DE1171227B

DE1171227B - Planetary gear with self-adjustment of the inner and outer central wheel

Info

Publication number: DE1171227B
Application number: DEV21868A
Authority: DE
Inventors: Herbert Brandt
Original assignee: LEIPZIG GETRIEBEWERKE
Current assignee: LEIPZIG GETRIEBEWERKE
Priority date: 1962-01-12
Filing date: 1962-01-12
Publication date: 1964-05-27

Description

Planetengetriebe mit Selbsteinstellung des inneren und des äußeren Zentralrades Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit Selbsteinstellung des inneren und des äußeren Zentralrades, bei dem das innere Zentralrad, welches auch als Sonnenritzel bezeichnet wird, sein Drehmoment über eine Zahnkupplung empfängt.Planetary gear with self-adjustment of the inner and outer Central wheel The invention relates to a planetary gear with self-adjustment of the inner and outer central wheel, in which the inner central wheel, which also is referred to as a sun pinion, receives its torque via a gear clutch.

Es sind eine Reihe Lösungen der schwimmenden Lagerung des Sonnenritzels bekannt. So gibt es z. B. Sonnenritzel, die in ihrer Bohrung Verzahnungen haben, die als Zahiikupplungen ausgebildet sind. Der Ausgleich wird auch erreicht mit einseitiger fliegender Lagerung des Sonnenritzels unter Ausnutzung der Durchbiegung bzw. einseitiger Führung in einer Zahnkupplung. Eine Möglichkeit wurde bereits vorgeschlagen, die Wälzlager der Sonnenritzelweile in elastischen Büchsen zu lagern, die durch ihre einseitige Beweglichkeit Stöße, die aus Fehlern bzw. als Auswirkungen der Fehler auftreten, aufnehmen und das Ritzel in die Mittellage zurückführen, so daß das Kräftegleichgewicht zwischen Sonnen- und Planetenrädem sofort wiederhergestellt wird.There are a number of solutions for the floating mounting of the sun pinion known. So there are z. B. Sun pinions that have teeth in their bore, which are designed as Zahiikupplungen. The balance is also achieved with unilateral cantilevered mounting of the sun pinion taking advantage of the deflection or one-sided Guide in a tooth coupling. One way has already been suggested that To store roller bearings of the sun pinion shaft in elastic bushings, which by their one-sided mobility shocks resulting from errors or as effects of errors occur, take up and return the pinion to the central position, so that the balance of forces is immediately restored between the sun and planetary gears.

Die ersten der bekannten Lösungen eignen sich nicht für die Anwendung in Krangetrieben mit eingebauten Umlaufsätzen, wie z. B. Zweimotoren-Greiferwindwerken, weil in der Regel dabei die Ritzeldurchmesser zu klein sind, um darin noch Zahnkupplungen unterbringen zu können. Außerdem haben diese Sonnenritzel nicht die Möglichkeit der axialen Einstellbarkeit. Bei einseitiger Führung des Sonnenritzels in einer Zahnkupplung kommt es zu Winkelbewegungen des Sonnenritzels, die zu Kantenpressungen und ungleichmäßiger Zahnbeanspruchulig führen. Der andere Weg mit den elastischen Lagern ist technisch einwandfrei aber etwas aufwendig in der Fertigung. Außerdem wird ein Wälzlager mehr benötigt. Eine nicht immer erwünschte Auswirkung ist, daß die elastischen Büchsen die Bohrungsdurchmesser wesentlich vergrößern.The first of the known solutions are not suitable for the application in crane drives with built-in revolving sets, such as B. twin-motor gripper winches, because the pinion diameters are usually too small for tooth clutches to be able to accommodate. In addition, these sun pinions do not have the option the axial adjustability. With one-sided guidance of the sun pinion in one Tooth coupling, angular movements of the sun pinion occur, which leads to edge pressure and result in uneven tooth loading. The other way with the elastic Storage is technically flawless but a bit complex to manufacture. aside from that one more roller bearing is required. One effect that is not always desirable is that the elastic bushings significantly increase the bore diameter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe zu schaffen, bei dem für kleine Sonnenritzel bei großem Übersetzungsverhältnis im Eingriff mit den Planetenrädern jederzeit eine gleichmäßige Zahnbelastung gewährleistet ist.The invention is based on the object of a planetary gear create, in which for small sun pinions with a large gear ratio in mesh with the planetary gears an even tooth load is guaranteed at all times.

