CN113597378A - 用于机动车辆驱动桥的轮头的轮头变速器及轮头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆驱动桥，特别是建筑机械的驱动桥的轮头的轮头变速器(1)，该轮头变速器(1)包括呈驱动轴(AnW)和输出轴(AbW)的形式的第一轴(W1)和第二轴(W2)，该第一轴(W1)和第二轴(W2)经由行星传动装置(PG)彼此连接。现在为了产生由紧凑构造和高传动比区分的轮头变速器(1)，行星传动装置(PG)由第一行星级(P1)和第二行星级(P2)组成，该第一行星级(P1)和第二行星级(P2)分别各自包括一个第一元件(E11、E12)、一个第二元件(E21、E22)和一个第三元件(E31、E32)，这些元件各自地呈一个太阳轮(SO1、SO2)、一个行星架(PS1、PS2)和一个齿圈(HO1、HO2)的形式。这里，第一行星级(P1)的第一元件(E11)连接到第一轴(W1)以联合旋转，而第一行星级(P1)的第二元件(E21)和第二行星级(P2)的第三元件(E32)彼此连接以联合旋转，并共同连接到第二轴(W2)以联合旋转。此外，第一行星级(P1)的第三元件(E31)和第二行星级(P2)的第一元件(E12)彼此连接以联合旋转，而第二行星级(P2)的第二元件(E22)不动。

Description

用于机动车辆驱动桥的轮头的轮头变速器及轮头
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆驱动桥，特别是建筑机械的驱动桥的轮头的轮头变速器，该轮头变速器包括经由行星传动装置彼此连接的呈驱动轴和输出轴形式的第一轴和第二轴。本发明进一步涉及一种用于机动车辆驱动桥的轮头，该轮头具有上述轮头变速器。
背景技术
轮头变速器特别用于机动车辆驱动桥，在这种情况下优选地用于建筑机械，以便能够实现高减速比。在这种情况下，除了实现高减速比之外，通常还期望相应轮头变速器的紧凑构造。
在DE 10 2017 209 462 A1中公开了一种用于机动车辆驱动桥的轮头变速器，其中，驱动轴和输出轴经由中间行星传动装置彼此连接。在这种情况下，行星传动装置由行星级形成，该行星级由第一元件、第二元件以及第三元件组成，这些元件呈太阳轮、行星架以及齿圈的形式。当太阳轮连接到驱动轴时，行星架作为输出轴连接到轮毂。齿圈永久地不动。
从上述现有技术出发，因而本发明的目的在于提供一种轮头变速器，通过该轮头变速器可以以紧凑构造实现高减速比。
发明内容
该目的在权利要求1的前序部分及其表征特征的基础上实现。以下从属权利要求各自都再现本发明的有利发展。一种用于机动车辆驱动桥的轮头也是权利要求10的主题，其中使用了上述轮头变速器。
根据本发明，一种轮头变速器包括经由行星传动装置彼此连接的呈驱动轴和输出轴形式的第一轴和第二轴。因此，在根据本发明的轮头变速器中，行星传动装置被设置在驱动轴和输出轴之间，由此，轮头变速器的驱动轴和输出轴被永久地联接在一起。在这种情况下，机动车辆驱动桥的轮头中的轮头变速器用于实现高减速比，特别是在将驱动运动传递到被相应地布置在轮头上的驱动轮时。特别优选地，在这种情况下，轮头变速器被设计成具有范围在8.3至8.8的传动比。
优选地，轮头变速器的驱动轴和输出轴各自具有一个相应的连接点，其中，驱动轴的连接点用于产生与相应机动车辆的上游驱动系的连接。输出轴的连接点被设置成用于连接到用于接收驱动轮的轮毂。
因而，本发明包括这样一种技术教导，即行星传动装置由第一行星级和第二行星级组成，两者分别各自包括一个第一元件，各自包括一个第二元件，并且各自包括一个第三元件，这些元件各自呈一个太阳轮的形式，各自呈一个行星架的形式并且各自呈一个齿圈的形式。在这种情况下，第一行星级的第一元件连接到第一轴以联合旋转，而第一行星级的第二元件和第二行星级的第三元件彼此连接以联合旋转，并共同连接到第二轴以联合旋转。此外，第一行星级的第三元件和第二行星级的第一元件彼此连接以联合旋转，而第二行星级的第二元件不动。
