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Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung mit einem Gehäuse, mit einer Wälzlagereinrichtung und mit einem Planetengetriebe, wobei das Planetengetriebe einen Planetenträger aufweist, wobei der Planetenträger eine Hauptdrehachse des Planetengetriebes definiert und wobei der Planetenträger auf einer axialen Seite über die Wälzlagereinrichtung drehbar an dem Gehäuse gelagert ist, wobei die Wälzlagereinrichtung eine innere Wälzlaufbahn und eine äußere Wälzlaufbahn aufweist, wobei die innere Wälzlaufbahn mit einem Gehäuseringabschnitt des Gehäuses drehfest gekoppelt ist und die äußere Wälzlaufbahn mit dem Planetenträger drehfest gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage der Getriebeanordnung.
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Die Lagerung von Getriebekomponenten spielt eine zentrale Rolle bei der Gestaltung von Getrieben. Oftmals werden Wälzlager eingesetzt, die sich durch eine hohe Belastbarkeit bei zugleich langer Lebensdauer auszeichnen. Die Auslegung der Wälzlager erfolgt belastungsgerecht, wobei auf der einen Seite der Durchmesser des Wälzlagers und auf der anderen Seite der Durchmesser der Wälzkörper die Belastbarkeit des Wälzlagers bestimmen.
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In der Druckschrift
DE 10 2011 078 774 A1 wird z. B. ein Planetengetriebe offenbart, wobei der Planetenträger des Planetengetriebes über ein Wälzlager an einem Gehäuse abgestützt ist. Derartige Lagerungen von Planetenträgern sind beispielsweise auch aus der Druckschrift
DE 10 2007 003 675 A1 bekannt. Im Gegensatz zu der letztgenannten Druckschrift sind bei der erstgenannten Druckschrift die Zuordnungen der Lagerringe zu dem Planetenträger und zu dem Gehäuse vertauscht. So wird der Außenring dem Planetenträger und der Innenring dem Gehäuse zugeordnet. Diese Ausgestaltung hat unter anderem den Vorteil, dass der Teilkreisdurchmesser des Wälzlagers vergrößert sein kann, sodass in einer Reihe des Wälzlagers mehr Wälzkörper untergebracht werden können und die Tragfähigkeit des Wälzlagers erhöht ist.
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Die Druckschrift
JP 2009-185 936 A , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart ein Getriebe mit einem Planetentrieb, wobei ein Planetenträger des Planetentriebs über ein Wälzlager an einem Gehäuse des Getriebes abgestützt ist. Konzentrisch und radial nach innen versetzt zu einem Innenring des Wälzlagers ist eine Hülse angeordnet, welche einen Außenring eines weiteren Wälzlagers trägt.
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Gebiet der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebeanordnung vorzuschlagen, die es erlaubt, vorhandenen Bauraum besser auszunutzen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Getriebeanordnung vorgestellt, die für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Insbesondere bildet die Getriebeanordnung einen Teil eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs. Im Speziellen dient die Getriebeanordnung zur Übertragung, Untersetzung, Übersetzung, Vereinigung oder Trennung von Antriebsmomenten des Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder Ähnliches.
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Die Getriebeanordnung umfasst ein Gehäuse, wobei das Gehäuse als geschlossenes oder als ein offenes Gehäuse ausgebildet sein kann. Als offenes Gehäuse ist dieses vorzugsweise als eine Stützstruktur realisiert. Als geschlossenes Gehäuse ist dieses vorzugsweise dicht, insbesondere schmierstoffdicht, wasserdicht und/oder staubdicht gegenüber einer Umgebung abgedichtet.
