Getriebe mit innerem und äusserem Zentralrad und in diese Zentralräder eingreifenden Zwischenrädern, mit Gerad- oder Einfachschrägverzahnung der Räder Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit innerem und äusserem Zentralrad und in diese Zentralräder eingreifenden Zwischenrädern, mit Gerad- oder Ein fach-Schrägverzahnung der Räder und mit selbst tätigem Lastausgleich, wobei für alle Räder eine axiale Festlage vorgesehen ist.
Es ist bei Planetenradgetrieben, die unter Ge triebe der vorstehenden Art fallen, mit Gerad- oder Einfachschrägverzahnung üblich und notwendig, den Planetenrädern, das heisst den Zwischenrädern, seit liche Führungslager zu geben. Dieses gilt für gerade verzahnte und in besonderem Masse auch für einfach schrägverzahnte Planetenradgetriebe. Bei letzteren treten nämlich an jedem Planetenrad (Zwischenrad) Kippkräfte auf, welche die Achse des Planetenrades schräg zu stellen suchen.
Die seitlichen Lagerungen können zwar grössere Schrägstellungen der Planeten radachsen verhindern. Kleinere Auswinklungen im Rahmen dessen, was die Lagerspiele zulassen, blei ben jedoch unvermeidlich und beeinträchtigen das Tragbild des Planetenradlagers und der Zahneingriffe. Diese Lagerungen führen ausserdem zu einer be trächtlichen Erhöhung der Lagerreibungsverluste.
Diese verhältnismässig grossen Lagerreibungsverluste schienen bisher bei gerad- oder einfachschrägver- zahnten Stirnräderplanetengetrieben bzw. bei Ge trieben der eingangs genannten Art unvermeidlich. Zu diesem Nachteil trat bei den cinfachschrägver- zahnten Getrieben noch eine Beeinträchtigung der Zahneingriffsverhältnisse.
Es ist bekannt, pfeil- oder doppelschrägverzahnte Planetenradgetriebe derart mit Zahndruckausgleich auszubilden, dass auf die einzelnen Planetenräder keine Kippkräfte mehr wirken und so die seitlichen Führungslager fortfallen, indem ein einziges Rad des Getriebes in axialer Richtung festgelegt ist und so als Führungsrad für die andern Räder dient, deren axiale Lage ausschliesslich durch Verzahnungseingriff festgelegt ist.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die grossen Vorteile der diesem pfeilverzahnten Stirn räderplanetengetrieben eigenen Lagerung und axialen Führung der Planetenräder auch solchen Getrieben der eingangs genannten Art zuteil werden zu lassen, welche nur einfach schräge oder gerade, der Kraft übertragung dienende Zähne aufweisen.
Diese Auf gabe soll erfindungsgemäss dadurch gelöst werden, dass eines der Zahnräder in bezug auf den sein Dreh moment aufnehmenden oder einleitenden Teil axial festgelegt ist, und dass die axiale Lage der übrigen Zahnräder durch Druckringe festgelegt ist, welche fest mit den Rädern verbunden sind und auch etwaige auf die Zwischenräder wirkende Kippmomente auf nehmen.
Es ergibt sich hierbei an jedem einzelnen Rad des Getriebes neben der axialen Halterung ein Aus gleich der Kippkräfte bzw. -momente. Derartige Druckringe sind an sich bei Stirnrädergetrieben mit einseitiger Schraubenverzahnung bekannt. Die mit innerem und äusserem Zentralrad und Zwischen rädern arbeitenden Getriebe, auf die sich die Erfin dung bezieht, weisen jedoch im Vergleich zu der artigen Stirnrädergetrieben mit einseitiger Schrau- benverzahnung besondere Verhältnisse auf.
Vorteilhafterweise ist das äussere Zentralrad so wohl gelenkig mit dem sein Drehmoment aufnehmen den Teil gekuppelt als auch in bezug auf diesen Teil axial festgelegt.
Des weiteren kann das Getriebe dadurch ver bessert werden, dass mindestens eines der Zentral räder in einen die Verzahnung bildenden und einen die Druckringe bildenden Teil unterteilt ist, wobei die Druckringe ihrerseits ebenfalls geteilt ausgebildet sind.
Die Abbildungen zeigen zwei Ausführungsbei spiele der Erfindung. Es stellen dar: Fig. 1 einen Längsschnitt, teilweise in Ansicht, durch ein erfindungsgemässes, als Planetenräder getriebe mit umlaufendem Planetenradträger ausge bildetes Getriebe, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein erfindungs gemäss ausgebildetes Getriebe mit feststehendem Zwischenradträger; diese Art von Getrieben stellt ein sogenanntes Standgetriebe dar.
Fig. 3 und 4 zeigen besondere Ausführungsbei spiele für die Art der Ausbildung des äussern Zen tralrades von erfindungsgemässen Getrieben.
