DE10332222A1 - Gear train for servomotor, includes spur gears with interaxial spacing adjusted by relative rotation of gearbox casing sections - Google Patents
Gear train for servomotor, includes spur gears with interaxial spacing adjusted by relative rotation of gearbox casing sections Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe, eine Getriebebaureihe und ein Verfahren zur Fertigung eines Getriebes.The invention relates to a transmission, a transmission series and a method for manufacturing a transmission.
Bei der Montage von Stirnradgetrieben mit evolventen-verzahnten Zahnrädern ist ein genaues Einstellen des Achsabstands aufgrund der Evolventenverzahnung nicht notwendig.When installing helical gear units with involute toothed gears is an exact setting of the center distance due to the involute toothing unnecessary.
Aus der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe einer Getriebebaureihe, insbesondere zur Bildung eines Servoantriebs, in kostengünstiger Weise weiterzubilden, wobei die Fertigung schnell und einfach ausführbar sein soll und je nach Anforderung der Kunden verschiedene Varianten fertigbar sein sollen.The invention is based on the object Transmission of a transmission series, in particular to form a Servo drive, in a cost-effective manner further training, the production being quick and easy to carry out Different variants should and can be manufactured depending on the customer's requirements should.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is in accordance with the features specified in claim 1 solved.
Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Getriebe sind, dass das Getriebe zumindest eine Stirnradgetriebestufe umfasst, die ein erstes und ein zweites Stirnrad mit Achsabstand a umfasst, wobei das Gehäuse des Getriebes zumindest ein erstes und ein zweites Gehäuseteil umfasst, wobei das erste Stirnrad im ersten Gehäuseteil um eine Achse drehbar gelagert ist, wobei das zweite Stirnrad im zweiten Gehäuseteil um eine Achse drehbar gelagert ist, wobei erstes und zweites Gehäuseteil um einen Drehpunkt derart schwenkbar sind, dass der Achsabstand a der Stirnräder, insbesondere zum Einstellen des Spiels, einstellbar ist, wobei der Drehpunkt außerhalb der Verbindungslinie der Achsmittelpunkte der Stirnräder angeordnet ist. Insbesondere sind die beiden Gehäuseteile mittels Schrauben befestigbar, welche in runden Ausnehmungen vorgesehen sind. Als runde Ausnehmungen sind beispielsweise Bohrlöcher, Gewindebohrungen oder dergleichen, vorsehbar, die einen derart großen Innendurchmesser aufweisen, dass zumindest eine der Schrauben innerhalb der Ausnehmung verschieblich anordenbar ist und somit die Schwenkbewegung der Gehäuseteile um den Drehpunkt herum ausführbar ist.Essential features of the invention in the transmission, the transmission is at least one spur gear stage comprises a first and a second spur gear with center distance a includes, the housing the transmission at least a first and a second housing part comprises, wherein the first spur gear in the first housing part rotatable about an axis is mounted, the second spur gear in the second housing part is rotatably mounted about an axis, the first and second housing part are pivotable about a pivot point such that the center distance a the spur gears, in particular for setting the game, is adjustable, the Pivot outside the connecting line of the axis centers of the spur gears is. In particular, the two housing parts are by means of screws attachable, which are provided in round recesses. As Round recesses are, for example, boreholes, threaded holes or the like, foreseeable, which have such a large inner diameter, that at least one of the screws can be arranged displaceably within the recess and thus the pivoting movement of the housing parts around the pivot point is executable.
Von Vorteil ist dabei, dass die Gehäuseteile in großer Toleranz fertigbar sind, also kostengünstig, und die durch die Toleranzen entstehenden Spiele und Achsabstände dann mittels Drehen und/oder Schwenken der Gehäuseteile einstellbar sind. Die Drehbarkeit ermöglicht also die Kompensation der von den großen Toleranzen verursachten Abweichungen am Getriebegehäuse.The advantage here is that the housing parts in greater Tolerance can be manufactured, that is, inexpensively, and by the tolerances resulting games and center distances are then adjustable by turning and / or pivoting the housing parts. The rotatability enables the compensation of those caused by the large tolerances Deviations on the gearbox.
