CN1918403A - 行星齿轮箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种行星齿轮箱，具有转动有效地支承在行星齿轮架(18)上的行星齿轮(8)，它们与内啮合的内齿轮(14)和太阳轮(4)齿嵌接。为使行星齿轮(8)无需太阳轮(4)的轴向移动而进行简单、过程可靠和低成本的啮合间隙调整，内齿轮(14)和行星齿轮(8)圆锥形实现，行星齿轮轴(16)以轴向倾斜角(α)保持在行星齿轮架(18)上，行星齿轮(8)可轴向移动地设置在分配给它们的行星齿轮轴(16)上，以及行星齿轮(8)在行星齿轮箱内的位置可通过用于啮合间隙调整的调整件进行调整。

Description

行星齿轮箱
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的行星齿轮箱。
背景技术
普遍公知采用常见的加工方法低成本制造小间隙结构行星齿轮箱方面存在的技术问题。作为解决方案例如提出，将极限加工公差与分成多个间隙等级的行星齿轮、内齿轮和太阳轮的分级加以组合。在这种情况下，间隙测量和适当配合件的测定在每个组装中间步骤之后进行。这种组装方法从确定的间隙要求起，由于所要提供的配合件的数量、测量控制和复杂的组装而变得不再经济。但事实证明，通过减少测量控制使组装经济的尝试过程并不可靠，因为由于行星齿轮箱超出公差而造成返工率上升。
为此EP 1 188 002 B1公开了一种高速比的Wolfrom行星齿轮箱，具有一个太阳轮、两个内啮合的内齿轮和双圆锥构成的行星齿轮。这种齿轮箱的传动通过太阳轮传递到与两个内齿轮啮合的行星齿轮上。输出通过两个内齿轮的一个进行，而另一个内齿轮固定。
发明内容
在这种背景下本发明的目的在于，提供一种行星齿轮箱，它可以按照简单方式进行过程可靠、低成本和可再现的啮合间隙调整。
该目的通过主权利要求的特征得以实现，而本发明具有优点的构成和进一步构成可参阅从属权利要求。
本发明因此从一种行星齿轮箱出发，其具有转动有效地支承在行星齿轮架上的行星齿轮，它们与内啮合的内齿轮和太阳轮齿嵌接。为此在这种行星齿轮箱中，内齿轮和行星齿轮圆锥形构成，行星齿轮轴以轴向倾斜角α保持在行星齿轮架上，行星齿轮可轴向移动地设置在分配给它们的行星齿轮轴上以及行星齿轮在行星齿轮箱内的位置可通过用于啮合间隙调整的调整件进行调整。
这种结构具有所要求的优点，即行星齿轮依赖于所使用的调整件，可在其行星齿轮轴上轴向移动，使得由于圆锥形内齿轮的内啮合而调整所要求的齿面间隙。
在本发明具有优点的进一步构成中，太阳轮具有至少近似圆柱体的外啮合。对此非常有意义的是，行星齿轮齿面的圆锥角β根据行星齿轮轴的轴向倾斜角α这样确定，使太阳轮的齿面和行星齿轮的齿面通过全部齿宽接触。
在此方面这种关系上具有优点的是，行星齿轮轴的轴向倾斜角α至少近似相当于行星齿轮齿面的圆锥角β。依据本发明对此的另一构成方式，行星齿轮轴的轴向倾斜角α至少近似相当于内齿轮齿面圆锥角的一半。
依据另一变化，行星齿轮架可转动支承在内齿轮上。对此可以在行星齿轮啮合面的两侧设置轴承，它们最好在内齿轮与行星齿轮架之间定位并作为O形设置上的斜置球轴承构成。
依据本发明构成的行星齿轮箱的另一特征在于，行星齿轮架与该齿轮箱的输出轴连接，而太阳轮固定在驱动电动机的输出轴上。
在间隙调整件方面具有优点的是，这些调整件调整有效地设置在行星齿轮架与行星齿轮之间。
依据一种变化，在这种关系上调整件包括在行星齿轮架与内齿轮之间作用的、彼此确定其相对轴向位置的调节垫圈和/或者间隔垫圈。
根据另一变化，行星齿轮架与行星齿轮之间调整有效地设置的调整件作为与行星齿轮轴同轴设置的隔离件构成。这些隔离件在此方面可以作为与行星齿轮轴同轴设置的调整弹簧，例如作为螺旋弹簧或蝶形弹簧构成。
根据另一变化，行星齿轮架与行星齿轮之间有效地设置的调整件作为装入行星齿轮架内可无级横向进给的螺纹销钉构成，它们可以进行特别细微的调整并对此可无需那些扭矩费用进行调整。
