CN107110330B

CN107110330B - 传动机构以及用于调整所述传动机构的转动间隙的方法

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Publication number: CN107110330B
Application number: CN201680005351.9A
Authority: CN
Inventors: H.乌伦布罗克; M.哈施克
Original assignee: Lenze Drives GmbH
Current assignee: Lenze Drives GmbH
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2036-01-11
Also published as: US20180266535A1; DE102015200741A1; WO2016116313A1; CN107110330A; EP3247923A1; EP3247923B1

Abstract

传动机构。提出了一种传动机构（10）。所述传动机构具有壳体（20）以及第一和第二轴（30、40），所述第一和第二轴分别具有锥齿轮（32、42），其中，两个锥齿轮（32、42）相互处于啮合的接合之中。带有第一锥齿轮（32）的第一轴（30）构造为可轴向调整的轴，并且为此在所述锥齿轮（32）的两侧以两个滚动支承件（50、60）得到支承，其中，所述滚动支承件（50、60）分别具有轴侧的内环（52、62）以及壳体侧的外环（54、64）。所述轴侧的内环（52、62）以界定的轴向位置设置在所述第一轴（30）处，而所述滚动支承件的壳体侧的外环分别在壳体侧的支撑面上进行引导并且仅仅通过所述内环以及所述轴受到限制以防朝向彼此的运动。

Description

传动机构以及用于调整所述传动机构的转动间隙的方法

技术领域

本发明涉及一种具有两个相互啮合的锥齿轮的传动机构。

背景技术

这种传动机构用于多种多样的机械工程的（maschinenbauliche）应用领域。通过两个锥齿轮将转矩从一个轴传递到与其不平行的第二轴上。

在这种传动机构中通常期望的是，将转动间隙（Verdrehspiel）、也就是所述轴中的一个在第二轴不旋转的情况下的可转动性和/或将轴的轴向预紧或轴向间隙按具体情况（fallweise）进行调整。在此需要将这些参数也能够尽可能没有问题地在装配所述传动机构之后进行调整。

在此至今为止常规的途径提出，所述轴中的一个设计成可轴向移动。这通常通过以下方法实现，即在滚动支承件（所述轴通过所述滚动支承件得到支承）的相应的外环的外侧设置有间隔垫片，通过所述间隔垫片使所述外环支撑于在所述壳体处轴向止动的止动环处。通过所述间隔垫片的选择以及待使用的数量与种类，相应的滚动支承件的外环能够相对于所述止动环的轴向位置受到影响。在此也能够按具体情况地使用多个间隔垫片，所述多个间隔垫片共同确保了沿轴向方向的期望的位置。

在此，通常在两个大多数布置在X型组件（X-Anordnung）中的滚动支承件处以相互相对应的方式插入或不插入调节垫片，从而相对于所述止动环相应实现了界定的位置。

所描述的行为方式是相对消耗的。为了匹配传动机构必须移除所述止动环，必须插入所选择的、共同具有所期望的厚度的间隔垫片并且必须再插入所述止动环。

除了所述间隔垫片的有时只能不令人满意地实现的选择和消耗的装配之外，也被证实为不利的是，所述间隔垫片在运行中下沉（sich...setzen）并且不再维持通过所述间隔垫片调整的、相应的支承件的外环的位置，由此（dadurch）不再维持其理论预设（Soll-Vorgabe）。