Des Weiteren ist ein Direktanbau eines Elektromotors vorteiligerweise ermöglicht, wobei das A-Lagerschild des Elektromotors gehäusebildende Funktion für das Getriebe hat. Bei einem solchen Getriebemotor ist dann der gesamte Elektromotor mit A-Lagerschild gegen das Getriebe verdrehbar zur Einstellung des Spiels und Achsabstands. Somit ist dieses Drehen und Einstellen sogar unter Betreiben des Elektromotors ausführbar, wobei dann die Verzahnungsteile des Getriebes angetrieben werden und drehen.Furthermore, there is a direct attachment an electric motor advantageously allows, the A-end shield of the electric motor housing-forming function for the Gearbox. In such a geared motor, the whole is Electric motor with A bearing plate can be turned against the gearbox for adjustment of the game and wheelbase. So this is turning and adjusting can even be carried out by operating the electric motor, the toothed parts then of the transmission are driven and turn.
Weiter ist von Vorteil, dass der Drehmittelpunkt sich weit außerhalb des Bereiches der Verbindungslinie der Stirnräder sich befindet. Insbesondere befindet sich der Drehmittelpunkt nicht in zentrischer Lage sondern außerhalb des Bereiches der Stirnräder, insbesondere sogar außerhalb des bei der gesamten ausführbaren Schwenkbewegung überdeckten Bereiches. Dies bedingt, dass nur ein relativ kleiner Drehwinkel zur Erreichung einer großen Achsabstandsänderung notwendig ist. Des Weiteren ist nur ein kleines Gehäusevolumen notwendig, da schon mit einer kleinen Schwenkbewegung eine große Achsabstandsänderung bewirkbar ist. Denn der Drehmittelpunkt hat einen sehr großen Abstand von der Achse des zu drehenden Stirnrades. Da der Drehpunkt beispielhaft am Rand oder an einer Kante des Gehäuses vorsehbar ist, ist also prinzipbedingt nur ein kleines Gehäuse notwendig zur Erreichung großer Achsabstandsänderungen. Dabei verschiebt sich vorteiligerweise die Position der Achse des zu schwenkenden Stirnrades nicht viel mehr als die bewirkte Achsabstandsänderung.Another advantage is that the Center of rotation far outside the area of the connecting line of the spur gears is located. In particular located the center of rotation is not in a central position but outside the area of the spur gears, especially even outside of the entire executable Swivel movement covered Area. This means that only a relatively small angle of rotation to achieve a great center distance necessary is. Furthermore, there is only a small housing volume necessary, because with a small swivel movement, a large change in the center distance is feasible. Because the center of rotation has a very large distance from the axis of the spur gear to be rotated. Because the fulcrum is exemplary can be provided on the edge or on an edge of the housing, that is in principle, only a small housing is required to achieve large changes in the center distance. The position of the axis of the spur gear to be swiveled not much more than the change in center distance caused.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil eine komprimierbare Dichtung vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass das Getriebe dicht und in hoher Schutzart ausführbar ist.In an advantageous embodiment is a compressible between the first and second housing part Seal provided. The advantage here is that the transmission is tight and can be implemented with a high degree of protection is.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind erstes und zweites Gehäuseteil mit Schrauben lösbar verbindbar und um den Drehpunkt bei nicht vollständig angezogenen Schrauben um einen endlichen Winkelbetrag, insbesondere weniger als 1°, drehbar, wobei die Dichtung komprimiert ist. Von Vorteil ist dabei, dass keine Verkippung der Gehäuseteile ermöglicht ist wegen der schon durch die Schrauben generierten Anziehkraft. Somit sind die Gehäuseteile wohldefiniert drehbar. Nach Ausführen der letzten Drehung werden die Schrauben vollständig angezogen. Dieses letzte Anziehen führt aber nicht zu einer störenden Veränderung des Spiels oder Achsabstandes.In an advantageous embodiment are first and second housing parts detachably connectable with screws and around the pivot point when the screws are not fully tightened rotatable by a finite angular amount, in particular less than 1 °, wherein the seal is compressed. The advantage here is that none Tilting of the housing parts allows is because of the tightening force already generated by the screws. The housing parts are therefore well defined rotatable. After running the last turn, the screws are fully tightened. This last one Tightening leads but not a distracting one change of the game or center distance.