DE102019127237A1 - Bearing arrangement for a stepped planetary gear of a planetary gear - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (10) zur Lagerung eines gestuftes Planetenrades (5), mit einem Planetenträger (8), einem gestuften Planetenrad (5) mit einer ersten Verzahnung (6) und einer zweiten Verzahnung (7), wobei zwischen der ersten Verzahnung (6) und der zweiten Verzahnung (7) eine Lagerfläche (11) ausgebildet ist, wobei der Planetenträger (8) das gestufte Planetenrad (5) zwischen der ersten Verzahnung (6) und der zweiten Verzahnung (7) trägt, und wobei das gestufte Planetenrad (5) mittels mindestens eines Nadellagers (12, 17) auf dem Planetenträger (8) gelagert ist.Die Erfindung betrifft ferner ein Planetengetriebe (1) mit einem gestuften Planetenrad (5), welches mittels einer solchen Lageranordnung (10) gelagert ist.The invention relates to a bearing arrangement (10) for mounting a stepped planetary gear (5), with a planet carrier (8), a stepped planetary gear (5) with a first toothing (6) and a second toothing (7), with the first toothing (6) and the second toothing (7) a bearing surface (11) is formed, wherein the planet carrier (8) carries the stepped planetary gear (5) between the first toothing (6) and the second toothing (7), and the stepped Planet gear (5) is mounted on the planet carrier (8) by means of at least one needle bearing (12, 17). The invention also relates to a planetary gear (1) with a stepped planet gear (5) which is mounted by means of such a bearing arrangement (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für ein gestuftes Planetenrad eines Umlaufgetriebes sowie ein Planetengetriebe mit einem gestuften Planetenrad und einer solchen Lageranordnung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a bearing arrangement for a stepped planetary gear of an epicyclic gear and a planetary gear with a stepped planetary gear and such a bearing arrangement according to the preamble of the independent claims.
Gestufte Planetenräder sind in der Technik weit verbreitet und werden bei Planetengetrieben häufig eingesetzt. Dabei sind insbesondere Ausführungsformen von gestuften Planetenrädern bekannt, welche an ihrem Innendurchmesser mit unterschiedlichen Lagerungen gelagert sind. Eine solche Lagerung kann beispielsweise mittels eines Nadellagers und einer axialen Anlaufscheibe erfolgen. Ferner sind aus dem Stand der Technik gestufte Planetenräder bekannt, bei denen in axialer Richtung jeweils ein Zapfen über die beiden Verzahnungsbereiche vorsteht und die Lagerung des Planetenrades über den jeweiligen Zapfen erfolgt. Ferner ist bekannt, ein gestuftes Planetenrad an seinem Außendurchmesser zwischen den beiden Verzahnungsbereichen des gestuften Planetenrades zu lagern.Stepped planetary gears are widespread in technology and are often used in planetary gears. In particular, embodiments of stepped planetary gears are known, which are mounted on their inner diameter with different bearings. Such a storage can be done, for example, by means of a needle bearing and an axial thrust washer. Furthermore, stepped planetary gears are known from the prior art, in which a pin protrudes in the axial direction over the two toothed areas and the bearing of the planetary gear takes place via the respective pin. It is also known to mount a stepped planetary gear on its outer diameter between the two toothed areas of the stepped planetary gear.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, den Bauraumbedarf zur Lagerung eines gestuften Planetenrades zu verringern und die Kosten eines Planetengetriebes zu reduzieren. The object of the invention is to reduce the installation space required for mounting a stepped planetary gear and to reduce the costs of a planetary gear.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Lageranordnung zur Lagerung eines gestuften Planetenrades gelöst, welche einen Planetenträger und ein gestuftes Planetenrad mit einer ersten Verzahnung und einer zweiten Verzahnung aufweist. Es ist vorgesehen, dass zwischen der ersten Verzahnung und der zweiten Verzahnung eine Lagerfläche ausgebildet ist, wobei der Planetenträger das gestufte Planetenrad zwischen der ersten Verzahnung und der zweiten Verzahnung trägt. Dabei ist das gestufte Planetenrad mittels mindestens eines Nadellagers auf dem Planetenträger gelagert. Durch eine entsprechende Lageranordnung kann die vollständige Breite des gestuften Planetenrades genutzt werden, indem für die