DE1550730A1

DE1550730A1 - Spur gear planetary gear

Info

Publication number: DE1550730A1
Application number: DE19661550730
Authority: DE
Inventors: Karl Grimpe
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1966-12-22
Filing date: 1966-12-22
Publication date: 1969-07-31
Also published as: DE1550730B2

Description

Stirnrad-Planetengetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnrad-Planetengetriebe mit Einfach-Schrägverzahnung, bei dem das innere Zentralrad mit dem das Drehmoment ein- oder ausleitenden Teil gelenkig verbunden und mit Mitteln zur Aufnahme von Axialkräften in mindestens einer Richtung versehen ist. Um eine gleichmäßige Lastverteilung über die vollen Zahnbreiten zu erzielen, erfordern Planetengetriebe mit Pfeilverzahnung einen relativ großen konstruktiven Aufwand. Dieser Aufwand macht sich beispielsweise in der Trennung der Zentralräder und deren kardanischer Aufhängung in Doppelzahnkupplungen, in der elastischen Anordnung der Hohlräder mittels federnder Elemente u. a. m. bemerkbar.Planetary spur gear The invention relates to a planetary spur gear with single helical gearing, in which the inner central gear with which the torque inward or outward part articulated and with means for receiving Axial forces is provided in at least one direction. An even load distribution To achieve over the full face widths, planetary gears with herringbone teeth are required a relatively large construction effort. This effort is worth it, for example in the separation of the central gears and their cardanic suspension in double tooth clutches, in the elastic arrangement of the ring gears by means of resilient elements, among others. m. noticeable.

Das Ergebnis derartigen Aufwandes sind technisch kompliziere und daher recht teuere Getriebe.The result of such effort is technically more complicated and therefore quite expensive gearboxes.

Wenigstens zur Verminderung dieses Aufwandes@und damit auch der IIerstellungs- und Anschaffungskosten3werden gern Stirnrad-Planetengetriebe mit Einfach-Schrägverzahnung verwendet: Es ist schon ein Stirnrad-Planetengetriebe mit Einfach-Schrägverzahnung vorgeschlagen worden, bei dem das äußere Zentralrad über ein dünnwandiges Verbindungsglied gehäusefest angeordnet und das Sonnenritzel einseitig im Gehäuse gelagert ist. Die Lagerung erfolgt dabei in Axial- und Radialrichtung mittels Gleitlager. Obwohl ein derartiges Getriebe gegenüber Getrieben mit Pfeilverzahnung bestimmte Vorzüge aufweist, ist es andererseits aber noch mit gewissen Mängeln und Nachteilen behaftet, von denen hier nur die Lastverteilung auf die einzelnen Leistungsstränge sowie über die Zahnbreiten, die Baulänge sowie der Wirkungsgrad erwähnt sein sollen: Für die optimale Leistungsverteilung auf die einzelnen Leistungsstränge sowie auf die Zahnbreiten ist vor allem die freie Einstellbarkeit der Sonnenräder von Belang. Der echte Freiheitsgrad kann dabei weder durch große-Genauigkeit bei der Herstellung der Verzahnung, der Planetenlagerung, noch der Lagerstelle für die Sonne ersetzt werden. Wie vorgenommene Messungen ergeben haben, führt das Ritzel Ausgleichsbewegungen in allen Ebenen aus, die einerseits von Zahn- und Lagerfehlern und andererseits von der Flexibilität des Hohlrades abhängen. Es liegt daher auf der Hand, daß die Freiheit für diese Ausgleichsbewegungen gerade bei einem einseitig gelagerten Ritzel nicht gegeben ist.At least to reduce this effort @ and thus also the creation and acquisition costs3 are often spur planetary gears with single helical gearing used: It is already a spur planetary gear with single helical gearing has been proposed in which the outer central wheel via a thin-walled connecting member arranged fixed to the housing and the sun pinion is mounted on one side in the housing. the Storage takes place in the axial and radial directions by means of plain bearings. Even though Such a transmission has certain advantages over transmissions with herringbone teeth has, on the other hand, it still has certain shortcomings and disadvantages, of which here only the load distribution on the individual power lines as well as over the face widths, the overall length and the efficiency should be mentioned: For the optimal power distribution on the individual power strands as well as on the tooth widths the free adjustability of the sun gears is particularly important. The real degree of freedom can neither by great accuracy in the manufacture of the toothing, the Planetary bearing, nor the bearing point for the sun to be replaced. As made Measurements have shown, the pinion performs compensatory movements in all planes, on the one hand from tooth and bearing defects and on the other hand from flexibility of the ring gear. It is therefore obvious that freedom for this Compensatory movements are not given, especially with a pinion mounted on one side is.