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Getriebe zweistufig ausgeführt, wobei das Getriebe als eintreibende Stufe die Stirnradstufe umfasst und als zweite Stufe eine Winkelgetriebestufe umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass für Servo- und somit auch Positionieranwendungen ein einfach zu fertigendes und kostengünstiges Winkelgetriebe mit Elektromotor herstellbar ist, wobei das Spiel der Winkelgetriebestufe und der Stirnradstufe jeweils separat einstellbar ist und somit ein spielfreies oder zumindest spielarmes Getriebe herstellbar ist.In an advantageous embodiment the transmission has two stages, the transmission being driving stage includes the spur gear stage and as a second stage includes an angular gear stage. The advantage here is that for servo and thus also positioning applications an easy to manufacture and cost-effective Angular gear with an electric motor can be produced, the game the angular gear stage and the spur gear stage can be set separately and is therefore a backlash-free or at least backlash-free transmission can be produced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Drehpunkt mittels einer Hülse gebildet. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Passhülse vorsehbar ist.In an advantageous embodiment the fulcrum is formed by means of a sleeve. The advantage is that an inexpensive fitting sleeve is predictable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung führt mindestens eine der Verbindungsschrauben durch die Hülse hindurch. Von Vorteil ist dabei, dass am durch die Hülse gebildeten Drehpunkt eine Verbindungsschraube vorsehbar ist und somit keine weitere Bohrung für diese Verbindungsschraube vorsehbar ist.In an advantageous embodiment leads at least one of the connecting screws through the sleeve. Is an advantage doing that through the sleeve formed fulcrum a connecting screw can be provided and therefore no further drilling for this connecting screw can be provided.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Drehpunkt außerhalb der Verbindungslinie der Achsmittelpunkte der Stirnräder orientiert. Insbesondere weist die Verbindungslinie eines der Achsmittelpunkte der Stirnräder zum Drehpunkt mit der Verbindungslinie der Achsmittelpunkte der Stirnräder einen Winkel von mehr als 20° auf. Von Vorteil ist dabei, dass kleine Drehwinkel zu viel größeren Achsabstandsänderungen führen als wenn der Drehpunkt ungefähr oder genau auf der Verbindungslinie sich befinden würde.In an advantageous embodiment is the fulcrum outside the connecting line of the axis centers of the spur gears. In particular, the connecting line has one of the center points of the axis the spur gears to the fulcrum with the connecting line of the axis centers of the spur gears an angle of more than 20 °. The advantage here is that small angles of rotation to much larger axis distance changes to lead than when the pivot point is roughly or would be exactly on the connecting line.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Gehäuseteil ein A-Lager-Flansch eines Elektromotors gehäusebildendes Teil für den Elektromotor und gehäusebildendes Teil für das Getriebe. Von Vorteil ist dabei, dass ein Direktanbau des Elektromotors ermöglichst ist und somit Teile einsparbar sind, insbesondere gehäusebildende und lagerbildende Teile.In an advantageous embodiment, this is second housing part an A-bearing flange of an electric motor housing-forming part for the electric motor and housing-forming part for the transmission. The advantage here is that a direct mounting of the electric motor is made possible and thus parts can be saved, in particular housing-forming and bearing-forming parts.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Stirnrad mit der Motorwelle des Elektromotors spielfrei verbunden und/oder verklebt. Von Vorteil ist dabei, dass ein insgesamt spielfreier als Servoantrieb verwendbarer Getriebemotor mit einfachen Mitteln in kostengünstiger Weise herstellbar ist Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich die komprimierbare Dichtung auf einem kleineren Radius als der Drehpunkt. Von Vorteil ist dabei, dass die Dichtung bei den erfindungsgemäßen Drehbewegungen nur kleinen Verschiebungen ausgesetzt ist und somit nur geringfügig belastet wird.In an advantageous embodiment the second spur gear with the motor shaft of the electric motor is free of play connected and / or glued. The advantage here is that a total backlash-free gear motor that can be used as a servo drive with simple Funds in cheaper Can be produced in an advantageous embodiment the compressible seal is on a smaller radius than that Pivot point. The advantage here is that the seal only in the rotary movements according to the invention is exposed to small shifts and is therefore only slightly loaded becomes.
Wesentliche Merkmale der Erfindung
bei dem Verfahren sind, dass das Getriebe zumindest eine Stirnradgetriebestufe
umfasst, die ein erstes und ein zweites Stirnrad mit Achsabstand
a umfasst, wobei das Gehäuse
des Getriebes zumindest ein erstes und ein zweites Gehäuseteil
umfasst,
wobei bei der Montage des Getriebes zur Spieleinstellung
- – erstes und zweites Gehäuseteil um einen Drehpunkt derart gedreht werden, dass das Spiel verschwindet,
- – und danach erstes und zweites Gehäuseteil um den Drehpunkt um einen definierten Winkelbetrag derart zurückgedreht werden, dass ein definiertes Spiel, insbesondere ein sehr kleines Spiel, vorgesehen ist.
whereby when assembling the gear to adjust the play
- The first and second housing parts are rotated about a pivot point in such a way that the play disappears,
- And then the first and second housing parts are rotated back about the pivot point by a defined angular amount in such a way that a defined play, in particular a very small play, is provided.