Im besonderen Fall ist die Möglichkeit zu schaffen, auch durch Herstellungsfehler hervorgerufene axiale Bewegungen aufzunehmen. Es muß ferner, was bisher bei keiner Lösung der Fall ist, die Möglichkeit gegeben sein, daß die ausgleichende Lagerung des Sonnenritzels auch dann möglich ist, wenn mehrere Planetensysteme hintereinandergebaut sind und je- weils vom getriebenen Planetenträger her ein weiteres Sonnenritzel angetrieben werden muß, wobei auch hier kleinste Sonnenritzeldurchmesser erreicht werden müssen.In a special case, the possibility must also be created of absorbing axial movements caused by manufacturing errors. It must also, which is far in any solution to the case, be given the possibility that the compensating bearing of the sun pinion also is possible if a plurality of planetary systems are behind each other and in each case from the driven planet carrier forth another sun pinion to be driven, Here, too, the smallest pinion diameters must be achieved.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für die Lagerung kleiner Sonnenritzel zum Zweck der gleichmäßigen Lastverteilung in Planetengetrieben dadurch gelöst, daß das Sonnenritzel beiderseits der abrollenden Verzahnung Zapfen aufweist, die mit Außenverzahnung versehen sind, womit das Sonnenritzel einerseits in die Zahnmuffe der Antriebswelle und andererseits in eine in der Bohrung eines Lagers im Planetenträger befindliche Zahnkupplungsmuffe eingehängt ist, und daß sowohl zwischen den Zähnen der Zahnkupplungen als auch zwischen den axialen Anlaufflächen das zur Selbsteinstellung erforderliche Spiel vorhanden ist.According to the invention, the task is for the storage of small sun pinions solved for the purpose of even load distribution in planetary gears, that the sun pinion on both sides of the rolling toothing has pins that are provided with external teeth, with which the sun pinion on the one hand in the toothed sleeve the drive shaft and on the other hand in one in the bore of a bearing in the planet carrier located tooth coupling sleeve is hooked, and that both between the teeth the tooth clutches as well as between the axial contact surfaces for self-adjustment required clearance is available.

Um die Möglichkeit der axialen Elastizität des Sonnenritzels zu schaffen, kann das Sonnenritzel beiderseits der Stirnseiten angebohrt und darin Federn, z. B. aus Gummi oder Metall, untergebracht werden, die sich bei Belastung auf der einen Seite elastisch gegen die Kupplungsmuffe der Antriebswelle bzw. die Innenstirnfläche der Innenverzahnung im Planetenträger auf der Antriebsseite des Planetenträgers legen und auf der anderen Seite gegen den Planetenträger elastisch abstützen können. Die Federn laufen an der Stelle der Relativbewegung gegen einen feinstbearbeiteten im Planetenträger eingepreßten Bolzen, oder in der eingesetzten Metallfeder ist an dieser Stelle axial ein pilzförmiger, gegen Verdrehung gesicherter Knopf angeordnet, um den Reibverschleiß durch punktfönnige Berührung auf einem Minimum zu halten. Dabei ist die Feder gegen Verdrehung in der Sonnenwelle gesichert..In order to create the possibility of the axial elasticity of the sun pinion, the sun pinion can be drilled on both sides of the end faces and springs therein, e.g. B. made of rubber or metal, which are placed under load on the one Side elastic against the coupling sleeve of the drive shaft or the inner face the internal teeth in the planet carrier on the drive side of the planet carrier and can support elastically on the other side against the planet carrier. The springs run at the point of relative movement against a finely machined one bolt pressed into the planet carrier or in the metal spring used is a mushroom-shaped knob secured against rotation is arranged axially at this point, in order to keep the frictional wear due to point-like contact to a minimum. The spring is secured against twisting in the sun shaft.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.The drawings show exemplary embodiments of the invention.

