CN113825929A - 具有挠性栓形件和加强肋的行星架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组件，组件包括具有至少一个颊板(201)的行星架(101)、轴颈(205)和轴套(207)；其中轴颈(205)的第一端部被固定在颊板(201)中；其中轴颈(205)的至少一部分伸入轴套(207)中；并且其中轴颈(205)的第二端部固定在轴套(207)中。组件还包括至少一个加强元件(111)和支撑环(103)；其中加强元件(111)被固定在轴套(207)和支撑环(103)中；并且其中轴套(207)和加强元件(111)两件式地相互连接。

Description

具有挠性栓形件和加强肋的行星架

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的组件。

从现有技术中已知所谓的挠曲销(Flex Pin)。例如在公开文献DE 1 500 451A1中描述了挠曲销。挠曲销是挠性的轴颈，在该轴颈上装配有轴套。行星齿轮以可旋转的方式被支承在轴套上。如果轴颈变形，则这通过轴套的倾斜得以补偿。由于轴颈的可变形性实现行星级的载荷补偿。

在斜齿啮合的行星级中，在齿啮合时产生轴向指向的力。行星齿轮与太阳齿轮齿啮合时的轴向力与行星齿轮与环齿轮齿啮合时的轴向力反向。因此，倾斜力矩作用在行星齿轮上。这种倾斜力矩将在挠曲销中导致不期望的变形。因此难以提供具有挠曲销的斜齿啮合的行星级。然而，直齿啮合的齿轮导致噪声排放增加。

本发明基于的目的在于，消除现有技术中已知解决方案的内在的缺点。尤其应在行星级中实现载荷补偿，而不增加噪声排放。

这个目的通过根据权利要求1所述的组件来实现。优选的改进方案被包含在从属权利要求中。

该组件包括具有至少一个颊板的行星架。颊板涉及支撑结构，行星栓形件被固定在该支撑结构中。可旋转的行星架通常借助颊板以可旋转的方式被支承在防旋转的结构(例如变速器壳体)中。

行星架的行星栓形件由相应的轴颈和轴套构成。对应地，根据本发明的组件包括至少一个轴颈和至少一个轴套。

轴套涉及具有至少一个空腔的旋转对称的主体。空腔和主体围绕共用的轴线是旋转对称的。此外，空腔是敞开的，因此具有至少一个开口。该开口关于同一轴线是旋转对称的。尤其，轴套的至少一部分可以具有空心圆柱体的形状。

轴套和轴颈共同构成行星栓形件。轴套用于接收至少一个行星齿轮。行星齿轮被设置成以可旋转的方式被支承在轴套中。在此，行星齿轮的旋转轴线对应于轴套的对称轴线。轴套要么构成轴承的内环，行星齿轮借助该内环被支承在轴套中；要么构成轴承座，轴承的内环可以被固定在该轴承座上。对应地，轴套的表面的一部分优选具有直圆柱体的罩面的形状。

优选地，除了轴套，轴颈也是关于行星齿轮的旋转轴线旋转对称的。

轴颈具有两个轴向端部——第一端部和第二端部。轴颈总共由三个部分组成：第一端部、第二端部和中间段。第一端部和第二端部在轴向相互间隔开。中间段位于第一端部与第二端部之间，该中间段将这两个端部相互连接。尤其，中间段可以位于第一平面与第二平面之间，这些平面径向地延伸，即与行星齿轮的旋转轴线正交地定向。于是，轴颈的第一端部和中间段位于第一平面的不同侧。对应地，轴颈的第二端部和中间段位于第二平面的不同侧。

所述轴颈的第一端部被固定在所述颊板中。该固定优选是刚性的，即以如下方式实施，使得轴颈的第一端部相对于第一颊板是不可运动的。尤其，轴颈可以在其第一端部处与颊板一体式地连接。

轴颈的至少一部分伸入轴套中或由轴套形成的空腔中。反过来这意味着，轴套的至少一部分在周向方向上包围轴颈。轴颈的伸入轴套中的部分包括轴颈的第二端部。轴颈的第二端部尤其位于轴套或者空腔中。

所述轴颈的第二端部被固定在所述轴套中。优选地，该固定是刚性的，即其方式是轴颈的第二端部相对于轴套的一部分(该第二端部被固定在该部分中)是不可运动的。例如，在轴颈的第二端部与轴套之间可以存在形状配合和/或力配合的连接。轴颈的第二端部和轴套优选两件式地彼此连接。在此，轴颈的第二端部和轴套形成两个物理上彼此分离的部件。