In Fig. 1 ist mit 1 ein umlaufender Planetenrad- träger bezeichnet, der mittels zweier Lager 2 und 3 in einem Gehäuse 4 drehbar gelagert ist. In dem Planetenradträger 1, dessen axiale Lage mittels des Lagers 3 festgelegt ist, sind auf Lagerbolzen 5 Pla netenräder 6 drehbar gelagert, von denen eines teil weise im Schnitt dargestellt ist. Die Planetenräder 6 stehen einerseits im Zahneingriff mit dem innern Zentralrad 7, welches in an sich bekannter Weise ungelagert und mit der Welle 8 mittels einer gelen kigen Kupplung 9 drehfest, aber sonst gelenkig verbunden ist.
Anderseits stehen die Planetenräder 6 im Zahneingriff mit dem äussern Zentralrad 10, welches seinerseits mit dem sein Drehmoment auf nehmenden Teil, in diesem Falle mit dem Gehäuse 4, drehfest aber gelenkig verbunden ist, und zwar im Falle dieses Beispiels mittels einer doppelten Zahn kupplung 11. Auch die gelenkige Kupplung 9 ist hier in an sich bekannter und bewährter Weise als dop pelte Zahnkupplung ausgebildet, welche auch axiale Verschiebungen des innern Zentralrades 7 zulässt. Die Zahnräder dieses Planetenrädergetriebes sind mit einer Einfach-Schrägverzahnung 12 mit einer bei doppelschrägverzahnten Getrieben üblichen Zahn schräge versehen.
Ferner weisen sie eine Reihe von Druckringen auf, die eine im Winkel von 90 zur Achse stehende Verzahnung 13 bilden und somit ein Zahnstangenprofil aufweisen. Bei dem in Fig. 1 dar gestellten Ausführungsbeispiel sind die Planeten räder 6 und das innere Zentralrad 7 einteilig aus gebildet, während das äussere Zentralrad 10 gemäss der Einfach-Schrägverzahnung und den Druckringen geteilt ist, wobei die Schrägverzahnung 14 mit der Schrägverzahnung 12 der Planetenräder 6, während die Druckringverzahnung 15 mit der Ringverzahnung 13 der Planetenräder 6 in Eingriff steht.
Die beiden Hälften des äussern Zentralrades 10 werden nach er folgtem Zusammenbau des Getriebes zu einer Ein heit verbunden.
Gemäss Fig. 2 ist der Zwischenradträger 16 fest mit dem Gehäuse 17 verbunden. In dem Zwischen radträger 16 sind in bekannter Weise die Zwischen räder 18 auf Lagerbolzen 19 drehbar gelagert: Sie stehen einerseits im Zahneingriff mit dem innern Zentralrad 20, anderseits mit dem äussern Zentralrad 21.
Das innere Zentralrad 20 ist in bekannter Weise ungelagert ausgebildet und ist mit dem mit ihm in Verbindung stehenden Teil, in diesem Falle mit der Welle 22, drehfest aber gelenkig verbunden; diese gelenkige Verbindung wird im vorliegenden Beispiel mittels einer doppelten Zahnkupplung 23 bewerk stelligt, welche auch axiale Verschiebungen des innern Zentralrades 20 zulässt. Das äussere Zentralrad 21 ist mit dem sein Drehmoment aufnehmenden Teil, in diesem Falle mit der Welle 24, mittels einer dop pelten Zahnkupplung 56 gelenkig verbunden. Die Welle 24 ist mittels zweier Lager 25 und 26 gelagert, wobei die axiale Lage der Welle 24 mittels des Lagers 25 festgelegt ist.
Die Zahnräder 18, 20 und 21 sind wie im Beispiel nach Fig. 1 mit einer Ein fach-Schrägverzahnung 27 und mit einer Ring verzahnung 28 versehen. Die Einfach-Schrägver- zahnung 27 weist als breitere Radhälfte einen auch sonst bei Pfeilverzahnungen üblichen Schrägungs- winkel auf, während die Ringverzahnung 28 der an dern Radhälfte aus einer Reihe von Ringen besteht, die im Winkel von 90 zur Achse stehen.
Wie im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 sind die Zwischenräder 18 und das innere Zentralrad 20 un geteilt ausgebildet, während das äussere Zentralrad 21 nach den beiden Verzahnungsteilen geteilt aus gebildet, jedoch mittels Schrauben 29 zu einer Ein heit verbunden ist.
Sowohl in dem Beispiel nach Fig. 1 wie in dem nach Fig. 2 sind die Planeten- bzw. Zwischenräder 6 bzw. 18 mit seitlichem Spiel gelagert, so dass sie axiale Einstellbewegungen ausführen können. Die axiale Halterung des Rädersatzes wird in beiden Bei spielen dadurch erreicht, dass die Verbindung des äussern Zentralrades 10 bzw. 21 mit dem sein Dreh moment aufnehmenden Teil 4 bzw. 24 als axial feste Verbindung ausgebildet ist. Zu diesem Zwecke ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ein Zahnkranz 34 fest mit dem Gehäuse 4 verbunden.