Naheliegend und einleuchtend zugleich ist auch, daß die Baulänge durch die Lagerung und durch die besonders aufgesetzte Zahnkupplungsnabe beträchtlich vergrößert wird.Obvious and at the same time illuminating is that the overall length goes through the storage and due to the specially attached gear coupling hub is enlarged.

Im Zusammenhang mit dem Wirkungsgrad ist festzustellen, daß das Sonnenritzel neben der notwendigen Axiallagerung auch eine solche in Radialrichtung erfordert. Obwohl das Lager in der letztgenannten Richtung nur mit einem Eigengewiehtsanteil der Sonne und der Zahnkupplungsnabe belastet ist, ist die Verlustleistung des Lagers, vor allem im Turbo-Drehzahlbereich, beträchtlich groß. Bekanntlich ist die Leistungsaufnahme bei den gegebenen Bedingungen unabhängig von der Belastung. Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein einfach-schrägverzahntes Stirnrad-Planetengetriebe zu schaffen, bei dem die von dem vorgeschlagenen Getriebe her bekannten Mängel und Nachteile weitgehend vermieden werden. Die Erfindung geht dabei@von dem Gedanken aus, das innere Zentralrad mit den das Drehmoment ein- oder ausleitenden Teilen gelenkig oder elastisch zu verbinden und den freien Axialschub des inneren, schwimmenden Zentralrades' innerhalb der das Drehmoment übertragenden gelenkigen bzw. elastischen Verbindung frei einstellbar aufzunehmen, so daß zusätzlicher Bauraum nicht erforderlich ist. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe im wesentlichen durch ein biegefähiges Glied gelöst, das mit seinem einen Ende an der langsam drehenden Getriebeseite am feststehenden oder auch umlaufenden Körper, vorzugsweise eines Planetenträgers;-fest eingespannt und mit seinem anderen Ende durch ein hohl ausgebildetes Sonnenritzel hindurchgeführt ist, das sich am Biegeglied axial abstützt, ;:obei in diesem Glied zugleich Mittel vorgesehen sind, die die Ölzufuhr zur Gleitstelle bewirken. In einer bevorzugten Ausführung ist das-Biegeglied an seinem durch das Sonnenritzel hindurchgeführten Ende flanschartig zur Aufnahme eines Axialgleitlagers erweitert, auf das sich das ebenso ausgebildete Sonnenritzel abstützt. In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform erfolgt die Befestigung des Biegegliedes am Planetenträger durch einen geteilten Deckel, der an seinem dem Planetenträger abgekehrten Ende mit einer Hilfsgleitfläche versehen ist. Für eine andere Ausführung mit einem Axiallager für zwei Kraftrichtungen sieht die vorgeschlagene Erfindung vor, daß das Sonnenritzel über den Flansch des Biegegliedes hinweg ;reift und eine Seheibe aufnimmt. - die die zweite Lagerstelle bildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Biegeglied an seinem durch das Sonnenritzel hindurchgeführten Ende mit einer Kugel bzw. mit einem Kugelabschnitt versehen, die (der) von der in Radialrichtung geteilten Lagerscheibe kalottenartig umgriffen wird, wobei die Kugel bzw. der Kugelabschnitt mit einem Stift versehen ist, der mit Spiel in eine Nut der Lagerscheibe eingreift.' Zur Abrundung und Vervollkommnung_der einzelnen Ausführungsformen ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Länge des .Biegegliedes ein Vielfaches, vorzugsweise das Zehn- bis Fünfzehnfache, von seinem Durchmesser beträgt@und als Rohr ausgebildet sein kann, dessen Bohrung gleichzeitig @ zur ölzufuhr an die aleitstelle dient.In connection with the efficiency it should be noted that the sun pinion In addition to the necessary axial bearing, it also requires such a bearing in the radial direction. Although the camp in the latter direction only has a share of its own weight the sun and the gear coupling hub is the power loss of the bearing, especially in the turbo speed range, considerably large. As is well known, the power consumption regardless of the load under the given conditions. In contrast The invention has set itself the task of a single helical spur planetary gear to create, in which the shortcomings known from the proposed transmission and Disadvantages are largely avoided. The invention is based on the idea off, the inner central wheel with the parts that introduce or exit the torque articulated or elastic to connect and the free axial thrust of the inner, floating Zentralrades' within the articulated or elastic transmitting the torque Connection freely adjustable, so that additional installation space is not required is. According to the invention, this object is essentially achieved by a flexible Member released, one end of which is on the slowly rotating gearbox side fixed or rotating body, preferably a planet carrier; fixed clamped and at its other end by a hollow sun pinion is passed through, which is supported axially on the bending member;: obei in this member at the same time means are provided which effect the supply of oil to the sliding point. In a The preferred embodiment is the flexible member on its guided through the sun pinion End extended like a flange to accommodate an axial plain bearing on which the also trained sun pinion is supported. In a further development of this embodiment the flexible link is attached to the planet carrier by a split one Cover, the end facing away from the planet carrier with an auxiliary sliding surface is provided. For another version with a thrust bearing for two directions of force the proposed invention provides that the sun pinion on the flange of the Bending link away; ripens and takes up a disk. - the second depository forms. According to a further embodiment of the invention that is Bending member with a ball at its end passed through the sun pinion or provided with a spherical section which is divided by the radial direction Bearing disk is encompassed like a spherical cap, the ball or the ball section is provided with a pin which engages with play in a groove in the bearing disc. ' To round off and perfect the individual embodiments is according to the invention provided that the length of the .bending member is a multiple, preferably ten up to fifteen times its diameter is @ and designed as a tube can, whose bore serves at the same time @ to supply oil to the discharge point.

