DE102014205979A1 - Planet drive with a planet gear, which is mounted by means of two planet pins in a planet carrier - Google Patents

Planet drive with a planet gear, which is mounted by means of two planet pins in a planet carrier Download PDF

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Abstract

Planetentrieb (1) mit mindestens einem Planetenrad (4), das mittels zwei Planetenbolzen (7, 13) in einem Planetenträger um eine Rotationsachse (9) drehbar gelagert ist, wobei der Planetenträger aus wenigstens zwei Trägerelementen (2, 3) gebildet ist, und wobei in jedem der Trägerelemente (2, 3) einer der Planetenbolzen (7, 13) aufgenommen ist und dabei die Planetenbolzen (7, 13) koaxial einander gegenüberliegend auf der Rotationsachse (9) ausgerichtet sind und jeder der Planetenbolzen (7, 13) zumindest teilweise axial in ein koaxial zu den Planetenbolzen (7, 13) ausgerichtetes sowie zur Rotationsachse (9) rotationssymmetrisches Loch (11) des Planetenrades (4) hineinragt.Planet drive (1) with at least one planetary gear (4) which is rotatably supported by two planet pins (7, 13) in a planet carrier about a rotation axis (9), wherein the planet carrier of at least two support elements (2, 3) is formed, and wherein in each of the support elements (2, 3) one of the planet pins (7, 13) is received and while the planet pins (7, 13) coaxially aligned opposite each other on the rotation axis (9) and each of the planet pins (7, 13) at least partially axially into a coaxial with the planet pins (7, 13) aligned and to the rotation axis (9) rotationally symmetrical hole (11) of the planet gear (4) protrudes.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Planetentrieb mit mindestens einem Planetenrad, das in einem Planetenträger um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist, wobei der Planetenträger aus wenigstens zwei Trägerelementen gebildet ist.The invention relates to a planetary drive with at least one planetary gear, which is rotatably mounted in a planet carrier about a rotation axis, wherein the planet carrier is formed from at least two carrier elements.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In klassischen Planetentrieben sitzen Planetenräder auf einem Planetenbolzen, der fest oder drehbar in einem Planetenträger sitzt. Das geht zum Beispiel aus US 5,368,528 A hervor. Üblicherweise sind die Planetenräder eines Planetentriebs mittels Gleitlagerung oder mittels Wälzlagerungen rotierbar auf dem Planetenbolzen gelagert. Wie in US 5,368,528 A gezeigt ist, sitzen die Planetenbolzen jeweils links und rechts in einem Trägerelement des Planetenträgers. Die Trägerelemente sind oft unterschiedlich steif gestaltet, wobei häufig eines der Trägerelemente „biegeweicher“ gegenüber Biegemomenten und Torsionsmomenten als das andere Trägerelement gestaltet ist. Die Kräfte, die im Betrieb des Planetentriebs auf die Planetenräder wirken, werden über die Planetenbolzen oft jedoch im Wesentlichen zu gleichen Teilen in die Trägerelemente eingeleitet, so dass die Trägerelemente durch diese Belastungen unterschiedlich verformen. Daraus können Verformungen der Planetenbolzen und Verkippungen der Lagerungen und Verzahnungen der Planetenräder entstehen, die sich nachteilig auf die Lebensdauer der Planetentriebe auswirken.In classic planetary gears planetary gears sit on a planetary pin, which sits firmly or rotatably in a planet carrier. That goes for example US 5,368,528 A out. Usually, the planetary gears of a planetary gear are rotatably mounted on the planet pins by means of plain bearings or rolling bearings. As in US 5,368,528 A is shown, the planet pins each sit left and right in a carrier element of the planet carrier. The support elements are often designed differently rigid, often one of the support elements "flexurally soft" against bending moments and torsional moments is designed as the other support element. However, the forces that act on the planetary gears during operation of the planetary drive are often introduced via the planet pins in substantially equal parts into the carrier elements, so that the carrier elements deform differently due to these loads. This can cause deformations of the planet pins and tilting of the bearings and gears of the planet gears, which adversely affect the life of the planetary gears.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Planetentrieb zu schaffen, der eine optimierte Lagerung der Planetenräder vorsieht.The object of the invention is to provide a planetary drive, which provides for optimized storage of the planetary gears.

Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. The object is solved according to the subject of claim 1.

Die Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Planetenrad mittels zwei Planetenbolzen in einem Planetenträger gelagert ist. The invention provides that at least one planet gear is mounted by means of two planet pins in a planet carrier.