F i g. 1 zeigt ein Planetengetriebe im Längsschnitt mit der erfindungsgemäßen beiderseitigen Zahnkupplung an der Sonnenritzelwelle und dem Stützlager; F i 2 zeigt ein Planetengetriebe im Längsschnitt mit erfindungsgemäßer axialer Abstützung des Sonnenritzels durch Gummifedern.F i g. 1 shows a planetary gear in longitudinal section with the two-sided tooth coupling according to the invention on the sun pinion shaft and the support bearing; F i 2 shows a planetary gear in longitudinal section with axial support of the sun pinion according to the invention by rubber springs.

F i . 3 zeigt die erfindungsgemäße axiale Ab-9 C stützung des Sonnenritzels in einer anderen Ausführungsform durch,Schraubenfedern.F i . 3, the axial Ab-9 according to the invention shows C support the sun pinion by in another embodiment, coil springs.

In der Fig. 1 bes.leht das Planetengetriebe aus zwei Gehäuseteilen 11ind 2, die miteinander verbunden sind. Die Antriebswelle des Getriebes 5 ist in Lagern 3, 4 gelagert und an der Stelle des Eingriffes des Sonnenritzels 6 als Zahnmuffe ausgebildet. Das Sonnenritzel 6 hat beiderseits der abrollenden Verzahnung Zapfen mit aufgearbeiteter Verzahnung und wird von der Antriebswelle 5 über die Zahnkupplung mitgenommen. Die andere Seite des Sonnenritzels 6 stützt sich innerhalb der Bohrung des Lagers 7 in einer Zahnkupplungsmuffe 8 ab. Dabei hat das Sonnenritzel 6 ein leichtes axiales Spiel und ist in der Zahnkupplungsmuffe 8 durch einen Innensicherungsring 9 axial begrenzt. Das Sonnenritzel 6 treibt die Planetenräder 10, die sich über das Lager 11 um die Planetenachse 12 drehen und über diese den Planetenträger 13 antreiben. Die Planetenräder 10 stützen sich in einem allseitig elastisch gelagerten Innenzahnkranz 14 ab, der über Bolzen 15 und elastische Büchsen 16 sein Drehmoment auf das Gehäuse 1, 2 abgibt. Der Planetensteg 13 ist als getriebene Welle ausgebildet und in den Lagern 17, 18 gelagert.In Fig. 1 the planetary gear consists of two housing parts 11ind 2 which are connected to one another. The drive shaft of the transmission 5 is supported in bearings 3, 4 and is designed as a toothed sleeve at the point where the sun pinion 6 engages. The sun pinion 6 has pins with reconditioned teeth on both sides of the rolling toothing and is taken along by the drive shaft 5 via the toothed coupling. The other side of the sun pinion 6 is supported within the bore of the bearing 7 in a toothed coupling sleeve 8 . The sun pinion 6 has a slight axial play and is axially limited in the toothed coupling sleeve 8 by an internal locking ring 9. The sun pinion 6 drives the planet gears 10, which rotate about the planet axis 12 via the bearing 11 and drive the planet carrier 13 via this. The planet gears 10 are supported in an internal toothed ring 14 which is elastically mounted on all sides and which transmits its torque to the housing 1, 2 via bolts 15 and elastic bushings 16. The planet web 13 is designed as a driven shaft and mounted in the bearings 17, 18.

Die F i g. 2 zeigt irfi, wesentlichen das gleiche wie die F i g. 1. Zum Unterschied ist aber die axiale Lagerung des Sonnehritzels anders ausgebildet. In den beiden Stirnflächen des Sonnenritzels sind in diesem Fall in Stahlbüchsen 19 eingepreßte elastische Gummiblöcke 20 eingebaut. Die axiale Fixierung erfolgt ohne Innensicherungsring gegenüber der Zahnkupplungsmuffe 8, die mittels Innensicherungsringen 21 und 22 mit dem Lager 7 im Planetenträger 13 fixiert ist. Im Planeienträger 13 ist ein zentraler Bolzen 23 eingesetzt.The F i g. FIG. 2 shows essentially the same as FIG . 1. In contrast to this, however, the axial mounting of the sun pinion is designed differently. In this case, elastic rubber blocks 20 pressed into steel sleeves 19 are built into the two end faces of the sun pinion. The axial fixation takes place without an internal locking ring opposite the toothed coupling sleeve 8, which is fixed to the bearing 7 in the planet carrier 13 by means of internal locking rings 21 and 22. A central bolt 23 is inserted in the plane support 13.

