CN107110334B - 包含两个太阳齿轮和啮合间隙最小化的行星齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含整合在壳体中的行星齿轮传动装置的驱动器，其中驱动马达对支承有至少两个行星齿轮的回转隔片起作用，其各行星齿轮既在一个以抗扭方式设于所述壳体中的第一太阳齿轮上，又在一个从动的第二太阳齿轮上滚动。在将所述第二太阳齿轮的齿数从所述第一太阳齿轮的齿数减去后，得到为偶数的齿差数。所述行星齿轮的数目等于所述齿差数。要么至少一个太阳齿轮具有变位，要么除太阳齿轮的变位以外，各行星齿轮为与各太阳齿轮啮合而具有独立的齿系。为将啮合间隙最小化，所述行星齿轮传动装置的两个相邻或者相互啮合的齿轮以能够相对彼此移动的方式布置。本发明提供一种驱动器，其空间需求小，并在不使用蜗轮蜗杆或螺旋齿轮传动装置的情况下实现近乎无间隙的减速传动。

Description

包含两个太阳齿轮和啮合间隙最小化的行星齿轮传动装置

技术领域

本发明涉及一种包含整合在壳体中的减速行星齿轮传动装置的驱动器，其中驱动马达对支承有至少两个行星齿轮的回转隔片起作用，其各行星齿轮既在一个以抗扭方式设于所述壳体中的第一外齿式太阳齿轮上，又在一个从动的第二外齿式太阳齿轮上滚动。

背景技术

存在对以下驱动器的需求：其中在一个共用的壳体中设有驱动马达和具中等传动比的正齿轮传动装置。“中等的减速传动比”在此表示，所需的马达的从动轴转数与驱动器转数之比为20比150。

DE 39 41 719 A1揭示过一种针对非常大的减速传动比的行星齿轮传动装置，其中支承于一个隔片上的多个行星齿轮围绕驱动用太阳齿轮回转。这些行星齿轮具有一定的宽度，从而同时与两个同轴并排布置的内齿式内齿圈啮合。这些内齿圈中的一个以抗扭的方式支承在传动装置壳体中，而另一内齿圈用作从动齿轮。在齿数不同的情况下，两个内齿圈具有相同的模数，以及，至少一个内齿圈具有变位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驱动器，其在空间需求较小并且不使用蜗轮蜗杆或螺旋齿轮传动装置的情况下实现近乎无间隙的减速传动。

根据一种解决方案，在将所述从动式第二太阳齿轮的齿数从所述抗扭布置的第一太阳齿轮的齿数减去后，得到的齿差数为一位的偶数自然数。所述行星齿轮的数目等于所述齿差数，以及，所有行星齿轮具有相同的齿数。至少一个太阳齿轮具有正变位或负变位，或者，除所述太阳齿轮的变位以外，各行星齿轮为相应地与各太阳齿轮啮合而具有独立的齿系，且所述两个齿系中的至少一个(在齿数相同且分度角全等的情况下)具有正变位或负变位。为将所述啮合间隙最小化，所述行星齿轮传动装置的两个相邻或者相互啮合的齿轮以能够独立于常规的传动运动过程相对彼此移动的方式布置。

为使得行星齿轮传动装置中的行星齿轮部件配设有齿系偏移，根据一种解决方案，在将所述从动式太阳齿轮的齿数从所述抗扭布置的太阳齿轮的齿数减去后，得到的齿差数Z_Diff为一位的自然数。所述行星齿轮的总数P_ges大于所述齿差数Z_Diff，以及，所有行星齿轮具有相同的齿数。至少一个太阳齿轮具有正变位或负变位。作为上述特征的替代方案，除所述太阳齿轮的变位以外，各行星齿轮为与各太阳齿轮啮合而具有独立的齿系，且所述两个齿系中的至少一个(在齿数相同的情况下)具有正变位或负变位。在借助Pv＝P_ges-Z_Diff得出所述行星齿轮的总数P_ges的除数Pv的情况下，每个行星齿轮的独立齿系沿环行方向依次发生程度为偏移角δ的偏置(在每个行星齿轮后无齿系偏置)。所述偏移角δ根据以下公式得出：

δ＝τ*(z_Diff/p_ges)*(z_S1/z_P1)，

其中τ为第一太阳齿轮(30)的分度角，Z_S1表示第一太阳齿轮(30)的齿数，Z_P1表示所述行星齿轮的齿数。为将所述啮合间隙最小化，所述行星齿轮传动装置的两个相邻或者相互啮合的齿轮以能够独立于常规的传动运动过程相对彼此移动的方式布置。

本发明提出一种整合有无内齿圈的行星齿轮传动装置的驱动器，所述行星齿轮传动装置兼具较小的结构空间和较大的传动比，具有功率分支，并且还具有近乎无啮合间隙及轴承间隙的齿轮系。

在传统的齿轮系中，齿轮相互在所谓的“强制运行”中运动。每个齿轮均具有与其在传动装置内的位置对应的转速，该转速与其他传动齿轮成一定的比例。“常规的传动运动过程”包括所有传动相关的滚动或啮合过程。“非常规的传动运动过程”例如为通断过程中出现的齿轮横向运动。

