口。空氣的此類部分由lp壓縮機接著由hp壓縮機逐漸地壓縮，直到壓縮空氣到達燃燒區段。燃料在燃燒區段內與壓縮的空氣混合併且焚燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區段發送穿過hp渦輪並且接著穿過lp渦輪。穿過渦輪區段的燃燒氣流驅動hp渦輪和lp渦輪，其中各個繼而經由hp軸和lp軸驅動hp壓縮機和lp壓縮機中的相應一個。燃燒氣體接著發送穿過排氣區段，例如，至大氣。

lp渦輪驅動lp軸，其驅動lp壓縮機。除驅動lp壓縮機之外，lp軸可通過周轉齒輪布置的動力齒輪箱驅動風扇，這允許風扇為了更高效率而在相比於lp軸的轉速的較小的每單位時間轉數下旋轉。動力齒輪箱可旋轉地支承太陽齒輪，其相對於環形齒輪和多個行星齒輪設置在中心，該多個行星齒輪圍繞太陽齒輪設置，並且接合在太陽齒輪與環形齒輪之間。lp軸通過聯接於太陽齒輪來將輸入提供至周轉齒輪布置，而風扇可聯接成與行星齒輪的託架或與環形齒輪一致地旋轉。各個行星齒輪與太陽齒輪和與環形齒輪嚙合。託架或環形齒輪中的一個可保持靜止，而非它們兩者。各個行星齒輪能夠在其自身的軸承上旋轉，該軸承安裝在收納在動力齒輪箱內的支承銷上，其固定於周轉齒輪布置的託架的外周區域。風扇的軸能夠在其自身的軸承上旋轉，該軸承收納在太陽齒輪箱中，該太陽齒輪箱也稱為風扇齒輪箱。

對於任何給定的燃氣渦輪發動機應用，行星齒輪設計成提供lp軸的轉速與風扇軸的轉速之間的固定減速比。由於收納各個行星齒輪的動力齒輪箱設置在燃氣渦輪發動機的流動路徑內，故挑戰在於設計一方面滿足發動機的所有飛行狀態的可靠且穩健的動力齒輪箱，同時另一方面設計足夠緊湊來以不需要整個發動機尺寸比為了容納動力齒輪箱將另外所需的更大且更重的方式配合在流動路徑內的動力齒輪箱。

用於動力齒輪箱的行星齒輪的託架合乎需要地形成為單個整體部分，以便最小化齒輪失準。然而，該一件式託架可使將各個行星軸承安裝於託架複雜化。經由由螺栓和扳手螺母構造保持在託架中的常規支承銷將各個行星軸承安裝於託架涉及支承銷和把手螺母的增加重量。為了滿足必要的設計要求，來自支承銷和把手螺母構造的夾持負載導致非常高的軸向負載。這些增大的負載降低設計穩健性，並且將重量添加至設計。相信現有支承銷設計中的最高應力由在安裝組件期間必須施加的扳手螺母轉矩引起的應力，而非由在動力齒輪箱的正常操作期間出現的應力導致。

此外，由於當前支承銷設計需要沿支承銷和軸承的內環的相當大長度的壓配合，故存在後續的組裝問題。大於六英寸長的壓配合支承銷必須落入託架的兩側中，並且這需要支承銷和內環與託架的兩側之間的大溫差。這產生了組裝風險，由此支承銷不能自始至終掉落穿過三個匹配件，並且因此一旦溫度正常化，則支承銷將變得卡住而沒有螺紋暴露。接著將變得必要的是從組件除去支承銷，並且必須在組件處執行第二次嘗試。除去卡住的支承銷所需的負載為高的，並且失敗的嘗試呈現了周圍的硬體或支承銷自身在除去和嘗試重新插入的過程中變得受損的附加風險。

技術實現要素：

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或者可從描述為明顯的，或者可通過本發明的實踐學習。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了一種用於燃氣渦輪發動機的動力齒輪箱的行星齒輪的軸承。動力齒輪箱包括周轉齒輪布置，其具有至少兩個行星軸承。渦扇發動機的lp軸向動力齒輪箱提供旋轉輸入，並且來自動力齒輪箱的輸出提供成使渦扇發動機的風扇軸旋轉。在一個示例性行星實施例中，各個行星齒輪具有包括齒輪齒表面的外環，該齒輪齒表面與太陽齒輪輸入和靜止環形齒輪嚙合，以將減小轉速的輸出給予行星齒輪的託架。在另一個示例性星形實施例中，各個行星齒輪具有包括齒輪齒表面的外環，該齒輪齒表面與太陽齒輪輸入嚙合，同時託架保持靜止來將減小轉速的輸出給予環形齒輪。在又一個第三實施例中，各個行星齒輪具有包括齒輪齒表面的外環，該齒輪齒表面與環形齒輪輸入嚙合，同時太陽齒輪保持靜止來將減小轉速的輸出給予託架。

各個行星軸承的內環的圓柱形內表面不可旋轉地連接於一對支承插頭的圓柱形外表面，該對支承插頭固定於周轉齒輪布置的託架。內環限定具有虛擬中心旋轉軸線的大體圓柱形形狀。內環限定前端和設置成與前端沿軸向間隔開的後端。內環具有內表面，其限定具有前開口和設置成與前開口沿軸向間隔開的後開口的中空內腔。內環的前開口由前環形表面限定，該前環形表面向內面朝虛擬中心旋轉軸線並且具有較大直徑區段和較小直徑區段，較小直徑區段設置成比較大直徑區段更接近虛擬中心旋轉軸線的中點。

內環的後開口由後內環形表面限定，該後內環形表面向內面朝虛擬中心旋轉軸線並且具有較大直徑區段和較小直徑區段，較小直徑區段設置成比較大直徑區段更接近虛擬中心旋轉軸線的中點。內環限定向外背對虛擬中心旋轉軸線的外表面，內環的外表面限定至少一個軌道，各個軌道構造成將相應多個可旋轉的部件在其中收納並且可旋轉地引導，各個可旋轉的部件能夠相對於內環的相應軌道的外表面自由地旋轉。

如上文提到的，除內環外，行星齒輪箱包括前支承插頭和後支承插頭。前支承插頭構造成固定於託架和內環的前開口。前支承插頭限定繞著虛擬中心軸線的大體圓柱形形狀，並且具有前端和設置成與前端沿軸向分開的後端。前支承插頭的後端限定外表面，其與虛擬中心軸線沿徑向等距，並且構造成收納在內環的前開口內。前支承插頭的前端限定外表面，其與虛擬中心軸線沿徑向等距，並且具有大於前支承插頭的後端的外表面的直徑。

類似地，後支承插頭構造成固定於託架和內環的後開口。後支承插頭限定繞著虛擬中心軸線的大體圓柱形形狀，並且具有前端和設置成與前端沿軸向分開的後端。後支承插頭的前端限定外表面，其與虛擬中心軸線沿徑向等距，並且構造成收納在內環的後開口內。後支承插頭的後端限定外表面，其與虛擬中心軸線沿徑向等距，並且具有大於後支承插頭的前端的外表面的直徑。

