DE102013216794A1 - Hochübersetzendes Umlaufrädergetriebe, insbesondere Stell- oder Aktuatorgetriebe - Google Patents

Hochübersetzendes Umlaufrädergetriebe, insbesondere Stell- oder Aktuatorgetriebe Download PDF

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Simone Lombardo
Franz Kurth
Sebastian Krüger
Norbert Radinger
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf ein hoch übersetzendes Umlaufrädergetriebe, mit einem Getriebeeingang zur Einleitung einer Antriebsleistung in das Getriebe mit einem Antriebsdrehmoment, einem Getriebeausgang zur Bewerkstelligung des Leistungsabgriffs mit einem betragsmäßig gegenüber dem am Getriebeeingang anliegenden Antriebsdrehmoment erhöhten Ausgangsdrehmoment, einem ersten Teilgetriebe das ein erstes Hohlrad, einen ersten Planetenträger, erste Planeten und ein erstes Sonnenrad umfasst, einem zweiten Teilgetriebe das ein zweites Hohlrad, einen zweiten Planetenträger zweite Planeten und ein zweites Sonnenrad umfasst, und einem dritten Teilgetriebe das ein drittes Hohlrad, einen dritten Planetenträger, dritte Planeten und ein drittes Sonnenrad umfasst, wobei das erste Sonnenrad des ersten Teilgetriebes mit dem Getriebeeingang gekoppelt ist, der erste Planetenträger des ersten Teilgetriebes mit dem dritten Sonnenrad des dritten Teilgetriebes drehfest gekoppelt ist, so dass dieses dritte Sonnenrad über den ersten Planetenträger angetrieben ist, über das dritte Teilgetriebe eine Verzweigung der über das dritte Sonnenrad zufließenden Antriebsleistung auf das dritte Hohlrad und den dritten Planetenträger bewerkstelligt wird, das zweite Hohlrad drehfest mit dem Getriebeausgang gekoppelt ist, und das zweite Sonnenrad mit dem dritten Planetenträger oder dem dritten Hohlrad drehfest gekoppelt ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung richtet sich auf ein hoch übersetzendes Umlaufrädergetriebe das beispielsweise bei Wankstabilisatoren im Kfz-Bereich oder auch bei Schalt-, Positionier- oder Servoantrieben, Antrieben zum Antrieb eines Spindel- oder Mutterelements, oder auch Antrieben eines Gelenkes eines Handhabungssystems, beispielsweise eines Roboterarmes, sowie auch als Schwenkantrieb Anwendung finden kann.
  • Bei diesen hoch übersetzenden Umlaufrädergetrieben ist eine Getriebekonstruktion bekannt, die allgemein als sog. Wolfromsatz bezeichnet wird. Ausführungsbeispiele hierzu sind in den Druckschriften DE 10 2008 035 114 A1 , DE 10 2010 034 801 A1 sowie DE 101 61 942 A1 beschrieben. Bei diesen bekannten Getriebekonstruktionen sind zwei Hohlräder vorgesehen, die über zwei Planeten miteinander gekoppelt sind. Die beiden Planeten sitzen in einem gemeinsamen Planetenträger und sind miteinander drehfest gekoppelt und weisen unterschiedliche Zähnezahlen auf. Eines der beiden Hohlräder stellt die stationäre Komponente, das andere Hohlrad die bewegte Komponente, d. h. den Getriebeausgang dar. Die Leistungszufuhr erfolgt über ein Sonnenrad das entweder die in das stationäre Hohlrad eingreifenden Planeten, oder die in das angetriebene Hohlrad eingreifenden Planeten antreibt. Derartige Getriebebauformen mit hohem Übersetzungsverhältnis neigen im Schubbetrieb zur Selbsthemmung.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hoch übersetzendes Verbundgetriebe zu schaffen, das sich durch einen hohen mechanischen Wirkungsgrad und eine damit verminderte Neigung zur Selbsthemmung, sowie durch einen kostengünstig realisierbaren Aufbau auszeichnet.