Die F i g. 2 zeigt die Lagerung des Sonnenritzels 6 mit axialer Elastizität durch in die Stirnflächen eingesetzte Druckfedern 24, 25. Auf der Seite des Sonnenritzels 6, wo die Relativbewegung zwischen dem Sonnenritzel 6 und dem Planetenträger 13 stattfindet, ist die Druckfeder 25 gegen Verdrehen gesichert und nimmt in sich einen Pilz 26 auf, der den Axialschub mit Punktberührung auf den Planetenträger abgibt.The F i g. 2, the bearing of the sun pinion 6 with the axial elasticity shows by inserted in the end faces of compression springs 24, 25. On the side of the sun pinion 6, where the relative movement between the sun gear 6 and the planet carrier takes place 13, the compression spring 25 is secured against rotation and takes in a mushroom 26 , which delivers the axial thrust with point contact on the planet carrier.

Die Wirkungsweise der Ausführung nach F i g. 1 ist so, daß der Antrieb über die Antriebswelle 5 erfolgt, die mittels der Lager 3 und 4 in dem Gehäuse 1 gelagert ist. Die dem Sonenritzel 6 zugewandte Seite der Antriebswelle 5 ist mit Innenverzahnung ausgebildet. In diese Innenverzahnung ist das Sonnenritzel 6 mit der einen Seite der Kupplungsverzahnung eingesetzt und übernimmt so das Drehmoment zur Weiterleitung auf die Planetenräder 10. Mit dem anderen Teil der Kupplungsverzahnung stützt sich das Sonnenritzel 6 über die Zahnkupplungsmuffe 8 und das Lager 7 in dem Planetenträger 13 ab.The mode of operation of the embodiment according to FIG. 1 is such that the drive takes place via the drive shaft 5 , which is mounted in the housing 1 by means of the bearings 3 and 4. The side of the drive shaft 5 facing the sonic pinion 6 is designed with internal teeth. The sun pinion 6 is inserted into this internal toothing with one side of the coupling toothing and thus takes over the torque for transmission to the planetary gears 10. With the other part of the coupling toothing, the sun pinion 6 is supported via the toothed coupling sleeve 8 and the bearing 7 in the planetary carrier 13 .

Die Zahnkupplungen, in denen das Sonnenritzel geführt wird, sind mit reichlichem Spiel versehen, so daß das Sonnenritzel 6 sich auf das Gleichgewicht der Kräfte mit den Planetenrädern 10 einstellen kann und der Lastausgleich gewährleistet ist. Der Innenzahnkranz 14 ist in bekannter Weise durch Federelemente 16 über Bolzen 15 in den Gehäuseteilen 1 und 2 nachgiebig befestigt. Der Innenzähnkranz 14 hat also die Möglichkeit, sich dem Kräftegleichgewicht der Planetenräder 10 anzupassen. über die Lager 11 und die Planetenachsen 12 wird die Drehbewegung auf den Planetenträger 13, der gleichzeitig der getriebene Teil ist, weitergeleitet. Der Planetenträger 13 stützt sich in den Lagern 17, 18 ab.The toothed clutches in which the sun pinion is guided are provided with ample play so that the sun pinion 6 can adjust to the balance of forces with the planetary gears 10 and load balancing is ensured. The inner ring gear 14 is resiliently fastened in a known manner by spring elements 16 via bolts 15 in the housing parts 1 and 2. The inner ring gear 14 thus has the possibility of adapting to the equilibrium of forces of the planetary gears 10. Via the bearings 11 and the planetary axles 12, the rotary movement is passed on to the planet carrier 13, which is also the driven part. The planet carrier 13 is supported in the bearings 17, 18 .