前支承插頭的前端的外表面由壓配合固定於內環的前開口的前環形表面的較大直徑區段。類似地，後支承插頭的後端的外表面由壓配合固定於內環的後開口的後環形表面的較大直徑區段。

在本公開的另一個示例性實施例中，一種燃氣渦輪發動機包括具有至少一個壓縮機的壓縮機區段，以及位於壓縮機區段下遊並且包括至少一個渦輪的渦輪區段。壓縮機區段可包括低壓壓縮機和在低壓壓縮機下遊的高壓壓縮機。渦輪區段包括高壓(hp)渦輪和在hp渦輪下遊的低壓(lp)渦輪。燃氣渦輪發動機還包括將低壓壓縮機經由周轉齒輪布置機械地聯接於低壓渦輪的低壓軸，該周轉齒輪布置包括動力齒輪箱，其包括兩個或更多個行星齒輪，各個行星齒輪由如上文概括描述且在下文中更詳細描述的相應的行星軸承可旋轉地支承。

技術方案1.一種用於連接於周轉齒輪布置的託架的行星齒輪箱，所述周轉齒輪布置包括太陽齒輪和包繞所述行星齒輪箱和所述太陽齒輪的環形齒輪，所述行星齒輪箱包括：

內環，其限定具有虛擬中心旋轉軸線的大體圓柱形形狀，所述內環限定前端和設置成與所述前端沿軸向間隔開的後端，所述虛擬中心旋轉軸線具有沿所述內環的長度設置在中途的中點，所述內環具有內表面，其限定具有前開口和設置成與所述前開口沿軸向間隔開的後開口的中空內腔，

所述內環的前開口由前環形表面限定，所述前環形表面向內面朝所述虛擬中心旋轉軸線並且具有較大直徑區段和較小直徑區段，所述較小直徑區段設置成比所述較大直徑區段更接近所述虛擬中心旋轉軸線的所述中點，

所述內環的後開口由後內環形表面限定，所述後內環形表面向內面朝所述虛擬中心旋轉軸線並且具有較大直徑區段和較小直徑區段，所述較小直徑區段設置成比所述較大直徑區段更接近所述虛擬中心旋轉軸線的所述中點，

所述內環限定向外背對所述虛擬中心旋轉軸線的外表面，所述內環的外表面限定至少一個軌道，各個軌道構造成將相應的多個可旋轉的部件在其中收納和可旋轉地引導，各個可旋轉的部件能夠相對於所述內環的相應軌道的所述外表面自由地旋轉；

前支承插頭，其構造成固定於所述託架和所述內環的所述前開口，所述前支承插頭限定繞著所述虛擬中心軸線的大體圓柱形形狀，所述前支承插頭具有前端和設置成與所述前端沿軸向分開的後端，所述前支承插頭的所述後端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且構造成收納在所述內環的所述前開口內，所述前支承插頭的所述前端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且具有大於所述前支承插頭的所述後端的所述外表面的直徑；以及

後支承插頭，其構造成固定於所述託架和所述內環的所述後開口，所述後支承插頭限定繞著所述虛擬中心軸線的大體圓柱形形狀，所述後支承插頭具有前端和設置成與所述前端沿軸向分開的後端，所述後支承插頭的所述前端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且構造成收納在所述內環的所述後開口內，所述後支承插頭的所述後端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且具有大於所述後支承插頭的所述前端的所述外表面的直徑；

其中所述前支承插頭的所述前端的所述外表面由壓配合固定於所述內環的所述前開口的所述前環形表面的所述較大直徑區段；並且

其中所述後支承插頭的所述後端的所述外表面由壓配合固定於所述內環的所述後開口的所述後環形表面的所述較大直徑區段。

技術方案2.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述內環的所述前開口的所述前環形表面的所述較小直徑區段限定螺紋，並且所述前支承插頭的所述後端的所述外表面限定與所述內環的所述前開口的所述前環形表面的所述較小直徑區段的螺紋匹配的螺紋。

技術方案3.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述內環的所述後開口的所述後環形表面的所述較小直徑區段由螺紋連接附接於所述後支承插頭的所述前端的所述外表面。

技術方案4.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述前支承插頭包括從所述前支承插頭的所述前端的所述外表面沿直徑向延伸的凸緣，所述凸緣設置成與所述內環的所述前端沿軸向間隔開，以在所述凸緣與所述內環的所述前端之間限定構造成收納所述託架的區段的凹口。

技術方案5.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述後支承插頭包括從所述後支承插頭的所述後端的所述外表面沿直徑向延伸的凸緣，所述凸緣設置成與所述內環的所述後端沿軸向間隔開，以在所述凸緣與所述內環的所述後端之間限定構造成收納所述託架的區段的凹口。

技術方案6.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述內環的所述前開口的所述前環形表面的所述較小直徑區段限定至少一個非圓柱形表面，並且所述前支承插頭的所述後端的所述外表面限定至少一個非圓柱形表面，其與所述內環的所述前開口的所述前環形表面的所述較小直徑區段的相應非圓柱形表面匹配，並且由此使所述前支承插頭相對於所述內環不可旋轉。

技術方案7.根據技術方案6所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述非圓柱形表面中的各個限定平的平面。

技術方案8.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述內環的所述後開口的所述後環形表面的所述較小直徑區段限定至少一個非圓柱形表面，並且所述後支承插頭的所述前端的所述外表面限定至少一個非圓柱形表面，其與所述內環的所述後開口的所述後環形表面的所述較小直徑區段的相應非圓柱形表面匹配，並且由此使所述後支承插頭相對於所述內環不可旋轉。

技術方案9.根據技術方案8所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述非圓柱形表面中的各個限定平的平面。

技術方案10.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述前支承插頭的所述前端限定面對所述虛擬中心軸線並且構造用於收納組裝工具的內表面。

技術方案11.根據技術方案10所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述前支承插頭的所述前端的所述內表面限定至少一個非圓柱形表面用於使所述前支承插頭相對於所述組裝工具不可旋轉。

技術方案12.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述後支承插頭的所述後端限定面對所述虛擬中心軸線並且構造用於收納組裝工具的內表面。

技術方案13.根據技術方案12所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述後支承插頭的所述後端的所述內表面限定至少一個非圓柱形表面用於使所述後支承插頭相對於所述組裝工具不可旋轉。

技術方案14.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述後支承插頭限定腹板，其沿直徑向延伸橫跨所述後支承插頭，以使所述後支承插頭除沿軸向限定穿過所述腹板的潤滑劑進料孔外閉合所述內環的後開口。

技術方案15.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述前支承插頭限定腹板，其沿直徑向延伸橫跨所述前支承插頭，以使所述前支承插頭閉合所述內環的前開口。