  • Erfindungsgemäße Lösung
  • Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein als Teilgetriebeverbund realisiertes Umlaufrädergetriebe, mit:
    • – einem Getriebeeingang zur Einleitung einer Antriebsleistung in das Getriebe mit einem Antriebsdrehmoment,
    • – einem Getriebeausgang Zur Bewerkstelligung des Leistungsabgriffs mit einem betragsmäßig gegenüber dem am Getriebeeingang anliegenden Antriebsdrehmoment erhöhten Ausgangsdrehmoment,
    • – einem ersten Teilgetriebe das ein erstes Hohlrad, einen ersten Planetenträger, erste Planeten und ein erstes Sonnenrad umfasst,
    • – einem zweiten Teilgetriebe das ein zweites Hohlrad, einen zweiten Planetenträger zweite Planeten und ein zweites Sonnenrad umfasst, und
    • – einem dritten Teilgetriebe das ein drittes Hohlrad, einen dritten Planetenträger, dritte Planeten und ein drittes Sonnenrad umfasst,
    wobei
    • – das erste Sonnenrad des ersten Teilgetriebes mit dem Getriebeeingang gekoppelt ist,
    • – der erste Planetenträger des ersten Teilgetriebes mit dem dritten Sonnenrad des dritten Teilgetriebes drehfest gekoppelt ist, so dass dieses dritte Sonnenrad über den ersten Planetenträger angetrieben ist,
    • – über das dritte Teilgetriebe eine Verzweigung der über das dritte Sonnenrad zufließenden Antriebsleistung auf das dritte Hohlrad und den dritten Planetenträger bewerkstelligt wird,
    • – das zweite Hohlrad drehfest mit dem Getriebeausgang gekoppelt ist, und
    • – das zweite Sonnenrad mit dem dritten Planetenträger oder dem dritten Hohlrad drehfest gekoppelt ist.
  • Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein hoch übersetzendes Getriebesystem zu schaffen, bei welchem sich eine Reduktion der Zahnradbelastungen ergibt. Das erfindungsgemäße Getriebesystem ist für verschiedenste Anwendungsformen insbesondere als Bestandteil von Stell- und Positioniertrieben in Verbindung mit elektromechanischen Aktoren geeignet.
  • Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht insgesamt die Schaffung eines Getriebeverbunds mit hoher Übersetzung, wobei insbesondere für die Hohlräder und die Planetenräder die Zähnezahlen erfindungsgemäß so festgelegt werden können, dass sich hoher Grad an baugleichen Bauteilen ergibt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Umlaufrädergetriebe derart gestaltet, dass das zweite Sonnenrad mit dem dritten Planetenträger drehfest gekoppelt ist, und dass das dritte Hohlrad mit dem zweiten Hohlrad drehfest gekoppelt ist.
  • Alternativ hierzu ist es auch möglich, das zweite Sonnenrad mit dem dritten Hohlrad drehfest zu koppeln, und dann den dritten Planetenträger mit dem zweiten Hohlrad drehfest zu koppeln.
  • Der Leistungstransfer aus dem ersten als Planetengetriebestufe ausgeführten Teilgetriebe in das ebenfalls als Planetengetriebestufe ausgeführte dritte Teilgetriebe wird vorzugsweise bewerkstelligt, indem der erste Planetenträger mit dem dritten Sonnenrad über einen Wellenzapfen drehfest gekoppelt wird und das erste Hohlrad stationär festgelegt wird.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Getriebesystem derart ausgebildet, dass zusätzlich zum ersten Hohlrad auch der zweite Planetenträger stationär, also z. B. in einem Getriebegehäuse festgelegt ist.
  • Die Koppelung des dritten Planetenträgers mit dem zweiten Sonnenrad erfolgt vorzugsweise, indem das zweite Sonnenrad ggf. einstückig mit dem den dritten Planetenträger bildenden Bauteil gefertigt wird. Dieses Bauteil kann in vorteilhafter Weise über ein Wälzlager, insbesondere Nadellager drehbar auf einem Wellenzapfen gelagert werden, welcher den ersten Planetenträger mit dem dritten Sonnenrad verbindet. Es ist auch möglich, das erste Hohlrad und den zweiten Planetenträger durch eine Integralstruktur zu fertigen, oder das erste Hohlrad als Ringelement auszubilden das axial an einen den zweiten, stationären Planetenträger bildenden Ringflansch angesetzt und daran insbesondere drehfest angeschraubt ist.