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Die Getriebeanordnung umfasst ein Planetengetriebe, welches mindestens einen Planetenträger aufweist. Der Planetenträger ist drehbar in dem Gehäuse angeordnet und definiert eine Hauptdrehachse des Planetengetriebes und optional ergänzend der Getriebeanordnung. Ferner umfasst die Getriebeanordnung eine Wälzlagereinrichtung, wobei der Planetenträger auf einer axialen Seite in Bezug auf die Hauptdrehachse über die Wälzlagereinrichtung an dem Gehäuse gelagert ist. Optional ist vorgesehen, dass die Getriebeanordnung zwei wahlweise baugleiche, spiegelsymmetrische oder unterschiedlich ausgeführte Wälzlagereinrichtungen aufweist, wobei die zwei Wälzlagereinrichtungen auf beide axiale Seiten des Planetenträgers verteilt sind, um diese gegenüber dem Gehäuse zu lagern. Die Funktion und der Aufbau der beiden Wälzlagereinrichtungen kann der Funktion und dem Aufbau der nachfolgend beschriebenen Wälzlagereinrichtung gleichen.
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Die Wälzlagereinrichtung weist eine in Bezug auf die Hauptdrehachse radial innere Wälzlaufbahn und eine in Bezug auf die Hauptdrehachse radial äußere Wälzlaufbahn auf, wobei die innere Wälzlaufbahn mit einem Gehäuseringabschnitt des Gehäuses drehfest gekoppelt ist und die äußere Wälzlaufbahn mit dem Planetenträger drehfest gekoppelt ist. Besonders bevorzugt weist der Gehäuseringabschnitt eine gerade, hohlzylindrische Form auf. Insbesondere ist der Gehäuseringabschnitt als ein Rohrabschnitt oder als ein Hohlzapfen ausgebildet. Der Gehäuseringabschnitt kann als ein separater Abschnitt zu dem Gehäuse ausgebildet sein und mit diesem verbunden sein oder einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein. Der Gehäuseringabschnitt ist koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet. Innere und äußere Wälzlaufbahn sind bevorzugt koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet. Insbesondere überlappen diese in radialer Richtung zu der Hauptdrehachse. Mit anderen Worten umgreift die äußere Wälzlaufbahn des Planetenträgers die innere Laufbahn des Gehäuseringabschnitts beziehungsweise des Gehäuses.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Getriebeanordnung eine Armierungsbuchse aufweist, wobei die Armierungsbuchse in dem Gehäuseringabschnitt in radialer Richtung zu der Hauptdrehachse überlappend zu der inneren Wälzlaufbahn angeordnet ist. Insbesondere ist die Wälzlagereinrichtung auf einer radialen Außenseite des Gehäuseringabschnitts und die Armierungsbuchse auf einer radialen Innenseite des Gehäuseringabschnitts positioniert. In axialer Richtung erstreckt sich die Armierungsbuchse vorzugsweise mindestens über die axiale Erstreckung der Wälzlagereinrichtung. Bei einer bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich die Armierungshülse ausgehend von einem freien Ende des Gehäuseabschnitts, insbesondere des Hohlzapfens, bis über das gegenüberliegende Ende des Gehäuseabschnitts, insbesondere des Hohlzapfens, hinaus, so dass ein Übergangsbereich zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Gehäuse durch die Armierungsbuchse abgestützt ist.
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Der Vorteil ist darin zu sehen, dass durch die Armierungsbuchse der Gehäuseringabschnitt stabilisiert und gestützt wird, sodass die durch die umgedrehte Verteilung der inneren und äußeren Wälzlaufbahn mögliche Steigerung der Tragfähigkeit der Wälzlagereinrichtung von dem Gehäuse, insbesondere dem Gehäuseringabschnitt, aufgenommen und abgeleitet werden kann. Dies führt letztendlich dazu, dass trotz hoher Belastungsfähigkeit die Wälzlagereinrichtung aufgrund der Armierungsbuchse sehr kompakt in die Getriebeanordnung integriert werden kann und auf diese Weise die Packungsdichte der Getriebeanordnung vergrößert und damit der Bauraum verkleinert werden kann.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Gehäuseringabschnitt und/oder das Gehäuse aus einer Leichtmetalllegierung gefertigt. Insbesondere besteht dieser oder dieses aus einer Aluminiumlegierung. Die Leichtmetalllegierung hat den Vorteil, dass diese im Vergleich zu Stahl eine geringere spezifische Dichte aufweist, sodass der Gehäuseringabschnitt oder das Gehäuse mit einem geringeren Gewicht gefertigt werden kann. Allerdings sind Leichtmetalllegierungen im Vergleich zu Stahl leichter elastisch verformbar, sodass üblicherweise die Tragfähigkeit des Gehäuseringabschnitts durch eine entsprechend volumenstarke Konstruktion gesteigert werden muss. Hier setzt die Erfindung an und stützt den Gehäuseringabschnitt in radialer Richtung, sodass trotz der Verwendung der Leichtmetalllegierung der Gehäuseringabschnitt schmal und bauraumsparend ausgebildet sein kann.
