CN102016349B - 传动设备和差速传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传动设备(1)，包括叠加式传动装置、尤其是差速传动装置，其中，通过传动设备的两个输入轴(3，20)、借助所述叠加式传动装置能使转矩流汇合。所述输入轴中的第一输入轴(3)驱动一行星轮机构的中央轮、尤其是太阳轮(13)。所述第一输入轴(3)在第一轴向区域中支承在所述叠加式传动装置的回转轮(14，15，16)上，而在第二轴向区域中，通过轴联接装置(7)支承在输入装置上。

Description

传动设备和差速传动装置
技术领域
本发明涉及一种传动设备和差速传动装置。在此，该差速传动装置包括补偿机构，该补偿机构具有行星轮机构，该行星轮机构与机器装置的缓慢运行的(大)功率传动设备中的传动级相连接，其能应用在不同工业领域的工作中。
背景技术
已知在工业驱动设备中使用具有行星齿轮传动级的功率传动设备，但所述功率传动设备使用恒定的传动比。这种功率传动设备应理解为用于100kW以上或甚至1MW以上的驱动设备的传动设备。
发明内容
本发明的目的在于，以廉价方式改进所述传动设备，尤其是提高设备的可靠性/安全性。
该目的通过具有权利要求1的特征的传动设备以及具有权利要求6的特征的差速传动装置来实现。
传动设备的重要特征在于，该传动设备包括叠加式传动装置
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尤其是差速传动装置，其中，通过传动设备的两个输入轴、借助所述叠加式传动装置能使转矩流汇合，
其中，所述输入轴中的第一输入轴驱动一行星轮机构的中央轮、尤其是太阳轮，
其中：所述第一输入轴被自由支承，其中所述第一输入轴
-在第一轴向区域中支承在所述叠加式传动装置的回转轮上，
-在第二轴向区域中，通过轴联接装置支承在输入装置上，尤其是支承在马达——特别是电动机——的输出轴上。
其优点是，实现了补偿机构，通过该补偿机构可导出由公差引起的或由错误定位引起的力。尤其是，传动设备的驱动通过一主驱动装置和一附加驱动装置来实现，由此提高了在驱动装置失效时的可靠性。由驱动装置产生的功率流能借助叠加式传动装置汇合到后面的圆柱齿轮级上。由此，可在输入侧设置一具有补偿机构的差速传动装置，在此可实现可变的高传动比。
本发明的另一优点在于，将功率均匀地分配到各回转轮，即行星件或行星小齿轮。
在根据本发明的另一构型中，叠加式传动装置的至少一个输出轴是单级或多级平行轴传动装置——尤其是圆柱齿轮传动装置——的输入轴，尤其是其中，所述叠加式传动装置和所述平行轴传动装置作为不同的传动级布置在包括这些传动级的传动设备中。其优点是，借助后面的圆柱齿轮传动装置可在传动设备的输出部上提供非常高的转矩。
在根据本发明的另一构型中，所述行星件构造成分级行星件，其中，所述中央轮与所述分级行星件的第一齿级啮合，而一另外的输出侧部件与所述分级行星件的第二齿级啮合。其优点是，可实现较宽范围的传动比。
在根据本发明的另一构型中，所述中央轮设置在第一输入轴的第一轴向区域中并在该第一轴向区域中与该第一输入轴无相对转动地连接或构造成一体。其优点是，该(第一输入)轴可通过中央轮支承，亦即可通过行星件对中央轮的支承来实现，由此可设置用于该轴的第一支承部位。在此，该轴在那里的位置由行星件及其位置以及公差确定。
在根据本发明的另一构型中，第一输入轴在轴联接装置的区域中具有外齿，所述外齿与输入装置的轴的内齿相啮合，尤其是其中，所述内齿构造成凸形(ballig)的。其优点是，借助于轴联接装置实现该轴的第二支承部位。由此可补偿公差，并降低由补偿引起的轴负荷。
在根据本发明的另一构型中，第二输入轴驱动行星架，在该行星架上支承有与所述中央轮和空心轮相啮合的行星件。其优点是，借助行星传动装置可汇合两个驱动装置的功率。在此，第一驱动装置的功率流输送给中央轮，而第二驱动装置的功率流输送给行星架，由此在空心轮的输出侧可取出功率流。
在根据本发明的另一替代构型中，第二输入轴通过联接装置驱动空心轮，行星件与中央轮啮合并且与该空心轮啮合。其优点是，可在行星架上提供叠加式传动装置的输出部，由此可实现另外的传动比。
在根据本发明的另一构型中，第二输入轴具有齿部，该齿部驱动设置在空心轮上的外齿，其中，行星件与中央轮啮合并且与该空心轮的内齿啮合。其优点是，通过另一圆柱齿轮级来驱动空心轮，其中，被驱动的轮是空心轮。由此，甚至可以以一传动比来实施空心轮在输入侧的驱动，由此可使用具有较小转矩的马达。由此，再次在行星架上提供叠加式传动装置的输出。
