CN1666042A - 变速器的制造系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变速器的一种制造系统，该系统由不同的组件(M、AM、A1、A2、A3、Han、Hab、AE)组成，这些组件(M、AM、A1、A2、A3、Han、Hab、AE)以标准构件的方式组成不同的变速器。

Description

变速器的制造系统
本发明涉及变速器的一种制造系统，该系统由不同的组件组成。
众所周知，变速器由一个、两个或必要时三个壳体件组成，并具有相应的级、变速级等等。
此外对于被设计成SP运动学原理(SP-Kinematik)或TP运动学原理(TP-Kinematik)的变速器来说也是公知的。单个变速器例如被设计成SP运动学原理或TP运动学原理的结构系列。其中只有长的直线变速器可被设计成一定的结构系列。用完全不同的组件可构成短而粗的变速器例如TP型变速器。
所以，变速器只有不同的基本结构型式即不同的运动学型。
本发明的目的是完成上述类型的一个系统，该系统是可通用的，而且其中至少部分组件可用于变速器的差别极大的运动学原理和基本结构型式。
其中，任意类型的组件数量都应减少到最低限度，其中应能实现不同的运动学、传动比或功率流。此外，为了降低制造费用应减少零部件。
这个目的如此实现：所述组件以标准构件的方式可组合成不同的变速器。
对于本发明，可用例如马达、马达转接板(AdapterplatteMotor)、输出级的空心轴轮、传动级的空心轮以及设计成输出轴或输出法兰的输出单元这些基本核心组件制造出带不同输出单元的一级、二级或三级变速器。在此，该输出单元可设计成输出轴或输出法兰。
此外对本发明来说重要的是，通过不同的装配，一方面传动级的空心轮与输出级的一个通用行星轮架的一种相应的不同连接可实现按照TP运动学原理的变速器；或通过其它形式的装配，传动级的空心轮与固定壳体可用螺栓连接，以便实现SP运动学原理的一种变速器。
在这种情况下，整个变速器可用相同的核心组件组装成TP变速器或SP变速器，而不需要附加别的附加组件。
同时可在通用系统中或通用组件系统中分别制造一个可选择地具有单元的一级、二级或三级变速器。
这样就明显地减少了用于不同的变速器运动学原理和不同的变速器型式的全部组件的数目，而不论变速器是长的或短的或者是TP变速器或SP变速器。
在此，不同运动学原理、传动比和功率流可用同样的组件来实现。
此外，单个组件或壳体件可用螺栓相互连接或焊接、粘接或通过形状配合的方式相互连接。这就是说，对于用户特定的变速器、尤其涉及例如法兰、轴、输出法兰、传感器等的变速器也很容易确定，因为只需确定并匹配输出单元或输出轴或输出法兰的这些组件。为了制造作为TP型或SP型的一级、二级或三级变速器，全部其余组件都可保留原有的形式。
输出轴或输出法兰的相应单个组件也可配置例如相应的传感器等。这同样属于本发明的范围。
特别的是，输出组件或输出单元的选择特别适用于对于特殊的用户特定的改变等等来确定变速器。
也可在必要时在设计成SP变速器或TP变速器的一级、二级或三级变速器上用法兰连接不同的马达和附件。从而形成一个通用系统、尤其是一个通用组件系统，这个系统可保证用同样数目的组件来组装单个组件，为了制成具有不同运动学原理、不同可选传动比和不同变速器形式的变速器或者作为SP结构系列或TP结构系列的变速器型。这样就显著地节省了制造费用，并保证用户可自己按其使用目的来组装变速器。
本发明的其它优点、特征和细节可从下文对优选实施例的说明以及结合附图得知；附图表示：
图1a用于制造不同变速器尤其是制造一个一级、二级和三级变速器的单个组件的示意布置图；
图1b一个SP变速器和一个TP变速器的运动学流程示意图；
图2a和2b一台马达以及一块马达转接板的示意俯视图；
图3a和3b带有夹紧套筒和集成的太阳轮的两个不同附件的示意纵剖面图；
图3c带有集成太阳轮和行星轮的另一个附件的示意纵剖面图；
图4传动级的空心轮组件的示意纵剖面图；
图5作为输出级空心轴轮的另一个构件的示意纵剖面图；
图6a和6b设计成输出法兰AF或输出轴AW的输出单元的示意纵剖面图。
图1a表示制造不同变速器即一级、二级或三级变速器的根据本发明的系统S的不同方案，所述一级、二级或三级变速器由不同的组件组成，其中某些相同的组件可用于每个变速器中。
每个变速器也可作为具有马达M、必要时马达转接板AM的构件的组件以及作为空心轴轮Hab和一个这里用虚线示出的输出单元AE使用。
在此，可有选择地将作为组件的一根输出轴AW或一个输出法兰AF作为输出单元AE串接在输出级的空心轴轮Hab的后面。