Lagerfläche des Nadellagers der Auslauf der Verzahnung entfernt wird und an dieser Stelle eine Laufbahn vorgesehen ist. Durch diese Optimierung kann Bauraum in axialer Richtung eingespart werden, wodurch das Planetengetriebe kompakter und leichter ausgeführt werden kann. Zudem können Standard-Nadellager verwendet werden, wodurch die Kosten für die Lageranordnung reduziert werden können.According to the invention, this object is achieved by a bearing arrangement for mounting a stepped planetary gear, which has a planet carrier and a stepped planetary gear with a first toothing and a second toothing. It is provided that a bearing surface is formed between the first toothing and the second toothing, the planet carrier carrying the stepped planet gear between the first toothing and the second toothing. The stepped planet gear is mounted on the planet carrier by means of at least one needle bearing. With an appropriate bearing arrangement, the full width of the stepped planetary gear can be used by removing the spout of the toothing for the bearing surface of the needle bearing and providing a track at this point. As a result of this optimization, installation space can be saved in the axial direction, as a result of which the planetary gear can be made more compact and lighter. In addition, standard needle roller bearings can be used, whereby the costs for the bearing arrangement can be reduced.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Lageranordnung zur Lagerung eines gestuften Planetenrades möglich.The features listed in the dependent claims allow advantageous improvements and further developments of the bearing arrangement specified in the independent claim for mounting a stepped planetary gear.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem gestuften Planetenrad mindestens eine radiale Bohrung ausgebildet ist, welche in die Lagerfläche einmündet, wobei über die radiale Bohrung das mindestens eine Nadellager mit Schmiermittel versorgt wird. Durch eine radiale Bohrung ist eine einfache und kostengünstige Schmiermittelversorgung des Nadellagers möglich.In a preferred embodiment of the invention it is provided that at least one radial bore is formed in the stepped planetary gear which opens into the bearing surface, the at least one needle bearing being supplied with lubricant via the radial bore. A simple and inexpensive supply of lubricant to the needle bearing is possible through a radial bore.
In einer vorteilhaften Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass das gestufte Planetenrad durch zwei Nadellager oder ein Nadellager mit zwei Nadelkränzen auf dem Planetenträger gelagert ist, wobei die radiale Bohrung zwischen den beiden Nadellagern oder zwischen den beiden Nadelkränzen einmündet. Dadurch können beide Nadellager oder beide Nadelkränze eines Nadellagers durch nur eine Bohrung mit Schmiermittel versorgt werden. Dadurch können die Kosten für die Bearbeitung des gestuften Planetenrades verringert werden.In an advantageous improvement of the invention it is provided that the stepped planet gear is mounted on the planet carrier by two needle bearings or a needle bearing with two needle roller and cage assemblies, the radial bore opening out between the two needle bearings or between the two needle roller and cage assemblies. As a result, both needle roller bearings or both needle roller and cage assemblies of a needle roller bearing can be supplied with lubricant through just one bore. This can reduce the cost of machining the stepped planetary gear.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem mindestens einen Nadellager und dem Planetenträger eine Hülse angeordnet ist, an welcher die Nadeln des Nadellagers abrollen. Dadurch kann auf eine aufwendige Schleifbearbeitung am Planetenträger verzichtet werden. Die Hülse kann mit einfachen Mitteln geschliffen werden, sodass die Hülse eine Laufbahn für die Nadeln des Nadellagers ausbildet. Zudem kann die Hülse auf einfache Art und Weise in eine Öffnung in dem Planetenträger eingepresst werden, wodurch der Montageaufwand gering ist.In a preferred embodiment of the invention it is provided that a sleeve is arranged between the at least one needle bearing and the planet carrier, on which the needles of the needle bearing roll. This means that complex grinding operations on the planet carrier can be dispensed with. The sleeve can be ground with simple means so that the sleeve forms a track for the needles of the needle bearing. In addition, the sleeve can be pressed into an opening in the planet carrier in a simple manner, as a result of which the assembly effort is low.