在根据本发明的另一构型中，在输入轴之一上以可转动方式支承圆柱齿轮，该圆柱齿轮包括在一圆柱齿轮级中，能由叠加式传动装置为该圆柱齿轮级输入功率流。由此有利的是，可非常好地利用结构空间。因为后面的圆柱齿轮级可以还包括一支承在连接在前面的差速传动装置的输入轴上的齿轮。可以说，可通过传动设备在一回路中引导功率流或转矩流，并且免去了附加部件。这一点尤其是对于功率流在输出侧被分配或分动的情况是有利的。
在差速传动装置中有利地使用至少三个传动级。在此重要的是，包括一行星传动级，该行星传动级包括一个、至多两个传动行星级，所述传动行星级连接在马达的输入轴和驱动轴上。一个传动行星级形成具有单行星小齿轮的行星传动机构，而两个传动行星级以epi-hypo(内摆线-外摆线)或epi-epi(内摆线-内摆线)的组合形式形成具有双行星小齿轮的行星传动机构。
在一个或两个传动分支中，每个后面的传动行星级都通过齿轮的圆柱齿轮传动机构形成，这些齿轮固定在齿轮副轴单元(Zahnradvorgelegen)上。
具有单行星小齿轮的行星轮机构的基本元件是：中央轮、行星小齿轮架和具有内齿的冠形轮。三个由圆柱齿轮形成的、具有相同直径的中间行星小齿轮与中央轮和冠形轮啮合。
具有双行星小齿轮的行星轮机构的基本元件是：中央轮、行星小齿轮架和第二中央轮。三个行星小齿轮——数目同样是三个——由直径较大的圆柱齿轮和直径较小的圆柱齿轮构成，在epi-hypo实施形式中第二中央轮的形式为具有内齿的冠形轮，在epi-epi实施形式中第二中央轮具有外齿。
在行星轮机构的驱动元件前或在附加驱动装置的驱动元件前可并入由圆柱齿轮形成的前级。所有的所述圆柱齿轮都构造成具有单重人字齿。
在以可无级调节的转数(Umdrehungen)和输入功率同时通过驱动马达M2和附加驱动装置的驱动马达M3进行驱动时，在被驱动的输出轴上可在很大范围内实现转数和功率的无级变化，并且能实现可无级变化的传动比。补偿机构一方面由中央轮在无轴承的情况下连同驱动轴在轴向支撑在输入轴的端面上的行星小齿轮之间的自由支承形成、另一方面由行星小齿轮架、冠形轮轴、附加驱动装置轴的工作轮的轴支承结构以及由齿轮副轴单元的轴在具有轴向间隙的双列翻转球面轴承(kipptonnenlager)中(的支承结构)构成。
通过本发明，可使用传动比可变、但仍能够引导高功率的差速传动装置。根据本发明的差速传动装置在结构上设计有包括圆柱齿轮的行星传动装置和与其它传动级相联接的联接装置。由此，根据本发明的结构解决方案实现了高度可变的传动比值。
因此，对于传递高功率而言，在工业驱动装置中可使用差速传动装置，其中，可实现高值的传动比，该差速传动装置可用作前侧传动级，即用作输入侧的传动级。在本发明中特别有利的是所述补偿机构以及向传动分支中的分动。
附图说明
现在借助于附图对本发明进行详细描述。在此，
分级行星件也被称为双行星小齿轮，
行星轮也被称为回转轮、行星件或行星小齿轮，
空心轮即为具有内齿的齿轮，也被称为冠形轮，
行星架也被称为行星小齿轮架。
具体实施方式
在差速传动装置的平面图中，以非限制性实施例的形式示出用于传递高功率的、根据本发明的、具有补偿机构的差速传动装置，其中传动设备的盖被打开。
在图1、图4至图9中示出该组件的传动示意图。在此仅示意性示出了具有单重人字齿的齿轮的轴以及滑动轴承。
图1至图4、图10、图11和图12示出具有行星轮机构的差速传动装置，该行星轮机构具有单行星小齿轮，图2是第一解决方案，图3是另一实施形式。
图5、图6和图7示出了具有行星轮机构的差速传动装置的epi-hypo实施形式，该行星轮机构具有双行星小齿轮。图8和图9示出了双行星小齿轮的epi-epi实施形式。
图10、图11和图12示出根据第一实施形式的差速传动装置，该差速传动装置分成两个传动分支38、39。
在图1中在运动学方面示出了具有补偿机构11的功率差速传动装置，该补偿机构具有主部分，即行星轮机构12，该行星轮机构具有行星级10，确切地说该行星轮机构12具有单行星小齿轮14、15、16。整个组件构造成一四级组合体。
行星轮机构12借助传动轴3连接到马达M2的输入轴2，其中，在后面在描述补偿机构时还要对该连接进行描述。
该行星轮机构由单行星小齿轮14、15、16组成，这些单行星小齿轮与具有外齿的中央轮13和具有内齿的冠形轮23持续啮合。在冠形轮23的轴24上固定有一驱动轮29。在一传动分支38中实施的、后面的传动级8由固定在齿轮副轴单元30、31和输出轴6上的齿轮的圆柱齿轮组构成。
行星轮机构12的主要部件包括：同时旋转的中央轮13、行星小齿轮架20(即行星架)和冠形轮23(即空心轮)。行星轮机构12的驱动部分是中央轮13连同驱动马达M2。
该实施形式描述了本发明的原理上的基本构思，该基本构思应用在所有在附图中还要示出的方案中。