为影响行星齿轮和/或者内齿轮的变形性能，它们可以具有穿孔，其中，在行星齿轮内构成的穿孔旋转对称环行构成。但具有优点的是也可以在行星齿轮上设置多个圆周上相距的穿孔。
通过这些措施可以有针对性地影响弹性变形性能。这样例如达到行星齿轮轴的平均轴距彼此略微增大，从而在行星齿轮轴向进给的情况下，首先调整内齿轮内啮合与行星齿轮外啮合之间的齿接触，而然后通过进一步的轴向进给在不限制这种齿接触的情况下调整行星轮与太阳轮之间进一步的齿嵌接。
在另一具有优点的构成中，为了更高的间隙要求而设置附加的调整件，它们确定内齿轮与行星齿轮架彼此的相对轴向位置。这一点例如可以具有优点的简单方式通过装入行星齿轮架穿孔内的尺寸经适当选择的配合垫圈完成。齿轮箱的间隙调整然后两级完成。
作为第一步骤，最好利用开头所述在行星轮与支架之间作用的调整件调整行星轮与太阳轮之间的间隙，而在第二步骤中调整内齿轮与行星轮之间的间隙。由此可以进行两个齿嵌接的单独、精确的间隙调整。
优选圆柱体的太阳轮啮合在工作状态下可以不受阻碍地轴向移动，从而它可以直接和无需轴向端轴承与驱动电机轴连接，后者工作时典型地承受热长度变化和传动造成的其他轴向运动。所有间隙上起决定性作用的部件在此方面均可以采用过程可靠和低成本的常用加工公差制造。
在两级间隙调整时具有优点地也可以加入无材料部位，因为由此明显减少相关部件加工典型的周期性误差造成咬住现象或者其他损害。
在具有优点的进一步构成中，特别是在增加行星轮数量的齿轮箱情况下，行星轮与支架之间唯一作用的调整件共同作用于所有行星轮。
最后齿轮箱的传动比数值小于或者等于12。
通过本发明可以具有优点的方式取消分级齿轮箱部件开头所述的复杂配合。在齿轮箱组装之后，无调整件确定齿面间隙并随后通过适当选择例如所称挡圈的厚度调整所要求的间隙。在此方面，适当的行星齿轮轴设置可以随着行星齿轮在其轴上厚度的增加使齿面间隙的移动变小。
附图说明
本发明的其他特征和优点来自下面借助附图对实施例的详细说明。其中：
图1示出依据本发明构成的行星齿轮箱的第一实施方式；
图2示出第二实施方式依据图1的X细部；以及
图3示出第三实施方式与图2类似的截面。
具体实施方式
依据本发明构成的行星齿轮箱依据图1结构如下。轴2携带具有外啮合6的太阳轮4。该外啮合6与多个行星齿轮嵌接，其中仅示出处于图平面上的行星齿轮8。行星齿轮8的外啮合10既与太阳轮4的外啮合6也与一个内齿轮14的内啮合12啮合。
行星齿轮8可转动地支承在抗扭装入行星齿轮架18的行星齿轮轴16上。在此方面，行星齿轮轴16利用其处于图1左侧所示的末端固定嵌入行星齿轮架18的盲孔20内，而相应处于右侧的末端支承在贯通孔22内。
内齿轮14在倾斜设置的球轴承24的中间连接下支承在行星齿轮架18的凸肩26上。内齿轮14相对于行星齿轮架18轴向借助于处于图1左侧所示的球轴承24紧贴在轴向束28上并借助于装入行星齿轮架18穿孔30内的配合垫圈32止动，该垫圈从它那方面在垫圈34的中间连接下与右侧所示的球轴承24直接邻接。
行星齿轮架18携带凸缘36，上面加工有分布在圆周上的螺孔38。在凸缘36的外圆周面40与内齿轮14的套筒束42之间密封有效地设置径向轴密封圈44。
此外，在行星齿轮8和内齿轮14上加工出穿孔46、48方式的无材料部位。分配给行星齿轮8的无材料部位在这里作为旋转对称环行的穿孔46构成，但它们也可以作为多个圆周上相距的穿孔46设置。
分配给内齿轮14的无材料部位作为旋转对称从处于右侧所示的球轴承24出发倾斜向外方向上分布的穿孔48构成。内齿轮14在其外侧上携带具有贯通孔50的环形凸缘52。
此外，太阳轮4的外啮合6与轴2圆柱体构成。行星齿轮轴16在轴向倾斜
角α下向轴2倾斜，而行星齿轮8的外啮合10圆锥形构成以及在圆锥角β下向行星齿轮轴16倾斜设置。在角α与β的相加下，内啮合12与轴2的总圆锥角σ比较大。圆锥角β在此方面根据行星齿轮轴16的轴向倾斜角α这样确定，使太阳轮4和行星齿轮8的齿面通过其全部尺宽接触。
