DE102018220531A1

DE102018220531A1 - Planetengleitlager mit verminderter Breite

Info

Publication number: DE102018220531A1
Application number: DE102018220531.0A
Authority: DE
Inventors: Wim De LAET; Quinten Gaethofs; Koen Krieckemans
Original assignee: ZF Wind Power Antwerpen NV; ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Wind Power Antwerpen NV; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Planetenrad (101), einem Planetenbolzen (103) und einer hohlzylindrischen Buchse (107) wobei das Planetenrad (101) mittels der Buchse (107) drehbar auf dem Planetenbolzen (103) gelagert ist. Eine axiale Breite der Buchse (107) ist geringer als eine axiale Breite des Planetenrads (101).

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus dem Stand der Technik sind Windkraftgetriebe mit Schwimmbuchsen bekannt. Die Schwimmbuchsen werden verwendet, um Planetenräder zu lagern. Die axiale Breite der Schwimmbuchse ist dabei identisch mit der axialen Breite der Planetenräder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Planetengetriebe zu verbessern. Insbesondere sollen die Herstellungskosten gleitgelagerter Planetenräder gesenkt werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Anordnung umfasst ein Planetenrad, einen Planetenbolzen und eine hohlzylindrische Buchse.
Eine hohlzylindrische Buchse ist eine Buchse mit einer hohlzylindrischen Grundform. Die Grundform eines Körpers bezeichnet die Form eines ursprünglichen Körpers, aus dem der erstgenannte Körper durch Eliminieren einzelner Bereiche, etwa durch Einfügen von Aussparungen, und/oder durch Hinzufügen einzelner Bereiche entsteht. So kann die vorliegende Buchse etwa durch Einfügen von Löchern in einen Körper, der die Form eines Hohlzylinders hat, entstehen.
Das Planetenrad ist mittels der Buchse drehbar auf dem Planetenbolzen gelagert. Dies bedeutet, dass die Buchse ein Gleitlager für das Planetenrad ausbildet. Da die Buchse hohlzylindrisch ist, handelt es sich um Radialgleitlager.
Die Anordnung ist vorzugsweise Teil einer Planetenstufe, die weitere Planetenräder, Planetenbolzen und hohlzylindrische Buchsen aufweist, wobei die Planetenräder jeweils mit einer der hohlzylindrischen Buchsen auf einem der Planetenbolzen gelagert sind. Die Planetenbolzen sind in einem Planetenträger fixiert, der drehfest angeordnet oder drehbar gelagert sein kann. Die Planetenräder kämmen jeweils mit einem Hohlrad und/oder einem Sonnenrad der Planetenstufe.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass aus dem Stand der Technik bekannte Gleitlagerbuchsen, deren axiale Breite mit der axialen Breite der Planetenräder übereinstimmt, häufig in Hinblick auf aufzunehmenden Belastungen überdimensioniert sind. Erfindungsgemäß ist die axiale Breite der Buchse daher geringer als die axiale Breite des Planetenrads.
Mit axialer Breite wird eine Ausdehnung in Richtung einer Drehachse des Planetenrads bezeichnet. Die axiale Breite eines Körpers ist der Abstand zweiter radial, d.h. orthogonal zu einer Achse (hier: der Drehachse) ausgerichteter Ebenen, die beide den Köper berühren, d.h. derart schneiden, dass der Körper sich ausschließlich auf jeweils einer einzigen Seite der Ebene befindet.
Die Erfindung ermöglicht eine Anpassung des Lastaufnahmevermögens der Buchse an die zu erwartenden Lastfälle. Eine Überdimensionierung der Buchse lässt sich so vermeiden. Die verringerte Breite geht mit einer Reduzierung der Herstellungskosten einher.
Die Buchse kann drehfest auf dem Planetenbolzen fixiert sein. In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Buchse aber als Schwimmbuchse ausgestaltet. Dies bedeutet, dass die Buchse sowohl relativ zu dem Planetenbolzen als auch relativ zu dem Planetenrad frei verdrehbar ist. Infolgedessen dreht sich die Buchse vorwiegend mit einer Geschwindigkeit dreht, die etwa der halben Winkelgeschwindigkeit einer Drehung des Planetenbolzens entspricht.
Zwischen der Schwimmbuchse und dem Planetenrad sowie zwischen der Schwimmbuchse und dem Planetenbolzen verläuft jeweils ein Lagerspalt. Dabei ist die Schwimmbuchse radial zwischen den Lagerspalten angeordnet.
Bevorzugt ist der Planetenbolzen mit mindestens einem Absatz weitergebildet. Dies bedeutet, dass der Planetenbolzen einen ersten zylindrischen Abschnitt und einen zweiten zylindrischen Abschnitt aufweist. Ein Durchmesser des ersten zylindrischen Abschnitts ist geringer als ein Durchmesser des zweiten zylindrischen Abschnitts. Ein Übergang zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt und dem zweiten zylindrischen Abschnitt bildet den Absatz. Bei dem Absatz handelt es sich also um eine kreisringförmige Fläche, die Teil der Oberfläche des Planetenbolzens ist und den ersten zylindrischen Abschnitt mit dem zweiten zylindrischen Abschnitt verbindet.
Die Buchse liegt an dem Absatz an, sodass der Absatz als axialer Anschlag für die Buchse dient. Die Buchse ist mithin so auf dem ersten zylindrischen Abschnitt angeordnet, dass sie unmittelbar an den zweiten zylindrischen Abschnitt angrenzt.
In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung ist mindestens ein Axialgleitlager zur Lagerung des Planetenrads vorgesehen. Das Axialgleitlager kann etwa durch eine Gleitscheibe oder durch Kippsegmente gebildet werden. Es bildet einen weiteren axialen Anschlag für die Buchse. Auf diese Weise wird die Buchse zwischen dem Absatz und dem Axialgleitlager axial fixiert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