Die vorgeschlagene Erfindung hat betnächtliche und daher, nicht zu tibersehende)Vorteile im defolge:-) Zunächst einmal kann gänzlich auf die radiale, einseitige Legerung des inneren Zentralrades verzichtet und die Führung des Ritzels der Planetenverzahnung überlassen werden, wobei die Anordnung der das Drehmoment übertragenden, kardanisch nachgiebigen Mittel, beispJ.elsweise der Zahnkupplungen, wie bisher erfolgen kann.The proposed invention has nightly, and therefore, not to overlooked) advantages as a result :-) First of all, the radial, One-sided placement of the inner central wheel and the guidance of the pinion dispensed with the planetary gearing can be left, the arrangement of the torque transferring, cardanically compliant means, for example the gear couplings, can be done as before.

Der Axialschub wird von einen sich selbst einstellenden Axialgleitlager aufgenommen, das entweder fest am Biegeglied angeordnet oder mit diesem eine Einheit bildet. (Das Biegeglied ist dabei mit eeinem dein Gleitlager abgekehrten Ende an der langsam drehenden Seite eines feststehenden oder auch umlaufenden Plaretenträger eingespannt. Die Be- . festigung am Planetenträger erfolgt sinnvoll durch einen geteilt ausgeführten Deckel, der zugleich an seinem dem Planetenträger abgekehrten Ende mit einer Hilfsgleitfläche versehen sein kann. . ' Die Vorteile de" @rgs.l wg.@@u°@ i,dung 1,7i->AZen o2.012 dem auch dahingehend au o a da g d`'d o Msse dor Teilte wesentlich und eins besser' .` %?s's`@ lichkeit für das iinzre@t@@,l,°ac ghfe@ @@`l@d,@ die Wiederum zu einer besseren- mid günstigeren sG?sti@t"@@lti'.@fl!@4F?g über die Zahnbreite``N@@ @`@3g' führt. Die vorgeschlagonox;'indag Ehrt d"TrUber hinaus zur Voz,- küvz.g dar -Baulänge, was fUr viele Znwendu.sfU e l Q n i ali.fß nur wUnschenswert, sondern- auch zwingend notviendä g ist, oo wiezfu einer recht be@rtach-tli'ü'hen Verbesserung dos W'irli 5goea. grades und "damit.ett2@@ te'h zu ainer spürbaren Verringetr"ung der ersatel luttgsƒ und Anschaffungskastone Die vorgeschlagene Erfindung ist in der Zeichnung an woh- reren Ausf Uhrungsbeä sielen dar geste" lt ß Dabei zeigt Fig. 1. einen axialen Teilschnitt durch ein @trnra:d®14@@en@ getariebe mit-Einfaoh®Schrägverzahnung, Fig. 2 einen. ebensolchen Toi lschnitt unter Fortlassen von Teilen, die zum Verständnis der Erfindung nicht we- sentlich sind, Fig 4 3 den teilweisen A@,iei schni%`'% durch die Befestigung, des Biegegliedes im Planetenträger, Fig o 4 einen weiteren AnialmTeilschnitt durch ein Axial- . lagen für zwei Kraftrichtgen, und schließlich Fig. 5 einen axialen. Te-ilsoluai%t, in. welchem das Biege- glied mit einem Kugelkopf oder dgle versehen ist. In Fig. 1 ist das biegefUhige Glied 1. mit seinem Ende 2a in dem gesteilt ausgeführten Deckel 2 angeordnet, der selno2;#=, seits fest mit dein Planütenträger 3 verbunden ist. An. dor dem Planetenträger 3 abgekehrten Stirnseite des Deckel befindet sich zugleich die Hi 1-f sgl eitfl.che 2a. Durch dao hohl ausgebildete So.enritzel 4d Ist das Blegegl iad 1 geführt, das mit einer angeschmiedeten ®der aufgesetzten Scheibe 1.b 7ersehc'tt ist, die