本发明的更多细节参阅从属权利要求以及下文对示意性实施方式的描述。

附图说明

图1为包含空心轴的驱动器的透视图；

图2为图1所示驱动器的仰视透视图，但壳体部件被取下；

图3为与图1类似的驱动器的半横截面图；

图4为图1所示驱动器中采用的行星齿轮传动装置的透视示意图；

图5与图4类似，但具有双重功率分支；

图6为图2所示行星轴承的仰视透视图；

图7为包含彼此夹紧的行星齿轮部件的行星齿轮的纵截面图；

图8为图7的横截面图；

图9为相对图7经偏移的纵截面图，并且还偏转了90度；

图10与图5类似，但行星轴承螺栓的一个部件发生偏置；

图11另一包含空心轴但无太阳齿轮载体的驱动器的透视图；

图12为图11所示驱动器的半横截面图；以及

图13为回转隔片的俯视图中的轴承螺栓载体。

具体实施方式

图4简化地示出具较大减速比(或减速传动比)的行星齿轮传动装置。第一固定式太阳齿轮(30)通过轴(1)刚性固定在底座(5)上。在固定式太阳齿轮(30)与底座(5)之间设有形式为圆盘的周边隔片(50)。所述圆盘视情况借助其中央钻孔(52)旋转式支承在轴(1)上。待驱动的回转隔片(50)承载两个平行于轴(1)的中心线(9)的轴承螺栓(67)。轴承螺栓(67)的中心线(71)与传动装置中心线(9)一同位于一个平面中。

在每个轴承螺栓(67)上均以可旋转的方式支承有一个行星齿轮(110)。每个行星齿轮(110)均与第一太阳齿轮(30)啮合。就包含缓慢回转的回转隔片(50)的传动装置而言，也可以仅设有一个位于回转隔片(50)上的行星齿轮(110)。

在第一太阳齿轮(30)上方设有第二太阳齿轮(150)，其中心线以相对第一太阳齿轮(30)的中心线叠合的方式延伸。太阳齿轮(150)对从动轴(140)起作用。第二太阳齿轮(150)在此比第一太阳齿轮(30)少两个齿。第二太阳齿轮(150)也与行星齿轮(110)啮合。尽管太阳齿轮(30，150)的齿数不同，仍能借助多种方案实现与行星齿轮(110)的顺利啮合。首先，第一太阳齿轮(30)可以为负变位齿轮(V-Minus Rad)，而第二太阳齿轮(150)为零变位齿轮(V-Null Rad)。其次，固定式太阳齿轮(30)可以为零变位齿轮，且从动式太阳齿轮(150)为负变位齿轮。再次，两个太阳齿轮(30，150)可以均具有变位，其中第一太阳齿轮(30)具有负变位，第二太阳齿轮(150)具有正变位。

所述行星齿轮传动装置的传动比，即受驱动的回转隔片(50)与从动的从动轴(140)的转速比为计算出的商，其中被除数为所述从动式第二太阳齿轮的齿数，除数为固定式第一太阳齿轮(30)与第二太阳齿轮(150)的齿数差。在此从动式第二太阳齿轮(150)具有58个齿，而所述第一太阳齿轮具有60个齿，故i＝58/(60-58)。行星齿轮(110)的齿数具有次一级的意义。其需要大于所谓依据DIN3960的极限齿数。

图5示出一种传动装置，其中相对图4所示传动装置而言，可传递的功率借助功率分支而加倍。为此，回转隔片(50)还承载有另两个支承于其他轴承螺栓(68)上的行星齿轮(111)。这些行星齿轮(111)的中心线(72)同样既平行于所述传动装置的中心线(9)，又与这个中心线(9)位于一个平面内。此外，这个平面与由行星齿轮(110)的两个中心线(71)形成的平面垂直相交，其中所述两个平面的交线为主中心线(9)。

为实现与两个外齿式太阳齿轮(30，150)的啮合，新增设的行星齿轮(111)划分成两个子行星齿轮(112，122)，其中每个子行星齿轮(112，122)均配设有自有的用于与另一子行星齿轮啮合并且错开的齿系(113，123)。在模数相同且齿数相同的情况下，本实施例中的齿系(113，123)以相对彼此偏移半分度角τ的方式啮合。

在前行星齿轮(111)上可以明显看出，在下齿系(123)的每个齿槽(128)的上方均有上齿系(113)的一个齿(127)。作为替代方案，新增设的行星齿轮(111)例如以大体两分式的方案如图5所示构建为上部子行星齿轮(112)和下部子行星齿轮(122)，其中两个子行星齿轮(112，122)以错开半分度角的方式刚性相连，例如螺接。

每个子行星齿轮(112，122)的两个错开的齿系(113，123)之间的偏移角δ如下计算：

δ＝k*τ*(z_S1/z_P1)，

其中τ为第一太阳齿轮(30)的依据DIN 3960的分度角，zS1表示第一太阳齿轮(30)的齿数，zP1表示子行星齿轮(112，122)的齿数，以及

k＝z_Diff/p。

Z_Diff是固定式第一太阳齿轮(30)与从动式第二太阳齿轮(150)的齿数差。p为行星齿轮(110，111)的数目。

若如图5所示，第一太阳齿轮(30)具有例如60个齿，第二太阳齿轮(150)具有58个齿，且行星齿轮(110，111)具有20个齿，则k＝1/2、(Z_S1/Z_P1)＝3且δ＝9°。