在轴颈与轴套之间留有间隙。该间隙完全围绕行星齿轮的旋转轴线延伸。这涉及轴套的空腔的未被轴颈填满的部分。优选地，该间隙是关于行星齿轮的旋转轴线旋转对称的。因此这同样意味着，轴颈的至少一部分在轴套中是在轴向上定中心的。

优选地，间隙的至少一部分在轴向上被布置在颊板或颊板的区域(轴颈的第一端部被固定在该区域中)与轴套的区域(轴颈的第二端部被固定在该区域中)之间。

间隙以柔性介质填充。介质尤其可以涉及流体，例如润滑剂和/或空气。

通过所描述的组件，轴套的第一轴向端部是自由浮动的。这意味着轴套的第一轴向端部仅由轴套的相邻部分承载。轴套的第一轴向端部与不属于轴套的装置之间没有接头连接。

由于轴套的第一轴向端部是自由浮动的，该第一轴向端部可以在轴向方向上相对于轴颈运动。相应的运动伴随着轴颈的弹性变形。因此，由轴颈和轴套构成的行星栓形件具有挠曲销的变形特性。

根据本发明，行星架具有至少一个加强元件和支撑环。该加强元件用于加强轴套。为此，加强元件被固定在轴套和支撑环上，并且因此与支撑环形成轴套的经加强的连接。轴套中的力藉由加强元件在支撑环中得到支撑。

加强元件优选地被固定在轴套的第二轴向端部。轴套的第一轴向端部和第二轴向端部在轴向上相互间隔开。中间段位于第一轴向端部与第二轴向端部之间，该中间段将这两个轴向端部相互连接。轴套由三个部分组成：第一轴向端部、第二轴向端部和中间段。尤其，中间段可以位于第三平面与第四平面之间，这些平面径向地延伸，即与行星齿轮的旋转轴线正交地定向。轴套的第一轴向端部和中间段位于第三平面的不同侧。对应地，轴套的第二轴向端部和中间段位于第四平面的不同侧。

加强元件优选一体式地被固定在轴套和/或支撑环中。尤其，轴套、加强元件和支撑环可以一体式地互相连接。在这种情况下，单件构成轴套、加强元件和支撑环。

加强元件优选加强轴套，以防止相对于行星架的旋转轴线或中心轴线切向延伸的轴线倾斜。该轴线与行星齿轮的旋转轴线垂直相交，并与圆相切定向，该圆完全在与行星架的旋转轴线或中心轴线正交定向的平面内延伸，并且该圆的圆心位于行星架的旋转轴线或中心轴线上。尤其，加强元件可以是相对于行星架的旋转轴线或中心轴线径向延伸的肋。

支撑环优选地是环形的。这意味着它具有环形的基本形状。环是环面。环的对称轴线优选地与行星架的中心轴线或旋转轴线重合。

本体的基本形状表示原始本体的形状，从该原始本体中，通过消除各个区域、例如通过插入凹口并且/或者通过添加各个区域来产生最先提及的本体。

轴套通过加强元件被部分加强。这使得在行星级中容易地使用斜齿啮合的齿部成为可能。由齿啮合中的轴向作用的力产生的倾斜力矩由加强元件抵消，而轴套保持对作用在圆周方向上的力的抗压。由此，与挠曲销一样，可以在行星级的齿啮合中进行载荷补偿。

加强元件优选地从支撑环出发，相对于行星架的旋转轴线或中心轴线径向向外延伸。反过来，这意味着，加强部件从轴套出发，相对于行星架的旋转轴线或中心轴线径向向内延伸。因此，轴套相对于行星架的旋转轴线或中心轴线在径向上布置得比支撑环更靠外。轴套上最接近行星架的旋转轴线或中心轴线的点到行星架的旋转轴线或中心轴线的距离大于支撑环上最远离行星架的旋转轴线或中心轴线的点到行星架的旋转轴线或中心轴线的距离。尤其，轴套可以布置在直圆柱体的外部，该直圆柱体的中心轴线与行星架的旋转轴线或中心轴线相同，而支撑环位于该直圆柱体的内部。

所述轴套和所述加强元件两件式地相互连接。轴套和加强元件因此形成两个物理上相互分离的部件。在保证可装配的情况下，这可以实现行星级的特别简单的结构。

加强元件可以直接与轴套连接。替代性地，在优选的改进方案中，提供放置在轴套的第一轴向端部上的盖帽。优选地，盖帽是关于行星齿轮的旋转轴线旋转对称的。盖帽包围轴套的第一轴向端部。反过来，第一轴向端部位于盖帽内部。由此，在轴套和盖帽之间形成形状配合的连接。此外，盖帽优选以力配合的方式与轴套连接，以防止轴套从盖帽中滑出。