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Hülse einen Kragen aufweist, welcher in Richtung des gestuften Planetenrades gebogen ist. Durch einen Kragen kann eine Dichtung für das Nadellager ausgebildet werden, wodurch der Schmutzeintrag in das Nadellager erschwert wird und das Austreten von Schmiermittel verringert wird.It is particularly preferred if the sleeve has a collar which is bent in the direction of the stepped planetary gear. A collar can be used to form a seal for the needle bearing, which makes it more difficult for dirt to enter the needle bearing and reduces the leakage of lubricant.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Nadellager als Nadellager mit geteiltem Käfig ausgeführt ist. Durch einen geteilten Käfig kann die Montage des Nadellagers auf dem gestuften Planetenrad vereinfacht werden. Alternativ können auch zwei separate Nadellager vorgesehen werden, welche beide auf der Lagerfläche zwischen den beiden Verzahnungen des gestuften Planetenrades angeordnet sind.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the needle bearing is designed as a needle bearing with a split cage. The assembly of the needle bearing on the stepped planetary gear can be simplified by means of a split cage. Alternatively, two separate needle bearings can also be provided, both of which are arranged on the bearing surface between the two toothings of the stepped planetary gear.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Lageranordnung ist vorgesehen, dass an dem gestuften Planetenrad mindestens ein Hinterschnitt zur Bearbeitung der Lagerfläche ausgebildet ist. Durch einen Hinterschnitt kann die Lagerfläche auf der gesamten Länge mit einfachen Mitteln geschliffen werden, wodurch sich eine besonders ebene Laufbahn für die Nadeln des Nadellagers ergibt. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Laufbahn gegenüber einem Auslauf der zweiten Verzahnung zurückversetzt ist und jeweils an beiden Enden einen Hinterschnitt aufweist. Dadurch ist eine besonders einfache und betriebssichere Führung des Nadellagers möglich.In a further preferred embodiment of the bearing arrangement, it is provided that at least one undercut is formed on the stepped planetary gear for machining the bearing surface. By means of an undercut, the bearing surface can be ground over its entire length using simple means, which results in a particularly flat track for the needles of the needle bearing. It is particularly preferred if the track is set back with respect to an outlet of the second toothing and has an undercut at both ends. This enables the needle bearing to be guided in a particularly simple and operationally reliable manner.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lageranordnung ist vorgesehen, dass an einem der Lagerfläche zugewandten Ende der kleineren der beiden Verzahnungen ein Hinterschnitt ausgebildet ist. Dadurch kann der Auslauf der kleineren Verzahnung des gestuften Planetenrades fast vollständig entfernt werden und an dieser Stelle eine Laufbahn mit Hinterschnitt erzeugt werden. Durch diese Optimierung kann die Breite des gestuften Planetenrades nochmals reduziert werden.In an advantageous embodiment of the bearing arrangement, it is provided that an undercut is formed on one end of the smaller of the two toothings facing the bearing surface. As a result, the run-out of the smaller teeth of the stepped planetary gear can be almost completely removed and a track with an undercut can be created at this point. This optimization enables the width of the stepped planetary gear to be reduced again.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Lageranordnung ist vorgesehen, dass der Hüllkreis des Nadellagers mindestens so groß wie der Kopfkreisdurchmesser der kleineren Verzahnung ist. Dadurch ist eine einfache Montage des Nadellagers möglich. Prinzipiell sind auch andere Lageranordnungen möglich, jedoch erfordern diese einen teilbaren Stufenplaneten.In a preferred embodiment of the bearing arrangement, it is provided that the enveloping circle of the needle bearing is at least as large as the tip diameter of the smaller toothing. This enables simple assembly of the needle bearing. In principle, other bearing arrangements are also possible, but these require a divisible stepped planet.
