CS235084B2

CS235084B2 - Multistage epicyclic reduction gear

Info

Publication number: CS235084B2
Application number: CS804222A
Authority: CS
Inventors: Arpad Nemeth; Otto Krasnnitzer; Peter Kogler
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1985-04-16
Also published as: ATA430079A; FI801931A7; EP0022124B1; DD151491A5; DE3062003D1; AT363292B; PL123705B1; PL225029A1; EP0022124A1

Abstract

1. A multi-stage planetary reduction gear in which the planetary carrier (5) of the first stage (1) is drivingly connected to the sun gear (11) of the following stage (2) by means of a splined shaft connection, wherein the planetary carrier (5) of the first stage is arranged floatingly and is provided with a neck (9) which is connected to the sun gear (11) of the following stage (2) and located closely to said sun gear, and wherein in the following stage (2) the sun gear (11) is arranged floatingly, the planetary carrier (13) of the last stage runs on rigidly mounted bearings and the ring gear (8, 15) is rigidly connected with the gearbox case (16), characterized in that the planetary carrier (5) of the first state (1) is connected to the sun gear (11) of the following stage (2) in a per se known manner by means of a denture clutch (9, 10) whereat sun gear (11) and planetary carrier (5) can float relative to each other, wherein he neck (9) of the floatingly arranged planetary carrier (5) of the first stage (1) had the internal denture of the denture clutch (9, 10) and wherein the floatingly arranged planetary carrier (5) in a per se known manner has planet pinion gears (6) running on self-aligning bearings.

Description

Vynález se týká vícestupňového planetového převodu dopomala, jehož nosič planetových kol prvního stupně je spojen zubovou spojkou s centrálním kolem druhého stupně a je opatřen axiálním nástavcem s vnitřním ozubením zubové spojky, přičemž protilehlá část s vnějším ozubením zubové spojky je souosá s centrálním kolem druhého stupně a je uspořádána v těsné blízkosti centrálního kola, které je na druhém stupni přestavitelné.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a multi-stage planetary gear transmission having a first gear planetary carrier connected by a gear clutch to a second gear sun gear and having an axial extension with an internal gear teeth of the gear clutch. is arranged in close proximity to the sun gear which is adjustable on the second stage.

U planetových převodů se projevují zvlášť velkou měrou výrobní nepřesnosti. Je důležité, aby všechna planetová kola odpovídajícího stupně byla stejnoměrně zatížena, ježto jinak při nestejnoměrném rozdělení zatížení dochází k přemáhání a v dalším stadiu k poškození převodového ústrojí. Bylo již proto navrženo ukládat ozubená kola za účelem vyrovnání výrobních nepřesností vzájemně k sobě samostavitelně. Přitom jsou obvykle boky zubů provedeny vypouklé, což vsak má zase nevýhodu, že se zmenšuje činná šířka boků zubů. Je dále známo spojovat nosič planetových kol prvního stupně přes zubovou spojku s vypouklým bokem zubu s planetovým kolem druhého stupně, přičemž na druhém stupni je centrální kolo uspořádáno přestavitelně.In the case of planetary gears, manufacturing inaccuracies are particularly high. It is important that all the planet gears of the corresponding stage are evenly loaded, as otherwise, if the load is unevenly distributed, the gear mechanism is overloaded and subsequently damaged. Therefore, it has already been proposed to position the gears in a self-aligning manner in order to compensate for manufacturing inaccuracies. In this case, the tooth flanks are generally convex, which in turn has the disadvantage that the effective width of the tooth flanks is reduced. It is further known to connect the first stage planetary gear carrier through a convex toothed toothed clutch to the second stage planetary gear, in which the sun gear is displaceably arranged in the second stage.

Je znám planetový převod, u něhož jsou všechny nosiče planetových kol uloženy pevně a planetová kola jsou uložena na planetových čepech s vůlí. Centrální pastorky jsou u tohoto provedení uloženy v axiálním a radiálním směru pohyblivě a planetové věnce jsou tvořeny vnitřním ozubeným věncem. Takováto konstrukce je z technicky výrobního hlediska velmi nákladná a hlavně pohyblivé uložení planetového vence je spojeno se značnými problémy z hlediska výrobního. Rovněž obrus planetového věnce je značný.A planetary gearing is known in which all the planet wheel carriers are mounted firmly and the planet wheels are supported on the planetary pins. In this embodiment, the central pinions are movable in the axial and radial directions, and the planetary gear rings are formed by an internal toothed gear ring. Such a construction is very expensive from the technical point of view of manufacturing and, above all, the movable placement of the planetary ring is associated with considerable manufacturing problems. Also the wear of the planetary ring is considerable.

