CN103814238B - 行星传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种行星传动装置（20），其具有至少一个第一组与中轴线（9）径向间隔开地设置的第一行星轮（21），所述第一行星轮与可绕所述中轴线（9）旋转的第一太阳轮（23）形成齿啮合；所述行星传动装置还具有至少一个第二组与所述中轴线（9）径向间隔开地设置的第二行星轮（22、57），所述第二行星轮（22）与可绕所述中轴线（9）旋转的第二太阳轮（24）形成齿啮合。

Description

行星传动装置
技术领域
本发明涉及一种行星传动装置，其具有至少一个第一组与中轴线径向间隔开地设置的第一行星轮，所述第一行星轮与可绕所述中轴线旋转的第一太阳轮形成齿啮合；所述行星传动装置还具有至少一个第二组与所述中轴线径向间隔开地设置的第二行星轮，所述第二行星轮与可绕所述中轴线旋转的第二太阳轮形成齿啮合。
背景技术
DE 10 2008 056 622 A1描述了一种用于将转矩通过差速器分配到第一驱动轴和第二驱动轴的分动器。转矩的分配可以在该分动器中通过辅助传动装置总成和可调节的制动器影响。为此，该分动器具有行星传动装置，所述行星传动装置由两个相互耦合并且可通过制动器调节的所谓的控制传动装置组成。
行星传动装置经由其两个轴与一个行星级耦合并且由一个行星架、一组第一行星轮、一组第二行星轮、一个空心轮并且由第一太阳轮和第二太阳轮形成。每个被称为长行星轮的第一行星轮分别位于第一行星销上，所述第一行星销分别固定在行星架上。每个被称为短行星轮的第二行星轮分别位于第二行星销上，所述第二行星销也分别固定在行星架上。每个长行星轮与分别一个短行星轮并且与第一太阳轮形成齿啮合。每个短行星轮与第二太阳轮形成齿啮合。太阳轮与可调节的制动器连接。
所述行星轮与太阳轮斜啮合。相应地在传递转矩时在齿啮合中除了齿力的切向和径向分量之外也出现轴向分量，所述轴向分量通过周围结构接收。通常太阳轮对抗该力轴向支撑在摩擦面上。所述摩擦消耗能量，所述能量在差速器中基于一定的自锁是期望的，然而在控制传动装置中是不期望的。这样的布置结构应该是轻便的并且由于内部摩擦而具有小的能量损耗。
发明内容
本发明的任务在于提供一种轻便的行星传动装置。
按照本发明，具有至少两个相互同轴设置的太阳轮的行星传动装置的太阳轮之一借助于至少一个角接触球轴承可绕中轴线旋转地支承在行星传动装置中。角接触球轴承如此设置，使得来自斜啮合的行星轮与太阳轮的齿力的轴向分量通过角接触球轴承接收并且被进一步传递到周围结构。角接触球轴承相对于轴向轴承与径向轴承的组合——通过该径向轴承可以支撑太阳轮——对结构空间要求比较小并且可以相比于径向深槽球轴承接收更多的轴向力。
径向球轴承基本上可承受径向载荷。穿过球与外滚道以及内滚道的接触点以及穿过球轴承的球的相应的球中心的接触线因此位于一个径向平面中，所述径向平面垂直地由球轴承的旋转轴线穿过。轴向球轴承基本上可承受径向载荷。穿过球与两个滚道的接触点以及穿过球轴承的相应的球中心的接触线轴向地平行于轴向球轴承的旋转轴线。在角接触球轴承中，穿过相应的球与外滚道的接触点和与内滚道的接触点以及穿过相应的球的球中心的接触线与径向平面并且与旋转平面倾斜。称为接触角的角优选在20°与45°之间，相应的接触线和径向平面或者接触线与旋转轴线相互成所述角。由此可以通过角接触球轴承不仅接收大的轴向力而且接收大的径向力。
在本领域中，认为角接触球轴承只能彼此成对地安装，因为这些角接触球轴承必须轴向相对夹紧。在此分为X形布置与O形布置。在X形布置中，两个球轴承的接触线与具有角接触球轴承的支承部位之间的共同旋转轴线相交，从相应的角接触球轴承的面向另一角接触球轴承的那一侧。在O形布置中，角接触球轴承的接触线通常在左侧或在右侧在背对另一角接触球轴承的侧上与共同的旋转轴线相交。在根据本发明的布置中，行星传动装置或差速器的轴向定向的中轴线同时是太阳轮和角接触球轴承的旋转轴线。