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Die Wälzlagereinrichtung weist einen Innenring und optional ergänzend einen Außenring auf. Der Innenring trägt die innere Wälzlaufbahn, der optionale Außenring trägt die äußere Wälzlaufbahn. Zumindest der Innenring, vorzugsweise beide Lagerringe, sind bevorzugt aus einem Wälzlagerstahl, zum Beispiel 100CrMnSi6, gefertigt. Es ist bevorzugt, dass die Armierungsbuchse aus einem Einsatzstahl, zum Beispiel 16MnCr5, gefertigt ist.
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Die Armierungsbuchse ist über eine erste Presspassung in den Gehäuseringabschnitt eingepresst und der Innenring über eine zweite Presspassung auf den Gehäuseringabschnitt eingepresst. Hinsichtlich der Betriebstemperaturen ist es bevorzugt, dass die Getriebeanordnung für Temperaturen zwischen –40 Grad Celsius und +100 Grad Celsius ausgelegt sind. Es ist bevorzugt, dass die Presspassungen so realisiert sind, dass diese in dem gesamten möglichen Temperaturbereich vorherrschen. Im eingebauten Zustand der Wälzlagereinrichtung ist somit stets eine Presspassung – auch Übermaßpassung genannt – gegeben. Die Übermaßpassung ist so gewählt, dass sich bei den montierten Komponenten, also wenn Armierungsbuchse und Innenring auf dem Gehäuseringabschnitt angeordnet sind, stets ein Übermaß beziehungsweise eine Überdeckung ergeben würde. Bei der Übermaßpassung ist somit der radial äußere freie Durchmesser der Komponente stets kleiner als der Durchmesser der radial inneren Komponente, sodass sich die Überdeckung ergibt.
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Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist der Gehäuseringabschnitt in seiner radialen Ausdehnung so schmal ausgeführt, dass die zwei Presspassungen sich gegenseitig beeinflussen. So drückt die Presspassung zwischen der Armierungsbuchse und dem Gehäuseringabschnitt den Gehäuseringabschnitt radial nach außen und die Presspassung zwischen dem Gehäuseringabschnitt und dem Innenring den Gehäuseringabschnitt radial nach innen. Auf diese Weise stellt sich aufgrund der Druckspannungen eine Verbindungssituation ein, sodass beide Presspassungen, insbesondere in dem genannten Temperaturbereich, vorhanden sind.
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Es ist jedoch bevorzugt, dass eine der Presspassungen als Übermaßpassung und eine der Presspassungen als eine Übergangspassung bemaßt sind. Die Bemaßung bezieht sich auf die Komponenten im demontierten Zustand. Erst bei der Montage der Komponenten wird die Übergangspassung in eine Übermaßpassung und damit Presspassung überführt. Durch diese Bemaßungen oder Dimensionierungen der Komponenten wird erreicht, dass der Innenring und die Armierungsbuchse einfach einzupressen sind und zugleich sichergestellt, dass die Presspassungen, insbesondere in dem genannten Temperaturbereich, realisiert werden. Die Übergangspassung ist so gewählt, dass sich bei einer Montage der unverspannten Komponente entweder ein Spiel oder ein Übermaß beziehungsweise eine Überdeckung ergeben würde. Bei der Übermaßpassung ist der radial äußere freie Durchmesser der Komponente stets kleiner als der Durchmesser der radial inneren Komponente, sodass sich eine Überdeckung ergibt.