第二驱动部分由行星小齿轮架20连同行星小齿轮架20的输出轴21形成，该行星小齿轮架的输出轴与借助联接装置37连接的马达M3一起形成附加驱动装置4。
行星轮机构12的被驱动部分是冠形轮23连同冠形轮23的轴24，驱动轮29固定在该轴上。在传动分支38中，通过齿轮副轴单元30、31的圆柱齿轮传动级8，将功率流传递给具有最后的被驱动轮42的、被驱动的输出轴6。
行星级10和传动级8的全部圆柱齿轮组齿轮在其持续啮合的情况下配备有斜齿。
对于两个驱动马达M2、M3，转数和输入功率可无级变化，由此，在被驱动的输出轴6上在传动比的大小可无级变化的同时实现了可无级变化的希望转数和功率。
补偿机构11对差速传动装置的作用很重要，该补偿机构由下述构件构成。输入轴2与驱动轴3借助轴联接装置7连接，在图1中仅示意性地示出，在另一图2中在结构上具体示出。对于固定在驱动轴3上的中央轮13实现：在无轴承的情况下自由支承中央轮13，这借助于在三个单行星小齿轮14、15、16之间的支承来实现。由此实现负荷均匀地分布在各个行星小齿轮14、15、16上。
作为轴联接装置7，例如可使用齿式联轴器和/或牙嵌式联轴器。在此，齿或牙可相应构造成凸形的，以便尽可能好地导出或补偿力。
补偿机构11的另一部分是行星小齿轮架20的轴21、冠形轮23的轴24和齿轮副轴单元30、31的轴32、33以及输出轴6的支承结构，确切地说是具有轴向运动自由度的滚动支承结构的形式。这可借助于例如图1中未示出的、具有轴向间隙的双列翻转球面轴承来实施。
另外，由于提高了中央轮13的自由支承和整个组件的运动性，另外实现了可靠、单义地确定齿轮的各个啮合中的力的可能性，这一点可基于根据空间组合的接合相关性的理论的计算方法来证实。
图1中的差速传动装置的设计基于马达M2的被驱动的输入轴2与具有马达M3的附加驱动装置4的输入轴5的同轴实施。
对于驱动马达M2和附加驱动装置4的驱动马达M3，转数和输入功率可无级变化，由此实现了借助被驱动的输出轴6在传动比可无级变化的情况下引出的转数和功率的无级变化。输出轴6可用于在一个或另一个输出侧上连接被驱动的机器或连接两个同时被驱动的机器，确切地说是在传动设备1的两侧上连接所述两个同时被驱动的机器。
基于对固定的传动级8的齿轮副轴单元30、31的数量及其在平面中的布置的选择，实现了较高的传动比以及从具有马达M2的输入轴2、可能还包括具有马达M3的附加驱动装置4的同心轴5到带被驱动的机器的输出轴6的所需距离，其中保持传动设备1在较大宽度上造型的可能性，所述传动级具有带单重人字齿即斜齿的圆柱齿轮。
图2示出了具有补偿机构11和行星轮机构12的差速传动装置在一传动分支38中的设计方案，由图3中行星轮机构的详细设计方案的局部图来补充图2，该行星轮机构具有单行星小齿轮14、15、16。
另外，在对图2或图3的说明中，仅提出该实施形式与图1设计的区别。
图2和图3中的行星轮机构12设计有旋转的驱动中央轮13、冠形轮23的附加驱动装置4和被驱动的行星小齿轮架20。
另外，从马达M2的输入轴2侧示出了驱动装置的结构组件，该马达借助于轴联接装置7连接到带有一体式中央轮13的驱动轴3。
图2示出了规划解决方案，图3示出了附加驱动装置4在冠形轮23处的结构解决方案，该解决方案借助于附加驱动装置4的具有工作轮28的输入轴5，该工作轮与冠形轮23的外圆周上的外齿27啮合。
工作轮28与冠形轮23的啮合的外齿27一起形成前级9，该前级在图2中不仅可实现传动比的提高，而且可实现附加驱动装置4的输入轴5与具有两个轴端的输出轴6间的距离的增大。驱动轮29现在固定在行星小齿轮架20的驱动轴21上。
在图3中，差速传动装置的补偿机构11的设计方案的特点是，中央轮13连同驱动轴3在无轴承的情况下在三个行星小齿轮14、15、16之间的自由支承的结构形式。驱动轴3沿轴向支撑在输入轴2的弯曲(bombiert)端面上，同时沿轴向通过在前侧旋拧在输入轴2上的支撑环46固定，参见图3。另外，补偿机构11的组成部分利用双列翻转球面轴承形成轴的整个滚动支承结构。
由图3中的部分结构构型可清楚地看到输入轴2与驱动轴3的轴联接装置7，该轴联接装置设计成接合齿。在图2b中可看到行星小齿轮架20连同行星小齿轮架20的一体轴21的构型，另外可看到具有旋拧并借助销固定的法兰22的、分体式行星小齿轮架20的构型。冠形轮23设计成分体轮，该分体轮的端件25、26在侧面旋拧在该分体轮上并借助销固定。端件25旋转地支承在行星小齿轮架21的轴上，第二端件26支承在行星小齿轮架20的法兰22上。支承借助于双列翻转球面轴承实施。