发明内容

本发明的任务是如下改进这种类型的传动机构，使得这允许锥齿轮中的一个的位置沿轴向方向的简单的可调整性。

所述任务按本发明通过一种传动机构得到解决，所述传动机构具有以下特征：

a. 所述传动机构具有壳体，并且

b. 所述传动机构具有第一轴和第二轴，其中，所述第一轴具有第一锥齿轮，并且所述第二轴具有第二锥齿轮，并且

c. 所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相互处于啮合的接合之中，并且

d. 具有所述第一锥齿轮的第一轴构造为可轴向调整的第一轴并且为此在所述第一锥齿轮的两侧以两个滚动支承件得到支承，

e. 所述滚动支承件分别具有轴侧的内环以及壳体侧的外环，

f. 所述轴侧的内环以界定的轴向位置设置在所述第一轴处，并且

g. 所述滚动支承件的壳体侧的外环分别在壳体侧的支撑面上进行引导并且仅仅通过所述内环和所述第一轴受到限制以防朝向彼此的运动，并且

h. 所述滚动支承件的壳体侧的外环在背对所述第一锥齿轮的侧上分别能够通过调整装置在所述外环的轴向位置方面进行调整，

i. 所述调整元件中的至少一个构造为关闭的盖子，所述盖子完全封闭所述第一轴和第二轴的以及所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的容纳空间，

其中具有以下特征：

j. 所述调整装置分别在相应的外环的背对所述第一锥齿轮的侧上具有带有外螺纹的调整元件，所述外螺纹插入到壳体侧的内螺纹中，

k. 所述内螺纹和所述外螺纹构造为细螺纹，并且

l. 所述调整元件中的至少一个通过粘结连接相对于所述壳体位置固定地进行固定，从而阻止所述调整元件的旋转的相对运动并且由此阻止所述调整元件的轴向的调节。

按本发明的传动机构具有壳体，在所述壳体内部布置两个锥齿轮。所述第一和第二锥齿轮分别抗转动并且在轴向界定的位置中固定在第一或第二轴处并且相互处于啮合的接合之中。

带有第一锥齿轮的第一轴构造成可轴向调整的。所述调整通过两个滚动支承件实现，借助于所述滚动支承件使所述第一轴支承在所述壳体处。

所述两个滚动支承件（所述滚动支承件优选为在预装的（angestellter）支承结构（Lagerung）中的滚动支承件、尤其为在X型组件中的锥型滚动支承件）的内环在轴向界定的位置中位于所述第一轴处。为此，优选在所述第一轴中设置有凸肩，相应的内环贴靠在所述凸肩处。

所述滚动支承件的外环径向支撑在所述壳体的指向内的支撑面处。在此，所述外环在所述支撑面处并且沿着朝彼此指向的方向不运动受限。仅仅在相应的外环的外侧设置有调整装置，以便能够调整相应的外环的轴向的位置。也就是仅仅这些轴向布置在外侧的调整装置共同允许所述第一轴的轴向移动以及利用所述轴向移动允许第一锥齿轮的轴向移动。

所述调整装置为此相应地具有调整元件，所述调整元件具有外螺纹，所述调整元件借助于所述外螺纹拧入壳体侧的内螺纹中。所述调整元件直接或者借助于优选沿轴向方向刚性的中间元件贴靠在相应的滚动支承件的外环处并且由此界定其轴向位置。

所述外螺纹和所述内螺纹构造为细螺纹。由此，所述调整元件在其轴向位置方面能够非常精确地进行调整。所述螺纹的螺距、也就是通过调整元件相对于所述壳体的完整的360°转动所实现的、沿轴向方向的距离优选为最大3mm、优选最大1.5mm、尤其优选最大0.75mm。当所述螺距最大为0.5mm、尤其优选0.35mm时，给出了更精细的调整可行性。

所述调整元件优选从外侧拧入所述壳体中，从而即使在装配好的传动机构的情况下也能够实现调节。

由此尤其可行的是，调整所述锥齿轮的转动间隙，方法是两个调整装置在所述第一轴的两个滚动支承件处以相同的程度和沿相同的方向共同转动。由此，在所述轴的张紧（Verspannung）保持不变的情况下，所述滚动支承件的两个外环共同地轴向移动，直到达到所期望的转动间隙。