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Es ist vorgesehen, dass der Übergang zwischen der Armierungsbuchse und dem Gehäuseringabschnitt als Übermaßpassung und der Übergang zwischen dem Gehäuseringabschnitt und dem Innenring als Übergangspassung bemaßt ist. In dieser Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass zunächst die Armierungsbuchse montiert wird, wobei die Armierungsbuchse eingepresst werden muss, da der Widerstand der Übermaßpassung, also der Überdeckung, überwunden werden muss. Durch das Einpressen der Armierungsbuchse wird der Gehäuseringabschnitt in radialer Richtung geweitet, sodass dieser verspannt ist und der Übergang zwischen Gehäuseringabschnitt und Innenring ebenfalls als Übermaßpassung ausgeführt ist. Folglich muss auch der Innenring auf den Gehäuseringabschnitt aufgepresst werden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Einpresskräfte gering gehalten werden und zugleich die Presspassungen beider Verbindungen sichergestellt sind.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Gehäuseringabschnitt oder das Gehäuse axial außenseitig eine Anlageschulter auf, wobei sich die Wälzlagereinrichtung, insbesondere der Innenring, in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse an der Anlageschulter abstützt. Mit dieser Ausgestaltung ist sichergestellt, dass die Wälzlagereinrichtung die zu übertragende Belastung in Richtung des Gehäuses ableiten kann. Bevorzugt erstreckt sich die Armierungshülse in axialer Richtung ausgehend von dem freien Ende des Gehäuseringabschnitts über die Anlageschulter heraus, so dass gerade der Übergangsbereich zwischen dem Gehäuseringabschnitt, insbesondere dem Hohlzapfen, und dem Gehäuse in radialer Richtung zu der Hauptdrehachse durch die Armierungshülse abgestützt ist.
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Besonders bevorzugt ist die Wälzlagereinrichtung als ein Schrägkugellager ausgebildet. Das Schrägkugellager weist einen Druckwinkel auf, sodass deren Drucklinien sich axial außerhalb von dem Planetengetriebe treffen. Weist das Planetengetriebe zwei Schrägkugellager als Wälzlagereinrichtung auf, sind diese in einer O-Anordnung realisiert. Durch das Schrägkugellager wird erreicht, dass die Belastung zum einen radial und zum anderen axial abgeleitet werden können. Das Schrägkugellager arbeitet mit der Anlageschulter zusammen, da die axialen Anteile der Belastung über die Anlageschulter unmittelbar in das Gehäuse eingeleitet werden können.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Armierungsbuchse einen Hülsenabschnitt auf, wobei der Hülsenabschnitt als ein gerader Hohlzylinder oder als ein Rohrabschnitt ausgebildet ist. Bei einer bevorzugten Ergänzung der Erfindung weist die Armierungsbuchse einen Verstärkungskragen auf, der auf den Hülsenabschnitt angeordnet ist und vorzugsweise einteilig mit diesem ausgebildet ist. Insbesondere ist die Armierungsbuchse als ein Umformteil ausgebildet. Der Verstärkungskragen ist besonders bevorzugt als eine in einer Radialebene liegende Ringscheibe realisiert, die auf dem Hülsenabschnitt einstückig angeformt oder aufgesetzt ist. Der Verstärkungskragen ist von dem Gehäuse abgewandt auf der dem Planetengetriebe zugewandten Seite der Armierungsbuchse angeordnet. Der Verstärkungskragen dient zum einen zur formschlüssigen Anlage der Armierungsbuchse an dem Gehäuseringabschnitt und zum anderen als konstruktive Verstärkung des Hülsenabschnitts der Armierungsbuchse bei Belastungen durch Einleitung von Kräften von der Wälzlagereinrichtung.