图4是具有补偿机构11的差速传动装置的运动学示意图，其与图1或图2相比有进一步的变化，该补偿装置具有行星轮机构12，该行星轮机构具有单行星小齿轮14、15、16，其中驱动部分是中央轮13和冠形轮23而被驱动的部分是行星小齿轮架20。
图4中示出了马达M2、M3的布置结构相对于图2的镜像。图4表示出一种用于较低的期望传动比的解决方案。因此，差速传动装置由一个行星级10和仅两个由圆柱齿轮构成的行星级8形成。
一个显著的变化是附加驱动装置4的实施形式，该附加驱动装置被设计成借助附加驱动装置4的轴5直接驱动冠形轮23，该轴借助联接装置37连接到冠形轮23的轴24的管形延长部分。行星小齿轮架20上的单行星小齿轮14、15、16的实施形式的变化在于，行星小齿轮架20上的单行星小齿轮14、15、16的轴支承结构35具有旋转运动性，如图4所示。
图4中的运动学示意图的解决方案使得马达M2的输入轴2和附加驱动装置4的轴5被同轴布置。在传动设备U1的构型中，宽度将不再明显大于其长度。在要求较高传动比的情况下，与图4中的实施形式不同，可以连接一个前级9或者连接一个或多个传动级8。
图5示出具有补偿机构11和行星轮机构12的差速传动装置的运动学示意图。
在对图5的说明中仅提到该实施形式与图1中设计的区别。
行星轮机构借助于两个行星级10来实施，在该实施形式中被称为行星轮机构12，具有双行星小齿轮17、18、19并且组合有epi-hypo。这些双行星小齿轮17、18、19通过具有较大和较小直径的圆柱齿轮构成，这些圆柱齿轮中的较大第一轮与具有外齿的中央轮13啮合，较小第二轮与冠形轮23形式的、具有内齿的第二中央轮34啮合。
具有双行星小齿轮17、18、19的行星轮机构12的驱动部分是中央轮13和行星小齿轮架20，而被驱动的部分由冠形轮23形成。于是，在行星小齿轮架20旋转时，通过齿轮与双行星小齿轮17、18、19的外齿的第一啮合得到满足所谓的外摆线形定律(epizykloidischen Formgesetz)的运动学几何条件。通过齿轮与外齿和内齿的第二啮合满足内摆线形定律(hypozykloidischen Formgesetz)的条件。因此利用缩写名称epi-hypo。
另外，通过中央轮13在三个双行星小齿轮17、18、19之间的自由支承结构以及另外在全部旋转支承结构中通过所使用的双列翻转球面轴承，形成补偿机构，这些双列翻转球面轴承仅表示成其轴向的工作间隙。
图5示出：如何将输入轴2与具有中央轮13的驱动轴3间的较长联接结构用于确定中央轮13在行星小齿轮17、18、19之间的自由支承的结构，所述较长联接结构在无引导的情况下穿过驱动轮29。驱动轮29的这种设置导致冠形轮23在冠形轮轴24上的连接的非常规的结构形式。由于在图5中仅设置一个齿轮副轴单元30和被驱动的轴6，却使传动设备1形成长形的轴向延伸。
通过将例如另外两个传动级8连接在齿轮副轴单元30、31上，利用传动设备1得到六级差速传动装置，该传动设备1在宽度上呈面状。
图6示出具有补偿机构11的差速传动装置的六级实施形式的解决方案，在图7中，该解决方案被补充有附加驱动装置4的替代实施形式。具有双行星小齿轮17、18、19的行星轮机构12具有epi-hypo实施形式。详见对图4的说明。
下面描述其与图1和图5的具体区别。行星轮机构12的驱动部分是具有驱动轴3的中央轮13和第二行星级10的冠形轮23，该冠形轮形成附加驱动装置4的一部分。附加驱动装置4可如图6所示地设计成，借助具有马达M3的驱动轴5，该驱动轴具有工作轮28，该工作轮与冠形轮23的轴24上连接的齿轮啮合。工作轮28与冠形轮23的轴24上连接的齿轮一起形成前级9。
在作为替代方案的、详细的图7中示出与图2、图3类似的实施形式，具有附加驱动装置4的输入轴5，该输入轴具有工作轮28，该工作轮与形成在冠形轮23的外周上的外齿27啮合。工作轮28与冠形轮23的外齿27一起形成前级9。考虑到驱动马达M2和附加驱动装置4的马达M3设置在传动设备1的同一侧，前级9可用于增大它们相互间的距离。
行星轮机构12的被驱动的部分是行星小齿轮架20连同行星小齿轮架20的轴21，驱动轮29固定在该轴上。在此使用连接的齿轮副轴单元30、31来达到所需的高传动比。图6示出总共六个传动级。这些传动级在图6平面中的布置结构用于实现差速传动装置的传动设备1的长形轴向延伸的形式。在该实施形式中也使用了重要的补偿机构11，如上面针对图1、图2、图3所详细描述的那样。
图8以具有补偿机构11的差速传动装置的运动学示图示出一设计方案，其中具有行星轮机构12，该行星轮机构12具有双行星小齿轮17、18、19，具体是epi-epi的实施形式。
在下面的说明中，参照图6来说明相互关系和区别。
