DE102014205980A1

DE102014205980A1 - Planetentrieb mit einem Planetenrad, das mittels zwei Planetenbolzen in einem Planetenträger gelagert ist

Info

Publication number: DE102014205980A1
Application number: DE102014205980.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hofmann; Hannes Suhr; Franz Kurth; Ralph Schimpf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Planetentrieb (1) mit mindestens einem Planetenrad (4), das mittels zwei Planetenbolzen (7) in einem Planetenträger um eine Rotationsachse (9) drehbar gelagert ist, wobei der Planetenträger aus wenigstens zwei Trägerelementen (2, 3) gebildet ist, von denen jedes Trägerelement (2, 3) jeweils Lagerbasis für einen der Planetenbolzen (7) ist und wobei die Planetenbolzen (7) koaxial einander gegenüberliegend auf der Rotationsachse (9) angeordnet sind und dabei jeder der zapfenartigen Planetenbolzen (7) zur Bildung einer Lagerstelle (5, 6) für das Planetenrad (4) mit einem rotationssymmetrischen Lagerungsabschnitt (7a) teilweise axial in ein koaxial zu den Planetenbolzen (7) ausgerichtetes sowie zur Rotationsachse (9) rotationssymmetrisches Loch (11) des Planetenrades (4) hineinragt.

Description

Gebiet der Erfindung
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.
Hintergrund der Erfindung
Die klassischen Lagerungen von Planetenrädern sind durch einen Planetenbolzen gebildet, der fest oder drehbar in einem Planetenträger sitzt. Das geht zum Beispiel aus US 5368528 A hervor. Üblicherweise sind die Planetenräder eines Planetentriebs mittels Gleitlagerung oder mittels Wälzlagerungen rotierbar auf dem Planetenbolzen gelagert. Wälzlager sind Rollenlager, die oft aufgrund des Vorzugs geringer Bauhöhe als Nadellager ausgebildet sind und radiale Kräfte aufnehmen. Zwischen dem Planetenträger und dem Planetenrad sind außerdem Axialscheiben als Axialgleitlager für axiale Kräfte zwischen dem jeweiligen Planetenrad und dem Planetenträger angeordnet.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Planetentrieb zu schaffen, der eine optimierte Lagerung der Planetenräder aufweist.
Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Planetentriebe sind in der Regel mit einem oder mehr 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 Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Planetenrad mittels zwei Planetenbolzen in einem Planetenträger gelagert ist.
Jeder Planetenbolzen ist Basis für eine von zwei Lagerstellen, mit denen das jeweilige Planetenrad in dem Planetentrieb gelagert ist. Die Planetenbolzen liegen sich auf der Rotationsachse des Planetenrades axial gegenüber und sind jeweils in einem Trägerelement fest aufgenommen oder drehbar gelagert. Der Planetenträger ist einteilig oder aus einzelnen Trägerelementen zusammengesetzt. Die Trägerelemente liegen sich axial einander gegenüber und nehmen das Planetenrad zwischen sich. Das Planetenrad weist entweder ein Durchgangsloch auf, das koaxial zu den Planetenbolzen ausgerichtet ist oder ist mit zwei Sacklöchern versehen, die koaxial zueinander ausgerichtet sind. Jeder Planetenbolzen weist einen rotationssymmetrischen Lagerungsabschnitt auf, der zylindrisch oder vorzugsweise als Kegelstumpfabschnitt ausgebildet ist. Planetenräder mit Sacklöchern lassen sich einfach durch Fließpressen herstellen. Zwischen den Planetenrädern und dem Trägerelementen können axial Anlaufscheiben angeordnet sein, die Axialgleitlager zwischen dem Planetenträger und dem jeweiligen Planetenrad sind.
Die Lagerung der Planetenräder auf den kegelstumpfförmigen Zapfen ist die bevorzugte Anordnung der Erfindung. Zur Lagerung der Planetenräder sind Schräglager vorgesehen und zwar pro Planetenbolzen eines. Die Schräglager sind Kegelrollenlager oder Schrägrollenlager, vorzugsweise als Nadellager ausgebildete Rollenlager, deren Rollenlänge mindestens dem 2,5-fachen ihres Durchmessers und mehr entspricht. Die Schräglager sind vorzugsweise in O-Anordnung in dem Planetentrieb installiert. Durch die X-Anordnung werden die Belastungen, die durch Zahnkräfte entstehen, bei Verwindung unter Umständen vorteilhaft über die Bolzen aufgenommen und durch O-Anordnungen größere Stützweiten der Lagerstellen erzeugt. Darüber hinaus können die Schräglager radiale und axiale Kräfte aufnehmen, so das auf den Einsatz von Axialscheiben in dem Planetentrieb zukünftig verzichtet werden kann. Reibkontakt zwischen den Axialscheiben und den Planetenträgern gibt es nicht mehr, da ein Spalt zwischen dem Planetenrad und dem jeweiligen Trägerelement verbleiben kann.
Beschreibung der Zeichnung
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 und zwei Lagerstellen 5 und 6 dargestellt. Die Lagerstellen 5 und 6 sind jeweils durch einen zapfenartig ausgebildeten Planetenbolzen 7 und ein Schräglager 8 gebildet. Das Planetenrad 4 ist an den Lagerstellen 5 und 6 um eine Rotationsachse 9 relativ zu dem Planetenträger drehbar gelagert.
Jedes Trägerelement 2 und 3 ist scheibenförmig ausgebildet und weist ein axiales sowie zur Rotationsachse 9 koaxiales Durchgangsloch 10 auf. Das jeweilige Trägerelement 2 bzw. 3 ist Lagerbasis für einen der Planetenbolzen 7. Die Planetenbolzen 7 sind koaxial einander gegenüberliegend auf der Rotationsachse 9 angeordnet. Das Planetenrad 4 weist zwei Löcher 11 auf, die als Sacklöcher ausgebildet und koaxial zur Rotationsachse ausgerichtet sind. Jeder der Planetenbolzen 7 ragt mit einem rotationssymmetrischen Lagerungsabschnitt 7a teilweise zapfenartig in das koaxial zur Rotationsachse 9 rotationssymmetrisches Loch des Planetenrades 4 zur Bildung der jeweiligen Lagerstelle 5 bzw. 6 axial hinein. Der Lagerungsabschnitt 12 des jeweiligen Planetenbolzens 7 ist ein Kegelstumpf. Auf jedem Kegelstumpf sitzt radial zwischen dem jeweiligen Planetenbolzen 7 und dem Planetenrad 4 ein Schräglager 8. Das jeweilige Schräglager 8 ist ein Wälzlager, das Nadeln 14 als Wälzkörper aufweist. Das jeweilige Loch 11 im Planetenrad 4 ist mit dem konischen Lagerungsabschnitt 7a und dem Schräglager 8 korrespondierend innenkonisch ausgeführt.
Der jeweilige Planetenbolzen 7 ist aus dem Lagerungsabschnitt 7a, einem Bolzenteil 7b und einem Kopfteil 7c gebildet. Das Bolzenteil 7b durch das Durchgangsloch 10 des jeweiligen Trägerelements 2 oder 3 axial hindurch geführt und ragt mit dem Lagerungsabschnitt 7a axial in das Loch 11 des Planetenrads 4 hinein. Das Kopfteil ist außenzylindrisch ausgebildet und weist einen Außendurchmesser D auf, der größer, vorzugsweise mindestens eineinhalb mal größer, ist als der Durchmesser d des Durchgangslochs 10 bzw. des Bolzenteils 7b. Der das Durchgangsloch 10 in alle radialen Richtungen überragende Rand des Kopfteils 7c liegt axial an dem jeweiligen Trägerelement 2 bzw. 3 an und ist alternativ dort befestigt. Die Befestigung kann durch Verstemmen oder Schweißen vorgenommen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5368528 A [0002]