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Bei einer bevorzugten Anwendung der Erfindung ist das Planetengetriebe als ein Planetenraddifferenzialgetriebe ausgebildet. Insbesondere ist dieses als ein Stirnradplanetendifferenzial realisiert. In dieser Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass der Planetenträger zwei Sätze von Planetenrädern trägt, welche paarweise miteinander kämmen. Ferner umfasst das Planetengetriebe zwei Sonnenräder, wobei jeweils ein Sonnenrad mit einem Satz der Planetenräder kämmt. Der Planetenträger ist bevorzugt als ein Eingangsorgan des Planetengetriebes ausgebildet und weist umlaufend eine Verzahnung oder ein Tellerrad auf. In dieser Ausgestaltung dient das Planetengetriebe zur Einleitung eines Antriebsmoments über den Planetenträger und zur Verteilung auf die zwei Sonnenräder als Ausgangsorgane. Das Planetendifferenzial kann beispielsweise als ein Querdifferenzial in dem Fahrzeug eingesetzt werden.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Montage der Getriebeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche beziehungsweise wie dies zuvor beschrieben wurde. In einem Schritt wird die Armierungsbuchse auf oder in den Gehäuseringabschnitt aufgepresst. In einem nachfolgenden, nachgelagerten Schritt wird ein oder der Innenring der Wälzlagereinrichtung auf den Gehäuseringabschnitt aufgepresst. Zeitlich betrachtet wird somit zunächst die Armierungsbuchse eingepresst und dann der Innenring der Wälzlagereinrichtung aufgepresst.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung einer Getriebeanordnung durch die Hauptdrehachse eines Planetengetriebes der Getriebeanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 einen Detailausschnitt aus dem Planetengetriebe in der 1 im demontierten Zustand zur Illustration der Bemaßungen.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Getriebeanordnung 1 mit einem Planetengetriebe 20 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Planetengetriebe 20 ist als ein Differenzialgetriebe, insbesondere als ein Stirnraddifferenzialgetriebe ausgebildet. Es weist einen Planetenträger 2 auf, welcher einen Eingang in das Planetengetriebe 20 bildet, sowie zwei Sonnenräder 3a, b, die jeweils einen Ausgang aus dem Planetengetriebe 20 bilden. Das Planetengetriebe 20 dient dazu, ein Antriebsmoment eingeleitet in dem Planetenträger 2 auf die zwei Sonnenräder 3a, b als Ausgänge zu verteilen.
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Der Planetenträger 2 weist eine umlaufende Stirnverzahnung 4 auf, über die das Antriebsmoment eingeleitet wird. Der Planetenträger 2 trägt eine Mehrzahl von Bolzen 5, auf denen ein erster Satz Planetenräder 6 und ein zweiter Satz Planetenräder 7 drehbar gelagert sind. Der erste Satz Planetenräder 6 kämmt mit dem Sonnenrad 3a, der zweite Satz Planetenräder 7 kämmt mit dem Sonnenrad 3b. Ferner kämmen der erste und der zweite Satz Planetenräder 6, 7 paarweise miteinander. Aus diesem Grund erstreckt sich die axiale Breite des zweiten Satzes der Planetenräder 7 auch in den axialen Bereich des ersten Satzes Planetenräder 6 hinein. Erster und zweiter Satz Planetenräder 6, 7 sowie Sonnenräder 3a, b sind jeweils als Stirnradzahnräder ausgebildet.
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Der Planetenträger 2 ist über Lagereinrichtungen 8a, b drehbar an einem Gehäuse 9 gelagert, welches nur stark schematisiert dargestellt ist. Das Gehäuse 9 umfasst auf jeder Seite einen Gehäuseringabschnitt 10a, b, welcher als ein gerader, hohlzylindrischer Fortsatz oder Hohlzapfen ausgebildet und koaxial zur Hauptdrehachse H angeordnet ist.