图1至3示出所述环形驱动器的一种实施方式，其中将图5所示传动装置与电动马达(40)一起安设在壳体(10)中。例如多组件式的空心轴(140)用作从动装置，其支承在将其径向包围的、可固定安装的且例如同样为多组件式的壳体(10)中并在其中穿过。

如图1所示，壳体(10)由定子载体(11)与太阳齿轮载体(25)构成。举例而言，两个相互螺接的壳体部件(11，25)的直径同为190mm，总长度为85mm。空心轴(140)例如伸出壳体(10)的宽度数个十分之一毫米。空心轴(140)具有中央钻孔(145)，其直径为最大壳体直径的至少40％。所述直径在此例如为78mm。

定子载体(11)呈杯状，其底部具有中央分级孔(15)。在分级孔(15)中例如设有十字滚动轴承(21)的外圈(22)，以作为所述驱动器的组合轴承。外圈(22)轴向固定在分级孔(15)的界定壳体环(14)的平整壳体凸缘(16)与夹紧环(17)之间。设于壳体(10)中的夹紧环(17)与定子载体(11)螺接。

在将无轴承间隙的组合轴承(21)径向支撑且轴向抵靠有夹紧环(17)的壳体环(14)，与定子载体(11)的外区(12)之间，设有马达(40)的环形定子(41)。定子(41)的叠片组(43)朝主中心线(9)伸出。在定子支承区域内，定子载体(11)例如具有若干径向冷却肋(13)。

在定子载体(11)上沿环绕的定心式安装接头旋接有太阳齿轮载体(25)。这个太阳齿轮载体(25)也呈具中央钻孔(26)的杯状。作为钻孔(26)的延长部，在太阳齿轮载体(25)上设有例如成型加工出的轴承支撑环(27)。在轴承支撑环(27)的内端面上，例如在中间连接有间隔环(28)的情况下，例如以借助螺钉(32)螺接的方式设有固定的外齿式太阳齿轮(30)。位于轴承支撑环(27)与太阳齿轮(30)之间的安装接头具有定心。

在太阳齿轮载体(25)的底部(29)、定子载体(11)的组合轴承(21)与空心轴(140)之间设有连贯的空腔(7)。在后者中设有支承在空心轴(140)上的回转隔片(50)。

在图3所示实施例中，回转隔片(50)由毂(51)、毂凸缘(61)与盖部(64)构成。毂(51)具有分级钻孔(52)，其包含两个自毂端面起设置的凹陷。在每个凹陷中均设有作为滚动轴承的角接触球轴承(55，56)，圆锥滚子轴承或者诸如此类。预紧的滚动轴承(55，56)将毂(51)支承在空心轴(140)上的O形机构中。

在毂(51)上在右侧滚动轴承(56)的区域内设有马达(40)的转子(45)。其螺接在毂(41)的一侧打开的凹槽中。转子(45)具有永磁环(46)，其与定子自有的叠片组(43)相对。

如图3所示，在毂(51)的左侧上连接有毂凸缘(61)。后者由毂盘(62)与毂外圈(63)构成。在毂外圈(63)的端面上以定心的方式固定有盖部(64)。毂凸缘(61)和盖部(64)形成如图2所示支承多个行星齿轮(110，111)的保持架。

视情况将角度测量系统的或者测速发电机的可动部件布置在盖部(64)上。在此情形下，所述测量系统的固定式部件例如如图1所示支承在太阳齿轮载体(25)上。

各行星齿轮(110，111)，例如由子行星齿轮(112，122)构成的两分式行星齿轮以滚针支承的方式位于例如呈圆柱形的轴承螺栓(67，68)上，其两侧均容置在毂盘(62)的和盖部(64)的相应盲孔(65)中。轴承螺栓(67)被压入盲孔(65)，或者借助其他方式锁紧，以免围绕其自身的中心线(71，72)旋转。为提高制造精度，视情况将盲孔(65)替换成通孔，其中在外部设置对应的盖部或者挡圈，以实现对轴承螺栓(67)的轴向定位。

各行星齿轮(111)的子行星齿轮(112，122)在此例如通过沉头螺钉(119)或者配合螺钉以刚性方式相互螺接。图3示出的左侧子行星齿轮(112)与固定式太阳齿轮(30)啮合。在本实施例中，为将啮合间隙最小化，两个子行星齿轮(112，122)均具有锥形齿系(113，123)，其分锥角为0.5至2度。如图3所示，右侧子行星齿轮(122)的分锥角的尖端以处于轴承螺栓(67，68)右侧的方式位于其中心线上，而左侧子行星齿轮(112)的分锥角的尖端以处于轴承螺栓(67，68)左侧的方式位于其中心线上。

固定式太阳齿轮(30)具有与左侧子行星齿轮(112)相同的锥角。这个太阳齿轮(30)的分锥角的尖端以处于空心轴(140)左侧的方式位于主中心线(9)上。

例如为两分式的空心轴(140)包括太阳轴(141)和隔片支撑轴(161)。太阳轴(141)由管轴(142)与设于其上的从动侧太阳齿轮(150)构成。后者与右侧子行星齿轮(122)啮合并且同样具有锥形齿系。从动侧太阳齿轮(150)的分锥角与子行星齿轮(122)相同。这个太阳齿轮侧分锥角的尖端以处于空心轴(140)左侧的方式位于其中心线上。