所述调整元件能够构造为关闭的盖子，其完全封闭所述轴的以及所述锥齿轮的容纳空间。然而也能够期望将所述第一轴直接设计为驱动或输出轴，并且为此将所述第一轴从所述壳体中导出。在这种情况下，所述调整元件中的至少一个优选具有用于所述第一轴的穿引的通过开口。

不仅在关闭的盖子方面，而且在带有这种通过开口的调整元件方面能够有利的是，在所述调整元件与指向内的壳体壁部之间设置有密封部。在带有通过开口的调整元件的设计中视作有利的是，在所述通过开口中布置有环绕的轴密封部。

为了使所述调整元件能够在所述螺纹方面定量地（dosiert）转动并且由此能够调整所述轴向位置，其优选具有非圆的操纵区域（Handhabungsbereich）。也就是在所述调整元件的向外离开所述滚动支承件指向的侧上设置有如下面，在所述面处转矩能够形状配合地被耦入。在此特别有利的是如下设计方案，在其中所述调整元件设有外或内四边形或者外或内六边形。

为了能够将所述调整元件止动在所调整的轴向位置中，给出了多种可行方案。在有利的设计方案中，除了所述调整元件之外还设置有锁紧元件（Konterelement），所述锁紧元件同样具有外侧的细螺纹并且拧入所述壳体侧的内螺纹中。对此能够使由调整元件与锁紧元件构成的复合物在拧入的状态中张紧。

因为所述调整元件的调整通常是一次的过程，所以粘结连接的使用也能够是有意义的。在此，所述调整元件和所述壳体相互在所述螺纹的区域内或者与此相邻地借助于粘结剂进行连接，从而阻止所述调整元件的旋转的相对运动并且由此阻止所述调整元件的轴向的调节。

这种粘结连接同时用于在壳体与调整元件之间的有效密封。然而也能够取而代之或者还附加地在壳体与调整元件之间布置有密封部、例如O型环。

除此之外，也给出了转动止动的其它可行方案、例如经由径向的埋头螺纹紧固件（Madenschraube）或者通过塑性变形、如经由刻印标记（Einschlagmarken）。

原则上视作优选的是，两个调整元件直接作用到两个滚动支承件的外环上，从而所述调整装置和所述滚动支承件沿轴向方向始终相对彼此保持位置固定。这通过将所述滚动支承件的相应的外环直接贴靠在所述调整元件处或者通过将刚性的且轴向不可压缩的中间元件设置在调整元件与外环之间来实现。

然而也能够考虑以下构造，在其中所述滚动支承件中的仅仅一个确保了这种位置固定性，而在第二滚动支承件处在所述调整元件与所述外环之间设置有弹簧机构，例如包括碟型弹簧。在这种构造中，带有所述弹簧机构的支承件优选是相对于所述锥齿轮离得较远的或者设置在所述锥齿轮的逐渐变细的侧上的滚动支承件。所述转动间隙的调整能够由此以受限的程度仅仅通过转动调整元件在预紧改变的同时来引起。

附图说明

下面根据附图中所示的实施例描述本发明。

图1示出了按本发明的传动机构；

图2和3以放大的视图示出了按图1的传动机构的对于本发明来说重要的部分区域；

图4以透视图示出了按图1到3的传动机构的调整元件；

图5以透视图示出了备选的调整元件。

具体实施方式

图1示出了按本发明的传动机构10，其突出之处在于两个相互啮合的锥齿轮32、42。图2和3以放大的视图示出了所述传动机构的细节。

所述传动机构10具有壳体20，其中，壳体被视作所述传动机构10的所有在装配之后相对彼此位置固定的区段。所述壳体20界定了壳体内部空间，在所述壳体内部空间之内支承有两个相互不平行的轴30、40。两个相互啮合的锥齿轮32、42固定在所述轴30、40处。