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Die Wälzlagereinrichtungen 8a, b sind als Schrägkugellager ausgebildet, deren Drucklinien D in O-Anordnung arrangiert sind. Sie weisen jeweils einen Außenring 11a, b und einen Innenring 12a, b auf. Der Außenring 11a, b ist mit einem Topfabschnitt 13a, b des Planetenträgers 2 verbunden. Die Topfabschnitte 13a, b sind jeweils als eine Halbschale ausgebildet und über die Bolzen 5 beziehungsweise Niet- oder Schraubverbindungen 14 miteinander verbunden und tragen die Stirnverzahnung 4.
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Die Innenringe 12a, b liegen auf den Gehäuseringabschnitten 10a, b in radialer Richtung auf. In axialer Richtung liegen die Innenringe 12a, b an einer Anlageschulter 15a, b des Gehäuses 9 an, sodass diese formschlüssig in radialer und in axialer Richtung gelagert sind.
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Auf der radialen Innenseite der Gehäuseringabschnitte 10a, b ist jeweils eine Armierungsbuchse 16a, b angeordnet. Die Armierungsbuchse 16a, b weist jeweils einen Hülsenabschnitt 17a, b und einen Kragenabschnitt 18a, b auf. Der Hülsenabschnitt 17a, b ist als ein gerader Hohlzylinder ausgebildet und liegt flächig an der radialen Innenseite des Gehäuseringabschnitts 10a, b an. Der Kragenabschnitt 18a ist als eine Ringscheibe in einer Radialebene zu der Hauptdrehachse H ausgerichtet und liegt mit einer axialen Stirnseite an einem freien axialen Ende des Gehäuseringabschnitts 10a, b an. Betrachtet man die Belastung, welche von dem Planetenträger 2 über die Wälzlagereinrichtungen 8a, b in das Gehäuse 9 eingeleitet werden, so werden diese entlang der Drucklinien D in axialer Richtung an die Anlageschulter 15a, b und in radialer Richtung auf den Gehäuseringabschnitt 10a, b übertragen. Um den Gehäuseringabschnitt 10a, b im gezeigten Querschnitt in radialer Richtung schmal ausführen zu können, wird dieser durch die Armierungsbuchse 16a, b verstärkt. In axialer Richtung erstreckt sich die Armierungsbuchse 16a, b von dem freien Ende bis über die Anlageschulter 15a, b in das Gehäuse 9 z. B. über eine Strecke von mindestens 0,5 cm, insbesondere mindestens 1 cm hinein, so dass die Gehäuseringabschnitte 10a, b über einen weiten axialen Bereich abgestützt ist.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Innenring 12a, b aus einem Wälzlagerstahl, hier 100 CrMnSi6, der Gehäuseringabschnitt 10a, b beziehungsweise das Gehäuse 9 aus einer Aluminiumlegierung und die Armierungsbuchse 16a, b aus einem Einsatzstahl, hier 16 MnCr5, gefertigt.
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Der Innenring 12a, b und die Armierungsbuchse 16a, b sind auf den Gehäuseringabschnitt 10a, b aufgepresst. Die Verbindungen sind so gewählt, dass in einem Betriebstemperaturbereich von minus 40 Grad Celsius bis plus 80 Grad Celsius stets eine Presspassung oder Übermaßpassung vorherrscht, sodass sichergestellt ist, dass eine reibschlüssige Überdeckung der Komponenten vorherrscht. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Innenring 12a, b oder Armierungsbuchse 16a, b relativ zu dem Gehäuseringabschnitt 10a, b verrutschen.
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Zur Erläuterung der Auslegung Innenring 12a, b, Armierungsbuchse 16a, b und Gehäuseringabschnitt 10a, b wird auf die 2 verwiesen. Hier sind die genannten Komponenten mit ihren Durchmessern dargestellt. Der Durchmesser D1 bezeichnet den Außendurchmesser der Armierungsbuchse 16a, b. Der Durchmesser D2 bezeichnet den Innendurchmesser des Gehäuseringabschnitts 10a, b. Der Durchmesser D3 bezeichnet den Außendurchmesser des Gehäuseringabschnitts 10a, b und der Durchmesser D4 bezeichnet den Innendurchmesser des Innenrings 12a, b der Wälzlagereinrichtung 8a, b.