Jeder Planetenbolzen der Lagerung eines Planetenrades ist Basis für wenigstens eins von zwei Lagern, entweder Wälzlagern oder Gleitlagern, mit denen das jeweilige Planetenrad in dem Planetentrieb auf dem Planetenbolzen gelagert ist. Dafür weist jeder Planetenbolzen einen rotationssymmetrischen Lagerungsabschnitt auf, der zylindrisch ist. Die Planetenbolzen liegen sich auf der Rotationsachse des Planetenrades koaxial gegenüber und sind jeweils in einem Trägerelement fest aufgenommen oder drehbar gelagert. Der Planetenträger ist einteilig aus den Trägerelementen gebildet oder aus einzelnen einander gleichenden oder sich voneinander unterscheidenden Trägerelementen zusammengesetzt. Die Trägerelemente liegen sich axial einander gegenüber und nehmen das Planetenrad zwischen sich. Das Planetenrad weist ein Durchgangsloch auf, das koaxial zu den Planetenbolzen ausgerichtet ist. Alternativ ist das Planentenrad mit zwei Sacklöchern versehen, die koaxial zueinander ausgerichtet sind. Planetenräder mit Sacklöchern lassen sich einfach durch Fließpressen herstellen. Each planetary pin bearing a planetary gear is the basis for at least one of two bearings, either bearings or plain bearings with which the respective planet gear is mounted in the planetary gear on the planet shaft. For this purpose, each planet pin has a rotationally symmetrical bearing section, which is cylindrical. The planet pins are located on the axis of rotation of the planetary gear coaxially opposite and are each firmly held or rotatably mounted in a support member. The planet carrier is integrally formed from the support elements or composed of individual mutually identical or mutually different support elements. The support elements are axially opposite each other and take the planetary gear between them. The planet gear has a through hole that is aligned coaxially with the planet pins. Alternatively, the planetary gear is provided with two blind holes, which are aligned coaxially with each other. Planet wheels with blind holes can be easily produced by extrusion.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zylindrisch ausgebildeten Planetenbolzen zueinander gleiche Außendurchmesser aufweisen. Alternativ ist es möglich, dass die Planetenbolzen zueinander unterschiedliche Durchmesser aufweisen.An embodiment of the invention provides that the cylindrically shaped planet pins have the same outer diameter. Alternatively, it is possible for the planet pins to have mutually different diameters.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Planetenbolzen, mit denen das Planetenrad gelagert ist, unterschiedlich lang sind.A further embodiment of the invention provides that the planet pins, with which the planet gear is mounted, have different lengths.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch die „Teilung“ des Planetenbolzens in zwei Planetenbolzen am Planetenrad angreifende Kräfte an den Planetenbolzen gezielt geteilt und anteilig links und rechts in den Planetenträger zu gleichen Teilen eingeleitet werden können. Alternativ können die Planetenbolzen eines Planetenrades so ausgeführt werden, dass die am Planetenrad angreifenden Kräfte bewusst mit vorgegebenen Größen zu ungleichen Teilen eingeleitet werden können. The advantage of the invention is that divided by the "division" of the planetary pin in two planetary pins on the planetary gear acting forces on the planet pins and proportionally left and right in the planet carrier can be initiated in equal parts. Alternatively, the planetary pins of a planetary gear can be designed so that the forces acting on the planetary gear can be deliberately initiated with predetermined sizes to unequal parts.

Mit anderen Worten, durch die Wahl der Länge und Durchmesser der beiden einzelnen Planetenbolzen können gezielt sowohl gleichmäßige als auch ungleichmäßige Verteilungen der Kräfte im Planetenträger und in der Lagerung der Planetenräder eingestellt werden. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn, wie es häufig vorkommt, die Trägerelemente des Planetenträgers unterschiedlich steif gestaltet sind, oder wenn die Zahnkräfte an den Planetenrädern asymmetrisch angreifen. Außerdem kann die Montage von komplizierten Planetentrieben unter Umständen durch die geteilten Planetenbolzen vereinfacht werden. In other words, by the choice of the length and diameter of the two individual planet pins both uniform and non-uniform distributions of forces in the planet carrier and in the storage of the planetary gears can be adjusted. This is especially beneficial if, like it often occurs, the support elements of the planet carrier are designed differently rigid, or when the tooth forces attack asymmetrically on the planetary gears. In addition, the assembly of complicated planetary gears may be simplified by the split planet pins.