在行星齿轮架18靠近行星齿轮8的内面54与行星齿轮8靠近该支架的端面56之间设置用于行星齿轮8啮合间隙调整作为垫圈状隔离件58构成的调整件，其中，隔离件58在行星齿轮侧紧贴在成型束60上。
在对主要在齿对外啮合6/外啮合10与内啮合12/外啮合10之间作用的齿面间隙相当小直至中等要求的情况下，总齿轮箱间隙可作如下调整。
在取决于所要求的间隙情况下，使用例如具有不同厚度尺寸制动垫圈的隔离件58。这些隔离件可以环形构成与行星齿轮轴16同轴设置或者作为开槽环构成，它借助于未示出的槽在行星齿轮轴16上推移。
行星齿轮8相对于行星齿轮轴16的轴向可移动性依赖于止动垫圈的厚度，使齿间隙在上述两个齿嵌接中基本以相同的方式变化。两种嵌接因此可以利用调整件变化。
穿孔46和48改善了行星齿轮箱的弹性性能。这种穿孔46、48的形状和横截面积这样确定尺寸，使其对两种齿轮嵌接有针对性地调整所要求的间隙。穿孔46在此方面这样确定尺寸，使其易于加大行星齿轮轴16之间相对于无载荷状态的平均轴距。由此在行星齿轮8轴向进给的情况下，达到内啮合12与外啮合10之间的齿接触略早于行星齿轮8与太阳轮4之间的嵌接配合。在行星齿轮8继续轴向进给的情况下，在估算的相关部件的弹性变形下，弹性轴向附加行程上也达到行星齿轮8与太阳轮4之间所要求的紧密齿接触。
在提高对总齿轮箱间隙要求的情况下，具有用于两种齿嵌接的单独调整件。太阳轮4与行星齿轮8之间的齿面间隙调整以此前介绍的方式借助于隔离件58进行。
行星齿轮8与内齿轮14之间的齿间隙调整通过调整内齿轮14与行星齿轮架18的相对轴向位置进行。为此目的使用与所要求的齿面间隙相应确定尺寸的配合垫圈32和/或者垫圈34。
图2以图1的细部X示出调整件的第二实施方式。在这里蝶形弹簧状的调整弹簧62在束60与内面54之间有效。弹性在此方面这样选择，使对所要求的齿面间隙足够的压力作用于行星齿轮8。其他方面采用该实施方式可以实施结合图1所介绍的相同措施并可取得同样效果。
图3示出调整件以可无级横向进给螺纹销钉64方式的第三实施方式。该螺纹销钉通过在凸缘36上加工的孔66装入相应的螺纹内。通过旋入螺纹销钉64，该螺纹销钉与行星齿轮8的束60接触并将其以此前已经介绍的方式轴向移动。这种实施方式也可以如此前结合图1所介绍的那样，在与配合垫圈32的结合下共同或者单独进行两个齿轮对的调整。
与调整件的类型无关，行星齿轮箱的传动通过轴2进行；因此太阳轮4将产生的功率传递到行星齿轮8上。轴2为此目的例如与未示出的电动机嵌接。
内齿轮14以未详细示出的方式借助于穿过孔50的固定件位置固定保持。由此行星齿轮架18作为输出件旋转，其中，在螺孔38上设置未示出的设备的传动轴。
在实用的情况下，选择行星齿轮架18借助于螺孔38位置固定。然后作为从动件使用的内齿轮14相应传动设备。
附图标记
2       轴
4       太阳轮
6       外啮合
8       行星齿轮
10      外啮合
12      内啮合
14      内齿轮
16      行星齿轮轴
18      行星齿轮架
20      盲孔
22      贯通孔
24      球轴承
26      凸肩
28      轴向束
30      穿孔
32      配合垫圈
34      垫圈
36      凸缘
38      螺孔
40      外圆周面
42      套筒束
44      径向轴密封圈
46      穿孔
48      穿孔
50      孔
52      环形凸缘
54      内面
56      端面
58      隔离件
60      束
62      调整弹簧
64      孔
α      轴向倾斜角
β      圆锥角
σ      总圆锥角

Claims (19)