换句话说，因此，根据本发明的轮头变速器中的行星传动装置由两个行星级形成，分别对它们各自指配一个第一元件，各自指配一个第二元件并且各自指配一个第三元件。在单个行星级的相应元件中，在这种情况下，一个元件呈现为太阳轮，一个元件呈现为行星架，一个元件呈现为齿圈。在第一行星级的第一元件连接到第一轴以联合旋转并且第二行星级的第二元件永久不动的同时，第一行星级的第二元件和第二行星级的第三元件彼此连接以联合旋转，而第一行星级的第三元件和第二行星级的第一元件彼此连接以联合旋转。第一行星级的第二元件和第二行星级的第三元件也共同连接到第二轴以联合旋转。
轮头变速器的这样的实施例具有下列优点，即在这种情况下，通过将行星级的元件联接在一起，在轮头变速器内部实现了动力分支，由此能够以紧凑构造在轴之间实现高传动比。结果，可以以紧凑构造在第一轴和第二轴之间实现高减速比，这使得根据本发明的轮头变速器适用于轮头。
然而，在DE 10 2007 209 462 A1的轮头变速器中，行星传动装置被设计成单级。为了能够实现高减速比，行星级的元件必须被设计成大尺寸，所以不再能够确保元件的运行稳定性。此外，轮头变速器将对应地为大的构造。
在本发明的背景下，“轴”应被理解为变速器的可旋转部件，变速器的相关联部件，特别是两个行星级的元件，各自经由轴彼此连接以联合旋转，或者轴用于连接变速器的一个相应部件以联合旋转。相应的轴可以轴向地或径向地或者甚至是轴向地和径向地将部件彼此连接。因而，相应的轴也可以作为经由其实现径向连接的短的中间件存在。
在本发明的背景下，“轴向”应被理解为表示在纵向中心轴线的方向上的取向，行星传动装置的行星级沿着所述纵向中心轴线彼此同轴地布置。“径向”应被理解为表示在位于该纵向中心轴线上的轴的直径方向上的取向。
根据本发明的用于联合旋转的行星级的元件的一种相应连接优选地经由一个或多个中间轴实现，当元件在空间上彼此紧邻地定位时，中间轴可以各自作为短的中间件存在。实际上，彼此永久地连接以联合旋转的元件各自都作为彼此连接以联合旋转的单个部件存在，或者甚至一体地存在。因此，在上述第二种情况下，相应元件和可选存在的轴通过公共部件形成，其中，这特别当相应元件在变速器中彼此在空间上紧邻地定位时实现。
特别地，通过与变速器的用于联合旋转的部件的用于联合旋转的永久连接实现第二行星级的第二元件的不动，其中该用于联合旋转的部件优选地为永久固定的部件，优选地为变速器的壳体，这样的壳体的一部分，或者是与其连接的用于联合旋转的部件。
根据本发明的一个实施例，第一轴是轮头变速器的驱动轴，第二轴是输出轴。在该实施例中，第一轴作为驱动轴存在，第二轴作为轮头变速器的输出轴存在。
在上述实施例的发展中，第一行星级的第一元件为第一行星级的太阳轮，第一行星级的第二元件为第一行星级的行星架，并且第一行星级的第三元件为第一行星级的齿圈。另外，第二行星级的第一元件作为第二行星级的太阳轮存在，第二行星级的第二元件作为第二行星级的行星架存在，并且第二行星级的第三元件作为第二行星级的齿圈存在。由此，可以实现轮头变速器的合适设计。
根据有利发展，行星级以由第一行星级和第二行星级组成的序列轴向地布置在驱动轴的连接点之后。结果，可以实现轮头变速器的平衡尺寸，其中，在这种情况下可以使用相同的部件。另外，可以实现简单的扭矩辅助。特别优选地，在这种情况下，该两个行星级的固定齿轮比各自为-2.25。
根据可替选发展，行星级以由第二行星级和第一行星级组成的序列轴向地布置在驱动轴的连接点之后。由此也实现轮头变速器的平衡尺寸，其中，再次可以使用相同的部件。此外，这里也可以实现简单的扭矩辅助。而且在该发展的情况下，该两个行星级的固定齿轮比各自为-2.25。
根据进一步可替选发展，行星级被轴向地布置在一个平面中，其中，在这种情况下，第一行星级被相对于第二行星级定位在径向内部。有利地，由此可以进一步减小构造空间需求，同时实现平衡尺寸和简单的扭矩辅助。作为进一步优点，由此可以减少部件的数量，因为第二行星级的第一元件和第一行星级的第三元件可以被以简单方式设计成一体的。特别地，在这种情况下，第一行星级具有-2.75的固定齿轮比，而在第二行星级的情况下，该固定齿轮比优选地为-1.75。