在经外部精加工的管轴(142)与太阳齿轮载体(25)的在滚针轴承侧同样经精加工的轴承支撑环(27)之间，径向设有例如具最小轴承间隙的滚针轴承(77)。滚针轴承(77)构成壳体(10)中的空心轴(140)的充当浮动轴承的径向轴承。

借助选择的子行星齿轮(112，122)与太阳齿轮(30，150)的锥齿轮啮合方案，在工作中实现子行星齿轮(112，122)在两个太阳齿轮(30，150)之间的定心。为在例如采用直齿式行星齿轮的情况下实现定心运动，子行星齿轮(112，122)以一定的轴向间隙位于轴承螺栓(67)上。通过间隔环(28)的宽度对太阳齿轮(30，150)的距离进行调节，使得子行星齿轮(112，122)成对地以无间隙或至少近乎无间隙的方式与太阳齿轮(30，150)啮合。

支撑片轴(161)以借助多个螺钉(165)保持的方式定心地位于太阳轴(141)上。其径向外部形状具有连接至太阳轴(141)的第一圆柱形精加工区段(162)，在所述区段上设有将回转隔片(50)支承的滚动轴承(55，56)。第二圆柱形精加工区段(163)布置在隔片支撑轴(161)的自由端上。在这个区段(163)上支承有组合轴承(21)的内圈(23)。在区段(162)与(163)之间设有凸缘状的止挡片(164)，在其右侧支撑有组合轴承(21)的内圈(23)，在左侧支撑有右侧滚动轴承(56)。

滚动轴承(55，56)的内圈以夹紧的方式位于太阳齿轮(150)与止挡片(164)之间。为此，在所述内圈之间装入有间套(57)。此外在左侧滚动轴承(55)的内圈与太阳齿轮(150)之间卡紧有间隔片(58)。

在支撑片轴(161)的外端面上，例如借助配合螺钉以固定螺接且定心的方式设有止挡盘(167)。止挡盘(167)沿轴向将组合轴承(21)的内圈(23)固定。另一方面，所述止挡盘在其径向外壁上承载有用于将空腔(7)与环境隔开的O形圈(168)。O形圈(168)沿定子载体(11)的分级钻孔(15)的外区滑动。在定子载体(11)与止挡盘(167)之间，所述O形圈布置在迷宫状的接头中。

为将空腔(7)与环境隔开，在所述驱动器的另一侧上同样设有O形圈(36)。其位于太阳齿轮载体(25)的与管轴(142)的圆柱形外表面相对的环形槽(35)中。

也可以采用星形圈或者双唇密封件来替代O形圈(35，168)。若需要将所述驱动器应用在粉尘性的或含溅水的环境中，则壳体(10)还可以配设密封空气接头，借助其使得空腔(7)处于例如0.2至0.6*105Pa的过压下。此外，所述密封空气接头也可以用于例如借助设于适当位置上的阀门将所述马达的废热排出。作为密封空气的替代方案，也可以使得工艺油流过空腔(7)，其除对所述传动装置进行润滑以外，也将马达废热排出。

滚动轴承(21，55，56)具有全寿命润滑，而本实施例中的齿轮(110，111，30，150)则是用传动装置润滑脂润滑的。上述方案也适用于滚针轴承(77，129)。视情况在盖部(64)的中央钻孔与轴承支撑环(27)之间设有接触式密封件或者迷宫密封件。

在对固定式定子绕组(42)进行电流馈电的情况下，回转隔片(50)通过滚动轴承(55，56)围绕空心轴(140)旋转。旋转的回转隔片(50)使得子行星齿轮(112，122)在固定式第一太阳齿轮(30)上滚动。其中子行星齿轮(112，122)对第二太阳齿轮(150)进行驱动，其又使得空心轴(140)旋转。

若第一太阳齿轮(30)例如具有121个齿且第二太阳齿轮(150)比其少两个齿，则传动装置减速比为1:59.5。若回转隔片(50)如图2所示沿顺时针方向旋转，则行星齿轮(110)的下部子行星齿轮(2)无偏移角，故下一行星齿轮(111)的下部子行星齿轮(3)具有δ＝1/3的偏移角，而再下一行星齿轮(111)的下部子行星齿轮(4)则具有δ＝2/3的偏移。

图11和12揭示图1至3所示驱动器的一种紧凑方案。通过装入特殊滚动轴承(221；276；241，251)，所述驱动器的宽度减小18.3mm。为此将太阳轴(141)与支撑片轴(161)整合在一个组合轴(241)中。在组合轴(241)中既整合有太阳齿轮(150)，也构成目前的滚动轴承(55，56)的内圈。回转隔片(50)的毂(51)在此固定在凸缘状的外圈(251)上，其通过滚动体(255，256)支承在组合轴(241)上。在外圈(251)上还设有转子(45)，其中转子(45)和回转隔片(50)例如与外圈(251)螺接。

在组合轴(241)的两侧均设有特殊轴承(221，276)。为此，所述特殊轴承的内圈(223)和(277)均与组合轴(241)螺接。内圈(223，277)以定心的方式抵靠在组合轴(241)的相应端面上。右侧内圈(223)例如通过若干滚动轴承球对凸缘状外圈(222)进行支承，其上以法兰方式安装有定子载体(11)。在左侧内圈(277)上例如同样通过滚动轴承球支撑有与太阳齿轮载体(25)螺接的太阳齿轮(30)。这样便将目前的组合轴承(21)和滚针轴承(77)替换成特殊轴承(221)和(276)。