das Gleitlager 5 aufnimmt oder Teil t-,.3"selxr@n Ist. Das Sonnenritael 4 stUtzt sich mit seinem f1 anschartig ausgebildeten Ende 4a an der Scheibe lb des BivgegIledel l' ab.. Die ölzufUhrung erfolgt von außen Ixen in :feilxie-rit#a g durch das Getriebe und gelangt dann durch die Im Biegeglie=d. 1 vorgesehene Bohrung 1o zum Gleitleger.5. Es hat sich als -wckmz£ßig erwiesen, da$ dIe Länge den Biegegliedes 1, el,-f Vielfaches, vorzugsweise das Zehn- bin 1.nfzehnfäche, vor, seinem Durchmesser d beträgt.The axial thrust is absorbed by a self-adjusting axial sliding bearing that is either fixed to the flexible member or forms a unit with it. (The flexible member is clamped with an end facing away from the plain bearing on the slowly rotating side of a stationary or rotating planetary carrier. The attachment to the planetary carrier is sensible by means of a divided cover, which also has an auxiliary sliding surface at its end facing away from the planetary carrier can be provided. 'The advantages of de " @ rgs.l wg. @@ u ° @ i, dung 1,7i-> AZen o2.012 also in this regard au oa da gd`'do Msse dor Shared much and one better '.`%? S's` @ opportunity for the iinzre @ t @@, l, ° ac ghfe @ @@ `l @ d, @ die Again to a better and cheaper sG? Sti @ t "@@ lti '. @ Fl! @ 4F? G over the face width 'N @@ @' @ 3g '. The proposed; 'indag honors d "TrUber beyond the Voz, küvz.g dar construction length, which for many Z n wend u .sfU el Q n i ali.fß only desirable, but also absolutely necessary, oo wiezf u a quite be @ rtach-tl i 'ü'hen improvement dos W'irli 5goea. grades and "thus.ett2 @@ te'h to a noticeable reduction" the ersatel luttgsƒ and acquisition box The proposed invention is shown in the drawing at reren exemplary Uhrungsbeä fell gesture represents "ß lt This shows Fig. 1. an axial partial section through a @trnra: d®14 @@ en @ gear units with-Einfaoh® helical gearing, Fig. 2 a. similar toilet cut with omission of Parts that are not necessary to understand the invention are sentlich, Fig 4 3 the partial A @, iei cut% `` '% through the attachment, of the flexible link in the planet carrier, Fig. 4 shows a further partial section through an axial . lay for two power lines, and finally Fig. 5 shows an axial. Te-ilsoluai% t, in which the bending link is provided with a ball head or dgle . In Fig. 1, the flexible member is 1. with its end 2a in the steeply designed cover 2, the selno2; # =, on the other hand is firmly connected to your planute carrier 3. At. dor the face of the cover facing away from the planet carrier 3 is also the Hi 1-f sgl eitfl.che 2a. By dao hollow pinion 4d Is the Blegegl iad 1 out, the one with a forged-on ®der Disc 1.b 7ersehc'tt, which receives the plain bearing 5 or part t -,. 3 "selxr @ n ist. The sun ritael 4 is supported with its f1-shaped end 4a on the disc lb of the pivoted counter l '. The oil is supplied from the outside in: feilxie-rit # ag through the gear unit and then reaches the sliding layer through the hole 1o provided in the bending element Bending member 1, el, -f multiple, preferably the ten- bin 1.nfzehnfläse, before, its diameter is d.