  • Alternativ zu der vorangehend genannten Ausführungsform des ersten Teilgetriebes kann das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe auch so gestaltet werden, dass das erste Hohlrad mit dem dritten Sonnenrad des dritten Teilgetriebes verbunden wird und der erste Planetenträger stationär festgelegt wird.
  • Das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe kann insgesamt so gestaltet werden, dass die Sonnenräder hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt sind. Die Sonnenräder können dabei als Umformbauteile, oder auch als Abschnitte eines Profilmateriales gefertigt werden.
  • Weiterhin ist es auch möglich, das Umlaufrädergetriebe so zu gestalten, dass neben den Sonnenrädern die Planetenräder und auch die Hohlräder hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt auf die jeweilige Bauteilsgruppe bezogen, baugleich ausgeführt sind. Hierbei können insbesondere die Planetenräder alter drei Getriebestufen insgesamt baugleich ausgeführt sein. Auch das erste Sonnenrad und das dritte Sonnerad sowie zumindest zwei der Hohlräder können innerhalb des Gesamtgetriebes entsprechend baugleich ausgeführt sein.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
  • 1 eine Schemadarstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, hoch übersetzenden Umlaufrädergetriebeverbundes mit insgesamt drei Teilgetrieben, wobei in diesem Umlaufrädergetriebeverbund der Leistungsfluss durch das erste Teilgetriebe zur Gänze „ins Langsame” übersetzt und auf das dritte Teilgetriebe geführt wird. In diesem dritten Teilgetriebe wird der Leistungsfluss auf den Getriebeausgang und ein axial zwischen dem ersten Teilgetriebe und dem dritten Teilgetriebe liegendes zweites Teilgetriebe verzweigt, wobei dieses zweite Teilgetriebe über sein Hohlrad an den Leistungsausgang des Umlaufrädergetriebeverbundes angekoppelt ist;
  • 2 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Leistungstransfers innerhalb des Umlaufrädergetriebes nach 1;
  • 3 eine Schemadarstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, hoch übersetzenden Umlaufrädergetriebeverbundes bei welchem im Unterschied zur Variante nach 1 das Sonnerad des zweiten Teilgetriebes über das Hohlrad des dritten Teilgetriebes angetrieben wird;
  • 4 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Leistungstransfers innerhalb des Umlaufrädergetriebeverbundes nach 3.
  • Ausführliche Beschreibung der Figuren
  • Die Darstellung nach 1 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebeverbundes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Umlaufrädergetriebe umfasst ein erstes Teilgetriebe G1 das ein erstes Hohlrad H1, erste Planeten P1, einen ersten Planetenträger C1 und ein erstes Sonnenrad S1 aufweist. Das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe umfasst neben dem ersten Teilgetriebe G1 ein zweites Teilgetriebe G2, das ein zweites Hohlrad H2, zweite Planeten P2, einen zweiten Planetenträger C2 und ein zweites Sonnerad S2 aufweist. Zudem umfasst das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe ein drittes Teilgetriebe G3, das einen dritten Planetenträger C3, ein drittes Hohlrad H3, dritte Planeten P3 und ein drittes Sonnerad S3 aufweist.
  • Über das erste Teilgetriebe G1 erfolgt eine Vorübersetzung der über den Getriebeeingang O1 dem ersten Sonnenrad S1 zufließenden Antriebsleistung ins Langsame. Das erste Hohlrad H1 ist hierbei stationär festgelegt und der Leistungsabgriff aus dem ersten Teilgetriebe G1 erfolgt über den ersten Planetenträger C1. Das insoweit erhöhte Drehmoment wird auf das dritte Sonnenrad S3 des dritten Teilgetriebes geführt. Die Antriebsverbindung wird durch einen Wellenzapfen 3 realisiert der koaxial durch das zweite Sonnerad S2 hindurchgeführt ist.