Vynález se týká planetového převodu shora zmíněného typu a jeho úkolem je podstatné zvýšení přenášeného výkonu a prodloužení životnosti při co možno největším stejnoměrném rozdělení zatížení ozubených kol na stupních a při zachování dosavadních rozměrů. Úkolem vynálezu je též dosáhnout co nejjednodušší výroby planetového převodu uvedeného typu.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a planetary gearing of the aforementioned type and has the object of substantially increasing the transmitted power and extending the service life while maximally uniformly distributing the load on the gears and maintaining the existing dimensions. It is also an object of the present invention to achieve the simplest possible production of a planetary gear of the type mentioned.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že nosič planetových kol, který je opatřen vnitřním ozubením zubové spojky, nese sféricky uložená planetová kola a je přestavitelný a planetový věnec je pevně spojen s převodovou skříní.SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that the planetary gear carrier, which is provided with the internal toothing of the gear clutch, carries spherically mounted planet wheels and is adjustable and the planetary gear is fixedly connected to the gearbox.

Sférickým uložením planetových kol na prvním stupni a přestavitelným uspořádáním nosiče planetových kol se umožňuje do značné míry stejnoměrné rozdělení zatížení na prvém stupni, přičemž je možno, aby všechna ozubená kola byla vyrobena s rovnými, nevypouklými zuby, takže ozubená kola jsou zatížena po celé své šířce. Přestavitelným uspořádáním centrálního kola druhého stupně dopomala se dosahuje velmi značné stejnoměrnosti zatížení všech planetových kol, aniž by tato kola byla provedena s vypouklými boky zubů, takže i tato planetová kola jsou zatížena po celé šířce zubů. Přestavitelnost uspořádání nosiče planetových kol prvního stupně převodu dopomala umožňuje vyrovnání osových nepřesností mezi prvním a druhým stupněm. Tyto osové nepřesnosti musí být nyní vyrovnány jednak zubovou spojkou a sférickým uložením planetových kol, jednak přestavitelným uspořádáním nosiče planetového kola prvního stupně. Provedení podle vynálezu ^: přitom umožňuje pevné spojení planetového věnce s převodovou skříní, čímž se výroba značně zjednodušuje. Planetový věnec pevně spojený s převodovou skříní má i další výhodu spočívající v tom, že je možno zmenšit průměr převodového ústrojí bez nebezpečí zlomu planetového věnce. Síly vznikající v ozubené spojce vyvolávají relativně nepatrný vychylovací moment na centrálním kole, který je zachycován vratnými momenty, spojenými se záběrem zubů. Provedením podle vynálezu může odpadnout jakékoli uložení nosičů planetových kol uvnitř převodového ústrojí, přičemž pouze nosič planetových kol spojený s výstupním hřídelem je možno jednoduše pevně uložit.The spherical mounting of the planetary gears on the first stage and the adjustable configuration of the planetary carrier allows a fairly uniform load distribution on the first stage, whereby all the gears can be made with straight, non-convex teeth so that the gears are loaded over their entire width . By adjusting the central gear of the second stage slowly, a very uniform load of all planet gears is achieved, without the wheels having convex flanks of teeth, so that these planet gears are also loaded over the entire width of the teeth. The displaceability of the first-stage planetary carrier arrangement allows the axial inaccuracies to be compensated between the first and second stages. These axial inaccuracies must now be compensated by both a toothed clutch and a spherical bearing of the planetary gears and an adjustable arrangement of the first stage planetary carrier. The embodiment according to the invention ^: allows a rigid connection of the planetary gear ring to the gearbox, whereby production is greatly simplified. The planetary ring rigidly connected to the gearbox also has the further advantage that it is possible to reduce the diameter of the gear mechanism without the risk of a planetary ring breakage. The forces occurring in the gear coupling produce a relatively low deflection moment on the sun gear, which is absorbed by the restoring moments associated with the engagement of the teeth. With the embodiment according to the invention, any mounting of the planetary carrier within the transmission device can be omitted, and only the planetary carrier connected to the output shaft can be simply fixedly mounted.

Je-li nosič planetového kola druhého stupně uspořádán rovněž přestavitelně, je možno obdobně napojit další stupně, přičemž centrální kolo na nejbližším stupni je přestavitelné.If the second stage planetary carrier is also displaceably arranged, other stages can be connected in a similar manner, with the sun gear at the nearest stage being adjustable.

U zvlášť výhodného provedení je zařízení podle vynálezu uspořádáno tak, že planetový věnec je vytvořen z jednoho kusu s převodovou skříní. Důsledkem takovéhoto uspořádání je zmenšení průměru převodového ústrojí a zjednodušení jeho výroby.In a particularly preferred embodiment, the device according to the invention is arranged in such a way that the planetary ring is formed in one piece with the gearbox. The result of such an arrangement is to reduce the diameter of the transmission and to simplify its manufacture.

Na výkresu je předmět vynálezu schematicky znázorněn na jednom příkladu provedení. Výkres představuje axiální řez dvoustupňovým planetovým převodem dopomala.In the drawing, the object of the invention is schematically illustrated in one exemplary embodiment. The drawing represents an axial section of a two-stage planetary transmission.