技術方案16.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，各個可旋轉的部件為滾子。

技術方案17.根據技術方案16所述的行星齒輪箱，其特徵在於，各個可旋轉的部件為圓柱形滾子。

技術方案18.根據技術方案1所述的行星齒輪箱，其特徵在於，各個可旋轉的部件為球形滾珠。

技術方案19.一種燃氣渦輪發動機，其包括：

風扇，其包括多個葉片，所述多個葉片從轂沿徑向延伸，並且能夠繞著在中心限定穿過所述轂的第一旋轉軸線旋轉；

設置在所述風扇下遊的壓縮機；

設置在所述壓縮機下遊的渦輪；

可旋轉的輸入軸，其將所述壓縮機機械地聯接成與所述渦輪一致地旋轉；

周轉齒輪布置，其僅具有單個輸入，並且包括託架、能夠繞著平行於所述第一旋轉軸線的第二旋轉軸線旋轉的太陽齒輪、圍繞所述太陽齒輪沿周向設置的環形齒輪、由所述託架承載並且收納能夠相對於所述託架繞著平行於所述第二旋轉軸線的第三旋轉軸線旋轉的行星齒輪的至少一個行星齒輪箱，其中所述至少一個行星齒輪與所述太陽齒輪和所述環形齒輪兩者嚙合；以及

發動機封殼，其包繞所述風扇、所述壓縮機、所述渦輪和所述周轉齒輪布置，其中所述環形齒輪和所述託架中的一個不可旋轉地聯接於所述發動機封殼；並且

所述行星齒輪箱還包括：

內環，其限定具有虛擬中心旋轉軸線的大體圓柱形形狀，所述內環限定前端和設置成與所述前端沿軸向間隔開的後端，所述虛擬中心旋轉軸線具有沿所述內環的長度設置在中途的中點，所述內環具有內表面，其限定具有前開口和設置成與所述前開口沿軸向間隔開的後開口的中空內腔，

所述內環的前開口由前環形表面限定，所述前環形表面向內面朝所述虛擬中心旋轉軸線並且具有較大直徑區段和較小直徑區段，所述較小直徑區段設置成比所述較大直徑區段更接近所述虛擬中心旋轉軸線的所述中點，

所述內環的後開口由後內環形表面限定，所述後內環形表面向內面朝所述虛擬中心旋轉軸線並且具有較大直徑區段和較小直徑區段，所述較小直徑區段設置成比所述較大直徑區段更接近所述虛擬中心旋轉軸線的所述中點，

所述內環限定向外背對所述虛擬中心旋轉軸線的外表面，所述內環的外表面限定至少一個軌道，各個軌道構造成將相應的多個可旋轉的部件在其中收納和可旋轉地引導，各個可旋轉的部件能夠相對於所述內環的相應軌道的所述外表面自由地旋轉；

前支承插頭，其構造成固定於所述託架和所述內環的所述前開口，所述前支承插頭限定繞著所述虛擬中心軸線的大體圓柱形形狀，所述前支承插頭具有前端和設置成與所述前端沿軸向分開的後端，所述前支承插頭的所述後端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且構造成收納在所述內環的所述前開口內，所述前支承插頭的所述前端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且具有大於所述前支承插頭的所述後端的所述外表面的直徑；以及

後支承插頭，其構造成固定於所述託架和所述內環的所述後開口，所述後支承插頭限定繞著所述虛擬中心軸線的大體圓柱形形狀，所述後支承插頭具有前端和設置成與所述前端沿軸向分開的後端，所述後支承插頭的所述前端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且構造成收納在所述內環的所述後開口內，所述後支承插頭的所述後端限定外表面，其與所述虛擬中心軸線沿徑向等距，並且具有大於所述後支承插頭的所述前端的所述外表面的直徑；

其中所述前支承插頭的所述前端的所述外表面由壓配合固定於所述內環的所述前開口的所述前環形表面的所述較大直徑區段；並且

其中所述後支承插頭的所述後端的所述外表面由壓配合固定於所述內環的所述後開口的所述後環形表面的所述較大直徑區段。

技術方案20.根據技術方案19所述的行星齒輪箱，其特徵在於，所述前支承插頭包括從所述前支承插頭的所述前端的所述外表面沿直徑向延伸的凸緣，所述凸緣設置成與所述內環的所述前端沿軸向間隔開，以在所述凸緣與所述內環的所述前端之間限定收納所述託架的區段的凹口，並且其中至少一個緊固件以使所述前支承插頭相對於所述託架不可旋轉的方式將所述凸緣附接於所述託架。

本發明的這些及其它的特徵、方面和優點將參照以下描述和所附權利要求變得更好理解。併入在本說明書中並且構成本說明書的部分的附圖示出了本發明的實施例，並且連同描述用於闡釋本發明的原理。