在制造一个一级变速器时，马达组件、必要时转接板AM附加一个第一附件A1，然后附加输出级的空心轴轮Hab，接着是附加一个任意的输出单元AE。在输出级的空心轴轮Hab上连接输出轴AW或者连接输出法兰AF作为输出单元AE。输出单元AE的设计可按用户要求选择，也可按用户要求修改。
这样形成的一个一级变速器尤其可在输出单元AE的范围内按用户要求进行改装。例如在这些组件中可改装任意的法兰、轴的特殊结构、传感器等等，或对它们进行相应修改。
在这种情况下，这些组件还要匹配马达组件M、附件A1或尤其匹配输出级的空心轴轮Hab。
为了获得一个二级变速器，同样又是马达M、必要时马达转接板AM与一个第二个附件A2连接，在该附件上连接传动级的一个空心轮Han。然后在该空心轮上按上述方式连接输出级的空心轴轮Hab，在其上又是按上述方式根据用户要求和实施形式可设计作为输出轴AW或作为输出法兰AF的一个任意驱动单元AE。这里重要的是，至少在构成一个一级或二级变速器时，至少将所述马达组件M、马达转接板AM和输出级的空心轴轮Hab以及可选择的输出单元AE又可作为相同的组件使用而无需修改。
为了获得一个三级变速器，只需在二级变速器的一个相应结构中将另一个附件A3装配到组件即附件A2和传动级的空心轮Han之间即可。
然后可根据用户要求和三级变速器的结构按上述方式在输出级的空心轴轮Hab上有选择地连接一个作为传动轴AW或传动法兰AF的任意传动单元AE。
为了用这些少量的组件实现一个一级、二级或三级的变速器，其中相应地用1表示一级、2表示二级或3表示三级的组件必须分别连接，就可组成不同的变速器。
这样，用最少数量的组件即可按组合部件方式实现一个二级或三级的变速器。单个组件只需用螺栓、焊接、拼接或其它方式相互连接。对此本发明没有限制。
此外有利的是，可以特别是通过选择作为驱动轴AW或驱动轴法兰AF的驱动单元AE一级或多级地制造具有特定轴或法兰的长的或短的变速器。从而可通过作为TP或SP的不同运动学实现不同的传动比、功率流。
这样就可通用地制造变速器，其中用同一的、基本上相同的组件就可制造具有不同类型、不同运动学的变速器。这只用很有限数量的组件作为通用组件来实现。在这种情况下，作为SP变速器或TP变速器的不同变速器类型可由组件制成一级、二级和三级变速器。这样，不但变速器类型而且变速器的所希望的尺寸和变速器所希望的运动学都可按用户要求改变，并用同一组件单独进行制造。
为了制造一个二级的TP变速器，传动级的空心轮Han的空心轮20(见图4)与输出级的空心轴轮Hab的通用行星轮架9(见图5)固定连接、尤其是用螺栓固定。
为了制造一个二级的SP变速器，通过另一个装配过程将传动级的空心轮Han的空心轮20与附件A2的固定壳体件3进行固定连接、尤其是用螺栓固定。
为了实现一个SP变速器或一个TP变速器，可以使用输出级的空心轴轮Hab和传动级的空心轮Han以及附件A2的相同组件。这里只取决于单个组件的不同装配过程，并用相同的组件即可实现不同的运动学原理。
现将用于制造不同变速器的单个组件说明如下：
在图1b中示意地示出了一个SP变速器或一个TP变速器的不同的运动学原理。在一个SP变速器的运动学流程时，所产生的传动比是不同于TP变速器的。关于SP变速器和TP变速器的运动学流程的细节这里不拟赘述，因为这在现有技术中是众所周知的。
按图2a，一台带一根马达轴1的任意马达M可直接与一个附件A1或附件A2连接，特别如图3a和3b所示的那样。必要时在其间装一块马达转接板AM，其中马达转接板AM可与附件A1或A2连接。
这里只示意性地示出的马达轴1啮合在组件A1或A2的一个相应的夹紧套筒2中。除一个夹紧套筒2外，附件A1或A2具有一个壳体件3，在该壳体件中通过轴承5支承一个太阳轮4，其中太阳轮4被设计成插套6。
图3a和3b的附件A1和A2只是壳体件3的形状和尺寸稍微不同。
在制造一级变速器时，马达M直接与夹紧套筒2或与附件A1连接。在附件A1上连接输出级的空心轴轮Hab，该轮在图5中示出。输出级的空心轴轮Hab具有一个行星轮7，该行星轮与一个太阳轮8啮合。一个行星轮9通过轴承11支承在一个壳体件10中。壳体件10在其外部配置一个定心法兰12，图6a和6b所示的传动轴AW或输出法兰AF装在该定心法兰上。
在图5中，通用行星轮架9稍微凸出于壳体件10。输出法兰AF具有一个壳体件14，在该壳体件内设置了一个轴承15以及一个法兰16。
法兰16用于容纳和连接任意工件和/或工具，或用于传动任意载荷等等。
此外，壳体14配置了一个匹配的定心法兰17，该定心法兰与输出级的空心轴轮Hab的相应定心法兰12匹配。在一级变速器时，如果选择输出法兰AF作为输出单元AE，则壳体件14和10相互精确配合，其中传动法兰AF的轴承15同时构成输出级空心轴轮Hab的通用行星轮架9的一个附加支座。
