CH618777A5

CH618777A5 - Planetary transmission, in particular for driving a plurality of closely spaced rolls

Info

Publication number: CH618777A5
Application number: CH337377A
Authority: CH
Inventors: Curt Kroenert
Original assignee: Thyssen Industrie
Priority date: 1976-04-29
Filing date: 1977-03-17
Publication date: 1980-08-15
Also published as: FR2349770B1; JPS5532939B2; FR2349770A1; DE2618882A1; IT1079599B; JPS52151465A; GB1523253A; DE2618882C2

Description

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese aufwendigen Massnahmen zu vermeiden und ein Getriebe zu schaffen, welches möglichst geringe Abmessungen in radialer Richtung, insbesondere einen geringen Aussendurchmesser aufweist. The object of the invention is to avoid these complex measures and to create a gear which has the smallest possible dimensions in the radial direction, in particular a small outside diameter.

Die Erfindung geht dabei aus von einem Planetengetriebe, bei dem der Antrieb durch das innere Zentralrad und der Abtrieb durch den Planetenträger erfolgt, wobei das innere Zentralrad doppeltschräg verzahnt und radial und axial frei beweglich mit der Antriebswelle verbunden ist. The invention is based on a planetary gear, in which the drive is carried out by the inner central wheel and the output by the planet carrier, the inner central wheel having double helical teeth and being radially and axially freely connected to the drive shaft.

Die Erfindung besteht darin, dass das innere Zentralrad zwei parallel zueinander angeordnete Planetensätze mit entgegengesetzt gerichteter Schrägverzahnung antreibt, deren Planetenträger untereinander und mit der Abtriebswelle durch Doppelgelenkkupplungen verbunden sind. The invention consists in the fact that the inner central wheel drives two planetary gears arranged parallel to one another with oppositely directed helical gearing, the planet carriers of which are connected to one another and to the output shaft by means of double-jointed couplings.

Eine besondere Ausführungsform besteht darin, dass die Doppelgelenkkupplungen Zahnkupplungen sind. A special embodiment is that the double joint couplings are toothed couplings.

Weiter besteht eine Ausführungsform darin, dass die Planetenräder auf Wälzlagern gelagert sind. Another embodiment is that the planet gears are mounted on roller bearings.

Pfeilverzahnte Planetengetriebe mit Lastausgleich, die einen gelagerten Planetenträger besitzen, sind bekannt, z. B. durch die DT-PS 814 981 und die DT-PS 1132 772. Diese Getriebe sind in der Hauptsache für den Antrieb schnelllaufender Maschinen mit grossen Antriebsleistungen geeignet. Ihre Planetenräder sind aufgrund der hohen Drehzahl auf Gleitlagern gelagert, da dabei eine hydrodynamische Schmierung möglich ist. Arrow-toothed planetary gears with load balancing, which have a mounted planet carrier, are known, for. B. by DT-PS 814 981 and DT-PS 1132 772. These gears are mainly suitable for driving high-speed machines with large drive powers. Due to the high speed, their planet gears are mounted on plain bearings, since hydrodynamic lubrication is possible.

Diese Getriebe bauen, bedingt durch die Lagerung des Planetenträgers im Gehäuse, sehr lang. Ausserdem besitzen sie meist einen aufwendigen Lastausgleich am äusseren Zentralrad, der den Aussendurchmesser des Getriebes wesentlich vergrössert. Due to the mounting of the planet carrier in the housing, these gears are built very long. In addition, they usually have a complex load balancer on the outer central wheel, which significantly increases the outer diameter of the gearbox.

Auch pfeilverzahnte Planetengetriebe mit Lastausgleich, bei denen das innere Zentralrad mit der Antriebswelle und der Planetenträger mit der Abtriebswelle radial-, axial- und winkelbeweglich verbunden sind, sind bereits bekannt, z. B. durch die DT-PS 1173 305. Auch hier handelt es sich um schnellaufende Getriebe, welche die Anwendung von Gleitlagern bei den Planetenrädern gestatten. Diese Bauweise führt bereits zu einem verhältnismässig kleinen Getriebeaussen-durchmesser. Arrow-toothed planetary gears with load balancing, in which the inner central wheel with the drive shaft and the planet carrier with the output shaft are radially, axially and angularly movable, are already known, for. B. by the DT-PS 1173 305. Here, too, it is a high-speed gearbox, which allow the use of plain bearings on the planet gears. This design already leads to a relatively small outer diameter of the gearbox.