Převod obsahuje první stupeň 1 a druhý stupeň 2. Pevně uložené centrální kolo 4 prvního stupně 1 je poháněno přes předlohové ústrojí 3. Nosič 5 planetových kol prvního stupně 1 je uspořádán přestavitelně a jsou v něm uložena ve sférických ložiskách 7 planetová kola 6. V převodové skříni 16 je pevně uložen planetový věnec 8. Zuby všech ozubených kol jsou rovné, nikoli vypouklé. Sférickým uložením planetových kol 6 se dosahuje velmi značné stejnoměrnosti rozdělení zatížení na všechna planetová kola 6.The transmission comprises a first stage 1 and a second stage 2. The rigidly mounted sun gear 4 of the first stage 1 is driven via the thrust mechanism 3. The planetary carrier 5 of the first stage 1 is displaceably arranged and accommodates planetary wheels 6 in spherical bearings 7. The planetary ring 8 is fixedly fixed to the housing 16. The teeth of all the gears are straight, not convex. The spherical bearing of the planet wheels 6 achieves a very uniform load distribution across the planet wheels 6.

Nosič 5 planetových kol prvního stupně 1 je opatřen axiálním nástavcem 9 s vnitřním ozubením zubové spojky, zabírajícím do protilehlé části 10, opatřené vnějším ozubením zubové spojky. Toto vnější ozubení je opatřeno vypouklými boky zubů.The planetary gear carrier 5 of the first stage 1 is provided with an axial extension 9 with an internal toothing of the clutch engaging the opposite part 10 provided with an external toothing of the clutch. This external toothing is provided with convex tooth flanks.

Protilehlá část 10 tvoří jeden kus s centrálním kolem 11 druhého planetového stupně 2. V nosiči 13 jsou ve valivých ložiskách uložena planetová kola 12. V převodové skříni 16 je uložen, rovněž pevně jako planetový věnec 8 prvního stupně 1, planetový věnec 15. Nosič 13 planetových kol 12 je uložen v převodové skříni 16 pevně v ložiskách 17, 18 a jeho částí je výstupní hřídel 19.The opposite part 10 forms one piece with the sun gear 11 of the second planetary gear 2. In the carrier 13, the planet wheels 12 are mounted in the rolling bearings. The planetary gears 12 are mounted in the gearbox 16 firmly in the bearings 17, 18 and part of the output shaft 19.

Vzdálenost a mezi středem centrálního kola 11 a středem ozubené spojky 9, 10 je menší, než je šířka b centrálního kola 11 a menší, než je šířka c planetových kol 12, které jsou v záběru s centrálním kolem 11. Ježto centrální kolo 11 je v záběru s planetovými koly 12 jen v šířce c, představuje míra c účinnou šířku centrálního kola 11. Boky zubů centrálního kola 11, planetového kola 12 a planetového věnce 15 jsou rovné, nevypouklé.The distance a between the center of the sun gear 11 and the center of the clutch 9, 10 is smaller than the width b of the sun gear 11 and less than the width c of the planetary gears 12 that engage the sun gear 11. engaging the planet gears 12 only in width c, the measure c represents the effective width of the sun gear 11. The tooth flanks of the sun gear 11, the planet gear 12 and the planetary gear ring 15 are straight, non-convex.

Záběrem zubů s planetovými koly 12 je centrální kolo 11 přidržováno po celé své šířce v poloze, v níž je v záběru s planetovými koly 12. V zubové spojce 9, 10 vznikají v důsledku radiálního přestavení síly, jejichž příčinou je tření mezi zuby. Tyto síly působí přes rameno páky odpovídající vzdálenosti a na centrální kolo 11 ve smyslu výchylky tohoto centrálního kola 12. Proti této výchylce působí vratné síly vyvíjené planetovými koly 12. V důsledku krátkosti ramena a páky jsou tyto vychylovací síly vyvíjené zubovou spojkou 9, 10 menší než vratné síly, takže zuby centrálního kola 11 a planetových kol 12 jsou zatíženy po celé šířce zubů.By engaging the teeth with the planet gears 12, the sun gear 11 is held over its entire width in a position in which it engages the planet gears 12. The gear clutch 9, 10 exerts a radial displacement due to friction between the teeth. These forces act over the lever arm of a corresponding distance and on the sun gear 11 in the sense of the deflection of the sun gear 12. The deflection forces exerted by the planetary gears 12 counteract this deflection. the restoring forces such that the teeth of the sun gear 11 and the planetary gears 12 are loaded over the entire width of the teeth.

Claims

1. A multi-stage planetary gear transmission having a first gear planetary carrier connected by a gear clutch to a second gear sun gear and having an axial extension with an internal gear teeth of a gear clutch, the opposite gear outer gear portion coaxial to the second gear sun gear. arranged in close proximity to this sun gear, which is adjustable at every second stage, characterized in that the planet gear carrier (5), which is provided with an internal toothing of the gear clutch, carries spherically mounted planet wheels (6) and is adjustable and the planetary gear (8) is rigidly connected to the gearbox (16).

Multistage planetary gear according to claim 1, characterized in that the planetary gear (8) forms a single piece with the gearbox (16).