加强元件根据改进方案直接与盖帽连接。因此通过盖帽实现加强元件与轴套之间的固定。

盖帽不仅用于固定加强元件，而且还与轴套一起形成轴承座。尤其，轴套和盖帽可以分别具有凸缘，该凸缘用作至少一个轴承的轴向固定件，行星齿轮通过该凸缘被支承在行星栓形件上。

在相应的优选改进方案中，轴套和盖帽各自形成相对于行星齿轮的旋转轴线轴向延伸的表面。这两个表面彼此面对并且形成用于在轴向方向上支撑行星轴承的接触表面或行星轴承的滑动表面。

在优选的改进方案中，所述支撑环是自由浮动的。这意味着，支撑环不具有轴承，而是仅通过行星架和该至少一个轴颈支承。

替代性地，在同样优选的改进方案中，所述支撑环形成用于轴承和/或轴承的工作面的至少一个轴承座。轴承用于支承支撑环。

在附图中展示了本发明的优选实施例。在附图中：

图1示出行星架的轴向视图；以及

图2示出行星架的截面图。

在图1中可以看出，行星架101具有支撑环103。支撑环103与行星架103的旋转轴线105旋转对称。该支撑环围成空腔107，旋转轴线105延伸穿过该空腔。

行星架101还具有星形布置的盖帽109。从支撑环103出发，盖帽109相对于旋转轴线105径向布置得更靠外。

在盖帽109与支撑环103之间各自延伸有加强肋111。肋111是板状元件，这些肋的延伸部分相对于旋转轴线105在轴向方向上大于其厚度，即这些肋的延伸部分与该轴向方向正交。肋111的厚度优选在每一位置都相同。在每个横截面中，即在与旋转轴线105正交延伸的每个截面中，肋111具有矩形形状。尤其，该形状在每个横截面中可以是保持不变的。

图2示出行星架101的纵截面。从这里可以看出，行星架101具有恰好一个颊板201。在颊板201中存在第一轴承203，行星架101通过该第一轴承围绕旋转轴线105可旋转地支承。

轴颈205从颊板201沿轴向方向突出。轴颈205与颊板201一体式地连接。轴颈均具有直圆柱体的形状。

在轴颈205上各自固定有轴套207。固定只在一侧进行。在另一侧，在每个轴套207与轴颈205之间延伸有间隙209。间隙209允许轴套207相对于轴颈205的倾斜。随着轴颈205扭转会产生移位，即轴套207的平移的位置变化。通过这种位置变化，可以改变行星齿轮211的位置，该行星齿轮借助于轴承213可旋转地支承在轴套207上。

轴承213轴向地固定在轴套207的凸缘215与盖帽217之间。盖帽217放置在轴套207上。

行星齿轮211与太阳齿轮219和环齿轮221啮合。如果行星齿轮211、太阳齿轮219和环齿轮221斜齿啮合，则在行星齿轮211和太阳齿轮219的齿啮合以及行星齿轮211和环齿轮221的齿啮合中，产生沿相反的轴向方向的力。因此产生的倾斜力矩由加强肋111和支撑环103抵消。

支撑环103可以被实施成自由浮动的，或者如图2所示，借助于第二轴承223支承在变速器壳体中。

附图标记清单

101 行星架

103 支撑环

105 旋转轴线

107 空腔

109 盖帽

111 加强肋

201 颊板

205 轴颈

207 轴套

209 间隙

211 行星齿轮

213 轴承

215 凸缘

217 盖帽

219 太阳齿轮

221 环齿轮

223 轴承

Claims (5)

1.一种组件，所述组件包括具有至少一个颊板(201)的行星架(101)、轴颈(205)和轴套(207)；其中

所述轴颈(205)的第一端部被固定在所述颊板(201)中；其中

所述轴颈(205)的至少一部分伸入所述轴套(207)中；并且其中

所述轴颈(205)的第二端部被固定在所述轴套(207)中；其特征在于

至少一个加强元件(111)和支撑环(103)；其中

所述加强元件(111)被固定在所述轴套(207)和所述支撑环(103)中；并且其中

所述轴套(207)和所述加强元件(111)两件式地相互连接。

2.根据权利要求1所述的组件；其特征在于

放置在所述轴套(207)的第一轴向端部上的盖帽(217)；其中

所述加强元件(111)与所述盖帽(217)接合。

3.根据前一权利要求所述的组件；其特征在于，

所述轴套(207)形成径向延伸的第一表面，并且所述盖帽(217)形成径向延伸的第二表面。

4.根据前述权利要求之一所述的组件；其特征在于，

所述支撑环(103)是自由浮动的。

5.根据权利要求1至3之一所述的组件；其特征在于，

所述支撑环(103)形成至少一个轴承座和/或轴承(223)的工作面。

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