本发明的一种设计方案设定，所述太阳轮中的每个分别利用一个角接触球轴承可旋转地支承。该角接触球轴承按照本发明在行星传动装置的静止运行中不相互轴向预加载。由与第一行星轮齿啮合引起的轴向分量仅仅在载荷运行中如此作用在太阳轮上，使得该太阳轮预加载角接触球轴承，因为施加太阳轮上的轴向力分量沿与之相反的方向在另一太阳轮上定向。如果驱动行星传动机构，那么相应接近太阳轮的角接触球轴承也轴向支撑在周围结构上。
本发明的一个设计方案设定，要么所述第一行星轮要么所述第二行星轮与所述中轴线径向间隔开地分别可绕一个自身的旋转轴线旋转地由一个行星架承载。本发明的另一设计方案设定，这两个组都由一个共同的行星架承载。所述太阳轮至少之一、优选与长行星轮形成齿啮合的第一太阳轮借助于所述角接触球轴承支承在所述行星架上。
行星传动装置可以具有例如行星架，所述行星架由两个区段形成，所述区段轴向相互间隔并且相互连接。行星轮和太阳轮轴向地设置在这两个区段之间。在这种情况下可以考虑，太阳轮中的每个借助于一个角接触球轴承支承在行星架的区段之一上。齿力的轴向分量相应地被引导到行星架中。
本发明的另一设计方案设定，至少一组行星轮由行星架承载，所述行星架相对于另一连接轴可绕中轴线旋转地支承。与该组形成齿啮合的太阳轮可绕中轴线旋转地支承在连接轴上。该连接轴可以是空心轮或行星传动机构的另一太阳轮，但是替代地也可以是另一行星传动机构的连接轴。
本发明的一种设计方案提供一种差速器总成，其具有差速器和按照本发明的行星传动装置。通过所述差速器能够将施加在所述差速器的总轴上的转矩经由所述差速器的可彼此相对旋转的平衡轮分配到第一从动轴上以及第二从动轴上。所述差速器要么是具有平衡锥轮的锥轮差速器，要么是具有平衡行星轮的行星轮差速器。至少一组行星轮由行星架承载，所述行星架相对于第二连接轴可绕中轴线旋转地支承。与该组在行星架上形成齿啮合的太阳轮可绕中轴线旋转地支承在差速器的可绕中轴线旋转的连接轴、例如总轴上。
总轴是行星传动装置的引导最大转矩的连接轴。所述连接轴是驱动和从动轴或固定器件。轴是行星传动机构的这样的部件，其可绕行星传动机构的中轴线旋转或者可相对于行星传动机构旋转固定地制动或固定或者如固定器件那样被固定。
具体实施方式
图1示意地示出了沿中轴线截开的差速器总成1的半部，在该差速器总成中，转矩从总轴2分配到两个从动轴3和4上。
差速器总成1的差速器40具有作为连接轴的总轴2、在行星架11上的行星轮8和太阳轮13。
总轴2是壳体式设计的并且可绕中轴线9相对于壳体19旋转的空心轮5，其具有内齿部6，齿轮7位于该空心轮上。齿轮7可以是角传动装置的盘形齿轮38或者具有斜齿部的圆柱齿轮39。内齿部6与一组行星轮8形成齿啮合，图中仅仅示出了所述行星轮中的一个。行星轮8中的每个可旋转地支承在行星架11的行星销10上。
行星架11是差速器总成1的可绕中轴线9旋转的第一连接轴12，其与从动轴3形成作用连接。可旋转的太阳轮13——其旋转轴线相应于中轴线9——与行星轮8形成齿啮合并且是与从动轴4形成作用连接的第二连接轴14。
行星架11在行星销15上可旋转地分别承载行星传动机构30的另一组行星轮16的一个行星轮16，图中仅仅示出了所述行星轮中的一个。所述行星轮16与所述行星传动机构30的空心轮17和太阳轮18形成齿啮合。空心轮17和太阳轮18的旋转轴线相应于中轴线9。