Von Vorteil ist dabei, dass die Teile große Toleranz aufweisen können, weil mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die durch die Toleranzen entstehenden Spiele und Achsabstände kompensierbar sind. Darüber hinaus ist das Verfahren derart einfach, dass es nicht nur bei der Herstellung sondern auch bei der Wartung bei der Anlage des Kunden von einer angelernten Kraft ausführbar sind. Ein besonderes Fachwissen ist für die Durchführung des Verfahrens nicht erforderlich. Außerdem ist das Verfahren mit oder ohne Werkzeug ausführbar, ausgenommen Werkzeuge zum Anziehen der Verbindungs- und Befestigungsschrauben.The advantage here is that the parts size Can have tolerance because by means of the method according to the invention the clearances and center distances resulting from the tolerances can be compensated are. About that In addition, the process is so simple that it is not only for the Manufacturing but also in the maintenance of the customer's system can be carried out by a trained force are. Special expertise is required for the implementation of the Procedure not required. The procedure is also with or executable without tools, except tools for tightening the connecting and fastening screws.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Stirnräder während des Drehens der Gehäuseteile um den Drehpunkt von einem Elektromotor angetrieben. Von Vorteil ist dabei, dass die gefundene Einstellung nicht von einer am Umfang eines Stirnrades auftretenden lokalen Abweichung bestimmt wird sondern die gefundene Einstellung den Oberflächenverlauf beider Stirnräder insgesamt berücksichtigt.In an advantageous embodiment become the spur gears while of rotating the housing parts driven by an electric motor around the fulcrum. Advantageous is that the setting found is not of a scope of a spur gear local deviation is determined but the setting found the total surface course of both spur gears considered.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird statt des Spiels der Achsabstand a eingestellt mittels der Drehungen um den Drehpunkt. Von Vorteil ist dabei, dass diese geometrische Größe auf einen vorbestimmten Wert direkt einstellbar ist.In an advantageous embodiment the center distance a is set instead of the game by means of Rotations around the pivot point. The advantage here is that this geometric Size on one predetermined value is directly adjustable.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.There are further advantages the subclaims.
- 11
- Hülseshell
- 22
- Verbindungsschraubeconnecting screw
- 33
- Erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 44
- Zweites Gehäuseteil, A-Lager-Flansch des Motorssecond Housing part, A-bearing flange of the motor
- 55
- O-RingO-ring
- 66
- Erstes Stirnradfirst spur gear
- 77
- Zweites Stirnradsecond spur gear
- 88th
- Befestigungsschraubenmounting screws
- 99
- Öffnung für ÖlablassschraubeOpening for oil drain plug
- 1010
- Lagercamp
- 1111
- WellendichtringShaft seal
- 1212
- eintreibende Welleinput drive wave
- 1313
- Ritzelpinion
- 1414
- Radwheel
- 1515
- Lagercamp
- 1616
- Nutmutterlocknut
- 4141
- erste Drehlage des zweiten Gehäuseteilsfirst Rotational position of the second housing part
- 4242
- zweite Drehlage des zweiten Gehäuseteilssecond Rotational position of the second housing part
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:The invention is now based on Illustrations closer explains:
In der
In der
In der
In der
In der
In der
In der
Als zugehöriges erstes Gehäuseteil
Das erste Gehäuseteil
Das erste Stirnrad
Somit ist durch relatives Verdrehen
des ersten gegen das zweite Gehäuseteil
(
Für
den Einsatz des Getriebes als Servogetriebe, also als zum genauen
Positionieren verwendbares Getriebe, ist das Getriebe spielfrei
oder extrem spielarm ausgeführt.