如图12所示，这个驱动器方案例如具有用于将马达废热排出的独立液冷系统。为此，在定子载体(11)的外壁中设有环绕式凹部(211)。在凹部(211)中设有多个环绕式的径向伸出的冷却肋(213)。凹部(221)借助管盖(215)封闭，所述管盖可沿轴向被推动至定子载体(11)。为实现轴向锁紧，定子载体(11)如图12所示在所述驱动器的右端面附近具有环绕式凹槽，其中在管盖(215)的右端缘旁以形状配合且压紧配合的方式设有挡圈(216)。在位于管盖(215)与定子壳体(11)之间的安装接头中设有两个密封圈(218)。

在所述驱动器的右端面上设有各一用于冷却剂的入口和出口(212)。

若所述冷却剂(例如冷却水)需要经由渠道在定子载体(11)中穿过，可以将冷却肋(213)替换成在凹部(221)中螺旋状卷绕的冷却肋。在此情形下，所述冷却肋的各螺旋到达管盖(215)，从而就地以有间隙或者无间隙的方式抵靠。此处未绘示的冷却剂出口例如位于太阳齿轮载体(25)的端面中。其中出口接头通过穿越定子载体(11)的钻孔与凹部(211)连接。

图11以透视图示出更细窄的无水冷系统的方案，其中太阳齿轮载体(25)被拆下。在定子载体(11)与太阳齿轮(30)之间能够识别出包含六个行星齿轮凹口(54)的回转隔片(50)。所述行星齿轮凹口具有沿周向位于两侧的长孔状凹部(254)，其在行星齿轮凹口(54)的整个深度范围内延伸。在凹部(254)的半圆柱形末端区域内以无间隙的方式设有轴承螺栓载体(290)。后者如图11所示在两侧通过其轴承螺栓(67)对行星齿轮(110，111)进行支承。下部轴承螺栓载体(290)抵靠在毂盘(62)上，而上部轴承螺栓载体(290)如图11所示抵靠在与回转隔片(50)螺接的盖部(64)上。

各轴承螺栓载体(290)由中央板(293)构成，其每一侧均具有叉状保持臂(295-298)。后者由例如呈方杆形的板簧(295)构成，其外端承载有保持叉(296)。在保持叉(296)的两个叉臂(297)之间设有凹口(298)。

如图13所示，围绕保持叉(296)的凹口(298)布置的叉臂(297)呈弧形弯曲。此外，所述叉臂分别在其自由端的区域内具有钻孔(299)。在将轴承螺栓载体(290)装入回转隔片(50)时，钻孔(299)用作针对扣环钳的作用点。

在板簧(295)之间，中央板(293)具有通孔(291)，轴承螺栓(67)例如通过横向过盈配合固定于其中。横向于板簧(295)，中央板(293)具有弧形端面，其中心线平行于通孔(291)的中心线。所述径向朝外的端面用作轴承螺栓载体(290)的径向止挡(294)。止挡(294)界定板簧(295)的弹簧行程。

例如用弹簧钢制造的轴承螺栓载体(290)以无间隙的方式位于行星齿轮凹口(54)的彼此相对的凹部(254)中。所述轴承螺栓载体的叉臂(297)在较大的横向于板簧(295)的夹紧力的作用下抵靠在凹部(254)的壁部上。

板簧(295)的布置方案确保轴承螺栓(67，68)的朝向行星齿轮(110，111)的离心力作用的弹性顺度。板簧杆(95，96)的布置方案确保轴承螺栓(67，68)的朝向行星齿轮(110，111)的离心力作用的弹性顺度。就轴距和啮合间隙的最小化而言，参考如图2和6所示的实施方案。

图3示出一种驱动器，其中为将啮合间隙最小化，子行星齿轮(112，122)与外齿式太阳齿轮(30，150)具有相互匹配的锥齿系。此外，针对每个传动装置专门对太阳齿轮(30，150)的轴向距离进行测量，以借助至少一个适合的间隔环(28)对这个轴向距离进行精确调节。

图2和6示出若干驱动部件，其中借助行星齿轮(110，111)的径向弹性悬挂将啮合间隙保持在最小程度。

图7至9示出若干驱动部件，其中借助分段式行星齿轮(110，111)减小啮合间隙。在此将行星齿轮划分成子行星齿轮(112，122)，其中成对支承在轴承螺栓上的子行星齿轮(112，122)借助弹簧系统相互夹紧。相应的弹簧或相应的弹簧系统实现围绕所述子行星齿轮的旋转轴(71，72)的相互扭转。

图10示出用于驱动器的传动装置，其中为将啮合间隙最小化，回转隔片因转环(80)的单独布置而被划分。在此，回转隔片(50)和转环(80)分别承载行星齿轮(110，111)中的一部分。以手动、电动、液压或者气动方式将转环(80)的行星齿轮(111)夹紧至回转隔片(50)的行星齿轮(110)。