图1和2：图2放大地并且不按照比例地示出了图1的细节Z，其中各个元件以沿中轴线9的纵截面示出。差速器总成1具有行星传动装置20，所述行星传动装置具有至少一个第一组与中轴线9径向间隔开地设置的长的第一行星轮21，图中仅仅示出了所述第一行星轮中的一个并且所述第一行星轮与可绕所述中轴线9旋转的第一太阳轮23形成齿啮合。此外，行星传动装置20具有至少一个第二组与所述中轴线9径向间隔开地设置的短的第二行星轮22，所述第二行星轮与可绕所述中轴线9旋转的第二太阳轮24形成齿啮合。第一行星轮21可绕各一个旋转轴线34’旋转地支承在各一个第一行星销34上并且第二行星轮22可绕各一个旋转轴线35’旋转地支承在第二行星销35上。除此之外，每个第二行星轮22还与各一个第一行星轮21形成齿啮合。
行星传动装置20的到行星传动机构30的太阳轮18的连接轴29是空心轮31，其与第一行星轮21形成齿啮合。到行星传动机构30的太阳轮17的连接轴32是行星传动装置20的行星架33，行星销34和35固定在所述行星架上。另外的连接轴36和37是太阳轮23和24，它们分别设有轴23b或24b。两个轴23b和24b在图中向右朝未示出的制动器突出。轴24b设计为空的并且轴23b同心地延伸到其中。轴23b也设计为空心轴，从动轴4同心地穿过该空心轴。
相互同轴定向的太阳轮23和24可在一个交叠区域25中在支承部位26处径向并且轴向地支撑在彼此上。在交叠区域25中，第一太阳轮23的外圆柱形区段23a如此位于第二太阳轮24的内圆柱形区段24a中，使得它们通过径向的环形间隙27a相互分离。在相应的太阳轮23和24的轴向定向的端面23c和24c之间构成一个轴向环形间隙27b。支承部位26具有一个组合的轴向-径向轴承28，其如此填充环形间隙27a和27b，使得太阳轮23和24轴向并且径向地支撑在彼此上。轴向-径向轴承28的径向部件28a是滑套28a’，而轴向部件28b是滑盘28b’。滑套28a’和滑盘28b’相互一件式并且单一材料地构成，其中，滑盘28b’形成一个径向向外由滑套28a’突出的凸缘。
行星传动装置20的太阳轮24相对于总轴2可绕中轴线9旋转地支承在差速器40的总轴2上。太阳轮23相对于行星架33可绕中轴线9旋转地支承在行星架33上。
太阳轮23和24利用角接触球轴承41、42支承，它们的旋转轴线相应于太阳轮23和24的旋转轴线，并且所述旋转轴线与之轴向平行地位于中轴线9上。
角接触球轴承41、42中的每个具有球47和内环43或44，所述内环具有外部的球滚道43a或44a。此外在外环45或46上分别构成一个内部的球滚道45a或46a。角接触球轴承41和42在X形布置的情况下相互贴靠并且在差速器总成1不运行的情况下不相对预加载。对于X形布置，在图2的截平面中穿过接触点47a和47b并且穿过相应的球47的球中心47c的接触线48如此定向，使得这些接触线在具有角接触球轴承41和42的两个支承部位之间与中轴线9轴向地相交。在此，接触线48和穿过接触线48的交点49并且垂直地由中轴线穿过的径向平面在它们之间形成一个接触角α1或α2。
行星轮21和22具有斜齿部，所述斜齿部与空心轮31上的斜齿部和太阳轮23和24上的斜齿部一致。在运行中，相互啮合的齿部的齿力被分为径向和轴向分量，它们通过角接触球轴承41和42接收。在此，角接触球轴承41和42在运行中通过在太阳轮23和24上引起的反向的轴向齿力轴向预加载。
附图标记：
1 差速器总成
2 总轴
3 从动轴
4 从动轴
5 空心轮
6 内齿部
7 齿轮
8 行星轮
9 中轴线
10 行星销
11 行星架
12 第一连接轴
13 太阳轮
14 太阳轮
15 行星销
16 行星轮
17 空心轮
18 太阳轮
19 壳体
20 行星传动装置
21 第一行星轮
22 第二行星轮
23 第一太阳轮
23a 外圆柱形区段
23b 轴
23c 端面
24 第二太阳轮
24a 内圆柱形区段
24b 轴
24c 端面
25 交叠区域
26 支承部位
27a 径向环形间隙
27b 轴向环形间隙
28 组合的轴向-径向轴承
28a 径向部件