1.行星齿轮箱，具有转动作用支承在行星齿轮架(18)上的行星齿轮(8)，它们与内啮合的内齿轮(14)和太阳轮(4)齿啮合，其特征在于，内齿轮(14)和行星齿轮(8)圆圆锥形构成，行星齿轮轴(16)在轴向倾斜角(α)下保持在行星齿轮架(18)上，行星齿轮(8)可轴向移动设置在分配给它们的行星齿轮轴(16)上以及行星齿轮(8)在行星齿轮箱内的位置可通过用于啮合间隙调整的调整件进行调整。
2.按权利要求1所述的行星齿轮箱，其中，太阳轮(4)具有至少近似圆柱体的外啮合(6)。
3.按权利要求1或2所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮(8)齿面的圆锥角(β)根据行星齿轮轴(16)的轴向倾斜角(α)这样确定，使太阳轮(4)的齿面和行星齿轮(8)的齿面通过全部齿宽接触。
4.按权利要求3所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮轴(16)的轴向倾斜角(α)至少近似相当于行星齿轮(8)齿面的圆锥角(β)。
5.按权利要求3所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮轴(16)的轴向倾斜角(α)至少近似相当于内齿轮(14)齿面圆锥角的一半。
6.按前述权利要求之一所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮架(18)可转动支承在内齿轮(14)上。
7.按权利要求6所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮(8)啮合面的两侧具有轴承(24)。
8.按权利要求6或7所述的行星齿轮箱，其中，轴承(24)在内齿轮(14)与行星齿轮架(18)之间作为O形设置上的斜置球轴承(24)构成。
9.按前述权利要求之一所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮架(18)与齿轮箱的输出轴连接。
10.按前述权利要求之一所述的行星齿轮箱，其中，太阳轮(4)固定在驱动电动机的输出轴(2)上。
11.按前述权利要求之一所述的行星齿轮箱，其中，调整件作用设置在行星齿轮架(18)与行星齿轮(8)之间。
12.按前述权利要求之一所述的行星齿轮箱，其中，调整件包括在行星齿轮架(18)与内齿轮(14)之间作用的、彼此确定其相对轴向位置的调节垫圈(32)和/或者间隔垫圈(34)。
13.按权利要求11所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮架(18)与行星齿轮(8)之间作用设置的调整件作为与行星齿轮轴(16)轴向设置的隔离件(58)构成。
14.按权利要求11所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮架(18)与行星齿轮(8)之间作用设置的调整件作为与行星齿轮轴(16)轴向设置的调整弹簧(62)构成。
15.按权利要求11所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮架(18)与行星齿轮(8)之间作用设置的调整件作为装入行星齿轮架(18)内可无级横向进给的螺纹销钉(64)构成。
16.按前述权利要求之一所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮(8)和/或者内齿轮(14)具有穿孔(46、48)。
17.按权利要求16所述的行星齿轮箱，其中，在行星齿轮(8)内构成的穿孔(46)旋转对称循环构成。
18.按权利要求16所述的行星齿轮箱，其中，行星齿轮(8)上设置多个圆周上相距的穿孔(46)。
19.按前述权利要求之一所述的行星齿轮箱，其中，齿轮箱的传动比数值小于或者等于12。
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