三个双行星小齿轮17、18、19与中央轮13啮合并且与第二中央轮34啮合，其中，这两个中央轮都具有外齿，即epi-epi实施形式，详见图5。行星轮机构12的驱动部分是中央轮13和行星小齿轮架20，被驱动的部分是第二中央轮34。在附加驱动装置4的轴5上和行星小齿轮架20的轴21上设置前级9，该前级由传动级8构成，该传动级8提高传动(比)、同时增大具有马达M3的附加驱动装置4的轴5与输出轴6之间的轴向距离。
差速传动装置配备有圆柱齿轮，这些圆柱齿轮仅具有外齿，即不具有在制造方面要求较高的内齿。补偿机构11设计成与图1和图2、图3中的说明一致。
在行星轮机构12的第二中央轮34上固定有驱动轮29，该驱动轮29与第二中央轮23作为一整体单元，该整体单元借助轴承旋转支承在行星小齿轮架20的轴21上。具有传动级8的齿轮副轴单元30、31的轴32、33在图8中的平面设置形成传动设备1在宽度上的造型，其利用可能性已在图1的说明中有所描述。
图9示出具有补偿机构11的差速传动装置，其中，行星轮机构12具有双行星小齿轮17、18、19、设计成epi-epi实施形式并具有驱动中央轮13和附加驱动装置4，该附加驱动装置构造成从马达M3对第二中央轮34进行直接驱动。行星轮机构12的被驱动的部分是行星小齿轮架20。在示意性视图中示出了双行星小齿轮17、18、19的轴36在行星小齿轮架20上的支承结构的解决方案，其如已在图4中描述的那样。
这种四级的实施形式仅借助于具有外齿的齿轮来实现，确切地说是其数量最小。从包括齿轮副轴单元30和带最后的被驱动的轮42的输出轴6的传动级8来看，传动设备1的长形造型是合适的。
在图10中，具有补偿机构11的差速传动装置包括两个传动分支38、39，这些传动分支以规划的实施形式来布置。补偿机构11类似于图2、图3中的补偿机构，在那里也予以了说明。
基本部件包括行星轮机构12、附加驱动装置4的轴5，该行星轮机构12具有单行星小齿轮14、15、16、具有驱动中央轮13和驱动冠形轮23，该附加驱动装置具有工作轮28，该工作轮28与冠形轮23的外齿27啮合，由此形成前级9，如上面在图2和图3中所使用的那样。被驱动的部分是行星小齿轮架20，其中在行星小齿轮架20的轴21上固定有驱动轮29。该驱动轮29在水平面中同时与两个旋转支承在齿轮副轴单元49上的中间齿轮40持续啮合，这些中间齿轮与驱动轮29一起形成用于传动分支38、39的传动分动级57。
在图10中，在第一传动分支38中，固定支承在齿轮副轴单元49的轴53上的中间齿轮40与输出轴44的最后的被驱动的齿轮42啮合，而在第二传动分支39中，有利地旋转支承在附加驱动装置4的轴5上的另一中间齿轮40与固定支承在齿轮副轴单元49的轴54上的中间齿轮41啮合，该齿轮副轴单元与支承在输出轴45上的最后的被驱动的轮43啮合。
这里实现了传动设备1的两个被驱动的输出轴44、45之间的距离的明显增大。基于这种布置结构，在一个传动分支与第二传动分支中以相同的值实现了期望的传动比。
在驱动马达M2、M3的转数和输入功率可无级变化的情况下，在传动比可无级变化的情况下实现了传动分支38、39的输出轴44、45的转数和功率的无级变化。
输出轴44、45可设计有一个或两个轴端，这样便能够在传动设备1的一侧或另一侧上将两个被驱动的机器连接在轴44、45的各一个端部上。
图11和图12中描述了具有补偿机构11的差速传动装置的规划实施形式，其具有两个传动分支38、39，其与图10相比做出了一定的修改。
图11示出具有行星轮机构12的差速传动装置的平面视图的包括传动分支38的部分，而图12示出包括第二传动分支39的其余部分。
根据图11的实施形式的优点在于，两个输出轴44、45之间的距离明显增大。
在中央轮的驱动方面使用前级9，该前级由固定在马达M2的连续支承的输入轴2上的输入轮58、固定地支承在传动分支38的齿轮副轴单元49上的内置轮59和配备有内接合齿的中间轮47组成。
补偿机构11包括中央轮13在行星小齿轮14、15、16之间在无轴承自由支承结构，该中央轮固定在驱动轴3上，该驱动轴借助通过接合齿构成的轴联接装置7与中间轮47接合。驱动轴3沿轴向支撑在前侧旋拧在中间轮47上的接片48上并且沿轴向借助于接片48的轴向固定螺钉60固定。
具有附加驱动装置4的轴5的行星轮机构12的另一实施形式类似于图10的实施形式。
传动分动级57包括驱动轮29，该驱动轮同时啮合两个旋转支承的中间齿轮40，其中一个中间齿轮40在第一传动分支38的齿轮副轴单元49上，而第二中间齿轮40在第二传动分支39中的附加驱动装置4的轴5上。合理的是，在传动分支38中，实施
Figure BPA00001249921300131
中间齿轮41在输入轴2上的旋转支承。另外，在两个传动分支38、39中，齿轮副轴单元50、51、52利用传动级8相连接。