In Fig. 2 1a t Im @' -Inzip das gleiche Getriebe ,wla in Fig. 1 darzes'el1 =uxd mit den dort verwendeten Bezugszeichen ver- sehen; die Bohrung. d 1m Blegeglied 1 ist fortgelassen. Ba ist hier das Verhalten des Biegegliedeslmit seinem Gleitlager sow-le das des Sdnnenritzeis 4 dargestellt. Bei Schrägstellung des Ritzels 4, beispielsweise hervorgerufen durch Verzahntw-gefeiler,@erde bei starrer Befestigung des Axialgleitlagers 5 ein V erkanten der Planfläeheh erfolgen. Nach der Erfindung jedo-h wird ein Verkanten oder dgl. durch die elastische bz;x. nachgiebige Anordnung des Biegegliedes vermieden,. weil sich dieses nach dem Ri'@zeä 4 ausrichtet. Das Zen@:ralrad is'ö in. beiden Figuren mit 6 bezeichnet.In Fig. 1a 2 t In @ '-Inzip the same transmission, the SSC in Figure 1 darzes'el1 = see UXD comparable with the used therein reference numerals. the hole. d 1m bracket 1 is omitted. The behavior of the flexible member with its slide bearing and that of the thin crack 4 is shown here. If the pinion 4 is inclined, for example caused by toothed filing, grounding and rigid fastening of the axial sliding bearing 5, the planar surface will cant. According to the invention, however, tilting or the like is prevented by the elastic bz; x. compliant arrangement of the flexible member avoided. because this aligns with the Ri '@ zeä 4. The Zen @: ralrad is'ö denoted by 6 in both figures.

Auch :1 - A den Figuren 3, 4 und 5 sind die- Einzelteile, soweit sie m.t den-an der Figuren 1 und 2 dberein@timmen, mit den gleichen Be=ugsze12hen versehen.Also: 1 - A in FIGS. 3, 4 and 5, the individual parts, insofar as they correspond to the ones in FIGS. 1 and 2, are provided with the same references.

In .Figur 3 ist ers-f chtlieh, daß das Biegeglied 1 ohne Abstätzung durch den Deckel 2 direkt an bzw. im Planetenträger 3 befestigt ist.In .Figur 3 it is apparent that the flexible member 1 without offset is attached directly to or in the planet carrier 3 by the cover 2.

