DE1650923A1

DE1650923A1 - Planetenradgetriebe

Info

Publication number: DE1650923A1
Application number: DE19671650923
Authority: DE
Inventors: Siegfried Winkelmann; August Winter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1967-08-11
Filing date: 1967-08-11
Publication date: 1970-12-03
Also published as: FR1576130A; GB1232244A

Description

zahhradfabrie: friedrichshapeit 1650923

Aktiengesellschaft
Iriedrichshafen

Plane tenradgetrlebe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Planetenradgetriebe, das aus einem oder mehreren Radsätzen gebildet ist, wobei der Antrieb jeweils über das Sonnenrad und der Abtrieb von dem die Planetenträger tragenden Steg erfolgt, und betrifft Λ Maßnahmen, mittels denen auf einfache Weise derartige Getriebe in jeweils unterschiedlicher Ausgestaltung geschaffen werden können.

Ein- und mehrstufige Planetenradgetriebe der vorgenannten Art sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt geworden. Biese oftmals sehr aufwendigen Übersetzungsgetriebe sind jedoch jeweils einer bestimmten Antriebsanlage zugeordnet und entsprechend ausgelegt, so daß sie nur für den vorgesehenen Verwendungszweck einsetzbar sind* Bei einer erforderlichen Änderung der Übersetzungsstufe, der Anschlußteile od. dgl«, ist somit stets ein andersartig ausgebildetes Getriebe notwendig. -

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Planetenradgetriebe, das aus einem oder mehreren Radsätzen gebildet igt, wobei der Antrieb jeweils übetf das Sonnenrad und der

Abtrieb von dem die Planetenträger tragenden Steg erfolgt, 2SU schaffen, bei dem wahlweise ein beliebiger Zusammenbau einzelner aufeinander abgestimmter Radsätze auf einfache Weise ohne größeren Bauaufwand, und ohne daß konstruktive Veränderungen erforderlich sind, möglich ist, so daß eine vielseitige Verwendbarkeit eines derartigen Getriebes gegeben ist.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die Kombination folgender Merkmale erreicht?

a) die einzelnen Radsätze eines mehrstufigen Getriebes bestehen aus jeweils gleichen Bauteilen gleicher oder unterschiedlicher Baugröße mit einander zugeordneten und ineinander gelagerten Anschlußteilen,

b) das Gehäuse des Getriebes ist aus mehreren, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten, den einzelnen Radsätzen zugeordneten und ineinander zentrisch gelagerten Gehäueeteilen, aus Yerbindungsbauteilen sowie aus jeweils einem flansch vzw. zur !lagerung der Antriebs- und Abtriebswelle des Getriebes flüssigkeitsdicht zusammengesetzt*

c) An- und Abtriebswelle sowie die Sonnenräder der einzelnen Radsätze sind fluchtend hintereinander angeordnet und

d) je ein Bauteil eines Radsatzes ist in den beiden anderen Bauteilen schwimmend gelagert*

Besonders zweckmäßig ist es dabei, in der ersten Stufe des Getriebes die Planetenrttder in den Sonnenrad und dem

Hohlrad und in jeder weiteren Stufe jeweils das Sonnenrad in den Planetenrädern schwimmend zu lagern.

Bei einem mehrstufigen Getriebe kann, um gegen evtl. Verspannen vorzubeugen, ferner in vorteilhafter Weise der Planetenradträger eines Radsatzes und das Sonnenrad des nachfolgenden Radsatzes durch ein elastisches Verbindungsglied in Form einer in beide Seile eingearbeiteten Kurzverzahnung, ein flexibles Zwischenstück od. dgl. miteinander gelenkig verbunden werden.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es außerdem angebracht, die Verzahnung des Hohlrades eines Radsatzes in das diesem zugeordnete Gehäuseteil einzuarbeiten und den

-rad-Planetonträger eines oder mehrerer Radsätze aus einem Stück herzustellen und zur Lagerung der ELa&etsnräder in dem Planetenradträger geführte Bolzen Torzusehen, auf denen die Planetenräder mittels Wälzlager, vsw. mittels vollrolliger Nadellager, gelagert sind.

Bei einem mehrstufigen Getriebe ist es des weiteren zweckmäßig, den Planetenradträger des zweiten und jedes folgenden Radsatzes ein- oder bädseitig des zugeordneten Sonnen-und/oder Hohlrades in dem Getriebegehäuse vzw. mittels Wälzlager drehbar zu lagern.

Um das vorschlagsgemäße Planetenradgetriebe vielseitig ohne große Änderungen verwenden zu können, sollte ferner das Abtriebsteil des Getriebes mit dem Planetenradträger

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dee zugeordneten Radsatzes lösbar und drehfest verbunden und In dem Getriebegehäuse drehbar gelagert sein.