在所有三种上述发展中，在每种情况下都实现输出侧动力分支。
本发明的进一步实施例在于，第一轴为输出轴，第二轴为驱动轴。在该实施例中，因此，第一轴作为输出轴存在，第二轴作为轮头变速器的驱动轴存在。
在上述实施例的发展中，第一行星级的第一元件为第一行星级的行星架，第一行星级的第二元件为第一行星级的太阳轮，并且第一行星级的第三元件为第一行星级的齿圈。另外，第二行星级的第一元件作为第二行星级的齿圈存在，第二行星级的第二元件作为第二行星级的行星架存在，并且第二行星级的第三元件作为第二行星级的太阳轮存在。
进一步优选地，行星级以由第二行星级和第一行星级组成的序列轴向地布置在驱动轴的连接点之后。结果，可以实现简单的实施方式，同时实现简单的扭矩辅助，其中，可以通过简单方式产生行星级的元件。在这种情况下，第一行星级的固定齿轮比优选地为-2.25，而在第二行星级的情况下，该固定齿轮比优选地为-3.6。在上述实施例及其发展中，在这种情况下，分别实现驱动侧动力分支。
特别地，根据本发明的轮头变速器为用于机动车辆驱动桥的轮头的一部分。在这种情况下，在驱动轴上产生与机动车辆的上游驱动系的连接，而输出轴用于连接到用于接收驱动轮的轮毂。在这种情况下，机动车辆优选地为建筑机械。
本发明不限于独立权利要求或其从属权利要求的特征的特定组合。此外，还存在将各个特征组合在一起的可能性，并且它们也在从权利要求、本发明的优选实施例的说明或直接从附图中揭示的范围内。通过使用附图标记对权利要求的引用并非旨在限制权利要求的保护范围。
附图说明
在附图中示出了下面描述的本发明的有利实施例，其中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的轮头变速器的示意图；
图2示出了图1的轮头变速器的截面图；
图3示出了对应于本发明的第二实施例的轮头变速器的示意图；
图4示出了根据本发明的第三实施例的轮头变速器的示意图；以及
图5示出了对应于本发明的第四实施例的轮头变速器的示意图。
具体实施方式
图1示出了轮头变速器1的示意图，其根据本发明的第一实施例被设计，并被设置成在机动车辆驱动桥的轮头中使用。特别优选地，这种情况下的轮头变速器1在建筑机械的驱动桥的轮头中使用。
如图1和图2的进一步视图中所示，轮头变速器1包括由此彼此连接的行星传动装置PG、第一轴W2和第二轴W3。在这种情况下，第一轴W1为轮头变速器1的驱动轴AnW，而第二轴W2作为输出轴AbW存在。驱动轴AnW用于连接到相应驱动桥的桥变速器，其中，这种情况下的连接是在驱动轴AnW的连接点AN处实现的。相反，输出轴AbW被设置成用于连接到轮轴的一个相应驱动轮的轮毂，其中，这里的连接是在连接点AB处实现的。驱动轴AnW和输出轴AbW被彼此同轴地布置。
行星传动装置PG由两个行星级P1和P2组成，两者各自包括一个第一元件E11或相应的E12，各自包括一个第二元件E21或相应的E22，并且各自包括一个第三元件E31或相应的E32。在这种情况下，在该两个行星级P1和P2的情况下，相应的第一元件E11或相应的E12由一个相应的太阳轮SO1或相应的SO2形成，而相应的第二元件E21或相应的E22作为一个相应的行星架PS1或相应的PS2存在，相应的第三元件E31或相应的E32作为一个相应的齿圈HO1或相应的HO2存在。在这种情况下，至少一个行星轮PR1或相应的PR2被可旋转地安装在单个行星架PS1或相应的PS2中，各自的所述行星轮都啮合相应的径向内部太阳轮SO1或相应的SO2并且啮合相应的径向包围的齿圈HO1或相应的HO2。然而，特别优选地，行星架PS1或相应的PS2各自都引导多个行星轮。