在这种情况下，通用行星轮架9与输出法兰AF的法兰16以传力连接和/或形状配合连接的方式进行连接。
对于一级变速器，如果在空心轴轮Hab上适配和连接传动轴AW，则特别如图6b所示，一个壳体件17在端面处连接在空心轴轮Hab的壳体件10上。在壳体件17的内部通过一个轴承19支承一根轴18。
此外对本发明来说重要的是，对于如图6a和6b中所示的输出轴AW和输出法兰AF，壳体件14和17的实施形式和尺寸都可改变并按用户要求进行设计。这也同样适用于法兰16或轴18的尺寸和类型。如果如图1所示那样装配一个二级变速器，则马达M、附件A2象图3b所述的那样进行连接，必要时与其间装配的转接板AM连接，其中在附件A2和输出级的空心轴轮Hab之间装入一个传动级的空心轮Han，特别如在图4中所示的那样。该空心轮具有一个空心轮20，在这个空心轮中一个通用行星轮架21至少支承一个行星轮22，该行星轮啮合一个太阳轮23。在这种情况下通用行星轮架21分别在太阳轮22的两侧形成，并在一侧支承一个轴承24，而在对置侧则设计成插套25。
在插套25的部位上，输出级的空心轴轮Hab连接在传动级的空心轮Han上，在该空心轴轮中，太阳轮8以形状配合和/或传力连接的方式与通用行星轮架21连接，且通用行星轮架9的内部区域(见图5)啮合在空心轮20中，而传动级的空心轮Han则是集成或支承的。
传动级的空心轮Han作为所谓的第二级、尤其是前置级可以装在附件A2和传动级的空心轮Han之间。
在组件A2和Han在壳体件3内组合时，传动级的空心轮Han的轴承24支承或者容纳在壳体件3、组件A2的一个轴承支承座26上，见图3b。附件A2的太阳轮4与空心轮Han的太阳轮23以形状配合的方式进行连接。
此外，附件A1的壳体件3和10或输出级的空心轴轮Hab可如图3b和5那样相互连接，其中传动级的空心轮Han按上述方式装在其间。壳体件3和10可相互用螺栓连接、焊接或也可以传力连接或形状配合的方式相互连接。
为了实现三级变速器，马达组件、必要时马达转接板AM与附件A2(见图3b)按上述方式进行连接，其中在附件A2和传动级的上述空心轮Han之间中间连接地装配一个附件A3。其中附件A3由一个壳体件27组成，该壳体件一方面与输出级空心轴轮Hab的壳体件10连接，另一方面与附件A2的壳体件3相互连接。
在壳体件27内设置一个空心轮31，该空心轮啮合一个行星轮32，该行星轮装在一个通用行星轮架28上。至少一个行星轮32啮合一个太阳轮33。此外，在通用行星轮架28的一部分上安装一个轴承30。这些组件大致相当于传动级的空心轮Han的结构，如图4所示。
如果附件A3与传动级的空心轮Han连接，则太阳轮23以形状配合和/或传力连接的方式啮合在行星轮架28的插套29中。轴承24支承在壳体件27的一个轴承支承座里。从而通用行星轮架28可把力矩传递到太阳轮23上。
另一方面，在连接组件A2和A3时为了制造三级变速器，壳体件3和27相互连接，其中轴承30啮合到轴承支承座26中，而太阳轮33则啮合到附件A2的行星轮架4的插套6中。
因此同样可制造一个中间级。
为了实现一个具有一个TP运动学原理的、尤其是一个二级型式的TP变速器，传动级的空心轮Han的空心轮20连接或用螺栓连接在输出级的空心轴轮HAB的通用行星轮架9上。
如果制造一个例如具有SP运动学原理的二级变速器，则另一个装配过程将传动级的空心轮Han的空心轮20用螺栓连接在附件A2的固定壳体件3上，见图3b和4。
按这种方式可用组件Han、Hab和A2通过单个组件的不同装配组合一个SP变速器或TP变速器。
                      附图标记列表
1     马达轴                          31    空心轮
2     夹紧套筒                        32    行星轮
3     壳体件                          33    太阳轮
4     太阳轮                          34    轴承支承座
5     轴承                            AE    输出单元
6     插套                            AF    输出法兰
7     行星轮                          AM    马达转接板
8     太阳轮                          AW    输出轴
9     通用行星轮架                    A1    附件
10    壳体件                          A2    附件
11    轴承                            A3    附件