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Die Maße der Durchmesser D1, D2, D3 und D4 sind als Bemaßung im unmontierten, also unverspannten Zustand der Komponenten, so gewählt, dass zwischen der Armierungsbuchse 16a, b und dem Gehäuseringabschnitt 10a, b eine, insbesondere theoretische oder bemaßte, Übermaßpassung vorherrscht. Beispielsweise ist der Durchmesser D1 mit der Toleranz p6 nach DIN406 festgelegt, sodass dieser beispielsweise bei einem Durchmesser von 42 Millimetern ein Toleranzfeld zwischen +26 Mikrometer und +42 Mikrometer aufweist. Der Durchmesser D2 weist dagegen die Toleranz R6 auf, wobei dieser das Toleranzfeld von minus 29 Mikrometer bis minus 45 Mikrometer aufweist. Damit überdecken sich Armierungsbuchse 16a, b und Gehäuseringabschnitt 10a, b auf jeden Fall.
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Die Bemaßung der Verbindung zwischen Gehäuseringabschnitt 10a, b und Innenring 12a, b ist dagegen als Übergangspassung ausgelegt, wobei der Durchmesser D3 beispielsweise die Toleranzangabe j6 aufweist und bei diesem Beispiel einen Durchmesser von 55 Millimeter und einem Toleranzfeld von minus 7 Mikrometer und plus 12 Mikrometer aufweist. Der Durchmesser D4 ist dagegen mit einer Toleranz von minus 7 Mikrometer bemaßt. Das heißt, der Gehäuseringabschnitt 10a, b und Innenring 12a, b bilden eine Übergangspassung, welche – zumindest theoretisch – als Übermaßpassung oder als Spielpassung ausgebildet sein kann.
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Bei der Montage ist jedoch vorgesehen, dass in einem ersten Montageschritt die Armierungsbuchse 16a, b in den Gehäuseringabschnitt 10a, b eingepresst wird. Durch die Wechselwirkung zwischen der Armierungsbuchse 16a, b und dem Gehäuseringabschnitt 10a, b wird dieser geweitet, sodass sich der Außendurchmesser des Gehäuseringabschnitts 10a, b nach außen verschiebt, sodass hier nach der Montage der Armierungsbuchse 16a, b zwischen Gehäuseringabschnitts 10a, b und Innenring 12a, b ebenfalls eine Übermaßpassung gegeben ist, sodass auch der Innenring 12a, b in Presspassung auf den Gehäuseringabschnitt 10a, b aufgesetzt ist.
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Berechnungen haben ergeben, dass bei den genannten Dimensionierungen und Toleranzen über das gesamte benötigte Temperaturfeld eine Presspassung sichergestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebeanordnung
- 2
- Planetenträger
- 3a, b
- Sonnenräder
- 4
- Stirnverzahnung
- 5
- Bolzen
- 6
- erster Satz Planetenräder
- 7
- zweiter Satz Planetenräder
- 8a, b
- Wälzlagereinrichtungen
- 9
- Gehäuse
- 10a, b
- Gehäuseringabschnitt
- 11a, b
- Außenringe
- 12a, b
- Innenringe
- 13a, b
- Topfabschnitte
- 14
- Schraubverbindungen
- 15a, b
- Anlageschulter
- 16a, b
- Armierungsbuchse
- 17a, b
- Hülsenabschnitt
- 18a, b
- Kragenabschnitt
- 20
- Planetengetriebe
- D
- Drucklinien
- D1
- Außendurchmesser der Armierungsbuchse
- D2
- Innendurchmesser der Armierungsbuchse
- D3
- Außendurchmesser des Gehäuseringabschnitts
- D4
- Innendurchmesser des Innenrings
- H
- Hauptdrehachse
- p6, R6, j6
- Toleranzen