Dazu wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform
gemäß
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen
ist das Winkelgetriebe, umfassend Rad
Für
die Spiel- und/oder Achsabstandseinstellung der ersten Stufe des
zweistufigen Getriebes wird das erste gegen das zweite Gehäuseteil
mit den Befestigungsschrauben
In der
Das Einstellen erfolgt danach in einem ersten Schritt dadurch, dass die Gehäuseteile soweit gedreht werden, dass Nullspiel vorhanden ist. Hierzu beträgt der Achsabstand a2. Zum Schutz der Verzahnung wird dann durch Rückdrehen um einen definierten, extrem kleinen Winkelbetrag der Achsabstand a3 eingestellt.The setting is then made in a first step by turning the housing parts so far that there is zero play. For this, the center distance is a2. To the The toothing is then protected by turning back a defined, extremely small angular amount of the center distance a3 set.
Beispielhafte Werte sind für a1 = 60,3 mm und a2 = 59,94 mm und a3 = 60,00 mm.Exemplary values are for a1 = 60.3 mm and a2 = 59.94 mm and a3 = 60.00 mm.
Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen
ist das Getriebe als einstufiges Stirnradgetriebe ausgeführt. Dabei
lässt sich
dann das Spiel und/oder der Achsabstand in der gleichen Weise durch
Drehen um den mittels der Hülse
In der
In einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist auch statt eines Elektromotors ein Adapter verwendbar. In diesem
Fall ist dann das erste Gehäuseteil
Ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
ist in
In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind nur Verbindungsschrauben ohne Hülsen eingesetzt. Somit ist der Achsabstand unter Zuhilfenahme einer Vorrichtung, in welche das Getriebe eingespannt wird, einstellbar, indem die beiden Gehäuseteile gegeneinander verschoben werden. Ein Drehpunkt ist dabei nicht vorhanden.In a further exemplary embodiment according to the invention only connecting screws without sleeves are used. So is the center distance with the help of a device in which the gearbox is clamped, adjustable by the two housing parts be moved against each other. There is no pivot point.
Auf diese Weise sind bei der Getriebebaureihe drei Varianten des Getriebes herstellbar, von denen eine einen Drehpunkt um eine Hülse hat, eine weitere Variante einen fest vorgegebenen Achsabstand aufweist und eine weitere Variante mittels der genannten Vorrichtung einstellbar ist. Die Variante mit den beiden Hülsen, mit welchen der Achsabstand fest vorgegeben ist, führt zu einem äußerst kostengünstigen Getriebe, das allerdings ein Spiel hat. Das Einstellen ist bei entsprechenden Anforderungen der Kunden nicht notwendig und somit sind die zugehörigen Kosten einsparbar. Die Variante mit Drehpunkt ist schnell und einfach einstellbar und führt somit zu einem Getriebe mit Nullspiel oder anders eingestelltem kleinen Spiel, wobei sich das Spiel auch von einem Servicetechniker im Feld einstellen lässt. Die Variante ohne Hülsen ist nur bei der Fertigung mit der genannten Vorrichtung einstellbar, benötigt aber insgesamt weniger Teile.In this way, the gearbox series three variants of the transmission can be produced, one of which is a fulcrum around a sleeve has, another variant has a fixed predetermined center distance and another variant adjustable by means of the device mentioned is. The variant with the two sleeves with which the center distance is fixed is predetermined, leads at an extremely cost effective Transmission, which has a game, however. The setting is with appropriate Customer requirements are not necessary and thus the associated costs einsparbar. The variant with pivot point can be set quickly and easily and leads thus to a gear with zero backlash or otherwise set small game, the game also being a service technician in the field. The variant without sleeves can only be set during manufacture with the device mentioned, needed but fewer parts overall.
Somit kann innerhalb der Baureihe ein Getriebe in drei Varianten, je nach Anzahl der eingesetzten Hülsen ausgeführt werden. Somit ist das Getriebe je nach Anforderung des Kunden kostengünstig mit oder ohne Spiel fertigbar, wobei die Variante mit Spiel kostengünstiger fertigbar ist.Thus, within the series a transmission in three variants, depending on the number of used sleeves accomplished become. Depending on the customer's requirements, the gearbox is therefore inexpensive with or Can be produced without a game, the variant with a game being less expensive is producible.
Unter den Begriffen Schrauben, Befestigungsschrauben und Verbindungsschrauben sollen in der vorliegenden Schrift stets auch andere gleichwirkende Mittel oder Befestigungsmittel zu verstehen sein, wie beispielsweise Stegbolzen mit zugehöriger Mutter.Under the terms screws, fastening screws and connecting screws should always in this document other means or fastening means acting in the same way should also be understood, such as stud bolts with associated nuts.
Claims (18)
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DE10332222B4 (en) | 2009-08-27 |
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