Vorteilhaft ist es außerdem, dem Planetenradgetrlebe ein als Stirn- und/oder Kegelradgetriebe ausgebildetes... Torschaltgetriebe zuzuordnen und mit einer vzw. als Reibungsbremse ausgebildeten Feststell- und/oder Betriebsbremse zu versehen.

Auch kann zur Schaffung einer kompakten Antriebsanlage zweckmäßigerweise das Getriebe mit einer νzw. als hydrostatischer Motor oder als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmaschine zu einer Baueinheit vereinigt sein.

Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Planetenradgetriebe zeichnet sich nicht nur durch einen einfachen Aufbau, sondern vor allem durch eine äußerst vielseitige Verwendbarkeit aus. Bei Verwirklichung der vorgeschlagenen Haßnahmen ist es nämlich möglich, auf einfache Weise mehrere Radsätze gleicher oder unterschiedlicher Baugröße hintereinander anzuordnen, so daß nahezu jede erforderliche gängige Getriebeübersetzung erreicht werden kann. Dazu können ohne Schwierigkeiten Radsätze verwendet werden, die nach einer vorbestimmten Reihe abgestuft sind und auf Lager gehalten und je nach dem gegebenen Verwendungszweck in kurzer Zeit zusammengesetzt werden· Somit 1st eine große Wirtschaftlichkeit, insbesondere in bezug auf die Herstellung der einzelnen feile, da diese in großen Stückzahlen gefertigt werden können, gegeben.

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Da die Gesamtübersetzung eines Getriebes gleich ist dem Produkt der Übersetzungen der einzelnen Radsätze, iHt es ohne Schwierigkeiten möglich, die Jeweils not- ' wendigen Radsätze zu ermitteln und diese nach dem Baukastenprinzip zusammenzusetzen. Außerdem ist es auf diese' Weise möglich, Getriebe mit großen Gesamtübersetzungen, die sich besonders für schnellaufende hydrostatische Motoren zum jeweils selbständigen Antrieb von Hilfsaggregaten eines !Fahrzeuges eignen, zu schaffen.

Weitere Einzelheiten des Planetenradgetriebes gemäß der Erfindung sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Hierbei zeigt jeweils im Axialschnitt:

Pig. 1 ein einstufiges Planetenradgetriebe und Fig. 2 ein dreistufiges Planetenradgetriebe.

Das in Pig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete einstufige Planetenradgetriebe besteht aus einem Sonnenrad 4» einem Hohlrad 5 und den mit diesen in Eingriff stehenden Planetenrädern 6, die durch den Planetenradträger 7 gehalten werden. Zum Antrieb des Planetenradgetriebes 1 dient ein Motor 2, dessen Abtriebswelle 3 mit dem Sonnenrad 4 schwimmend verbunden ist, während der Abtrieb über eine Welle 10 erfolgt,

q, auf der ein mit dem Planetenradträger 7 mittels eines Kerb-

oo stiftes 9 fest verbundener flansch 8 drehfest gelagert ist.

•°· Das Gehäuse 11 das Planetenradgetj?i©!>©3 1 ist aus

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Zwischenstück 12, wobei diese durch Schrauben 15 zusammengehalten werden. Um den Zusammenbau zu erleichtern, sind die Planschteile 13 und 14 mit Ansätzen 16 und 1? ausgestattet, mittels denen auf einfache Weise eine zentrische Lage des Zwischenstückes 12, das außerdem als Hohlrad 5 ausgebildet ist, bewerkstelligt wird«

Die Planetenräder 6 sind mittels Wälzlager 19 auf Bolzen 18 gelagert, die in dem Planetenradträger 7 eingesetzt sind. Außerdem sind zur. Lagerung der Welle 3 des Motors 2 in dem Gehäuse 11 Wälzlager 21 vorgesehen. Zur Abstützung des Planetenradträgers 7 und damit auch des Flansches 8 dient ferner noch ein Wälzlager 22. Mittels einer Dichtung 23 wird das mit Schmiermittel angefüllte Gehäuse 11 flüssigkeitsdicht abgeschlossen.

Bei einem Antrieb des Planetenradgetriebes 1 wird dessen Sonnenrad 4 durch die Welle 3 des Motors 2 angetrieben und die Abtriebsdrehzahl der Welle 10 wird von dem Planetenradträger 7_f da das Hohlrad 5 fest mit dem Gehäuse 11 verbunden ist, abgenommen. Um die Übersetzung des Getriebes" 1 zu verändern, ist es somit lediglich erforderlich, das Sonnenrad 4 und die Planetenräder 6 sowie den Planetenradträger 7 gegen Bauteile mit einer anderen Übersetzungsstüfe auszutauschen»

Das in Fig. 2 dargestellte Planetenradgetriebe 31 ist aus drei Radsätzen I, II und IZI zusammengesetzt, mittels denen eine erhebliche Reduzierung der Drehzahl der