Claims

Planetentrieb (1) mit mindestens einem Planetenrad (4), das mittels zwei Planetenbolzen (7) in einem Planetenträger um eine Rotationsachse (9) drehbar gelagert ist, wobei der Planetenträger aus wenigstens zwei Trägerelementen (2, 3) gebildet ist, von denen jedes Trägerelement (2, 3) jeweils Lagerbasis für einen der Planetenbolzen (7) ist und wobei die Planetenbolzen (7) koaxial einander gegenüberliegend auf der Rotationsachse (9) angeordnet sind und dabei jeder der zapfenartigen Planetenbolzen (7) zur Bildung einer Lagerstelle (5, 6) für das Planetenrad (4) mit einem rotationssymmetrischen Lagerungsabschnitt (7a) teilweise axial in ein koaxial zu den Planetenbolzen (7) ausgerichtetes sowie zur Rotationsachse (9) rotationssymmetrisches Loch (11) des Planetenrades (4) hineinragt.
Planetentrieb nach Anspruch 1, in dem zwischen dem jeweiligen Lagerungsabschnitt (7a) des jeweiligen Planetenbolzens (7) und dem Planetenrad (4) ein Wälzlager angeordnet ist.
Planetentrieb nach Anspruch 2, in dem der Lagerungsabschnitt (7a) des jeweiligen der Planetenbolzen (7) kegelstumpfförmig ist.
Planetentrieb nach Anspruch 3, in dem das Loch (11) in dem Planetenrad (4) innenkonisch ausgebildet ist und mit dem kegelstumpfförmigen Lagerungsabschnitt (7a) korrespondiert.
Planetentrieb nach Anspruch 2 oder 4, in dem zwischen dem Lagerungsabschnitt (7a) und dem Planetenrad (4) ein Schräglager (8) sitzt.
Planetentrieb nach Anspruch 1, in dem wenigstens einer der Planetenbolzen (7) aus einem Bolzenteil (7b) und einem Kopfteil (7c) gebildet ist, wobei das Bolzenteil (7b) durch ein Durchgangsloch (10) des jeweiligen Trägerelements (2, 3) axial hindurch ragt und mit dem Lagerungsabschnitt (7a) axial in das Loch (11) hineinragt, und wobei die kleinsten radialen Abmessungen (D) des Kopfteils (7c) größer sind als größte radiale Abmessungen des Durchgangsloches (d) und dabei das Kopfteil (7c) das Durchgangsloch (10) in radiale Richtungen überragt, wobei das Kopfteil (7c) an das Durchgangsloch radial anschließend axial an dem jeweiligen Trägerelement (2, 3) anliegt.