附圖說明

包括針對本領域技術人員的其最佳模式的本發明的完整且開放的公開在參照附圖的說明書中闡述，在該附圖中：

圖1為根據本公開的各種實施例的示例性燃氣渦輪發動機的示意性截面視圖。

圖2為圖1的示例性燃氣渦輪發動機的風扇軸與lp軸之間的周轉齒輪布置的四分之一節段的構件的部分透視且部分截面的視圖。

圖3為大體上沿圖2中表示為3-3的視線截取的構件中的一些的示意性截面視圖。

圖4為圖1的示例性燃氣渦輪發動機的風扇軸與lp軸之間的周轉齒輪布置的備選實施例的四分之一節段的構件的部分透視且部分截面的視圖。

圖5為大體上沿圖4中表示為5-5的視線截取的構件中的一些的示意性截面視圖。

圖6為圖1的示例性燃氣渦輪發動機的風扇軸與lp軸之間的周轉齒輪布置的另一個備選實施例的四分之一節段的構件的部分透視且部分截面的視圖。

部件列表

10渦扇噴氣發動機

12縱向或軸向中心線

14風扇區段

16芯部渦輪發動機

18外殼

20入口

22低壓壓縮機

24高壓壓縮機

26燃燒區段

28高壓渦輪

30低壓渦輪

32噴氣排氣區段

34高壓軸/轉軸

36低壓軸/轉軸

38風扇

40葉片

42盤

44促動部件

45風扇軸

46動力變速箱

48機艙

50風扇殼或機艙

52出口導葉

54下遊區段

56旁通空氣流通路

58空氣

60入口

62空氣的第一部分

64空氣的第二部分

66燃燒氣體

68定子導葉

70渦輪轉子葉片

72定子導葉

74渦輪轉子葉片

76風扇噴嘴排氣區段

78熱氣體路徑

80太陽齒輪

81太陽齒輪80的齒輪齒

82託架

84行星軸承的行星齒輪外圈

85行星齒輪84的齒輪齒

86環形齒輪

87環形齒輪86的齒輪齒

88環形齒輪86的中心周向凸緣

89穿過凸緣88的軸向孔

98託架的前壁

91穿過前壁90的開孔

92託架的後壁

93穿過後壁92的開孔

94託架的沿軸向延伸的側壁

96表示用於前插頭200與內環102之間的壓配合的環形界面的虛線和箭頭

97表示用於後插頭300與內環102之間的壓配合的環形界面的虛線和箭頭

100內環102的前端

1001內環102的前端100處的較小直徑區段

1002內環102的前端100處的較大直徑區段

1003內環102的內環102後端的前端100處的較小直徑區段1001的非圓柱形表面

1011內環102的後端101處的較小直徑區段

1012內環102的後端101處的較大直徑區段

102內環

103限定行星齒輪84的外圈的圓柱形內表面

104圓柱形滾子

106內環102的虛擬中心旋轉軸線

107內環102的前滾道

108內環102的導軌

109內環102的後滾道

112內環102的圓柱形內表面

113內環102的圓柱形外表面

114滾子104的圓柱形外表面

116行星軸承的外圈

118滾子罩

119滾子罩118的肩部元件

120滾子罩118的肋元件

125支承銷96的圓柱形內表面

127滾道107中的底切通道

128導軌108的外表面

129滾道109中的底切通道

200前支承插頭

201前支承插頭200的前端

2012前支承插頭200的前端201的外環形表面

2013前支承插頭200的前端201的內表面

202前支承插頭200的後端

2020前插頭200的中心腹板

2021前支承插頭200的後端202的外環形表面

203前支承插頭200的前端201的凸緣

204凸緣203的後表面

205螺紋螺栓

300後支承插頭

301後支承插頭300的前端

3011後支承插頭300的前端301的外環形表面

302後支承插頭300的後端

3022後支承插頭300的後端302的外環形表面

3010後插頭300的中心腹板302中的開口

3020後插頭300的中心腹板

3023後支承插頭300的後端302的內表面

303後支承插頭300的後端302的凸緣

304凸緣303的前表面

305螺紋螺栓。

具體實施方式

現在將詳細參照本發明的本實施例，其一個或更多個實例在附圖中示出。詳細描述使用了數字和字母標號來表示附圖中的特徵。附圖和描述中相似或類似的標號用於表示本發明的相似或類似的部分。如本文中使用的，用語"第一"、"第二"和"第三"可以可互換地使用，以將一個構件與另一個區分開，並且不旨在表示獨立構件的位置或相對重要性。

現在參照附圖，其中同樣的標記遍及附圖指示相同的元件，圖1為根據本公開的示例性實施例的燃氣渦輪發動機的示意性截面視圖。更具體而言，對於圖1的實施例，燃氣渦輪發動機為本文中稱為"渦扇發動機10"的高旁通渦扇噴氣發動機10。如圖1中所示，渦扇發動機10限定軸向方向a(平行於為了參照提供的縱向中心線12延伸)和正交於軸向方向a的徑向方向r。大體上，渦扇10包括風扇區段14和設置在風扇區段14下遊的芯部渦輪發動機16。

繪出的示例性芯部渦輪發動機16大體上包括大致管狀的外殼18，其限定環形入口20。如圖1中示意性所示，外殼18包圍成串流關係的包括增壓器或低壓(lp)壓縮機22(下遊後接高壓(hp)壓縮機24)的壓縮機區段；燃燒區段26；包括高壓(hp)渦輪28(下遊後接低壓(lp)渦輪30)的渦輪區段；以及噴氣排氣噴嘴區段32。高壓(hp)軸或轉軸34將hp渦輪28傳動地連接於hp壓縮機24來使它們一致地旋轉。低壓(lp)軸或轉軸36將lp渦輪30傳動地連接於lp壓縮機22來使它們一致地旋轉。壓縮機區段、燃燒區段26、渦輪區段和噴嘴區段32一起限定芯部空氣流動路徑。

對於圖1中所繪的實施例，風扇區段14包括可變槳距風扇38，其具有以間隔開的方式聯接於盤42的多個風扇葉片40。如圖1中所繪，風扇葉片40從盤42大體上沿徑向方向r向外延伸。各個風扇葉片40能夠依靠風扇葉片40操作性地聯接於適合的促動部件44來關於盤42繞著槳距軸線p旋轉，適合的促動部件44構造成一致地共同改變風扇葉片40的槳距。風扇葉片40、盤42和促動部件44能夠經由風扇軸45繞著縱軸線12一起旋轉，風扇軸45由橫跨動力齒輪箱46的lp軸36供能。動力齒輪箱46包括用於將風扇軸45和因此風扇38關於lp軸36的轉速調整至更有效的風扇轉速的多個齒輪。

仍參照圖1的示例性實施例，盤42由可旋轉的前轂48覆蓋，可旋轉的前轂48空氣動力地定輪廓成促進空氣流穿過多個風扇葉片40。此外，示例性風扇區段14包括環形風扇殼或外機艙50，其沿周向包繞風扇38和/或芯部渦輪發動機16的至少一部分。應當認識到的是，機艙50可構造成由多個沿周向間隔的出口導葉52關於芯部渦輪發動機16支承。作為備選，機艙50還可由結構風扇框架的支柱支承。此外，機艙50的下遊區段54可在芯部渦輪發動機16的外部分之上延伸，以便限定其間的旁通空氣流凹槽56。

在渦扇發動機10的操作期間，一定量的空氣58通過機艙50和/或風扇區段14的相關聯的入口60進入渦扇10。在一定量的空氣58橫穿風扇葉片40時，如由箭頭62指示的空氣58的第一部分引導或發送到旁通空氣流凹槽56中，而如由箭頭64指示的空氣58的第二部分引導或發送到芯部空氣流動路徑的上遊區段中，或更具體是到lp壓縮機22的入口20中。空氣的第一部分62與空氣的第二部分64之間的比率通常稱為旁通比。空氣的第二部分64的壓力接著在其發送穿過高壓(hp)壓縮機24並且到燃燒區段26中時增大，在燃燒區段26中高度加壓的空氣與燃料混合併且焚燒以提供燃燒氣體66。

燃燒氣體66發送到hp渦輪28中並且膨脹穿過hp渦輪28，其中來自燃燒氣體66的熱能和/或動能的一部分經由聯接於外殼18的hp渦輪定子導葉68和聯接於hp軸或轉軸34的hp渦輪轉子葉片70的連續級抽取，因此引起hp軸或轉軸34旋轉，由此支持hp壓縮機24的操作。燃燒氣體66接著發送到lp渦輪30中並且膨脹穿過lp渦輪30，其中熱能和動能的第二部分從燃燒氣體66經由聯接於外殼18的lp渦輪定子導葉72和聯接於lp軸或轉軸36的lp渦輪轉子葉片74的連續級抽取，因此引起lp軸或轉軸36旋轉，由此支持lp壓縮機22的操作和經由動力齒輪箱46的風扇38的旋轉。

燃燒氣體66隨後發送穿過芯部渦輪發動機16的噴氣排氣噴嘴區段32來提供推進推力。同時，空氣的第一部分62的壓力在空氣的第一部分62在其從渦扇10的風扇噴嘴排氣區段76排出之前發送穿過旁通空氣流凹槽56時，顯著地增加，也提供推進推力。hp渦輪28、lp渦輪30和噴氣排氣噴嘴區段32至少部分地限定熱氣體路徑78，用於將燃燒氣體66發送穿過芯部渦輪發動機16。