在图2、6、7至9以及10揭示的驱动器方案中，齿轮(110，111)或(112，122)以及(30)和(150)优选为直齿式正齿轮，即并非如图3所示的锥齿轮。

图6示出上部轴承螺栓载体(90)，其用于将另一方案中的例如直齿式的正行星齿轮(另参阅图2)以弹性方式在回转隔片(50)中支承于其轴承螺栓(67，68)上。上部轴承螺栓载体(90)在此为盘状体，其均在一侧具有盲孔(91)，其中例如以压入的方式设有轴承螺栓(67，68)。大体浑圆的上部轴承螺栓载体(90)的周边具有定位凸缘(93)，以及与这个定位凸缘相对并且垂直于轴承螺栓载体(90)的端面的整平部(92)。这个整平部的面法线指向主中心线(9)。借助圆柱形外壁，轴承螺栓载体(90)在回转隔片(50)中既在毂盘(62)的区域内，又在盖部(64)或如图2所示在行星齿轮凹口(54)的远离毂盘的区域内，以无间隙或近乎无间隙的方式嵌入。支撑在回转隔片(50)的相应载体槽(59)中的定位凸缘(93)防止上部轴承螺栓载体(90)围绕对应行星齿轮(110，111)的中心线(71，72)旋转。

(在图2所示结构中)在回转隔片(50)中抵靠于行星齿轮凹口(54)的平整底部上的下部轴承螺栓载体具有在图6中以虚线绘示的通孔(101)，而非定位凸缘(93)。如图6所示，通孔(101)位于在此不需要的定位凸缘(93)与盲孔(91)之间。在行星齿轮凹口(54)的平整底部中设有与经正确定位的下部轴承螺栓载体的通孔(101)对齐的，在此未绘示的钻孔。在这个钻孔和通孔(101)中压入了螺栓或者配合螺栓，其以抗扭的方式将所述下部轴承螺栓载体固定。

如图2所示，将例如两个一组的螺钉头(105)用作上部轴承螺栓载体(90)的轴向固定件。从属于头部(105)的螺钉与相应的行星齿轮凹口(54)如此靠近，使得所述头部局部地将相应的轴承螺栓载体(90)遮盖。

在轴承螺栓载体(90)内以围绕盲孔(91)的方式设有例如为圆柱形的中央盘(94)，其通过例如四个板簧杆(95，96)成型在轴承螺栓载体(90)上。在此通过侵蚀出三个侵蚀通道(97)加工出四个板簧杆(95，96)。两个设于整平部(92)附近的板簧杆(95)均平行于整平部(92)延伸。另两个板簧杆(96)互成例如160度的角度，其中其角平分线在轴承螺栓载体(90)安装完毕的情况下与主中心线(9)相交。

板簧杆(95，96)的布置方案确保轴承螺栓(67，68)的朝向行星齿轮(110，111)的离心力作用的弹性顺度。若以某种方式装入轴承螺栓载体(90)，使得主中心线(9)与相应行星齿轮中心线(71，72)之间的实际轴距比啮合所需的理论轴距小例如10至100μm(视啮合品质而定)，则行星齿轮(110，111)以轴向且弹性预紧的方式抵靠在太阳齿轮(30，150)上。这样便实现无间隙和/或无反向夹紧的驱动器。

视情况在整平部(92)和/或定位凸缘(93)的处于径向外部的平面中设有螺纹孔。所述螺纹孔的中心线与盲孔(91)的中心线垂直相交。在所述螺纹孔中均以抗扭的方式以一定的深度旋入一螺纹销，使得中央盘(94)的行程能够借助止挡在所述螺纹销的末端上而被界定。

图7至9示出针对由正齿轮(110，111；30，150)构成的行星齿轮传动装置的无间隙和/或无反向夹紧的驱动器的另一替代方案。为此，在图7所示实施例中采用两分式直齿式行星齿轮(110，111)。如图3所示，行星齿轮(110，111)被横向于中心线(71，72)居中划分，以构建子行星齿轮(112)和(122)。两个子行星齿轮(112，122)具有相同的齿数。在一个行星齿轮(110，111)的两个子行星齿轮(112，122)之间装入有一至六个组合弹簧(130)，其使得子行星齿轮(112，122)相互弹性扭转。

组合弹簧(130)是例如用弹簧钢制造的旋转对称的杆件。如图7所示，在上部子行星齿轮(112)中，各组合弹簧(130)借助其支座区段(131)位于上部子行星齿轮(112)的纵向孔(114)中。支座区段(131)呈圆柱形，在其侧表面中心例如设有具弓形横截面的凹槽(132)。支座区段(131)的外直径等于纵向孔(114)的内直径。视具体情况，组合弹簧(130)也借助横向过盈配合设于此处。

在支座区段(131)上连接有直径有所减小，大体同样呈圆柱形的弯曲区段(133)。从支座区段(131)至弯曲区段(133)的过渡区域经过修圆，使得弯曲区段(133)的与中心线平行的母线切向过渡至凹口半径。

为以形状配合的方式将组合弹簧(130)锁紧在所述轴承孔中以防止轴向偏移，如图8所示，上部子行星齿轮(112)在一个齿槽的区域内具有横孔(117)，其中例如压入和/或粘入有销件(118)。销件(118)抵靠在支座区段(131)的凹槽(132)中。

在下部子行星齿轮(122)的纵向孔(124)的下末端区域内，设有朝内伸出的抵靠片(125)，组合弹簧(130)的下端以微小的间隙抵靠在所述抵靠片上。

图9为两分式直齿式行星齿轮(111)的截面图，其在纵向孔(114，124)的高度上示出轴承螺栓(67)前的截面。如图所示，在钻孔(114，124)对准的情况下，上部子行星齿轮(112)相对下部子行星齿轮(122)错开例如四分之一齿距。承受弯曲和扭转的组合弹簧(130)在两个子行星齿轮(112，122)的齿系(113，123)叠合的情况下最大程度地应变。若组合弹簧(130)弹回其未变形的起始位置，则下齿系(123)相对上齿系(113)扭转例如四分之一齿距。