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Welle 33 eines Antriebsmotors 32 ermöglicht wird. Außerdem ist dem Getriebe 31 ein aus den Kegelrädern 35 und 36 gebildeter Eegeltrieb vorgeschaltet, wobei das Kegelrad 35 über eine Hohlwelle 34 mit der Motorwelle 33 drehfest verbunden ist, während das Kegelrad 36 auf einer Welle 37 gelagert ist, die über eine Zwischenwelle 41 mit dem Sonnenrad 42 des Radsatzes I in Verbindung steht. Durch ein Planschstück 38, in dem die Hohlwelle 34 mittels Wälzlager gehalten wird, sowie einer zwischen diesen eingesetzte Dichtung 40 wird die Antriebsseite des Planetenradgetriebes flüssigkeitedicht abgedichtet.

In das Hohlrad 43 des Radsatzes I greifen bei dem dargestellten Durchführungsbeispiel Planetenräder 44 ein, die mittels Wälzlager 47 auf in dem Planetenradträger 45 gehaltene Bolzen 46 drehbar gelagert Bind und die eich in dem ortsfesten Hohlrad 43 abstützen. Der Planetenradträger 45 des Radsatzes I, der hierbei schwimmend zwischen dem Sonnenrad 42 und dem Hohlrad 43 gelagert ist, um Verspätungen auf einfache Weise ausgleichen zu können, steht über eine Versahnung 74 mit dem schwimmend angeordneten Sonnenrad 48 des Radsatzes II in Verbindung, in das ebenfalls auf Bolzen 52 mittels Wälzlager 53 drehbar in dem Planetenradträger 51 gelagerte und sich am Hohlrad 49 abstützende Planetenräder 50 eingreifen.

Der Antrieb des Radsatzes III erfolgt wiederum über dessen Sonnenrad 54, das über elastische Glieder 75 mit dem Planetenradträger 51 des Radsatzes II in Verbindung steht. Von dem schwimmend gelagerten Sonnenrad 54 wird die

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Antriebsleistung auf Planetenräder 56 übertragen, die sich auf dem ortsfesten Hohlrad 55 abstützen und drehbar auf den in dem Planetenradträger 51 gehaltenen Bolzen 58 mittels Wälzlager 59 gelagert Bind. Ober Kerbst if te 61 ist der PIanetenradträger 57 mit dem Abtriebsflansch 60 des Getriebes verbunden, so daß die Abtriebsdreheehl unmittelbar von dem Radsatz III abgenommen wird.

Das Gehäuse 79 des Planetenradgetriebes nach Pig. 2 besteht aus mehreren, den einzelnen Radsätzen zugeordneten !eilen, und zwar ist es aus den Gehäuseteilen 62, 63, 64 und 65» zwischen denen Zwischenstücke 76, 77 und 78 eingesetzt sind, sowie einem Gehäusedeokel 66 zusammengesetzt. Die Verzahnungen der Hohlrider 43» 49 und 55 Bind hierbei ebenfalls, um Bauraum einzusparen, unmittelbar in die Zwischenstücke 76, 77 und 78 eingearbeitet.

Zur Lagerung der einzelnen Bauteile des Getriebes 31 und zu dessen flüssigkeitsdichten Verschluss Bind Wälzlager und Dichtungen vorgesehen. Mittels je eines Kegelrollenlager 67 und 68 let das Kegelrad 56 in dem Gehäusedeckel 66 und die Zwischenwelle 41 in dem Gehäuseteil 62 gelagert, während der Planetenradträger 51 dee 2. Radsatzes mittels eines Kugellagere 69 in dem Gehäuseteil 63 und der Planetenradträger 57 dee 3. Radsatzes mittels eines Lagere 70 in dem Gehäuseteil 64 abgestützt let. Außerdem let zur Lagerung des Abtriebsflansches 60 in dem Gehäuseteil 65 ein mit 71 bezeichnetes Lager vorgesehen. Durch die Dichtungen 72 und 73 wird das Getriebegehäuse 79 flüssigkeitsdicht abgeschlossen.

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In dem in Pig. 2 dargestellten 3-stufig ausgebildeten Plane tenradge tr lebe 31 wird somit der Abtriebsflansch 60 mit* einer Drehzahl angetrieben, die durch die Übersetzung der Segelräder 35 und 36 sowie den Übersetzungen der Radsätze I, II und III bestimmt ist. Durch Auswechseln eines oder mehreren dieser Getriebeglieder ist es daher auf einfache Weise möglich, die Gesamtübersetzung des Planetenradgetriebes 31 zu ändern und den jeweiligen Erfordernisse]! anzupassen.