28a’ 滑套
28b 轴向部件
28b’ 滑盘
29 连接轴
30 行星传动机构
31 空心轴
32 连接轴
33 行星架
34 行星销
34’ 旋转轴线
35 行星销
35’ 旋转轴线
36 连接轴
37 连接轴
38 盘形齿轮
39 具有斜齿部的端面
40 差速器
41 角接触球轴承
42 角接触球轴承
43 内环
43a 外部的球滚道
44 内环
44a 外部的球滚道
45 外环
45a 内部的球滚道
46 外环
46a 内部的球滚道
47 球
47a 接触点
47b 接触点
47c 球中心
48 接触线
49 交点

Claims (7)

1.一种行星传动装置(20)，其具有至少一个第一组与中轴线(9)径向间隔开地设置的第一行星轮(21)，所述第一行星轮与能够绕所述中轴线(9)旋转的第一太阳轮(23)形成齿啮合；所述行星传动装置还具有至少一个第二组与所述中轴线(9)径向间隔开地设置的第二行星轮(22、57)，其中，所述第二行星轮(22)与能够绕所述中轴线(9)旋转的第二太阳轮(24)形成齿啮合，所述太阳轮(23、24)中的至少一个借助于至少一个角接触球轴承(41、42)能够绕所述中轴线(9)旋转地支承在所述行星传动装置(20)中，其中，相互同轴定向的太阳轮(23、24)能够在一交叠区域(25)中在支承部位(26)处径向并且轴向地支撑在彼此上，所述支承部位(26)具有一组合的轴向-径向轴承(28)，该组合的轴向-径向轴承填充所述太阳轮(23、24)之间的环形间隙(27a、27b)，使得所述太阳轮(23、24)轴向并且径向地支撑在彼此上。
2.根据权利要求1所述的行星传动装置，其中，所述太阳轮(23、24)中的每一个分别利用角接触球轴承(41、42)可旋转地支承。
3.根据权利要求1所述的行星传动装置，其中，至少所述行星轮(21、22)组之一的行星轮(21)与所述中轴线(9)径向间隔开地分别能够绕自身的旋转轴线旋转地由行星架(11)承载，至少与由所述行星架(11)承载的行星轮(21)形成齿啮合的所述太阳轮(23)借助于所述角接触球轴承(41)可旋转地支承在所述行星架(11)上。
4.根据权利要求3所述的行星传动装置，其中，所述第一太阳轮(23)借助于角接触球轴承(41)可旋转地支承在所述行星架(11)上。
5.根据权利要求1所述的行星传动装置，其中，至少所述组之一的行星轮(21、22)由能够绕所述中轴线(9)相对于连接轴(2)旋转的行星架(11)承载，并且所述太阳轮(23、24)中的至少一个太阳轮(24)借助于角接触球轴承(42)可旋转地支承在所述连接轴(2)上。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的行星传动装置，其中，所述第一行星轮(21)和所述第二行星轮(22)与所述中轴线(9)径向间隔开地分别能够绕自身的旋转轴线旋转地共同地由行星架(11)承载。
7.一种差速器总成(1)，其具有差速器(40)和根据权利要求1所述的行星传动装置(20)，其中，通过所述差速器(40)能够将作用在所述差速器(40)的连接轴(2)上的转矩经由所述差速器的能够彼此相对旋转的平衡轮分配到第一从动轴(3)上以及第二从动轴(4)上，在所述行星传动装置(20)中所述第一行星轮(21)和所述第二行星轮(22)与所述中轴线(9)径向间隔开地分别能够绕自身的旋转轴线旋转地共同地由行星架(11)承载，在此第一太阳轮(23)借助于角接触球轴承(41)能够绕所述中轴线(9)旋转地支承在所述行星架(11)上，以及所述第二太阳轮(24)借助于第二角接触球轴承(42)能够绕所述中轴线(9)旋转地支撑在所述连接轴(2)上。
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