  • Das zweite Teilgetriebe G2 befindet sich axial zwischen dem ersten Teilgetriebe G2 und dem dritten Teilgetriebe G3. Das zweite Hohlrad H2 des zweiten Teilgetriebes G2 ist mit dem Getriebeausgang O2 gekoppelt. Zudem ist hier (Abweichend von der Variante nach 3) das zweite Sonnenrad S2 mit dem dritten Planetenträger C3 drehfest gekoppelt und dass das dritte Hohlrad H3 ist mit dem zweiten Hohlrad H2 und damit mit dem Ausgang O2 drehfest gekoppelt. Weiterhin ist das erste Hohlrad H1 mit dem zweiten Planetenträger C2 drehfest gekoppelt und stationär festgelegt indem diese beiden Komponenten entweder am Getriebegehäuse befestigt sind, oder Bestandteil dieses Gehäuses bilden.
  • Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann der zweite Planetenträger C2 gegenüber dem Getriebegehäuse keine Rotation ausführen. Das zweite Hohlrad H2 und das dritte Hohlrad H3 sind miteinander starr gekoppelt und drehfest mit der Ausgangswelle O2 verbunden. Die beiden Hohlräder H2, H3 können einstückig ausgebildet sein und letztlich als axial abfolgende Zonen eines mit einer gleichförmig durchgängigen Innenverzahnung versehenen Topfelementes ausgeführt sein.
  • Im Unterschied zu der nachfolgend noch in Verbindung mit 3 beschriebenen Variante ist bei dieser Ausführungsform das zweite Sonnenrad mit dem dritten Planetenträger C3 gekoppelt und das dritte Hohlrad H3 ist drehfest an den Getriebeausgang O2 angebunden.
  • Die Sonnenräder S1, S2, S3 sind bei diesem Ausführungsbeispiel so gestaltet, dass diese hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt sind. Auch die Planetenräder P1, P2, P3 und die Hohlräder H1, H2, H3 sind hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt. Durch dieses Konzept wird es möglich, die Fertigungskosten des Getriebes zu reduzieren, da bei der Herstellung der Zahnradkomponenten innerhalb einer Gruppe, also bezüglicher der Sonnenräder, der Planetenräder und der Hohlräder auf gleiche Vorprodukte zurückgegriffen werden kann.
  • In 2 ist die Leistungsführung über das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe nach 1 weiter veranschaulicht. Die Leistungszufuhr erfolgt über den Getriebeeingang O1 der das erste Sonnenrad S1 des ersten Teilgetriebes G1 treibt. Das Antriebsdrehmoment wird hierzu in einen Antriebswellenzapfen O1 eingeleitet der gleichachsig zur Getriebeachse X ausgerichtet und drehfest mit dem ersten Sonnenrad S1 gekoppelt ist. Das erste Sonnenrad S1 ist als Stirnrad ausgeführt und greift radial von innen her in die Planeten P1 des ersten Teilgetriebes G1 ein. Die Planeten P1 sitzen auf Planetenbolzen B1 und sind über diese an dem Planetenträger C1 gelagert. Die Planeten P1 greifen radial von innen her in das erste Hohlrad H1 ein. Durch Rotation des ersten Sonnenrades S1 wird der erste Planetenträger C1 mit einem erhöhten Drehmoment und einer gegenüber der Drehzahl des ersten Sonnerades S1 reduzierten Drehzahl in Drehung versetzt. Der erste Planetenträger C1 treibt nunmehr das dritte Sonnenrad S3 des dritten Teilgetriebes G3.
  • Das zweite Sonnenrad S2 greift radial von innen her in die zweiten Planeten P2 ein. Die zweiten Planeten P2 sind stationär auf Planetenbolzen B2 gelagert und greifen radial von innen her in das zweite Hohlrad H2 ein. Dieses zweite Teilgetriebe G2 fungiert an sich als Stirnradstufe deren Ausgangsdrehmoment über das zweite Hohlrad H2 abgegriffen und auf das Hohlrad H3 des dritten Teiletriebes G3 und dabei auf den Getriebeausgang O2 geführt wird.