若采用奇数个组合弹簧(130)，则如图7所示，每个组合弹簧(130)在子行星齿轮(112，122)中与一个质量平衡孔(116，126)相对，以将不平衡最小化。

也可以使用橡胶弹簧或排挤式弹簧来替代组合弹簧(130)。在此情形下，将组合弹簧(130)替换成固定在子行星齿轮(112)中的螺栓。后者伸入下部子行星齿轮(122)的钻孔，其中钻孔直径大于所述螺栓的外直径。在所述钻孔中，所述螺栓被管形橡胶元件包围，其将所述螺栓与所述钻孔之间的整个空间填满。视具体情况，所述螺栓和/或所述钻孔通过黏合或者硫化与所述橡胶元件连接。一旦为装入传动装置而使得子行星齿轮(112，122)相互扭转，便于一侧在构建弹簧效果的情况下将所述橡胶元件弹性密封。

图10示出一种行星齿轮传动装置，其中与图5所示实施方案不同，两个行星齿轮(111)通过其轴承螺栓(67)支承在转环(80)上。转环(80)以可围绕主中心线(9)偏转数个角度的方式设于回转隔片(50)上。在此，行星齿轮(111)的中心线(71)也平行于主中心线(9)，并且与其位于一个平面中。通过轴承螺栓(67)支承在转环(80)上的行星齿轮(111)的中心线(71)与主中心线(9)的距离等于直接支承在回转隔片(50)上的行星齿轮(110)的中心线(72)与主中心线(9)的距离。

为实现转环(80)相对回转隔片(50)的可偏转性，转环(80)以围绕行星齿轮(111)的直接固定于回转隔片(50)上的轴承螺栓(68)的方式具有较大的钻孔(81)。另一方面，本实施例中的转环(80)具有多个长孔(82)，其纵向延伸部例如沿与行星齿轮(110，111)的中心线(71，72)垂直相交的圆(85)延伸。在此，在每两个行星齿轮(110，111)之间设有一个这种长孔(82)。

回转隔片(50)具有四个螺纹孔(84)，其位于转环(80)的长孔(82)下方并且还位于围绕主中心线(9)的圆(86)上，该圆的直径等于圆(85)的直径。每个长孔(82)均被一个螺钉(83)穿过，其用于将转环(80)固定在回转隔片(50)上。转环(80)相对回转隔片(50)如此定心，使得在转环(80)相对回转隔片(50)偏转时，圆(85)与(86)叠合。

为减小太阳齿轮(30，150)与行星齿轮(110，111)之间的啮合间隙，使得转环(80)沿一个旋转方向偏置数个角秒，从而使得设于转环(80)的柱面上的标记箭头(87)相对回转隔片(50)的在此仅作示意的线标记(88)略微游移。