1 ein Planetenrad mit Gleitlager.

Das in 1 dargestellte Planetenrad 101 ist drehbar auf einem Planetenbolzen 103 gelagert, der in einem Planetenträger 105 fixiert ist. Zur Lagerung des Planetenrads 101 sind ein Radialgleitlager und zwei Axialgleitlager vorgesehen. Eine Schwimmbuchse 107 bildet das Radialgleitlager. Als Axialgleitlager dienen zwei Anlaufscheiben 109, die beidseitig des Planetenrads 101 jeweils zwischen dem Planetenrad 101 und einer Wange des Planetenträgers 105 angeordnet sind.
Zu einer Seite hin schließt die Schwimmbuchse 109 mit einer Stirnfläche des Planetenrads 101 ab. An dieser Stelle dient eine der Anlaufscheiben 109 als axialer Anschlag für die Schwimmbuchse 107.
Als axialen Anschlag zur anderen Seite hin bildet der Planetenbolzen 103 einen Absatz 111 aus. So wird die Schwimmbuchse 107 zwischen der Anlaufscheibe 109a und dem Absatz 111 axial fixiert.
Jenseits des Absatzes 111 erstreckt sich in axialer Richtung ein Spalt 113 zwischen dem Planetenrad 101 und dem Planetenbolzen 103. Der Spalt verläuft in Umfangsrichtung um den Planetenbolzen 103 herum. In dem Spalt 113 findet keine Berührung zwischen dem Planetenrad 101 und dem Planetenbolzen 103 statt. Im Bereich des Spalts 113 übernimmt der Planetenbolzen 103 also keine Lagerungsfunktion.
Die axiale Breite der Schwimmbuchse 107 entspricht der um die axiale Breite des Spaltes 113 verminderten axialen Breite des Planetenrads 101.
Bezugszeichenliste

101: Planetenrad
103: Planetenbolzen
105: Planetenträger
107: Schwimmbuchse
109: Anlaufscheibe
111: Absatz
113: Spalt

Claims

Anordnung mit einem Planetenrad (101), einem Planetenbolzen (103) und einer hohlzylindrischen Buchse (107) wobei das Planetenrad (101) mittels der Buchse (107) drehbar auf dem Planetenbolzen (103) gelagert ist; dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Breite der Buchse (107) geringer ist als eine axiale Breite des Planetenrads (101).
Anordnung nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (107) als Schwimmbuchse ausgestaltet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenbolzen (103) mindestens einen Absatz (111) ausbildet; wobei die Buchse (107) an dem Absatz (111) anliegt.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch; gekennzeichnet durch mindestens ein Axialgleitlager (109) zur Lagerung des Planetenrads (101); wobei das Axialgleitlager (109) einen axialen Anschlag für die Buchse (107) bildet.