  • Bei dem dritten Teilgetriebe G3 ist das dritte Hohlrad H3 drehfest mit dem zweiten Hohlrad H2 gekoppelt. Die Planeten P3 des dritten Teilgetriebes G3 sitzen auf Planetenbolzen B3 und greifen radial von innen her in das dritte Hohlrad H3 ein. An dem dritten Sonnenrad S3 liegt das Drehmoment des ersten Planetenträgers C1 an. Das dritte Sonnenrad S3 drängt die dritten Planeten zum Umlauf um die Getriebeachse X. Hierbei addieren sich das Drehmoment des zweiten Hohlrades H2 und das durch die Zahnkräfte der in das dritte Hohlrad H3 eingreifenden dritten Planenten P3 generierte Drehmoment. Das sich ergebende Summenmoment wird von den beiden drehfest gekoppelten Hohlrädern H2, H3 abgegriffen und über den Abtriebszapfen O2 aus dem Getriebesystem abgeführt. Das zweite Sonnenrad S2 wird durch den dritten Planetenträger C3 angetrieben indem es mit diesem drehfest gekoppelt ist.
  • Die Erfindung betrifft im Kern ein hoch übersetzendes Getriebe bestehend aus einem Verbund aus drei Standard Planetensätzen. Das Getriebe bietet je nach Wahl der Teilübersetzungen eine Gesamtübersetzung von z. B. 1/210 und zeichnet sich durch eine geringe Selbsthemmungsneigung im Schubbetrieb, also bei Untersetzung aus. Es ist damit für viele Anwendungen mit Aktoren geeignet. Das erfindungsgemäße Lösungskonzept ermöglicht die Schaffung eines Getriebesystems mit relativ hoher Übersetzung, welches durch die Wahl geeigneter Zähnezahlen mit einem sehr hohen Gleichteilegrad realisiert werden kann.
  • Wie bereits ausgeführt, zeigt dabei die Darstellung nach 1 eine Prinzipskizze einer ersten Variante der Erfindung. Das Antriebsdrehmoment wird über das Sonnenrad S1 des Teilgetriebes G1 auf den Planetenträger C1 gewandelt.
  • Das erste Hohlrad H1 und der Steg, d. h. der zweite Planetenträger C2 sind an das Gehäuse gekoppelt und damit stationär festgelegt. Das Planetenträgermoment des ersten Planetenträgers C1 wird auf das Sonnenrad S3 des Teilgetriebes G3 übertragen. Das an dem Sonnenrad S3 des dritten Teilgetriebes anliegende Drehmoment wird auf den dritten Planetenträger C3 des dritten Teilgetriebes G3 gewandelt. Dieser dritte Planetenträger C3 ist fest mit der zweiten Sonne S2 des zweiten Teilgetriebes G2 verbunden. Der Abtrieb erfolgt über die starr miteinander gekoppelten Hohlräder H2 und H3 der Teilgetriebe G2 und G3 die mit der Abtriebswelle O2 verbunden sind. Hier summieren sich die Leistungsflüsse. In vorteilhafter Weise müssen die Teilgetriebe G2 und G3 nicht das gesamte Abtriebsmoment übertragen. Die Gesamtübersetzung des Verbunds ist negativ. Bei Wahl gleicher Standübersetzungen der Teilgetriebe G1, G2, G3 von jeweils „–5” ergibt sich eine Gesamtübersetzung von „–210”
  • Die Darstellung nach 3 veranschaulicht schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Umlaufrädergetriebes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Dieses umfasst in gleicher Weise wie das Umlaufrädergetriebe nach 1 ein erstes Teilgetriebe G1 das ein erstes Hohlrad H1, erste Planeten P1, einen ersten Planetenträger C1 und ein erstes Sonnenrad S1 aufweist. Das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe umfasst neben dem ersten Teilgetriebe G1 ein zweites Teilgetriebe G2 das ein zweites Hohlrad H2, zweite Planeten P2, einen zweiten Planetenträger C2 und ein zweites Sonnerad S2 umfasst. Zudem umfasst das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe ein drittes Teilgetriebe G3, das einen dritten Planetenträger C3, ein drittes Hohlrad H3, dritte Planeten P3 und ein drittes Sonnerad S3 aufweist.