然而，應當認識到的是，圖1中所繪的示例性渦扇發動機10僅經由實例，並且在其它示例性實施例中，渦扇發動機10可具有任何其它適合的構造。例如，在其它示例性實施例中，風扇38可以以任何其它適合的方式(例如，作為固定槳距風扇)構造，並且還可使用任何其它適合的風扇框架構造支承。此外，還應當認識到的是，在其它示例性實施例中，可使用任何其它適合的lp壓縮機22構造。還應當認識到的是，在又一些示例性實施例中，本公開的方面可併入到任何其它適合的燃氣渦輪發動機中。例如，在其它示例性實施例中，本公開的方面可併入到例如渦輪軸發動機、渦輪螺旋槳發動機、渦輪芯部發動機、渦輪噴氣發動機等中。

圖1中示意性地示出的動力齒輪箱46包括位於中心的太陽齒輪80，其能夠繞著圖1中所示的縱軸線12旋轉。例如，太陽齒輪80的四分之一區段在圖2,4和6中示出。託架包繞太陽齒輪80，其能夠相對於託架旋轉。旋轉地支承太陽齒輪80的軸承從附圖省略，因為用於太陽齒輪80的軸承不是本公開的焦點。託架承載至少一個行星齒輪84，以及合乎需要地，行星齒輪84的環形陣列，其中兩個行星齒輪84的斷面部分在圖2,4和6中可見，其中各個部分以透視圖並且部分以截面視圖給出。在動力齒輪箱46(圖1)的所示實例中，存在四個行星齒輪84，但可使用變化數量的行星齒輪84。太陽齒輪80合乎需要地具有雙螺旋圖案的齒輪齒81。各個行星齒輪84合乎需要地具有構造成與太陽齒輪80的齒輪齒81嚙合的雙螺線圖案的齒輪齒85。

例如，如圖2,4和6中示意性所示，動力齒輪箱46合乎需要地為具有環形齒輪86的周轉齒輪布置，環形齒輪86繞著太陽齒輪80和行星齒輪84沿周向設置。在一個示例性實施例中，包繞太陽齒輪80和行星齒輪84的環形齒輪86通過以附圖中未示出的方式聯接於外殼18而變得靜止，在該特定布置可以以一定數量的常規方式中的任一種執行，其中任一種適合於示出本公開的示例性實施例的目的時。例如，環形齒輪86可經由中心周向凸緣88固定(如通過機械地螺栓連接或焊接)於外殼18，中心周向凸緣88鑽有穿過其的多個軸向孔89，如例如圖2,4和6中所示。在使用周轉齒輪布置的星形構造的備選示例性實施例中，託架聯接於外殼18，並且該聯接的細節也對於本發明的期望方面的說明不是必需的。然而，在兩個實施例中，並且如例如圖2,4和6中示意性所示，環形齒輪86與各個行星齒輪84可旋轉地嚙合，各個行星齒輪84也與太陽齒輪80可旋轉地嚙合，並且因此環形齒輪86也合乎需要地具有構造成與行星齒輪84的齒85嚙合的雙螺旋圖案的齒輪齒87。

太陽齒輪80、行星齒輪84和環形齒輪86共同地構成齒輪系。如例如圖2,4和6中示意性所示，行星齒輪84中的各個與太陽齒輪80和環形齒輪86兩者嚙合。太陽齒輪80、行星齒輪84和環形齒輪86可由鋼合金製成。本文中構想的周轉齒輪布置的一個示例性實施例合乎需要地為行星構造，其僅具有單個輸入和單個輸出，並且環形齒輪86保持靜止。在操作中，太陽齒輪80由輸入轉動，該輸入為lp軸，而承載行星齒輪箱的託架聯接於機械負載，該機械負載為圖1中所示的風扇軸45。在該示例性實施例中，託架以常規方式不可旋轉地聯接於風扇軸45，以使它們在相同速度下一致地旋轉，但該聯接的方式對本公開的理解而言不是關鍵的，並且因此不需要進一步論述。因此，在該示例性實施例中，動力齒輪箱46有效以已知方式將太陽齒輪80的轉速減小至適於聯接於託架的負載(即，風扇軸45的旋轉)的轉速。

在使用周轉齒輪布置的星形構造的備選實施例中，環形齒輪86以常規方式不可旋轉地聯接於風扇軸45，以使它們在相同速度下一致地旋轉。然而，如上文在行星齒輪實施例中提到的，該聯接的方式同樣對理解本公開而言不是關鍵的，並且因此不需要進一步論述。

行星齒輪84中的各個由軸承可旋轉地承載，該軸承由形成行星齒輪箱的部分的託架承載。將描述用於一個行星齒輪84的軸承到託架上的構造和安裝，其中理解了行星齒輪84中的各個同樣地構造和安裝，但是至託架上的不同點。

圖2,4和6中的各個繪出了根據本公開的若干方面構造的動力齒輪箱46的構件的實例。為了示出可旋轉地支承各個行星齒輪的行星軸承的特徵的目的，圖2,4和6中的各個示意性地示出視圖，其部分以透視並且部分以截面給出，並且聚焦於合乎需要地用作圖1中識別的動力齒輪箱46的構件的行星齒輪箱構造的示例性實施例的四分之一區段的行星軸承構件上。動力齒輪箱46為周轉類型，並且具有旋轉中心軸線(其合乎需要地與圖1中所示的縱軸線12重合)，並且包括四個行星齒輪。

如例如圖2,4和6中示意性所示，託架包括前壁90和後壁92，後壁92與前壁90沿軸向間隔開，並且一起形成各個行星齒輪箱的託架的部分。如圖2,4和6中示意性所示，前壁90和後壁92中的各個分別限定穿過其的相應的同軸開孔91和93。如圖2,4和6中示意性所示，託架合乎需要地包括多個側壁94，其在託架的前壁92與後壁92之間沿軸向延伸並且連接前壁90和後壁92。合乎需要地，成對的側壁94設置在分別限定穿過託架的相應前壁90和後壁92的同軸開孔91,93的相對側上。

在用於將行星軸承安裝於動力齒輪箱46的託架的常規布置中，行星軸承的內環的內圓柱形表面將壓配合於支承銷的外圓柱形表面。中空並且大體上圓柱形的常規支承銷需要至行星軸承的內環的該壓配合沿支承銷的外圓柱表面與內環的內圓柱表面之間的界面的大致全部發生。支承銷接著由扳手螺母構造連接於託架。

根據本發明的實施例，如例如圖2,3,4,5和6中所示，各個行星軸承由相應的前支承插頭200和後支承插頭300安裝於託架的相應的前壁90和後壁92。相應的相關各對的前支承插頭200和後支承插頭300替代用於將行星軸承安裝於動力齒輪箱46的託架的常規支承銷。