Die Wirkungsweise nach F i g. 2 ist im wesentlichen die gleiche wie in F i g. 1, nur hat das Sonnenritzel 6 in beiden Stirnseiten Gummifedern 20 eingesetzt, die sich gegen die Antriebswelle 5 und gegen einen eingepreßten Bolzen 23 im Planetenträger13 beim Auftreten axialer Stöße abstützen. Diese axialen Stöße können selbst bei Geradverzahnung von klei ' nsten Bearbeitungsungenauigkeiten herrühren und beeinträchtigen sonst den genauen Lauf bzw. die Lastverteilung. Die Gummifedern 20 führen das Sonnenritzel 6 nach überwindung der Ungleichförmigkeit in seine axiale Mittellage zurück. Um durch die Relativbewegung zwischen dem Planetenträger 13 und dem Sonnenritzel 6 die Gummifedern 20 zu schonen, ist im Planetenträger 13 ein Bolzen 23 eingesetzt, dessen Stirnfläche feinstbearbeitet ist, um die Stoßreibung zwischen der Gummifeder 20 und dem Bolzen 23 auf ein Minimum zu beschränken.The mode of operation according to FIG. 2 is essentially the same as in FIG. 1, only the sun pinion 6 has inserted rubber springs 20 in both end faces, which are supported against the drive shaft 5 and against a pressed-in bolt 23 in the planetary carrier 13 when axial shocks occur. These axial shocks can result even with straight teeth of small i 'Ns machining inaccuracies and otherwise interfere with the exact run or load balancing. The rubber springs 20 guide the sun pinion 6 back into its axial center position after the irregularity has been overcome. In order to protect the rubber springs 20 due to the relative movement between the planet carrier 13 and the sun pinion 6 , a bolt 23 is inserted in the planet carrier 13 , the end face of which is finely machined in order to limit the impact friction between the rubber spring 20 and the bolt 23 to a minimum.

Die F i g. 3 zeigt eine weitere Sonnenritzellagerung. Hierbei sind die Druckfedern 24, 25, die aus Ungleichförrnigkeiten des Laufens und der Verzahnung herrührende Stöße aufnehmen und das Sonnenritzel 6 in seine Mittellage zurückführen, aus Stahl. Da die Feder 25 sich gegen den mit anderer Drehzahl umlaufenden Planetenträger 13 abstützt, ist sie gegen Verdrehen in dem Sonnenritzel 6 gesichert. In die Anlauföffnung der Feder ist ein Pilz 26 mit balliger Oberfläche eingesetzt, um den Reibwiderstand durch punktförmige Anlage geringzuhalten.The F i g. 3 shows another sun pinion bearing. Here, the compression springs 24, 25, which absorb shocks resulting from irregularities in the running and the toothing and which guide the sun pinion 6 back into its central position, are made of steel. Since the spring 25 is supported against the planet carrier 13 rotating at a different speed, it is secured against rotation in the sun pinion 6 . A mushroom 26 with a spherical surface is inserted into the start-up opening of the spring in order to keep the frictional resistance low by means of punctiform contact.

Claims

, D a d u rch g e k cnn -zeichnet that the sun pinion (6), the first planetary gears with self-adjustment of the inner and outer central wheel, wherein the sun pinion receives its torque via a gear coupling both sides of the rolling tooth pins which: the claims are provided with external teeth, with which the sun pinion is suspended on the one hand in the toothed sleeve of the drive shaft (5) and on the other hand in a toothed coupling sleeve (8) located in the bore of a bearing (7) in the planet carrier (13) , and that both between the teeth of the toothed couplings (5, 6, 8) and the clearance required for self-adjustment is available between the axial contact surfaces.

2. Planetary gear according to claim 1, characterized in that springs (20, 24, 25) are arranged on both end faces of the pin of the sun pinion (6). 3. Planetary gear according to claim 1 and 2, characterized in that the contact surface between the springs (20, 25) and the contact surface on the planet carrier (13) is punctiform. 4. Planetary gear according to claim 1, 2 and 3, characterized in that both the two external toothing on the pin and the rolling toothing of the sun pinion (6) are designed as a continuous toothing with a pitch circle. Considered publications: German Patent Nos. 814 981, 897 500, 1038 362, 1085 738; German Auslegeschrift No. 1135 256. Earlier patents considered: German Patent No. 1127 163.