  • Über das erste Teilgetriebe G1 wird Vorübersetzung der über das erste Sonnenrad S1 zufließenden Antriebsleistung auf den ersten Planetenträger C1 bewerkstelligt. Das erhöhte Antriebsdrehmoment wird auf das dritte Sonnenrad S3 geführt. Das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Teilgetriebes G2 ist mit dem dritten Hohlrad H3 des dritten Teilgetriebes G3 drehfest gekoppelt. Zudem ist der dritte Planetenträger C3 des dritten Teilgetriebes drehfest mit dem zweiten Hohlrad H2 und drehfest mit dem Getriebeausgang OS2 gekoppelt. Der zweite Planetenträger C2 ist wie bei der Variante nach 1 stationär festgelegt, d. h. er kann gegenüber dem Getriebegehäuse keine Rotation ausführen.
  • Durch die gegenüber der Variante nach 1 vorgenommene Vertauschung der Anschlüsse von Hohlrad H3 und Planetenträger C3 des dritten Teilgetriebes G3 ergibt sich bei einer Standübersetzung der Teilgetriebe G1, G2, G3 von –5 eine positive Gesamtübersetzung von 186.
  • Die Sonnenräder S1, S2, S3 sind wiederum so gestaltet, dass diese hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt sind. Auch die Planetenräder P1, P2, P3 und die Hohlräder H1, H2, H3 sind hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt. Durch dieses Konzept wird es wie oben ausgeführt möglich, die Fertigungskosten des Getriebes zu reduzieren.
  • Bei der in 3 gezeigten alternativen Ausführungsform sind wie angegeben gegenüber der Variante nach 1 die Anschlüsse von Hohlrad H3 und Planetenträger C3 des Teilgetriebes G3 an die Getriebestufe G2 vertauscht und die Gesamtübersetzung wird positiv.
  • In 4 ist die Leistungsführung über das erfindungsgemäße Umlaufrädergetriebe nach 3 veranschaulicht. Die Leistungszufuhr erfolgt über das erste Sonnenrad S1 des ersten Teilgetriebes G1. Das Antriebsdrehmoment wird hierzu in einen Achszapfen O1 eingeleitet, der gleichachsig zur Getriebeachse ausgerichtet und drehfest mit dem ersten Sonnenrad S1 gekoppelt ist. Das erste Sonnenrad S1 ist als Stirnrad ausgeführt und greift radial von innen her in die Planeten P1 des ersten Teilgetriebes G1 ein. Die Planeten P1 sitzen auf Planetenbolzen B1 und sind über diese an dem Planetenträger C1 gelagert. Die Planeten P1 greifen radial von innen her in das stationär festgelegte erste Hohlrad H1 ein. Durch Rotation des ersten Sonnenrades S1 wird der erste Planetenträger C1 gegenüber dem stationär gehaltenen ersten Hohlrad H1 mit einem erhöhten Drehmoment im gleichen Drehsinn in Rotation versetzt. Der erste Planetenträger C1 treibt nunmehr das dritte Sonnenrad S3 des dritten Teilgetriebes G3 an.
  • Das zweite Sonnenrad S2 greift radial von innen her in die zweiten Planeten P2 ein. Die zweiten Planeten P2 sind stationär auf Planetenbolzen B2 gelagert und greifen radial von innen her in das zweite Hohlrad H2 ein. Dieses zweite Teilgetriebe G2 fungiert wie bei der Variante nach 1 als Stirnradstufe deren Ausgangsdrehmoment über das zweite Hohlrad H2 abgegriffen und auf den Planetenträger P3 des dritten Teilgetriebes G3 und damit auf den Getriebeausgang O2 geführt wird.