這些相應的支承銷(前200和後300)中的各個經由限定穿過相應的前壁90和後壁92的相應同軸開孔91和93安裝於託架。如例如圖2,3,4,5和6中所示，前支承插頭200收納在限定穿過託架的前壁90的開孔91中，並且後支承插頭300收納在限定穿過託架的後壁92的開孔93中。各對支承插頭200,300以如下文更完整說明的根據本發明的方式提供成將行星齒輪84的軸承的內環102安裝於託架，並且因此構造成固定於託架。

如例如圖2,3,4,5和6中所示，行星軸承包括內環102。圖2,4和6中的各個為部分為透視圖且部分為截面視圖的內環102的半截面的示意圖。如例如圖3和5中所示，內環102限定前端100和設置成與前端100沿軸向間隔開的後端101。如例如圖2,4和6中所示，內環102限定具有虛擬中心旋轉軸線106的大體上圓柱形形狀，虛擬中心旋轉軸線106具有沿前端100與後端101之間的內環102的長度設置在中途的中點。如例如圖2中所示，內環102限定內表面112，其限定中空內腔，該中空內腔具有設置在前端100處的前開口，以及設置成與前開口沿軸向間隔開並且設置在內環102的後端101處的後開口。

如例如圖2,3,4,5和6中示意性所示，前支承插頭200附接於內環102，並且構造成以便密封內環102的前端100處的前開口。前支承插頭200限定中心腹板2020，其沿直徑向延伸橫跨前支承插頭200，以使前支承插頭200閉合內環102的前開口。類似地，後插頭300附接於內環102，並且構造成以便密封內環102的後端101處的後開口。後支承插頭300限定中心腹板3020，其沿直徑向延伸橫跨後支承插頭300，以使後支承插頭300閉合內環102的後開口。儘管相應中心腹板202,3020的僅一半能夠在圖2,4和6中繪出的截面視圖中看見，但相應中心腹板2020,3020完全延伸橫跨相應的前支承插頭200和後支承插頭300的整個直徑。

如例如圖2,3,4,5和6中示意性所示，潤滑劑進料孔3010沿軸向限定穿過後支承插頭300的中心腹板3020。合乎需要地，限定潤滑劑進料孔3010的表面有螺紋，以收納壓力固定裝置(未示出)。在操作中，油在壓力下以任何適合的方式經由限定穿過後支承插頭300的中心腹板3020的開口3010給送穿過壓力固定裝置，並且因此到中空內環102的中空內腔中。進入由內環102的兩個相對端100,101通過相應的前插頭200和後插頭300的密封形成的該內腔的油在壓力下從內腔流動，並且因此流動穿過內環102穿過油進料孔(未示出)並且沿徑向向外，以便潤滑行星軸承。

合乎需要地，根據本發明，如下文更完整說明並且在圖3和5中示意性識別的，前支承插頭200和後支承插頭300中的各個沿環形界面以壓配合附接於內環102的相應的前端100和後端101，該環形界面沿軸向定向的維度延伸，該軸向定向的維度在分別以96和97表示的虛線和箭頭之間。

如例如圖3和5中所示，內環102的前開口由向內面朝虛擬中心旋轉軸線106的前環形表面限定。內環102的前端100處的該前環形表面包括與較大直徑區段1002毗連的較小直徑區段1001。內環102的前端100處的較小直徑區段1001設置成比內環102的前端100處的前環形表面的較大直徑區段1002更接近虛擬中心旋轉軸線106的中點。

如例如圖2,3,4,5和6中所示，前支承插頭200構造成固定於託架和內環102的前開口。前支承插頭200限定繞著虛擬中心軸線106的大體圓柱形形狀。如例如圖3和5中所示，前支承插頭200具有前端201和設置成與前支承插頭200的前端201沿軸向分開的後端202。前支承插頭200的後端202限定外環形表面2021，其與虛擬中心軸線106沿徑向等距。如例如圖3和5中所示，前支承插頭200的後端202構造成收納在內環102的前開口內。前支承插頭200的前端201限定外環形表面2012，其與虛擬中心軸線106沿徑向等距，並且具有大於前支承插頭200的後端202的外環形表面2021的直徑。

根據本發明，前支承插頭200由前支承插頭200的前端201的外環形表面2021與內環102的前開口的前環形表面的較大直徑區段1002之間的壓配合附接於內環102的前端100。該壓配合界面由軸向定向的維度示意性地識別，該軸向定向的維度分別在圖3和5中的各個中在以96表示的虛線和箭頭之間延伸。因此，前支承插頭200的前端201的外環形表面2021由壓配合不可旋轉地固定於內環102的前開口的前環形表面的較大直徑區段1002。類似地，前支承插頭200由前支承插頭200的前端201的外環形表面2021與限定了限定穿過託架的前壁90的開孔91的環形表面之間的壓配合附接於託架的前壁90，如圖3和5中的各個示意性所示。

如例如圖3和5中所示，內環102的後端101限定後開口，其繼而由向內面朝虛擬中心旋轉軸線106的後環形表面限定。內環102的後端101處的該後環形表面包括與較大直徑區段1012毗連的較小直徑區段1011。內環102的後端101處的較小直徑區段1011設置成比內環102的後端101處的後環形表面的較大直徑區段1012更接近虛擬中心旋轉軸線106的中點。

如例如圖2,3,4,5和6中所示，後支承插頭300構造成固定於託架和內環102的後開口。後支承插頭300限定繞著虛擬中心軸線106的大體圓柱形形狀。如例如圖3和5中所示，後支承插頭300具有前端301和設置成與後支承插頭300的前端301沿軸向分開的後端302。後支承插頭300的後端302限定外環形表面2021，其與虛擬中心軸線106沿徑向等距。如例如圖3和5中所示，後支承插頭300的前端301構造成收納在內環102的後開口內。後支承插頭300的前端301限定外環形表面3011，其與虛擬中心軸線106沿徑向等距，並且具有小於後支承插頭300的後端302的外環形表面3022的直徑。

根據本發明，後支承插頭300由後支承插頭300的後端302的外環形表面3022與內環102的後開口的後環形表面的較大直徑區段1012之間的壓配合附接於內環102的後端101，並且該壓配合界面由軸向定向的維度示意性地識別，該軸向定向的維度分別在圖3和5中的各個中在以97表示的虛線和箭頭之間。因此，後支承插頭300的後端302的外環形表面3022由壓配合不可旋轉地固定於內環102的後開口的後環形表面的較大直徑區段1012。類似地，後支承插頭300由後支承插頭300的後端302的外環形表面3022與限定了限定穿過託架的後壁92的開孔93的環形表面之間的壓配合附接於託架的後壁92，如圖3和5中的各個示意性所示。

在例如圖2和3中示意性繪出的實施例中，內環102的前開口的前環形表面的較小直徑區段1001合乎需要地限定螺紋。以互補方式，前支承插頭200的後端202的外環形表面2021限定與內環102的前開口的前環形表面的較小直徑區段1001的螺紋匹配的螺紋。類似地，內環102的後開口的後環形表面的較小直徑區段1011由螺紋連接附接於後支承插頭300的前端301的外環形表面3011。