在传动分支38、39中，最后的被驱动的轮42、43也固定设置在输出轴44、45上。输入轴2、齿轮副轴单元49、50、51、52轴53、54、55、56和输出轴44、45也形成补偿机构11的一部分。
通过这种布置结构，在差速传动装置的输入和输出的转数和功率无级变化的情况下，在传动分支38、39中以相同值实现了可无级变化的高传动比。
图11、图12中的布局证明，实现了传动分支38、39的输出轴44、45的明显分离。
马达M2的输出轴2和马达M3的附加驱动装置4的轴5以及输出轴44、45可在两侧形成轴端。这一点有利于，对驱动马达M2、M3进行所需的连接以及将待驱动的机器设置在传动设备1的一侧或另一侧，以及对它们的设置进行不同的改变。
差速传动装置具有补偿机构，该补偿机构具有内置的行星轮机构，该行星轮机构在具有齿轮的工业传动设备的范围内专用于，在转数和功率的输入和输出参数可无级变化的情况下实现高的功率负荷。
这种差速传动装置可用在较重机器结构的机器设备的驱动装置中、冶金工业中以及在出渣转炉(Abstichkonvertern)中，用于大型吊车和/或起重机和类似设备中的升降装置。尤其是也可实现可靠性/安全性的提高。
概括而言，下面对根据本发明的具有补偿机构的差速传动装置的核心发明思想再次进行说明：
具有补偿机构的差速传动装置至少包括三个传动级8，所述三个传动级中的一个传动级或两个传动级是行星级10。行星轮机构12的驱动部分是中央轮13。在具有单行星小齿轮14、15、16的行星轮机构12中，行星小齿轮架20或冠形轮23形成附加驱动装置4的第二部分，在具有双行星小齿轮17、18、19的行星轮机构中，行星小齿轮架20或冠形轮23、可能还有行星小齿轮架20或第二中央轮34形成所述第二部分。
在一个或两个传动分支38、39中，每个后面的传动级8都通过圆柱齿轮与驱动轮29的啮合构成，所述驱动轮29固定在冠形轮23的轴24上或行星小齿轮架20上。
在行星轮机构12的其中一个驱动部分前面可连接一在前的前级9。
补偿机构11主要由中央轮13在无轴承情况下在三个行星小齿轮14、15、16或17、18、19之间的自由支承结构构成，该中央轮13固定在驱动轴3上，该驱动轴3借助接合齿7与输入轴2连接。
在两个驱动马达M2、M3上实现了可无级变化的转数和输入功率，在被驱动的的输出轴6上在传动比可变的情况下实现了转数和功率的无级变化。由此，将功率均匀地分配到各个行星小齿轮14、15、16或17、18、19上。
附图标记清单
1传动设备
2输入轴
3驱动轴
M2(输入轴2的)马达
M3(附加驱动装置4的)马达
4附加驱动装置
5(附加驱动装置4的)轴
6、44、45输出轴
7轴联接装置
8传动级
9前级
10行星级
11补偿机构
12行星轮机构
13中央轮
14、15、16(单重)行星小齿轮
17、18、19(双)行星小齿轮
20行星小齿轮架
21(行星小齿轮架20的)轴
22法兰
23冠形轮
24(冠形轮23的)轴
25、26端件
27(冠形轮23的)外齿
28工作轮
29驱动轮
30、31齿轮副轴单元
32、33(齿轮副轴单元30、31的)轴
34第二冠形轮
35(单行星小齿轮14、15、16的)轴
36(双行星小齿轮17、18、19的)轴
37联接装置
38、39传动分支
40、41中间齿轮
42、43(最后的)被驱动的轮
46支撑环
47中间轮
48接片
49、50、51、52(两个传动分支38、39)的齿轮副轴单元
53、54、55、56(齿轮副轴49、50、51、52)的轴
57分动级
58输入轮
59内置的轮
60固定螺钉

Claims (20)

1.一种传动设备，包括叠加式传动装置，所述叠加式传动装置是差速传动装置，
其中，通过传动设备的两个输入轴、借助所述叠加式传动装置能使转矩流汇合，
其中，所述输入轴中的第一输入轴驱动一行星轮机构的中央轮，所述中央轮是太阳轮，
其特征在于：所述第一输入轴被自由支承，其中所述第一输入轴
-在第一轴向区域中支承在所述叠加式传动装置的回转轮上，
-在第二轴向区域中，通过轴联接装置支承在输入装置上，
所述叠加式传动装置的至少一个输出轴是一单级或多级平行轴传动装置的输入轴，
所述行星轮机构的行星件构造成分级行星件，其中，所述中央轮与所述分级行星件的第一齿级啮合，而一另外的输出侧部件与所述分级行星件的第二齿级啮合。
2.根据权利要求1的传动设备，其特征在于：所述第一输入轴在第二轴向区域中通过轴联接装置支承在马达的输出轴上。
3.根据权利要求2的传动设备，其特征在于：所述马达是电动机。
4.根据权利要求1的传动设备，其特征在于：所述平行轴传动装置是圆柱齿轮传动装置。