Erfindungsgemäß wird ein Planetengetriebe mit einem gestuften Planetenrad vorgeschlagen, wobei das gestufte Planetenrad mittels einer solchen Lageranordnung drehbar auf einem Planetenträger des Planetengetriebes gelagert ist. Bei einem solchen Planetengetriebe kann Bauraum und Gewicht eingespart werden, wodurch ein besonders kompaktes und leichtes Planetengetriebe entsteht. Ferner kann auf Sonderlager verzichtet werden, welche die Kosten für ein Planetengetriebe erhöhen würden.According to the invention, a planetary gear with a stepped planetary gear is proposed, the stepped planetary gear being rotatably mounted on a planet carrier of the planetary gear by means of such a bearing arrangement. With such a planetary gear, installation space and weight can be saved, resulting in a particularly compact and light planetary gear. Furthermore, special bearings can be dispensed with, which would increase the costs of a planetary gear.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another, unless stated otherwise in the individual case.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lageranordnung für ein gestuftes Planetenrad; -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Lageranordnung zur Lagerung eines gestuften Planetenrades; -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Lageranordnung zur Lagerung eines gestuften Planetenrades; und -
4 ein Planetengetriebe mit einem gestuften Planetenrad, wobei das gestufte Planetenrad mittels einer solchen Lageranordnung drehbar auf einem Planetenträger gelagert ist.
-
1 a first embodiment of a bearing arrangement according to the invention for a stepped planetary gear; -
2 a second embodiment of a bearing arrangement according to the invention for mounting a stepped planetary gear; -
3 a third embodiment of a bearing arrangement according to the invention for mounting a stepped planetary gear; and -
4th a planetary gear with a stepped planetary gear, the stepped planetary gear being rotatably mounted on a planet carrier by means of such a bearing arrangement.
In
Die Lagerung des gestuften Planetenrades
In
In
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- PlanetengetriebePlanetary gear
- 22
- SonnenradSun gear
- 33
- erstes Hohlradfirst ring gear
- 44th
- zweites Hohlradsecond ring gear
- 55
- gestuftes Planetenradstepped planetary gear
- 66th
- erste Verzahnungfirst toothing
- 77th
- zweite Verzahnungsecond toothing
- 88th
- PlanetenträgerPlanet carrier
- 99
- Antriebswelledrive shaft
- 1010
- LageranordnungBearing arrangement
- 1111
- Lagerflächestorage area
- 1212th
- NadellagerNeedle roller bearings
- 1313th
- erster Nadelkranzfirst needle roller assembly
- 1414th
- zweiter Nadelkranzsecond needle roller assembly
- 1515th
- radiale Bohrungradial bore
- 1616
- radiale Bohrungradial bore
- 1717th
- zweites Nadellagersecond needle bearing
- 1818th
- HülseSleeve
- 1919th
- Kragencollar
- 2020th
- KäfigCage
- 2121
- erster Hinterschnittfirst undercut
- 2222nd
- zweiter Hinterschnittsecond undercut
- 2323
- dritter Hinterschnittthird undercut
- 2424
- HüllkreisdurchmesserEnveloping circle diameter
- 2525th
- KopfkreisdurchmesserTip diameter
- 2626th
- Nadelneedle
- 2727
- Auslauf der VerzahnungThe toothing runs out
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102015223915 A1 [0003]DE 102015223915 A1 [0003]
Claims (10)
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---|---|---|---|
DE102019127237.8A DE102019127237A1 (en) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | Bearing arrangement for a stepped planetary gear of a planetary gear |
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DE (1) | DE102019127237A1 (en) |
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2019
- 2019-10-10 DE DE102019127237.8A patent/DE102019127237A1/en active Pending
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