Planetentriebe sind in der Regel mit einem oder mit mehreren Sätzen Planetenrädern versehen. Jeder Planetensatz weist vorzugsweise drei, vier oder mehr am Umfang verteilte Planetenräder auf. Die Planetenräder kämmen mit Hohlrädern und/oder mit Sonnenrädern. Außerdem gibt es auch Planetentriebe, in denen die Planetenräder der Planetensätze miteinander kämmen. Die Planetenräder sind mit Wälzlagern oder Gleitlagern drehbar auf Planetenbolzen gelagert. Bevorzugte Wälzlager sind Rollenlager, die oft aufgrund des Vorzugs geringer Bauhöhe als Nadellager ausgebildet sind und radiale Kräfte aufnehmen. Nadellager sind Lager mit Rollen, deren Rollenlänge mindestens dem 2,5-fachen ihres Durchmessers und mehr entspricht. Zwischen dem Planetenträger und dem Planetenrad sind außerdem Axialscheiben als Axialgleitlager für axiale Kräfte zwischen dem jeweiligen Planetenrad und dem Planetenträger angeordnet.Planet drives are usually provided with one or more sets planetary gears. Each planetary gear set preferably has three, four or more circumferentially distributed planet gears. The planet gears mesh with ring gears and / or with sun gears. There are also planetary gears in which the planet gears of the planetary gear sets mesh with each other. The planet gears are rotatably mounted with roller bearings or plain bearings on planet pins. Preferred rolling bearings are roller bearings, which are often designed as needle bearings due to the preference low height and absorb radial forces. Needle roller bearings are bearings with rollers whose roller length is at least 2.5 times their diameter and more. Between the planet carrier and the planet also Axialscheiben are arranged as Axialgleitlager for axial forces between the respective planetary gear and the planet carrier.

Beschreibung der ZeichnungDescription of the drawing

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Planetentriebs 1 in einem Längsschnitt. Von dem Planetentrieb 1 sind zwei Trägerelemente 2 und 3 eines ansonsten nicht weiter dargestellten Planetenträgers, ein Planetenrad 4 im Zahneingriff mit einem Sonnenrad 12 und zwei Lagerstellen 5 und 6 dargestellt. Die Lagerstellen 5 und 6 sind jeweils durch einen Sitz eines der zapfenartig ausgebildeten Planetenbolzen 7 bzw. 13 im Trägerelement ausgebildet. Außerdem ist das Planetenrad 4 mittels zwei Wälzlagern 8 bzw. 14 um eine Rotationsachse 9 relativ zu dem Planetenträger drehbar auf den Planetenbolzen 7 und 13 gelagert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. 1 shows a section of a planetary drive 1 in a longitudinal section. From the planetary drive 1 are two carrier elements 2 and 3 an otherwise not shown planet carrier, a planetary gear 4 meshing with a sun gear 12 and two bearings 5 and 6 shown. The bearings 5 and 6 are each by a seat of one of the pin-like planet pins 7 respectively. 13 formed in the carrier element. In addition, the planetary gear 4 by means of two rolling bearings 8th respectively. 14 around a rotation axis 9 rotatable relative to the planet carrier on the planet pins 7 and 13 stored.

Die Planetenbolzen 7 und 13 sind zylindrische Bauteile, die gleiche Außendurchmesser D aufweisen und koaxial einander gegenüberliegend auf der Rotationsachse 9 angeordnet sind. Dabei ist ein geringer axialer Spalt S stirnseitig zwischen den Planetenbolzen 7 und 13 vorgesehen, so dass die Enden der Planetenbolzen 7 und 13 relativ zu einander frei beweglich sind. Das Planetenrad 4 weist ein koaxial zur Rotationsachse ausgerichtetes Durchgangsloch 11 auf. Jeder der Planetenbolzen 7 bzw. 13 ragt mit einem rotationssymmetrischen Lagerungsabschnitt teilweise zapfenartig in das koaxial zur Rotationsachse 9 rotationssymmetrisches Loch 11 des Planetenrades 4 axial hinein. Radial zwischen dem jeweiligen Bolzen 7 bzw. 13 und dem Planetenrad 4 ist in dem Loch 11 jeweils mindestens ein Wälzlager 8 bzw. 14 angeordnet.The planet bolts 7 and 13 are cylindrical components having the same outer diameter D and coaxial with each other on the axis of rotation 9 are arranged. In this case, a small axial gap S is the front side between the planet pins 7 and 13 provided so that the ends of the planet pins 7 and 13 are freely movable relative to each other. The planet wheel 4 has a coaxial with the axis of rotation aligned through hole 11 on. Each of the planet bolts 7 respectively. 13 projects with a rotationally symmetrical storage portion partially peg-like in the coaxial with the axis of rotation 9 rotationally symmetrical hole 11 of the planet wheel 4 axially into it. Radial between the respective bolt 7 respectively. 13 and the planetary gear 4 is in the hole 11 in each case at least one rolling bearing 8th respectively. 14 arranged.