在例如圖2和3中示意性繪出的該實施例中，各個相應的支承插頭200或300至內環102的相應開口的附接涉及在加熱內環102的同時降低相應支承插頭200,300的溫度。以該方式，相應外環形表面2012,3022的直徑變得減小，同時內環102的前端100處的相應較大直徑區段1002和內環102的後端101處的較大直徑區段1012變為膨脹，以允許相應前插頭200插入到內環102的相應前開口中，並且允許相應後插頭300插入到內環102的相應後開口中。螺紋連接在各個相應支承插頭200或300與內環102之間產生，以使在相應支承插頭200,300和內環102中的各個的溫度平衡至相同溫度時，則實現由分別在圖3和5中由相應數字96,97識別的示意性表示限定的環形界面處的期望壓配合密封。

由內環102的相應較小直徑區段1001,1011與相應的前支承插頭200和後支承插頭300的相應外環形表面2021,3011之間的這些螺紋連接和/或壓配合連接實現的密封必須足夠緊，以耐受趨於在行星軸承的操作期間在內環102與支承插頭200,300之間產生相對旋轉的預期操作轉矩。由內環102與相應的前支承插頭200和後支承插頭300之間的這些螺紋連接和壓配合連接實現的這些密封還必須足夠緊來耐受適當潤滑行星軸承所需的內腔內的預期油壓。

相應的壓配合也實現，以便防止前支承插頭200與託架的前壁90之間以及後支承插頭300與託架的後壁92之間的相對旋轉。以用於圖2和3中示意性繪出的該實施例的相似方式，組裝的內環102和相應的前支承插頭200和後支承插頭300至動力齒輪箱46的託架的前壁90和後壁92的壓配合附接涉及託架的壁90,92的加熱來使相應開孔91,93的相應直徑擴張，同時冷卻組裝的內環102和支承插頭200,300來減小相應支承插頭200,300的相應外環形表面2012,3022的直徑。這允許相應支承插頭200,300中的各個插入到相應託架壁90,92中的其相應開孔91,93中，並且接著允許所有構件90,92,102,200,300平衡至相同溫度來實現託架壁90,92和組裝的內環102和支承插頭200,300之間的期望壓配合。

在例如圖2和3中示意性繪出的實施例中，將各個相應支承插頭200,300附接於內環102的過程合乎需要地通過構造用於收納組裝工具的各個相應支承插頭200,300來促進。因此，如例如圖2中所示，前支承插頭200的前端201限定面對虛擬中心軸線106的內表面2013。該內表面2013限定凹口，其構造用於不可旋轉地收納組裝工具(未示出)，該組裝工具包括鍵部分，其構造有與由限定前支承插頭200的內表面2013的壁限定的凹口的形狀互補的形狀。因此，如例如圖2中所示，前支承插頭200的前端201的內表面2013限定至少一個非圓柱形表面如平表面，用於使前支承插頭200能夠相對於互補的組裝工具不旋轉。

因此，如例如圖2中所示，後支承插頭300的後端302限定面對虛擬中心軸線106的內表面3023。該內表面3023限定凹口，其構造用於不可旋轉地收納組裝工具(未示出)，該組裝工具包括鍵部分，其構造有與由限定後支承插頭300的內表面3023的壁限定的凹口的形狀互補的形狀。因此，如例如圖2中所示，後支承插頭300的後端302的內表面3023限定至少一個非圓柱形表面如平表面，用於使後支承插頭300能夠相對於互補的組裝工具不旋轉。

替代如例如圖2和3中的實施例中依靠各個相應支承插頭200,300與動力齒輪箱46的託架的相應的壁90,92之間的壓配合連接以便排除託架壁90,92與相應支承插頭200,300之間的相對移動，本發明的備選實施例依靠一個或更多個可有選擇地拆卸的機械緊固件來使支承插頭200,300連接於託架的壁90,92。因此，如例如圖4,5和6中所示，前支承插頭200包括從虛擬中心旋轉軸線106沿直徑向延伸的凸緣203。如例如圖5中示意性所示，凸緣203形成套環，其遠離前支承插頭200的前端201的外環形表面2012延伸。凸緣203設置成沿軸向與內環102的前端100間隔開，以限定凸緣203的後表面204與內環102的前端100之間的凹口。該凹口構造成收納嵌套在該凹口內的託架的前壁90的區段。多個可有選擇地拆卸的機械緊固件如螺紋螺栓205可提供成防止前支承插頭200與託架的前壁90之間的相對旋轉。這些機械緊固件205可擰入螺紋孔中，該螺紋孔限定穿過凸緣203，並且與類似的螺紋盲孔對準，該類似的螺紋盲孔從託架的前壁90的前表面開始延伸到託架的前壁90中。

類似地，如例如圖4,5和6中所示，後支承插頭300包括凸緣303，其從虛擬中心旋轉軸線106沿直徑向延伸。如例如圖5中示意性所示，凸緣303形成套環，其遠離前支承插頭200的前端201的外環形表面3022延伸。凸緣303設置成沿軸向與內環102的後端101間隔開，以限定凸緣303的前表面304與內環102的後端101之間的凹口。該凹口構造成收納嵌套在該凹口內的託架的後壁92的區段。多個可有選擇地拆卸的機械緊固件如螺紋螺栓305可提供成防止後支承插頭300與託架的後壁92之間的相對旋轉。這些機械緊固件305可擰入螺紋孔中，該螺紋孔限定穿過凸緣303，並且與類似的螺紋盲孔對準，該類似的螺紋盲孔從託架的後壁92的後表面開始延伸到託架的後壁92中。

圖6示出了實施例，其使用構造內環102的相應較小直徑區段1001,1011與相應前支承插頭200和後支承插頭300的相應外環形表面2021,3011之間的壓配合連接的又一方式，以便能夠耐受趨於在行星軸承的操作期間產生內環102與支承插頭200,300之間的相對旋轉的預期操作轉矩。內環102的前開口的前環形表面的較小直徑區段1001限定至少一個非圓柱形表面1003。合乎需要地，圖6中所示的構件的另一半部的構造將為本文中所繪出的鏡像，並且因此將為針對較小直徑區段1001提供的第二非圓柱形表面1003。前支承插頭200的後端202的外環形表面2021限定至少一個互補的非圓柱形表面2023，其與內環102的前開口的前環形表面的較小直徑區段1001的相應非圓柱形表面1003匹配，並且由此使前支承插頭200相對於內環102不可旋轉。儘管圖6中僅示出了前支承插頭200，但相同構造同樣可提供至後支承插頭300的構造，並且因此提供至內環102的後開口的後環形表面的較小直徑區段3011。