为了能够根据应用领域调整所述锥齿轮32、42的转动间隙，使所述第一轴30能够借助于调整装置70、80进行轴向移动。在下面解释所述调整装置70、80的工作方式。

所述第一轴30借助于两个滚动支承件50、60得到支承，所述滚动支承件分别构造为锥型滚子支承件并且所述滚动支承件布置在预装的X型支承结构中。

所述滚动支承件50、60的内环52、62推上到所述第一轴30上并且相应地贴靠在所述轴30的凸肩处，从而预设了其相对彼此以及相对于所述锥齿轮32沿轴向方向的相对位置。

所述滚动支承件50、60的外环54、64贴靠在所述壳体20的柱状的支撑面22、24处。所述外环的朝向彼此的运动仅仅通过滚动体、所述内环52、62以及所述轴30进行限制。没有设置有在所述壳体处的内侧的止挡。所述外环54、64向外的运动通过所述调整装置70、80进行限制。

所述调整装置70、80中的每个具有调整元件72、82，所述调整元件能够在图4的透视图中获知。

所述调整元件72、82形成了带有外螺纹74、84的盖子，所述盖子在所述壳体20的对置的侧上在所述轴30的两侧拧入壳体侧的内螺纹26、28中。在外部的边缘区域内，所述调整元件分别压到所述滚动支承件50、60的外环54、64上，从而限制所述外环的向外的运动并且所述滚动支承件能够经由所述轴30互相张紧。

所述调整元件72、82在其外侧处分别具有以外六边形76、86的形式的操纵区域，从而所述调整元件能够以普遍可用的工具进行转动并且能够由此进行轴向调节。

优选如下实现装配，即在将所述轴30以及所述滚动支承件50、60布置在所述壳体中之后首先拧入第一调整元件72、82。随后拧入对置的其它调整元件，其中，能够使用力矩扳手（Momentenschlüssel），从而经由所述滚动支承件50、60实现在所述轴30中的界定的预紧。

如果实现了这一点，那么随后能够实现所述转动间隙的调整，方法是优选同时并且以相同的程度转动所述两个调整元件72、82。由此，所述调整元件中的一个轴向压到配属于其的滚动支承件的外环上并且使所述滚动支承件与所述轴30共同移位，而另外的调整元件同时实现对于所述移位所需的轴向空间。因为所述螺纹26、28、74、84构造为细螺纹，所以能够非常精确并且定量地实现这种调节。所述轴30的预先调整的张紧由于所述调整元件72、82的轴向相同的运动而保持不变。

如果实现了所期望的转动间隙，那么优选最后实现所述调整元件72、82的转动止动。这能够通过粘合或者也借助于锁紧元件实现。

图5示出了调整元件172的备选的构造。所述调整元件172具有通过开口178，所述轴30能够通过所述通过开口从所述传动机构10的壳体20中伸出。由此能够将所述轴直接用作驱动或输出轴。在所述通过开口中能够布置有指向内的轴密封部179。

Claims

1.传动机构（10），具有以下特征：

a. 所述传动机构（10）具有壳体（20），并且

b. 所述传动机构（10）具有第一轴（30）和第二轴（40），其中，所述第一轴（30）具有第一锥齿轮（32），并且所述第二轴（40）具有第二锥齿轮（42），并且

c. 所述第一锥齿轮（32）和所述第二锥齿轮（42）相互处于啮合的接合之中，并且

d. 具有所述第一锥齿轮（32）的第一轴（30）构造为可轴向调整的第一轴（30）并且为此在所述第一锥齿轮（32）的两侧以两个滚动支承件（50、60）得到支承，

e. 所述滚动支承件（50、60）分别具有轴侧的内环（52、62）以及壳体侧的外环（54、64），

f. 所述轴侧的内环（52、62）以界定的轴向位置设置在所述第一轴（30）处，并且

g. 所述滚动支承件（50、60）的壳体侧的外环（54、64）分别在壳体侧的支撑面上进行引导并且仅仅通过所述内环（52、62）和所述第一轴（30）受到限制以防朝向彼此的运动，并且