也分别如图1和图2中所示，第一行星级P1的第一元件E11连接到驱动轴AnW以联合旋转，而第一行星级P1的第二元件E21连续地连接到第二行星级P2的第三元件E32以联合旋转。在这种情况下，第一行星级P1的第二元件E21和第二行星级P2的第三元件E32被另外连续地连接到输出轴AbW以联合旋转。此外，第一行星级P1的第三元件E31和第二行星级P2的第一元件E12永久地彼此连接以联合旋转，而第二行星级P2的第二元件E22在部件GG上连续地不动以联合旋转。在这种情况下，用于联合旋转的部件GG是轮头变速器1的壳体2，如图2中所示。通过将该两个行星级P1和P2链接在一起，同时实现了输出侧动力分支。
该两个行星级P1和P2与驱动轴AnW和输出轴AbW同轴地定位，其中，该两个行星级P1和P2以由第一行星级P1和第二行星级P2组成的序列轴向布置在驱动轴AnW的连接点AN之后。此外，在这种情况下，第一行星级P1和第二行星级P2优选地各自具有-2.25的固定齿轮比，使得可以通过输出侧动力分支实现高减速比。
图3也示出了对应于本发明的第二实施例的轮头变速器3的示意图。在这种情况下，所述轮头变速器3基本对应于根据图1和图2的变体，其中，与根据图1和图2的变体相比，行星传动装置PG的第一行星级P1和第二行星级P2以由第二行星级P2然后是第一行星级P1组成的序列轴向布置在驱动轴AnW的连接点AN之后。因而，相对于根据图1和图2的变体，该两个行星级P1和P2其位置已经轴向交换。在其它方面，根据图3的实施例对应于根据图1和图2的上述变体，所以参考与其相关的说明。
图4揭示了根据本发明的第三实施例的轮头变速器4的示意图，图4也基本对应于根据图1和图2的变体。然而，这里的不同之处在于，行星传动装置PG的两个行星级P1和P2现在被轴向布置在一个平面中，其中，在这种情况下，第一行星级P1相对于第二行星级P2被定位在径向内部。在这种情况下，第一行星级P1的第三元件E31和第二行星级P2的第一元件E12优选地被设计成一体。在这种情况下，第一行星级P1的固定齿轮比优选地具有-2.75的固定齿轮比，而第二行星级P2优选地具有-1.75的固定齿轮比。在其它方面，根据图4的实施例对应于根据图1和图2的变体，所以参考与其相关的说明。
最后，图5示出了对应于本发明的第四实施例的轮头变速器5的示意图。图5也基本对应于根据图1和图2的变体，其中，与根据图1和图2的变体相比，第一轴W1由轮头变速器5的输出轴AbW形成，而第二轴W2作为驱动轴AnW存在。此外，在行星传动装置PG的第一行星级P1的情况下，第一元件E11由行星架PS1形成，而第一行星级P1的第二元件E21现在作为太阳轮SO1存在。在第二行星级P2中，第二行星级P2的第一元件E12由齿圈HO2形成，第二元件E22由行星架PS2形成，并且第三元件E32由太阳轮SO2形成。最后，该两个行星级P1和P2以由第二行星级P2然后是第一行星级P1组成的序列轴向布置在驱动轴AnW的连接点AN之后。在这种情况下，第一行星级P1的固定齿轮比优选地为-2.25，而第二行星级P2特别具有-3.6的固定齿轮比。在其它方面，根据图5的实施例对应于根据图1和图2的变体，所以参考与其相关的说明。
在每种情况下，特征在于紧凑构造和高减速比的轮头变速器都可通过根据本发明的实施例实现。
附图标记列表
1 轮头变速器
2 变速器壳体
3 轮头变速器
4 轮头变速器
5 轮头变速器
W1 第一轴
W2 第二轴
AnW 驱动轴
AbW 输出轴
AN 连接点
AB 连接点
PG 行星传动装置
P1 第一行星级
P2 第二行星级
E11 第一行星级的第一元件
E21 第一行星级的第二元件
E31 第一行星级的第三元件
E12 第二行星级的第一元件
E22 第二行星级的第二元件
E32 第二行星级的第三元件
SO1 太阳轮
PS1 行星架
PR1 行星轮
HO1 齿圈
SO2 太阳轮
PS2 行星架
PR2 行星轮
HO2 齿圈
GG 用于联合旋转的组件

Claims (10)

1.一种用于机动车辆驱动桥特别是建筑机械的驱动桥的轮头的轮头变速器(1；3；4；5)，所述轮头变速器(1；3；4；5)包括呈驱动轴(AnW)和输出轴(AbW)的形式的第一轴(W1)和第二轴(W2)，所述第一轴(W1)和所述第二轴(W2)经由行星传动装置(PG)彼此连接，其特征在于