Bei langsam laufenden bekannten Planetengetriehen dieser Art fehlen die Voraussetzungen für eine hydrodynamische Schmierung, wobei es sich noch erschwerend auswirkt, With slow-running known planetary gears of this type, the conditions for hydrodynamic lubrication are lacking, although this has an aggravating effect

dass die Planetenachsen, bedingt durch den notwendigen Bearbeitungsspalt zwischen den beiden Verzahnungsseiten, sehr lang und dünn ausfallen. that the planet axes are very long and thin due to the necessary machining gap between the two gear sides.

Für die Anordnung von Wälzlagern fehlt es an genügendem Bauraum innerhalb der Planetenräder. Auch würden die Durchbiegungen der Planetenachsen unzulässig gross sein; bei Anordnung von mehr als zwei Lagern andererseits könnte die Lagerung nicht mehr statisch bestimmt ausgeführt werden. There is insufficient space within the planet gears for the arrangement of rolling bearings. The deflections of the planet axes would also be impermissibly large; with the arrangement of more than two bearings, on the other hand, the storage could no longer be carried out statically determined.

Werden gemäss der Erfindung hingegen zwei parallele Planetensätze vorgesehen, die in das doppeltschräg verzahnte innere Zentralrad eingreifen, wobei sich die Planetenträger unter Last unabhängig voneinander einstellen können, so ergeben sich in überraschender Weise so günstige Verhältnisse, dass die radialen Abmessungen des Getriebes bei gleichbleibender Zahnpressung bedeutend kleiner gehalten werden können. Durch die Teilung der Planetenräder in zwei schrägverzahnte Hälften ist es nämlich möglich, deren Achsen zu verkürzen und damit die Durchbiegungen zu verringern. Damit können die Durchmesser der Achsen verkleinert werden, wodurch gegebenenfalls die Möglichkeit der Anwendung von Wälzlagern gegeben ist. If, however, two parallel planetary gears are provided according to the invention, which engage in the double helically toothed inner central wheel, the planet carriers being able to adjust independently of one another under load, then surprisingly the conditions are so favorable that the radial dimensions of the transmission are significant while the tooth pressure remains the same can be kept smaller. By dividing the planet gears into two helical halves, it is possible to shorten their axes and thus reduce the deflections. This allows the diameter of the axes to be reduced, which may give the option of using roller bearings.

Im ganzen gesehen kann aufgrund der erfindungsgemäs-sen Anordnung von zwei parallelen Planetensätzen bei gleichbleibender Zahnpressung nach der abgewandelten Hertz'-schen Formel f V/Md(i+1) Seen as a whole, due to the arrangement according to the invention of two parallel planetary sets with constant tooth pressure according to the modified Hertzian formula f V / Md (i + 1)

F doi V B-i der Durchmesser des Getriebes um |/2 kleiner gehalten werden als der eines mit Gerad- oder Schrägverzahnung versehenen Planetengetriebe mit einteiligem Planetensatz, wobei ein festes Verhältnis von Durchmesser zur Breite des inneren Zentralrades beibehalten wird. F doi V B-i the diameter of the gear is kept smaller by | / 2 than that of a planetary gear provided with straight or helical teeth with a one-piece planetary gear set, whereby a fixed ratio of diameter to width of the inner central wheel is maintained.

In der Formel bedeuten: In the formula:

p = spezifische Pressung f = Konstante = 21,4 p = specific pressure f = constant = 21.4

doi = Durchmesser des inneren Zentralrades doi = diameter of the inner central wheel

Md = Drehmoment i = innere Getriebeübersetzung (Planetenrad/inneres Md = torque i = internal gear ratio (planet gear / internal

Zentralbad) Central bath)

B = Zahnbreite des inneren Zentralrades B = tooth width of the inner central wheel

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt das Getriebe in schematischer Darstellung, wobei A die Antriebsseite (Motor oder Vorschaltgetriebe), und B die Abtriebsseite (Walze) ist. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. It shows the transmission in a schematic representation, where A is the drive side (motor or primary transmission) and B is the output side (roller).