若中心线(71，9)构成的平面与中心线(72，9)所处于的平面互成正好为90度的角度，则所述齿系正好具有取决于所选择的齿系品质的间隙，参阅DIN 3962。

为在实现中等品质的情况下将处于数微米范围内的平均齿侧间隙减小，在使得转环(80)相对回转隔片(50)偏置时，不到一角分的程度便已足够。

在忽略视情况出现的不平衡的情况下，使得仅一个行星齿轮借助其轴承螺栓通过转环(80)偏置便已能将间隙减小。

附图标记说明

1 轴

2，3，4 (110，111)的子行星齿轮

5 底座

7 空腔

9 传动装置中心线，主中心线

10 壳体

11 定子载体，壳体部件

12 外区

13 冷却肋

14 壳体环

15 分级孔

16 壳体凸缘

17 夹紧环

18 用于(17)的螺钉

21 十字滚动轴承，组合轴承

22 外圈

23 内圈

24 用于(11，25)的螺钉

25 太阳齿轮载体，壳体部件

26 中央钻孔

27 轴承支撑环

28 调节环，间隔环

29 底部

30 第一太阳齿轮；固定式

32 用于(25，30)的螺钉

35 环形槽

36O 形圈

40 马达，力矩马达，电动马达

41 定子

42 绕组，定子绕组

43 叠片组

45 转子

46 永磁环

50 回转隔片

51 毂

52 分级孔，中央钻孔

54 行星齿轮凹口

55，56 滚动轴承，深沟球轴承

57 间套

58 间隔片

59 载体槽

61 毂凸缘

62 毂盘

63 毂外圈

64 盖部

65 盲孔

67，68 轴承螺栓

69 止推片

71，72 (67，68；110，111)的中心线，旋转轴

73 表示(50)的旋转方向的箭头

74 (71，72)所位于的圆

77 滚针，滚针轴承

80 转环

81 环中的钻孔

82 长孔

83 螺钉

84 螺纹孔

85 圆，长孔的中心线圆

86 圆，螺纹孔的中心线圆

87 标记箭头

88 线标记

90 轴承螺栓载体

91 盲孔

92 整平部

93 定位凸缘

94 中央盘

95，96 板簧杆

97 侵蚀通道

101 通孔

105 螺钉头

110，111 行星齿轮

112 左侧或上部子行星齿轮

113 上部子行星齿轮的齿系，视情况为锥状

114 用于组合弹簧的纵向孔

116 质量平衡孔

117 横孔

118 销件

119 沉头螺钉

122 右侧或下部子行星齿轮

123 下部子行星齿轮的齿系，视情况为锥状

124 纵向孔

125 抵靠片

126 质量平衡孔

127 齿

128 齿槽

129 (110，111)的滚针轴承的滚针

130 组合弹簧

131 支座区段

132 凹槽，凹口

133 弯曲区段

140 空心轴，驱动轴，从动装置

141 太阳轴

142 管轴，从动轴

145 中央钻孔；通孔

150 第二太阳齿轮；从动齿轮，从动装置

161 支撑片轴

162 第一区段

163 第二区段

164 凸缘状的止挡片

165 螺钉

167 止挡盘

168O 形圈

170 用于马达和测速发电机的接头

171 用于位移测量系统的接头

211 环绕式凹部

212 冷却剂入口，冷却剂出口

213 冷却肋

215 管盖

216 挡圈

218 密封圈

221 右侧特殊轴承；滚动轴承

222 (221)的外圈

223 (221)的内圈

241 组合轴

251 (255，256)的外圈

254 长孔状凹部

255，256 滚动体

259 用于固定(64)的螺纹孔

276 左侧特殊轴承；滚动轴承

277 (276)的内圈

290 轴承螺栓载体

291 通孔

293 中央板

294 止挡

295 板簧

296 保持叉

297 叉臂

298 凹口

299 钻孔

Claims (10)

1.一种包含整合在壳体(10)中的减速行星齿轮传动装置的驱动器，

其中驱动马达(40)对支承有至少两个行星齿轮(110，111)的回转隔片(50)起作用，其各行星齿轮(110，111)既在一个以抗扭方式设于所述壳体(10)中的外齿式的第一太阳齿轮(30)上，又在一个从动的外齿式的第二太阳齿轮(150)上滚动，

其中在将所述从动的第二太阳齿轮(150)的齿数从所述抗扭布置的第一太阳齿轮(30)的齿数减去后，得到的齿差数Z_Diff为偶数自然数，

其中所述行星齿轮(110，111)的总数Pges大于所述齿差数Z_Diff，以及，所有行星齿轮具有相同的齿数，

其中至少所述第一太阳齿轮(30)或第二太阳齿轮(150)具有正变位或负变位，

其中除所述第一太阳齿轮(30)，第二太阳齿轮(150)的变位以外，各行星齿轮(110，111)为相应地与各第一太阳齿轮(30)，第二太阳齿轮(150)啮合而具有独立的齿系(113，123)，以及，在齿数相同的情况下，两个所述齿系(113，123)中的至少一个具有正变位或负变位，

其中在借助Pv＝P_ges-Z_Diff得出所述行星齿轮(110，111)的总数P_ges的除数Pv的情况下，每个行星齿轮(111)的独立的齿系沿环行方向依次相对沿环形方向的前一个行星齿轮(110,111)发生程度为偏移角δ的偏置，而在每个行星齿轮(110)后则无齿系偏置，

其中所述偏移角δ根据公式δ＝τ*(z_Diff/p_ges)*(z_S1/z_P1)得出，其中τ为所述抗扭布置的太阳齿轮(30)的分度角，Z_S1为所述抗扭布置的第一太阳齿轮(30)的齿数，Z_P1为所述行星齿轮(110，111)的齿数，

其中为将所述啮合间隙最小化，所述行星齿轮传动装置的两个相邻或者相互啮合的齿轮以能够独立于常规的传动运动过程相对彼此移动的方式布置。

2.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述行星齿轮(110，111)以径向相对所述驱动器的主中心线(9)具有±15度的角偏差的方式弹性支承在所述回转隔片(50)中。

3.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，就至少两个支承在所述回转隔片(50)中的行星齿轮(111)而言，所述行星齿轮中的至少一个由两个子行星齿轮(113，123)构成，以及，所述子行星齿轮中的一个以可围绕其中心线(71，72)扭转的方式被弹性夹紧至另一个。

4.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，就至少两个支承在所述回转隔片(50)中的行星齿轮而言，所述行星齿轮中的至少一个能够沿周向在一个圆上以相对所述第一太阳齿轮(30)，第二太阳齿轮(150)的常规轴距移动数角秒或角分。

5.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，至少两个相互啮合并且分别具有平行的中心线和锥齿系的齿轮(112，30；124，150)以可相互轴向移动的方式布置。

6.根据权利要求4所述的驱动器，其特征在于，所述移动是具体的量，或者是可以调节的。

7.根据权利要求5所述的驱动器，其特征在于，所述移动是具体的量，或者是可以调节的。

8.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述行星齿轮传动装置的传动比为计算出的商，其被除数为所述从动的第二太阳齿轮(150)的齿数，而除数为所述抗扭布置的第一太阳齿轮(30)与从动的第二太阳齿轮(150)的齿数差。

9.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述各行星齿轮(110，111)由两个同轴布置并且刚性相连的子行星齿轮(112，122)构成。

10.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述驱动器(21，55，56，77)的所有滚动轴承(21，55，56，77)的轴承间隙均符合DIN 620/T4中规定的轴承间隙组别C2。

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