合乎需要地，行星軸承合乎需要地為內圈引導的，並且形成為單個整體構件。如例如圖3和5中所示，單個構件內環102合乎需要地設置與其內表面112相對的外表面113，外表面113限定至少一個滾子軌道，其限定構成行星軸承的內圈的至少一個滾子滾道107,109。在雙軌道實施例中，限定在內環102中的成對軌道中的各個沿軸向方向與成對軌道中的另一個分開。在雙軌道實施例中，內環102的外表面113限定並排設置並且在軸向方向上沿虛擬中心軸線106與彼此分開的兩個滾子滾道107,109。滾子滾道107,109中的各個作用為雙軌道行星軸承的內圈107,109。如例如圖4中所示，成對軌道中的各個圍繞內環102的外表面沿周向延伸。成對軌道中的各個設置成沿周向方向相對於成對軌道中的另一個軌道平行。

如例如圖3和5中所示，各個相應的軌道由一對導軌108限定，一對導軌108沿平行於虛擬中心軸線106的軸向方向與彼此間隔開，並且圍繞內環102沿周向延伸。如本文中構想的，內環102可包括單個軌道或多個軌道，如，雙軌道內環102或三軌道內環102等。然而，本文中的行星齒輪箱的結構和操作的說明將使用雙軌道內環102的特定實例，因此告知將如何適應附加軌道，或單個軌道將在雙軌道中的一個消除之後保留。

因此，如例如圖3和5中所示，在雙軌道實施例中，內環102的外表面113併入兩對導軌108，其繞著內環102沿周向方向連續地延伸。成對軌道中的各個限定呈滾道107或109形式的表面，其相對於內環102的圓柱形內表面112沿周向且同心地延伸。各對導軌108限定分別沿軸向與彼此間隔開的兩個環形內圈107,109(前滾道107和後滾道109)中的一個。因此，各個軌道包括相應的滾道107,109，其提供接觸多個可旋轉部件如滾子104中的各個的圓柱形外表面114的表面，滾子104可旋轉地設置在內環102的相應的軌道內。具有沿軸向與彼此間隔開的雙滾道107,109的單個內環102的使用提供了成組滾子104之間的良好同心，但也可使用兩個單獨的內環102。內環102的軸向大小合乎需要地尺寸確定為以使內環102不可關於託架的相對且沿軸向間隔開的壁90,92沿軸向移動。

如例如圖3和5中示意性所示，各個導軌108包括外表面128，其圍繞內環102的外表面113沿周向方向連續地延伸，並且從限定在內環102的外表面113中的相應的環形滾道107,109沿徑向向外設置。各個導軌108的外表面128限定內環102的外表面113的最大直徑大小，並且將相應的引導表面提供至各個相應的滾子罩118(下文更完整描述)。

如例如圖2,4和6中所示，行星齒輪84合乎需要地為單件的構件，其形成行星軸承的外圈和齒輪齒表面85兩者。如例如圖3和5中所示，行星軸承的行星齒輪84的圓柱形內表面103接觸並且固持行星軸承的滾子104。因此，行星軸承的外環84的外圓柱表面由齒輪齒表面85限定，齒輪齒表面85構造成與太陽齒輪80的齒輪齒表面81和環形齒輪86的齒輪齒表面87兩者嚙合。合乎需要地，各個圓柱形外環84的齒輪齒表面85圖案確定為具有雙螺旋齒輪齒表面，其中外環84的兩個雙螺旋齒輪齒表面中的每一個的偏置設置成與外環84的兩個雙螺旋齒輪齒表面中的另一個不平行。

如例如圖2,4和6中所示，多個圓柱形滾子104設置在內環102與用作行星軸承的外圈的行星齒輪84的圓柱形內表面103之間。內環102中的成對軌道中的各個構造成在其中收納和可旋轉地引導相應的多個圓柱形滾子104，其關於行星軸承的內滾道107,109和外圈103兩者自由旋轉。圓柱形滾子104可包括已知成分的陶瓷材料，例如，氮化矽(si3n4)。

在例如圖4和6中所示的內圈引導的行星齒輪箱的示例性雙軌道實施例中，兩個單獨的滾子罩118合乎需要地設置在內環102與外環84之間。由於內環102具有並排的雙軌道，故單獨的滾子罩118在雙軌道中的各個之上提供。各個滾子罩118相對於內環102和外環84兩者自由旋轉，但在不同於外環84的轉速的速度下。各個滾子罩118限定設置在內環102的成對軌道中的相應軌道上方的大體上矩形開口的其自身的周向排。

如例如圖3和5中所示，滾子罩118的各個大體上矩形的開口由沿周向方向伸長的一對相對的平行且間隔開的肩部元件119界定。各個滾子罩118的相應腹板元件120設置成在滾子罩118的相對的肩部元件119之間沿軸向延伸。兩個滾子罩118的所有腹板120相同地構造並且確定大小。各個滾子罩118構造有沿周向延伸的肩部元件119和沿軸向延伸的腹板元件120，以在關於內環102的其相應滾道107,109的各個相應軌道中保持該相應軌道中的各對沿周向相鄰的圓柱形滾子104中的各個相應圓柱形滾子104之間沿周向方向的相應分離。

如例如圖3和5中所示，各個滾子罩118的各個相應肩部元件119設置在內環102的相應導軌108上方，具有肩部元件119和導軌108的兩個相應的相對表面之間的緊密空隙。由於行星軸承為內圈引導的，故滾子罩118設計有由罩118的肩部元件119限定的圓柱形周向內表面與內環102的導軌108的圓柱形周向外表面128之間的緊密空隙，並且該緊密空隙合乎需要地為大約0.005到0.050英寸(包括)。

對於繪出的實施例，行星滾子軸承可由任何適合的材料形成。例如，在至少某些示例性實施例中，滾子軸承可由適合的金屬材料形成，如鉻鋼或高碳鉻鋼。作為備選，在其它示例性實施例中，行星滾子軸承可包括由適合的陶瓷材料形成的一個或更多個構件。

具有本文中所述的其行星軸承設備的行星齒輪箱具有優於現有技術的若干優點。以相對的成對前支承插頭200和後支承插頭300替換各個行星軸承的常規支承銷降低了設備的總體重量。消除將常規支承銷附接於託架所需的扳手螺母允許了動力齒輪箱46的較小軸向裝配，動力齒輪箱46的較容易且更可靠的組裝和拆卸，向動力齒輪箱46提供更穩健的設計(由於較低夾持負載)，並且潛在地消除在動力齒輪箱46的一些失敗方案期間將另外存在的機加工表面。

該書面的描述使用實例以公開本發明(包括最佳模式)，並且還使本領域技術人員能夠實踐本發明(包括製造和使用任何裝置或系統並且執行任何併入的方法)。本發明的可專利範圍由權利要求限定，並且可包括本領域技術人員想到的其它實例。如果這些其它實例包括不與權利要求的字面語言不同的結構元件，或者如果這些其它實例包括與權利要求的字面語言無顯著差別的等同結構元件，則這些其它實例意圖在權利要求的範圍內。

儘管描述了本發明的特定實施例，但對本領域技術人員而言將顯而易見的是對其的各種修改可作出，而不脫離本發明的精神和範圍。因此，本發明的優選實施例的前述描述和用於實踐本發明的最佳模式僅出於例示目的而不出於限制目的提供。