-所述行星传动装置(PG)由第一行星级(P1)和第二行星级(P2)组成，所述第一行星级(P1)和所述第二行星级(P2)分别包括各自的一个第一元件(E11、E12)、各自的一个第二元件(E21、E22)，和各自的一个第三元件(E31、E32)，所述第一元件(E11、E12)、所述第二元件(E21、E22)和所述第三元件(E31、E32)呈各自的一个太阳轮(SO1、SO2)、各自的一个行星架(PS1、PS2)和各自的一个齿圈(HO1、HO2)的形式，
-所述第一行星级(P1)的所述第一元件(E11)连接到所述第一轴(W1)以用于联合旋转，
-所述第一行星级(P1)的所述第二元件(E21)和所述第二行星级(P2)的所述第三元件(E32)彼此连接以用于联合旋转，并共同连接到所述第二轴(W2)以用于联合旋转，
-所述第一行星级(P1)的所述第三元件(E31)和所述第二行星级(P2)的所述第一元件(E12)彼此连接以用于联合旋转，
-所述第二行星级(P2)的所述第二元件(E22)不动。
2.根据权利要求1所述的轮头变速器(1；3；4)，其特征在于，所述第一轴(W1)是所述驱动轴(AnW)，并且所述第二轴(W2)是所述输出轴(AbW)。
3.根据权利要求2所述的轮头变速器(1；3；4)，其特征在于，
-所述第一行星级(P1)的所述第一元件(E11)是所述第一行星级(P1)的所述太阳轮(SO1)，
-所述第一行星级(P1)的所述第二元件(E21)是所述第一行星级(P1)的所述行星架(PS1)，
-所述第一行星级(P1)的所述第三元件(E31)是所述第一行星级(P1)的所述齿圈(HO1)，
-所述第二行星级(P2)的所述第一元件(E12)是所述第二行星级(P2)的所述太阳轮(SO2)，
-所述第二行星级(P2)的所述第二元件(E22)是所述第二行星级(P2)的所述行星架(PS2)，并且
-所述第二行星级(P2)的所述第三元件(E32)是所述第二行星级(P2)的所述齿圈(HO2)。
4.根据权利要求2或3所述的轮头变速器(1)，其特征在于，所述行星级(P1、P2)以由所述第一行星级(P1)和所述第二行星级(P2)组成的序列轴向地布置在所述驱动轴(AnW)的连接点(AN)之后。
5.根据权利要求2或3所述的轮头变速器(3)，其特征在于，所述行星级(P1、P2)以由所述第二行星级(P2)和所述第一行星级(P1)组成的序列轴向地布置在所述驱动轴(AnW)的连接点(AN)之后。
6.根据权利要求2或3所述的轮头变速器(4)，其特征在于，所述行星级(P1、P2)被轴向地布置在一个平面中，其中，各自的所述第一行星级(P1)被相对于所述第二行星级(P2)定位在径向内部。
7.根据权利要求1所述的轮头变速器(5)，其特征在于，所述第一轴(W1)是所述输出轴(AbW)，并且所述第二轴(W2)是所述驱动轴(AnW)。
8.根据权利要求7所述的轮头变速器(5)，其特征在于，
-所述第一行星级(P1)的所述第一元件(E11)是所述第一行星级(P1)的所述行星架(PS1)，
-所述第一行星级(P1)的所述第二元件(E21)是所述第一行星级(P1)的所述太阳轮(SO1)，
-所述第一行星级(P1)的所述第三元件(E31)是所述第一行星级(P1)的所述齿圈(HO1)，
-所述第二行星级(P2)的所述第一元件(E12)是所述第二行星级(P2)的所述齿圈(HO2)，
-所述第二行星级(P2)的所述第二元件(E22)是所述第二行星级(P2)的所述行星架(PS2)，并且
-所述第二行星级(P2)的所述第三元件(E32)是所述第二行星级(P2)的所述太阳轮(SO2)。
9.根据权利要求7或8所述的轮头变速器(5)，其特征在于，所述行星级(P1、P2)以由所述第二行星级(P2)和所述第一行星级(P1)组成的序列轴向地布置在所述驱动轴(AnW)的连接点(AN)之后。
10.一种用于机动车辆驱动桥的轮头，所述轮头包括根据权利要求1至9中的一项或多项所述的轮头变速器。
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