Der am Zahnrad angreifende Pfeil symbolisiert eine Kraft F, die an dem Planetenrad 4 angreift. Mit den anderen Pfeilen sind Kräfte F1 und F2 symbolisiert in die die Kraft F aufgeteilt werden kann. Das Trägerelement 3 ist mit der Breite B1 breiter als das Trägerelement 2 mit der Breite B2 und wird damit als steifer vorausgesetzt. Der im Bild rechte Planetenbolzen 13 mit der axialen Länge L1 ist länger als der im Bild linke Planetenbolzen mit der Länge L2. Die am Planetenrad 4 angreifenden Kräfte F sollen gleichmäßig auf die Lagerstellen 5 und 6 beider Trägerelemente 2 und 3 verteilt werden. F wird jeweils den unterschiedlichen Längen L1 und L2 entsprechend in eine große Komponente F1 und in eine wesentlich kleinere Komponente F2 zerlegt, wobei F1 der Lagerstelle 6 zugeleitet wird und F2 der Lagerstelle 5. Bezugszeichen 1 Planetentrieb 2 Trägerelement 3 Trägerelement 4 Planetenrad 5 Lagerstelle 6 Lagerstelle 7 Planetenbolzen 8 Wälzlager 9 Rotationsachse 10 - 11 Durchgangsloch 12 Sonnenrad 13 Planetenbolzen 14 Wälzlager The arrow engaging the gear symbolizes a force F acting on the planetary gear 4 attacks. The other arrows symbolize forces F 1 and F 2 into which the force F can be divided. The carrier element 3 is wider with the width B 1 than the carrier element 2 with the width B 2 and is therefore assumed to be stiffer. The right planetary bolt in the picture 13 with the axial length L 1 is longer than the left in the picture planet pins with the length L 2 . The at the planet wheel 4 attacking forces F should be uniform on the bearings 5 and 6 both support elements 2 and 3 be distributed. F is respectively decomposes the different lengths L 1 and L 2 corresponding in a large component F 1 and in a much smaller component F 2, where F 1 of the bearing point 6 and F 2 of the depository 5 , reference numeral 1 planetary drive 2 support element 3 support element 4 planet 5 depository 6 depository 7 planet shaft 8th roller bearing 9 axis of rotation 10 - 11 Through Hole 12 sun 13 planet shaft 14 roller bearing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5368528 A [0002, 0002] US 5368528 A [0002, 0002]

Claims (4)

Planetentrieb (1) mit mindestens einem Planetenrad (4), das mittels zwei Planetenbolzen (7, 13) in einem Planetenträger um eine Rotationsachse (9) drehbar gelagert ist, wobei der Planetenträger aus wenigstens zwei Trägerelementen (2, 3) gebildet ist, und wobei in jedem der Trägerelemente (2, 3) einer der Planetenbolzen (7, 13) aufgenommen ist und dabei die Planetenbolzen (7, 13) koaxial einander gegenüberliegend auf der Rotationsachse (9) ausgerichtet sind und jeder der Planetenbolzen (7, 13) zumindest teilweise axial in ein koaxial zu den Planetenbolzen (7, 13) ausgerichtetes sowie zur Rotationsachse (9) rotationssymmetrisches Loch (11) des Planetenrades (4) hineinragt.Planetary drive ( 1 ) with at least one planetary gear ( 4 ), which by means of two planetary bolts ( 7 . 13 ) in a planet carrier about an axis of rotation ( 9 ) is rotatably mounted, wherein the planet carrier from at least two carrier elements ( 2 . 3 ) is formed, and wherein in each of the support elements ( 2 . 3 ) one of the planetary bolts ( 7 . 13 ) and thereby the planet pins ( 7 . 13 ) coaxial with each other on the axis of rotation ( 9 ) and each of the planetary pins ( 7 . 13 ) at least partially axially in a coaxial with the planet pins ( 7 . 13 ) and to the axis of rotation ( 9 ) rotationally symmetric hole ( 11 ) of the planetary gear ( 4 ) protrudes. Planetentrieb nach Anspruch 1, in dem in dem Loch radial zwischen dem jeweiligen Planetenbolzen (7, 13) und dem Planetenrad (4) jeweils mindestens ein Wälzlager (8, 14) angeordnet ist.A planetary gear according to claim 1, in which in the hole radially between the respective planet pins ( 7 . 13 ) and the planetary gear ( 4 ) at least one rolling bearing ( 8th . 14 ) is arranged. Planetentrieb nach Anspruch 1 oder 2, in dem die zylindrisch ausgebildeten Planetenbolzen (7, 13) zueinander gleiche Außendurchmesser (D) aufweisen.Planetary drive according to claim 1 or 2, in which the cylindrically shaped planet pins ( 7 . 13 ) have the same outer diameter (D) to each other. Planetentrieb nach Anspruch 1 oder 2, in dem die zylindrisch ausgebildeten Planetenbolzen (7, 13) zueinander gleiche Durchmesser (D) aufweisen aber unterschiedlich lang sind.Planetary drive according to claim 1 or 2, in which the cylindrically shaped planet pins ( 7 . 13 ) have the same diameter (D) to each other but are of different lengths.
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