行星齒輪的軸承為滾子軸承的一種,直徑方向較薄,軸方向較長。因此,相當于保持器的部分也是軸方向較長,稱為保持架(Cage)。軸的外徑作為內(nèi)輪發(fā)揮作用,行星齒輪的孔作為外輪發(fā)揮作用,因此軸承的構(gòu)成部件只有保持架和作為滾動體的滾柱。這種配件被變速箱廠商叫做Cage And Roller。
6速自動變速箱問世之后,行星齒輪機構(gòu)中部分齒輪的轉(zhuǎn)速變得極高。行星齒輪架的轉(zhuǎn)速有時高達7000rpm以上,行星齒輪的轉(zhuǎn)速有時高達2萬rpm。如果不提高Cage And Roller的Z高轉(zhuǎn)速,變速箱設(shè)計者就無法沿用6速中的減速比分配。
原來,保持架采用從截面圖來看呈波浪形的形狀(圖1)。鋼板為兩端高、中央低的狀態(tài)。實際的立體形狀是中央直徑細、兩端粗。
另外,還將保持架的材質(zhì)由原來的低碳鋼改成了Cr-Mo鋼。由于強度得到提高,將板厚由原產(chǎn)品的0.8mm減到了0.67mm,減薄了20%。由于比原來更輕,受到的離心力減小。
由于剛性提高,離心力減小,即使提高轉(zhuǎn)速也不易毀壞。采用波浪形狀時,以8000rpm轉(zhuǎn)動齒輪架時,保持架會破損。這是因為在離心力作用下,滾柱被擠到保持架上,保持架圓周方向部材與軸方向部材的接口附近出現(xiàn)了裂紋。而采用M形時,齒輪架的轉(zhuǎn)速達到1萬2700rpm也未破損。通過將滾柱從11.3mm加長約5%,增至11.8mm,使壽命延長了14%。
以上為基本尺寸,還可進一步小型化(圖2),F(xiàn)有的Z小型號為滾柱直徑2.5mm、內(nèi)輪直徑11mm。新開發(fā)的型號還可制造各為1.5mm、7mm的產(chǎn)品,有助于變速箱整體實現(xiàn)小型化。