5.根据权利要求1的传动设备，其特征在于：所述叠加式传动装置和所述平行轴传动装置作为不同的传动级布置在包括这些传动级的传动设备中。
6.根据权利要求1-5之一的传动设备，其特征在于：所述中央轮设置在第一输入轴的第一轴向区域中并在该第一轴向区域中与该第一输入轴无相对转动地连接或构造成一体；
和/或第一输入轴在轴联接装置的区域中具有外齿，所述外齿与输入装置的轴的内齿相啮合。
7.根据权利要求6的传动设备，其特征在于：所述内齿构造成凸形的。
8.根据权利要求1-5之一的传动设备，其特征在于：第二输入轴驱动行星架，在该行星架上支承有与所述中央轮和空心轮相啮合的行星件；
或者，第二输入轴通过联接装置驱动空心轮，行星件与中央轮啮合并且与该空心轮啮合；
或者，第二输入轴具有齿部，该齿部驱动设置在空心轮上的外齿，其中，行星件与中央轮相啮合并且与空心轮的内齿相啮合。
9.根据权利要求1-5之一的传动设备，其特征在于：在输入轴之一上以能转动方式支承有圆柱齿轮(40)，该圆柱齿轮包括在一圆柱齿轮级中，能由叠加式传动装置为该圆柱齿轮级输入功率流。
10.根据权利要求9的传动设备，其特征在于：所述由叠加式传动装置引导到后面的、包括所述圆柱齿轮级在内的圆柱齿轮传动级的输出侧功率流被分开，在传动设备上提供两个输出轴。
11.一种差速传动装置，该差速传动装置用于根据上述权利要求之一的传动设备，
该差速传动装置具有补偿机构，具有内置的行星轮机构和附加驱动装置，该行星轮机构具有圆柱齿轮，
其特征在于：
所述差速传动装置至少包括三个传动级(8)，即具有行星轮机构(12)，该行星轮机构包括一个、至多两个行星级(10)，设置在驱动轴(3)上，其中，通过一个行星级(10)形成具有单行星小齿轮(14，15，16)的行星轮机构，或者通过两个行星级(10)以内摆线-外摆线或内摆线-内摆线的组合形式形成具有双行星小齿轮(16，17，18)的行星轮机构，而行星轮机构(12)的主要部分是同时旋转的中央轮(13)、行星小齿轮架(20)、以及在具有单行星小齿轮(14，15，16)的行星轮机构(12)的情况中的冠形轮(23)、在具有双行星小齿轮(17，18，19)的行星轮机构(12)的情况中的冠形轮(23)或另一中央轮(34)，其中，第一驱动部分始终是中央轮(13)，第二驱动部分是行星小齿轮架(20)或冠形轮(23)，在那里固定在冠形轮(23)的被驱动的轴(24)上或行星小齿轮架(20)的被驱动的轴(21)上的驱动轮(29)与齿轮副轴单元(30)的齿轮啮合，该齿轮副轴单元利用传动级(8)形成，与具有传动级(8)的一个或多个齿轮副轴单元(30，31)和输出轴(6)的最后的被驱动的齿轮(42)一起形成一传动分支(38)，或者驱动轮(29)与两个中间齿轮(40)在水平面中同时持续啮合，利用所述两个中间齿轮形成用于组合两个传动分支(38，39)的传动分动级(57)，由此，每个传动分支(38，39)都包括具有中间齿轮(40，41)的一个或多个齿轮副轴单元(49)，还包括输入轴(2)和具有中间齿轮(41，40)的附加驱动装置(4)的轴(5)、具有传动级(8)的一个或多个齿轮副轴单元(50，51，52)，这些传动级与输出轴(44，45)的一个或两个最后的被驱动的轮(42，43)啮合，在那里，全部圆柱齿轮都设计有单重斜齿，亦即在利用轴向固定装置形成补偿机构(11)时，该补偿机构由中央轮(13)在无轴承的情况下在三个行星小齿轮(14，15，16；17，18，19)之间的自由支承结构构成，该中央轮固定在借助轴联接装置(7)与输入轴(2)或中间轮(7)连接的驱动轴(3)上，在功率均匀分配到各个行星小齿轮(14，15，16；17，18，19)的情况下，另外，补偿机构(11)包括行星小齿轮架(20)的轴(21)、冠形轮(23)的轴(24)、附加驱动装置(4)的轴(5)、齿轮副轴单元(30，31)的轴(32，33)、还包括齿轮副轴单元(49，50，51，52)的轴(53，54，55，56)和输出轴(6，44，45)，配设有滚动支承结构，该滚动支承结构在单义确定各齿轮啮合中的力的情况下具有轴向的可运动性。
12.根据权利要求11的差速传动装置，其特征在于：所述第二驱动部分还包括附加驱动装置(4)的另一中央轮(34)。
13.根据权利要求11的差速传动装置，其特征在于：前级(9)连接在行星轮机构(12)的驱动部分之一前或附加驱动装置(4)的驱动部分之一前面，在那里，所述前级(9)通过传动级(8)的一个齿轮或两个齿轮构成或者通过包括输入轮(58)、内置轮(59)和中间轮(47)在内的三个或更多齿轮构成，所述输入轮(58)固定在马达的连续支承的输入轴上，所述内置轮(59)固定地支承在传动分支的齿轮副轴单元上，所述中间轮(47)配备有内接合齿。