  • Bei dem dritten Teilgetriebe G3 ist das dritte Hohlrad H3 drehfest mit dem zweiten Sonnenrad S2 des zweiten Teilgetriebes G2 gekoppelt und rotiert damit gemeinsam mit diesem. Die Planeten P3 des dritten Teilgetriebes G3 sitzen auf Planetenbolzen B3 und greifen radial von innen her in das dritte Hohlrad H3 ein. An dem dritten Sonnenrad S3 liegt das Drehmoment des ersten Planetenträgers C1 an. Das dritte Sonnenrad S3 drängt die dritten Planeten P3 zur Rotation um die Planetenbolzen B3 und zum Umlauf um die Getriebeachse X. Hierbei addieren sich das Drehmoment des zweiten Hohlrades H2 und das durch die Planetenbolzen B3 des dritten Teilgetriebes in den dritten Planetenträger C3 eingebrachte Drehmoment. Das sich ergebende Summenmoment wird vom dritten Planetenträger C3 abgegriffen und über den Abtriebszapfen O2 aus dem Getriebesystem abgeführt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008035114 A1 [0002]
    • DE 102010034801 A1 [0002]
    • DE 10161942 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Umlaufrädergetriebe, mit: – einem Getriebeeingang (O1) zur Einleitung einer Antriebsleistung in das Getriebe mit einem Antriebsdrehmoment, – einem Getriebeausgang (O2) zur Bewerkstelligung der Leistungsabgabe mit einem betragsmäßig gegenüber dem am Getriebeeingang anliegenden Antriebsdrehmoment erhöhten Ausgangsdrehmoment, – einem ersten Teilgetriebe (G1) das ein erstes Hohlrad (H1), einen ersten Planetenträger (C1), erste Planeten (P1) und ein erstes Sonnenrad (S1) umfasst, – einem zweiten Teilgetriebe (G2) das ein zweites Hohlrad (H2), einen zweiten Planetenträger (C2) zweite Planeten (P2) und ein zweites Sonnenrad (S2) umfasst, und – einem dritten Teilgetriebe (G3) das ein drittes Hohlrad (H3), einen dritten Planetenträger (C3), dritte Planeten (P3) und ein drittes Sonnenrad (S3) umfasst, wobei – das erste Sonnenrad (S1) des ersten Teilgetriebes (G1) mit dem Getriebeeingang (O1) gekoppelt ist, – der erste Planetenträger (C1) des ersten Teilgetriebes (G1) mit dem dritten Sonnenrad (S3) des dritten Teilgetriebes (G3) drehfest gekoppelt ist, so dass dieses dritte Sonnenrad (S3) über den ersten Planetenträger (C1) angetrieben ist, – über das dritte Teilgetriebe (G3) eine Verzweigung der über das dritte Sonnenrad (S3) zufließenden Antriebsleistung auf das dritte Hohlrad (H3) und den dritten Planetenträger (O3) bewerkstelligt wird, – das zweite Hohlrad (H2) drehfest mit dem Getriebeausgang (O2) gekoppelt ist, und – das zweite Sonnenrad (S2) mit dem dritten Planetenträger (C3) oder dem dritten Hohlrad (H3) drehfest gekoppelt ist.
  2. Umlaufrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (S2) mit dem dritten Planetenträger (C3) drehfest gekoppelt ist, und dass das dritte Hohlrad (H3) mit dem zweiten Hohlrad (H2) und damit mit dem Getriebeausgang (O2) drehfest gekoppelt ist.
  3. Umlaufrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sonnenrad (S2) mit dem dritten Hohlrad (H3) drehfest gekoppelt ist, und dass der dritte Planetenträger (C3) mit dem zweiten Hohlrad (H2) und damit mit dem Getriebeausgang (O2) drehfest gekoppelt ist.
  4. Umlaufrädergetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (H1) stationär festgelegt ist.
  5. Umlaufrädergetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Teilgetriebe (G1, G2, G3) axial abfolgend angeordnet sind, und dass sich das zweite Teilgetriebe (G2) axial zwischen dem ersten und dem dritten Teilgetriebe (G1, G3) befindet, und dass die Sonnenräder (S1, S2, S3) der drei Teilgetriebe (G1, G2, G3) zur Getriebeachse (X) gleichachsig angeordnet sind.
  6. Umlaufrädergetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Planetenträger (C2) stationär festgelegt ist.
  7. Umlaufrädergetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Planetenträger (C1) und das dritte Sonnenrad (S3) durch einen Wellenzapfen (3) drehfest gekoppelt sind, der gleichachsig zur Getriebeachse (X) angeordnet ist und durch das zweite Sonnenrad (S2) hindurchgeführt ist.
  8. Umlaufrädergetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonnenräder (S1, S2, S3) hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt sind.
  9. Umlaufrädergetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (P1, P2, P3) hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt sind.
  10. Umlaufrädergetriebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräder (H1, H2, H3) hinsichtlich ihrer Verzahnungsgeometrie im Radialschnitt baugleich ausgeführt sind.
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