h. 所述滚动支承件（50、60）的壳体侧的外环（54、64）在背对所述第一锥齿轮（32）的侧上分别能够通过调整装置（70、80）在所述外环的轴向位置方面进行调整，

i. 所述调整元件（72、82）中的至少一个构造为关闭的盖子，所述盖子完全封闭所述第一轴和第二轴的以及所述第一锥齿轮（32）和所述第二锥齿轮（42）的容纳空间，

其特征在于具有以下特征：

j. 所述调整装置（70、80）分别在相应的外环（54、64）的背对所述第一锥齿轮（32）的侧上具有带有外螺纹（74、84）的调整元件（72、82），所述外螺纹插入到壳体侧的内螺纹（26、28）中，

k. 所述内螺纹（26、28）和所述外螺纹（74、84）构造为细螺纹，并且

l. 所述调整元件（72、82）中的至少一个通过粘结连接相对于所述壳体（20）位置固定地进行固定，从而阻止所述调整元件（72、82）的旋转的相对运动并且由此阻止所述调整元件（72、82）的轴向的调节。

2.按权利要求1所述的传动机构（10），具有以下特征：

a. 所述调整元件（72、82）在装配好的传动机构（10）的情况下能够从所述壳体（20）的外侧接近。

3.按权利要求1或2所述的传动机构（10），具有以下特征：

a. 所述调整元件（72、82）中的至少一个具有非圆的操纵区域（76、86）用于引入调整转矩。

4.按权利要求1或2所述的传动机构（10），具有以下特征：

a. 在所述调整元件中的至少一个与所述壳体之间设置有密封部。

5.按权利要求1或2所述的传动机构（10），具有以下特征：

a. 在所述调整元件中的一个与所述滚动支承件的配属的外环之间设置有轴向作用的弹簧机构。

6.按权利要求1或2所述的传动机构（10），具有以下特征：

a. 两个滚动支承件（50、60）形成了预装的支承结构。

7.按权利要求1或2所述的传动机构（10），具有以下特征：

a. 所述滚动支承件（50、60）是锥型滚子支承件。

8.按权利要求1或2所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述内螺纹（26、28）和所述外螺纹（74、84）构造为具有最大3mm的螺距的细螺纹。

9.按权利要求8所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述内螺纹（26、28）和所述外螺纹（74、84）构造为具有最大1.5mm的螺距的细螺纹。

10.按权利要求9所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述内螺纹（26、28）和所述外螺纹（74、84）构造为具有最大0.75mm的螺距的细螺纹。

11.按权利要求10所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述内螺纹（26、28）和所述外螺纹（74、84）构造为具有最大0.5mm的螺距的细螺纹。

12.按权利要求3所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述非圆的操纵区域（76、86）具有至少两个相互平行的力矩耦入面。

13.按权利要求12所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述非圆的操纵区域（76、86）具有内或外六边形或者内或外四边形。

14.按权利要求4所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述密封部以由可弹性变形的材料制成的O型环或其它环绕的密封元件为类型。

15.按权利要求6所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述两个滚动支承件（50、60）形成了在X型组件中的预装的支承结构。

16.按权利要求11所述的传动机构（10），具有以下特征：

所述内螺纹（26、28）和所述外螺纹（74、84）构造为具有最大0.35mm的螺距的细螺纹。

17.用于调整按权利要求1-16中任一项所述的传动机构的转动间隙的方法，具有以下步骤：

a. 通过拧入两个调整元件（72、82）轴向地位置固定所述第一轴（30），

b. 使所述调整元件（72、82）同步转动，以便经由所述螺纹（74、84、26、28）将所述第一轴（30）在所述第一轴（30）的预紧保持不变的情况下轴向移动，并且

c. 所述调整元件（72、82）中的至少一个通过粘结连接相对于所述壳体（20）位置固定地进行固定，从而阻止所述调整元件（72、82）的旋转的相对运动并且由此阻止所述调整元件（72、82）的轴向的调节。