Die Zahn kupplung 11 ist mit zwei Zahnkränzen versehen, von denen der eine in die Zähne eines Kupplungszahn kranzes eingreift, der auf dem die Schrägverzahnung 14 aufweisenden Radteil vorgesehen ist, während der andere in die Zähne des Kupplungszahnkranzes 34 greift. Federringe 30, 31, 32, 33, die in entspre chende Nuten der Kupplungszahnkränze der Zahn kupplung 11 eingreifen, legen die axiale Lage des mit der Verzahnung 14 versehenen Radteils und damit des äussern Zentralrades 10 und der Räder 6 und 7 fest.
In entsprechender Weise ist bei der Ausführungs form nach Fig. 2 die Welle 24 mit einer Scheibe 35 versehen, deren Aussenumfang einen Kupplungszahn kranz 36 besitzt. Das äussere Zentralrad 21 wie derum, und zwar im Ausführungsbeispiel der Teil mit der Schrägverzahnung, ist mit einem Kupplungs zahnkranz 37 versehen. Die beiden Zahnkupplungs- kränze der Zahnkupplung 56 greifen einerseits in den Zahnkranz 36 und anderseits in den Zahnkranz 37 ein, wobei wiederum die axiale Lage des äussern Zentralrades 21 mittels Federringen 38, 39, 40, 41 festgelegt ist.
Natürlich kann die axiale Halterung des Rädersatzes auch von einem der übrigen Teile desselben erfolgen, beispielsweise vom innern Zen tralrad 7 bzw. 20, oder von einem der Planeten bzw. Zwischenräder 6 bzw. 18 aus.
Die Fig. 3 zeigt im einzelnen die Ausbildung des äussern Zentralrades nach Fig. 1 bzw. 2 und insbe sondere die Verbindung der beiden Radteile. Wäh rend das Radteil 53 in bekannter Weise ausgebildet ist, ist das andere Radteil 42, 43 in der Längsebene, wie bei 54 angedeutet, geteilt ausgebildet, und wird sowohl vom Radteil 53 her mit einem Zentrierbund 44 wie auch von einem Ring 45 her mit einem Zentrierbund 46 umfasst; das Ganze wird mittels Schrauben 47 zusammengehalten. Diese Art der Tei lung der einen, mit der Ringverzahnung versehenen Radhälfte gestattet, das Getriebe in einfacher Weise zusammenzubauen. Der besseren Anschaulichkeit wegen ist ein Zwischenrad 55 mit eingezeichnet.
Eine andere Ausbildungsmöglichkeit der Rad teilung ist in Fig. 4 dargestellt. Auch hier besteht das äussere Zentralrad aus zwei Teilen 48 und 49, welche unmittelbar mittels Schrauben 50 verschraubt sind und den Zahnring 51 des Zwischenrades 52 von beiden Seiten umfassen. Hierbei ist die Ver zahnung des Aussenradteils 48 über die ganze Breite des Rades durchgeführt, so dass die Zähne mit ihren seitlichen Brustflächen am Zahnring 51 anliegen. In diesem Falle ist also eine die Montage des Ge triebes ermöglichende Teilung in der Querebene vorgesehen. Diese Ausbildung ist besonders dann zweckmässig, wenn die Ringverzahnung eingängig ausgebildet wird, wie hier dargestellt.
Auch eignet sich diese hier gezeigte Art der Teilung für den Fall, dass man, was aus Montagegründen der Fall sein kann, das innere Zentralrad geteilt ausführen will. In diesem Fall wird zweckrnässigerweise am innern Zentralrad, in Richtung des Kraftflusses ge sehen, die Ringverzahnung zuletzt kommen.
Auf den Abbildungen sind Getriebe mit Einfach- Schräg- und Ringverzahnung dargestellt, bei denen die Zähne der Ringverzahnung im Winkel von 90 zur Achse stehen. Dabei kann gleichzeitig die andere Verzahnung im Winkel von 0 zur Achse stehen, also als Geradverzahnung ausgebildet sein. Solch eine Ausbildung der Erfindung kann z. B. dann von Vorteil sein, wenn z. B. von der Innenrad seite her ein Axialschub auf das Gehäuse (im Falle der Anordnung nach Fig. 1) übertragen werden soll, ohne Benutzung von Längs- oder Drucklagern.
Die beschriebene Ausbildung desjenigen Rad teils, welches die Ringverzahnung aufweist, bringt dadurch, dass deren Ringzähne im Winkel von 90 zur Achse stehen, den Vorteil, dass ihr Zahnprofil als Zahnstangenprofil dargestellt werden kann. Das bedeutet, dass diese Verzahnung im Drehverfahren, beispielsweise mittels eines Kammstahls, erzeugt wer den kann, was eine wesentliche Verbilligung der Her stellung bedeutet, weil weder teure, Spezialmaschi nen noch aufwändige Verzahnungswerkzeuge dafür benötigt werden.