12    定心法兰                        Hab   输出级的空心轴轮
13    法兰                            Han   传动级的空心轮
14    壳体件                          M     马达
15    轴承                            S     系统
16    法兰                            SP    变速器
17    壳体件                          TP    变速器
18    轴
19    轴承
20    空心轮
21    通用行星轮架
22    行星轮
23    太阳轮
24    轴承
25    插套
26    轴承支承座
27    壳体件
28    通用行星轮架
29    插套
30    轴承

Claims (16)

1.用于制造变速器的系统，该系统由不同的组件(M、AM、A1、A2、A3、Han、Hab、AE)组成，其特征在于，组件(M、AM、A1、A2、A3、Han、Hab、AE)以标准构件的方式组成不同的变速器。
2.按权利要求1的所述系统，其特征在于，不同结构系列的全部变速器用的马达组件(M)和必要时采用的马达转接板(AM)、输出级的空心轴轮(Hab)以及输出单元(AE)都是相同的。
3.按权利要求1或2的所述系统，其特征在于，所述传动单元(AE)是输出轴(AW)或是输出法兰(AF)或是用户特定的传动单元。
4.按权利要求1至3中至少一项所述的系统，其特征在于，通过选择作为输出轴(AF)或作为输出法兰(AF)的输出单元(AW)可制造不同的变速器类型。
5.按权利要求1至3中至少一项所述的系统，其特征在于，一个一级变速器由马达组件(M)、必要时的马达转接板(AM)和输出级的空心轮(Hab)组成。
6.按权利要求1至4中至少一项所述的系统，其特征在于，一个二级变速器由马达组件(M)、必要时的马达转接板(AM)、一个附件(A2)、传动级的一个空心轮(Han)、输出级的空心轴轮(Hab)和输出单元(AE)组成。
7.按权利要求1至4中至少一项所述的系统，其特征在于，一个三级变速器由马达组件(M)、必要时的马达转接板(AM)、附件(A2)、与附件(A2)连接着的附件(A3)、与附件(A3)连接着的传动级的空心轮(Han)和与空心轮连接着的输出级的空心轴轮(Hab)以及输出单元(AE)组成。
8.按权利要求6或7的所述系统，其特征在于，在二级和三级的不同变速器中，马达组件(M)、附件(A2)、驱动轴的空心轮(Han)、输出级的空心轴轮(Hab)和驱动单元(AE)是相同的。
9.按权利要求1至8中至少一项所述的系统，其特征在于，制造一个SP变速器用的作为输出轴(AW)的输出单元(AE)和一个制造TP变速器用的作为输出法兰(AF)的输出单元(AW)可与输出级的空心轴轮(Hab)组合。
10.按权利要求1至9中至少一项所述的系统，其特征在于，相应的组件(AM)、(Hab)、(AW)、(AF)、(A1)、(A2)、(Han)相互连接、尤其是进行焊接、挤压、用螺栓或以形状配合的方式相互进行连接。
11.按权利要求1至10中至少一项所述的系统，其特征在于，输出单元(AE)可按用户要求改变、尤其是可以进行匹配，并可以是用户要求的输出轴(AW)或用户要求的输出法兰(AF)。
12.按权利要求1至11中至少一项所述的系统，其特征在于，为了制造一个TP变速器，传动级的空心轴轮(Han)的空心轮(20)固定连接、尤其是用螺栓固定连接在输出级的空心轴轮(Hab)的一个行星轮架(9)上。
13.按权利要求1至11中至少一项所述的系统，其特征在于，为了制造一个SP变速器，输出级的空心轮(Hab)的一个空心轮(20)与附件(A2)的固定的壳体件(3)固定地连接、尤其是用螺栓连接。
14.按权利要求1至13中至少一项所述的系统，其特征在于，输出级的空心轴轮(Hab)的通用行星轮架(9)与法兰(16)或输出轴(AW)的轴(18)连接、尤其是进行焊接。
15.按权利要求1至14中至少一项所述的系统，其特征在于，输出级的空心轴轮(Hab)的壳体件(10)与输出法兰(AF)的壳体件(14)或与输出轴(AW)的壳体件(17)连接、尤其是进行焊接。
16.按权利要求1至15中至少一项所述的系统，其特征在于，通过空心轮(20)向右或向左与待连接的构件的不同装配来实现一个具有SP运动学原理或TP运动学原理的变速器。
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