14.根据权利要求11-13之一的差速传动装置，其特征在于：具有单行星小齿轮(14，15，16)的行星轮机构(12)设计具有一个行星级(10)，所述行星级设置在驱动轴(3)上并始终由三个行星小齿轮(14，15，16)组成，所述三个行星小齿轮由直径相同的、具有单重人字外齿的圆柱齿轮形成并被放置在中央轮(13)与冠形轮(23)之间，以能旋转运动的方式支承在行星小齿轮架(20)上。
15.根据权利要求11-13之一的差速传动装置，其特征在于：具有双行星小齿轮(17，18，19)的行星轮机构(12)设计具有两个行星级(10)，所述行星级设置在驱动轴(3)上并始终由三个行星小齿轮(17，18，19)组成，所述三个行星小齿轮由直径较大和直径较小、具有单重人字外齿的圆柱齿轮形成，所述圆柱齿轮借助所述行星小齿轮(17，18，19)的轴连接在一起，在内摆线-外摆线实施形式中所述行星小齿轮被放置在第一行星级(10)的中央轮(13)与第二行星级(10)的冠形轮(23)之间，在内摆线-内摆线实施形式中所述行星小齿轮被放置在第一行星级(10)的中央轮(13)与第二行星级(10)的具有外齿的另一中央轮(34)之间，在那里，所述双行星小齿轮(17，18，19)以能旋转运动的方式支承在行星小齿轮架(20)上。
16.根据权利要求11-13之一的差速传动装置，其特征在于：在输入轴(2)和附加驱动装置(4)的轴(5)上连接有驱动马达(M2，M3)，所述驱动马达具有能无级变化的转数和输入功率，在一个或两个传动分支(38，39)中，在一个或两个被驱动的输出轴(6，44，45)上连接有一个或两个被驱动的机器，在传动比能无级变化的情况下具有无级变化的转数和功率，其中，在马达(M2，M3)的轴上安装有闭锁制动机构，其中，在输入轴(2)或附加驱动装置(4)的轴(5)被制动后，差速传动装置作为传动设备工作。
17.根据权利要求11-13之一的差速传动装置，其特征在于：在补偿机构(11)中，具有轴向固定装置的轴联接装置(7)通过接合齿或槽连接结构形成，其中驱动轴(3)在轴向上支撑在输入轴(2)的弯曲端面上，同时在轴向上借助旋拧在输入轴(2)上的支撑环(46)固定，或者驱动轴(3)在轴向上支撑在旋拧在中间轮(47)前侧的接片(48)上并且在轴向上借助接片(48)的轴向固定螺钉(60)固定，其中，滚动支承结构形成补偿机构(11)的一部分，所述滚动支承结构具有双列翻转球面轴承，该双列翻转球面轴承具有通过轴承的工作间隙给出的轴向运动性。
18.根据权利要求13的差速传动装置，其特征在于：如果一个输出轴(6)在一个轴端上安装有被驱动的机器以及如果两个传动分支(38，39)的两个输出轴(44，45)在一个输出轴(44)的一个轴端上安装有被驱动的第一机器并且在第二输出轴(45)的一个轴端上安装有第二机器，在分配功率流时，所述中央轮(13)的驱动轴(3)与输入轴(2)和行星轮机构(12)的附加驱动装置(4)的轴(5)同轴布置，或者在使用前级(9)的情况下与附加驱动装置(4)的具有与冠形轮(23)的外齿(27)啮合的工作轮(28)的轴(5)平行布置，其中，被驱动的输出轴(6，44，45)形成一个或两个轴端。
19.根据权利要求11-13之一的差速传动装置，其特征在于：根据具有固定的传动级(8)的齿轮副轴单元(30，31，49，50，51，52)的数量实现较高的传动比，根据这些齿轮副轴单元(30，31，49，50，51，52)在平面中的设置方式，使所述传动设备(1)更多在宽度上形成或者更多在长形的轴向延伸上形成。
20.根据权利要求11-13之一的差速传动装置，其特征在于：行星轮机构(12)的中央轮(13)与驱动轴(3)一起由一个部件形成，与附加驱动装置(4)的具有与冠形轮(23)的外齿(27)啮合的工作轮(28)与附加驱动装置(4)的轴(5)一起由一个部件形成，齿轮副轴单元(30，31，49，50，51，52)的齿轮中的较小的轮与齿轮副轴单元(30，31，49，50，51，52)的轴(32，33，53，54，55，56)一起由一个部件形成；
和/或
行星小齿轮架(20)与行星小齿轮架(20)的轴(21)一起由一个部件构成，其中，行星小齿轮架(20)构造成一分体单元，该分体单元具有旋拧上并且借助销件固定的法兰(22)，其中，冠形轮(23)构造成具有旋拧上的端件(25，26)的分体式单元，在此，所述端件中的第一端件(25)支承在行星小齿轮架(20)上，而所述端件中的第二端件(26)支承在行星小齿轮架(20)的法兰(22)上。
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