Es bezeichnet 1 die Antriebswelle, welche über eine Doppel-Zahnkupplung 2 das ungelagerte innere Zentralrad 3, bestehend aus den beiden doppeltschräg verzahnten Teilen 3a und 3b antreibt. It designates 1 the drive shaft, which drives the unsupported inner central wheel 3, consisting of the two double-helically toothed parts 3a and 3b, via a double tooth coupling 2.

In die Verzahnungen 3a und 3b greifen zwei Planetensätze mit den schräg verzahnten Planetenrädern 4a und 4b ein. Die Planetenträger 5a und 5b sind untereinander durch eine Doppelzahnkupplung 6 verbunden; der rechte Planetenträger 5b ist ebenfalls durch eine Doppelzahnkupplung 8 mit der Antriebswelle 7 (Antriebszapfen der Walze) verbunden, die in den Wälzlagern 13 gelagert ist. Two planetary gears with the helically toothed planet gears 4a and 4b engage in the toothings 3a and 3b. The planet carriers 5a and 5b are connected to one another by a double tooth coupling 6; the right-hand planet carrier 5b is also connected by a double-tooth clutch 8 to the drive shaft 7 (drive journal of the roller), which is mounted in the roller bearings 13.

5 5

10 10th

IS IS

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

618777 618777

Die Planetenräder 4a und 4b sind durch Kugellager 9 auf ihren Achsen gelagert. 10 sind die äusseren Zentralräder, die mit dem Getriebegehäuse 11 fest verbunden sind und das Reaktionsmoment aufnehmen. Das Getriebegehäuse ist mit einer Drehmomentstützte 12 verbunden. Es kann auch über eine Laterne mit dem Maschinenrahmen verschraubt sein. The planet gears 4a and 4b are supported on their axes by ball bearings 9. 10 are the outer central wheels, which are firmly connected to the transmission housing 11 and absorb the reaction torque. The gear housing is connected to a torque support 12. It can also be screwed to the machine frame via a lantern.

Wichtig ist, dass durch die Doppelschrägverzahnung des ungelagerten, axial freiverschieblichen inneren Zentralrades 3 das Drehmoment gleichmässig auf die beiden parallel zueinander angeordneten Planetensätze verteilt wird, wobei der Lastausgleich innerhalb der beiden Planetensätze dadurch be-5 wirkt wird, dass sich jeder Planetenträger 5a, 5b mit den Rädern 4a, 4b unter Last unabhängig voneinander radial frei einstellen kann. It is important that the double helical toothing of the unsupported, axially freely displaceable inner central wheel 3 distributes the torque evenly over the two planetary gear sets arranged parallel to one another, the load balancing within the two planetary gear sets being effected by each planet carrier 5a, 5b can set the wheels 4a, 4b radially independently of one another under load.

M M

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

618 777

1. Planetary gear, in particular for the drive of several rollers with a small center distance, in which the drive is carried out by the inner central wheel and the output by the planet carrier, the inner central wheel having double helical teeth and radially and axially freely connected to the drive shaft (1) characterized in that the inner central wheel (3) drives two planetary gears arranged parallel to one another with oppositely directed helical gears, the planet carriers (5a, 5b) of which are connected to one another and to the output shaft (7) by means of double articulated couplings (6, 8).

2. Planetary gear according to claim 1, characterized in that the double joint couplings (6, 8) are toothed couplings.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Planetary gear according to claim 1 and 2, characterized in that the planet gears (4a, 4b) are mounted on roller bearings.

In systems in which several relatively close working facilities must be driven by separate motors, e.g. B. in rolling mills, calendering machines, bending machines or the like, it is often difficult or impossible to accommodate the gears or at least their output stages next to one another because of the small center distance of the working devices (rollers), so that it is necessary to arrange them axially offset from one another and the axial distance to the rollers in a complex and space-consuming manner, for. B. to be bridged by cardan shafts or plate spindles. These are mostly gearboxes that run relatively slowly.