Außerdem ist, um beispielsweise ein mit einem derartigen Getriebe versehenes Fahrzeug abbremsen zu können, das Getriebe 31 mit einer Feststellbremse 81, die auch als Betriebsbremse ausgebildet sein kann, ausgestattet. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 37 in einer Terzahnung 82 eine Bremstrommel 83 drehfest angebracht» an deren Bremsflächen 84 im Bedarfsfall die Bremsbacken 85 angedrückt werden können. Über einen Hebel 86 können nämlich hierbei die Bremsnooken 87 derart verstellt werden, daß die auf dem Bolzen 88 gelagerten Bremsbacken nach außen gedrückt werden. Durch einen Gehäuse» deckel 89 wird die organisch mit d«m Getriebe 81 verbundene Bremse 81 ebenfalls flüssigkeitedioht abgeschlossen·

Akte 4797

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Claims

Patentansprüche :

1.) Planetenradgetriebe, das aus einem oder mehreren Radsätzen gebildet ist, wobei der Antrieb jeweils über das Sonnenrad und der Abtrieb von dem die Planetenträger tragenden Steg erfolgt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) die einzelnen Radsätze (I, II, III) eines mehrstufigen Getriebes (31) bestehen aus jeweils gleichen Bauteilen (42,48,54 bzw. 43,49,55 bzw. 44,50,56) gleicher oder unterschiedlicher Baugröße mit einander zugeordneten und ineinander gelagerten Anschlußteilen,

b) das Gehäuse (79) des Getriebes (31) ist aus mehreren, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten, den einzelnen Radsätzen (I,II, III) zugeordneten und ineinander zentrisch gelagerten Gehäuseteilen (76,77,78), aus Terbindungsbauteilen (62,63»64) sowie aus jeweils einem flansch (38,65,66) vzw. zur Lagerung der Antriebs- und AbtriebBwelle (33,37,60) des Getriebes (31) flüssigkeitsdicht zusammengesetzt,

o) An- und Abtriebswelle (37,41,60) sowie die Sonnenräder (42,48,54) der einzelnen Radsatz« (I,II,III) sind fluchtend hintereinander angeordnet und

d) je ein Bauteil eine· Iftdeatsee (I,II, III) 1st in den beiden anderen Bauteilen schwimmend gelagert.

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2. Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe (I) des Getriebes (31) die Planetenräder (44) in dem Sonnenrad (42) und dem Hohlrad (43) und in jeder weiteren Stufe (II, III) jeweils das Sonnenrad (49 bzw. 54) in den Planetenrädern (50 bzw. 56) schwimmend gelagert sind.

3· Planetenradgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mehrstufigen Getriebe (31) der ' Flanetenradträger (45,51) eines Radsatzes (1,11) und das Sonnenrad (48,54) des nachfolgenden Radsatzes(II,III) duroh ein elastisches Verbindungsglied in Form einer in beide Teile eingearbeiteten Eurzrerzahnung (74), ein flexibles Zwischenstück (75) od. dgl· mit einander gelenkig verbunden Bind.

4· Flanetenradgetriebe nach einem der Aneprttohe 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Terzahnung des Hohlrades (43,49,55) eines Radsatzes (I,II,III) in das diesem zugeordnete Gehaueeteil (76,77,76) eingearbeitet 1st.

5. Flanetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanetenradträger (45,51,57) eines oder mehrerer Radeatze (I,II,III) aus einem Stück hergestellt ist und daß κυτ Lagerung der Planetenräder (44*50,56) in dem Flanetenradträger (45*51,57) geführte Bolzen (46,52,58) vorgesehen sind, auf denen die Planetenräder (44,50,56) mittels Wälzlager (47,53*59), Tsw. mittels Tollrolliger Lager, ge- lagert sind·

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6. Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mehrstufigen Getriebe (31) der Planetenradträger (51,57) des zweiten und jedes folgenden Badsatzes (II,III) ein- oder beidseitig des zugeordneten Sonnen- und/oder Hohlrades (48,49 bzw.54,55) in dem Getriebegehäuse (89) vzwo mittels Wälzlager (69 bzw, 70,71) drehbar gelagert ist.

7. Planetenradgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (60) des Getriebes (31) mit dem Planetenradträger (57) des zugeordneten Radsatzes (III) lösbar und drehfest verbunden und in dem Getriebegehäuse (79) drehbar gelagert ist.

8. Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Planetenradgetriebe (31) ein als Stirn- und/oder Kegelradgetriebe (35,36) ausgebildetes Vorschaltgetriebe zugeordnet ist.

9c Planetenradgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Planetenradgetriebe (31) eine vzw. als Reibungsbremse ausgebildete Feststell- und/oder Betriebsbremse (81) zugeordnet ist.

10. Planetenradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (31) mit einer vzw. als hydrostatischer Motor (32) oder als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmaschine zu einer Baueinheit vereinigt ist.

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7.8.1J567 Akte 4797