Gemäß rig, 4 ist die Axiallagerstelle 5 im Sonnenritzel # dadurch erweitert, daß dieses Biber den Flansch 1b des Biegegliedes 1 hinweggreift und eine Seheibe 7 aufnimmt, die eile zwelteo "ni t 5a bezeice@v- Lageräten o bildet, wodurch Allaser für zwei. entgegengesetzte Kraftrichtungen ntsteht. Die Ocheibe 7 ist durch den Federring oder dglo n axialer J-:etg gesichert. Das Öl gel angt auf die ,gleiche Weise wie in. Fig. 1 durch das Blegeglied 19 von der g a aus gelangt das Öl über die uerbchrunng Id en. .e leitlagerstellen 5 bzwo 5a-. oh ige 5 Ist das Biegeglied 2 ebenfalls ohne Abstützung durch den geteilten Decke. 2 direkt am bzwm Im laneten- '"rer .3 bei'estigt e D&16 'dem Planstenträger , ontgegenger -atz:te , durch' das -o#4ienri tze - 4 h", I ndchgel rte Ende. das Biegegliedes 1 ist mit einer Kugel 9 bzw. mit einem X'Wge1- versehen. Die Kugel wird von der :Um. Radialrich- ggeteilten Scheibe 109 10a bei 10h kalottenartig Der Jin der Kugel befestigte Stift 1-1 greift dabei mit Spiel in die Nut 10a der zweiteiligen Lagerscheibe 10".10a ein. Mehrere umfangsverteilt angeordnete Nieten 12 haltern die beider ^cheihenhälften 2-0, 10a zusammen. According to rig, 4, the axial bearing point 5 in the sun pinion # is expanded in that this beaver engages over the flange 1b of the flexible member 1 and receives a Seheibe 7, which eile zwelteo "ni t 5a bezeice @ v- storages o forms, whereby Allaser for two. opposite directions of force nt is. The Ocheibe 7 is through the spring ring or dglo n axial J-: etg secured. The oil is applied to the , same way as in. Fig. 1 by the bracket 1 9 of the ga from the oil reaches the overflow Id en. .e central bearing points 5 or 5a-. oh ige 5 Is the flexible link 2 also without support through the split ceiling. 2 directly on or in the laneten- '"rer .3 attached e D &16' to the plan carrier, ontgegenger -atz: te, through 'das -o # 4ienri tze - 4 h ", I ndchgel rte end. the flexible member 1 is with a ball 9 or with an X'Wge1- v e r see. The ball w i r d from the : Um. R adialrich- Divided disk 109 10a at 10h like a dome The jin of the ball attached pin 1-1 engages while with play in the groove 10a of the two-part bearing washer 10 ".10a. Several rivets 12 hold the two halves of the row 2-0, 10a together.

Claims

Claims spur gear planetary transmission with Einfacll helical gear, wherein said inner gear with the turn, the torque or diverting part hingedly connected and is provided with means for receiving axial forces in at least one direction, characterized by a bending-enabled element (1) with its one end (1a) on the slowly rotating gear side on the stationary or rotating body. by, preferably planetary carrier (;), firmly clamped and passed at its other end through a hollow sun pinion (4) which is axially supported on the flexible member (1), in this member at the same time means (d) are provided that the Bring oil to the sliding point (5 or 5a).

2. Spur gear planetary gear according to claim 1, characterized in that the flexible member (1) at its through the sun pinion (4) passed through the end flange-like (1b) for receiving a Axial sliding bearing (5) is expanded, on which the sun pinion, which is also designed (4a) (4) is supported.

Spur gear planetary gear according to claim 1 and 2, characterized in that that the attachment of the flexible member (1) on the planet carrier () by a split Cover (2) takes place at its end facing away from the planet carrier () with a Auxiliary sliding surface (2a) is provided.

4. Spur gear planetary gear according to claim 1 with a thrust bearing for two directions of force, characterized in that that the sun pinion (4) engages over the flange (1b) of the flexible member (1) and a disk (7) receives which forms the second bearing point (5a).

5. Spur gear planetary gear according to claim 1, characterized in that the flexible member (1) at its through the sun pinion (4) passed through the end with a ball (9) or with a spherical segment is provided, which is dome-like from the bearing washer (10, 10a) divided in the radial direction (10b) is gripped, the ball (9) or the ball section with a pin (11) is provided, which engages with play in a groove (10c) of the bearing washer (10, 10a).

6. spur planetary gear according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the flexible member (1) is a multiple, preferably ten to fifteen times, of its diameter (d).