DE2529374C3 - Planetengetriebe - Google Patents

Description

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Bei Planetengetrieben mit mehr als drei Planetenrädern in einer Ebene ist schon versucht worden, einen Lastausgleich durch die Anordnung elastischer Glieder, wie z. B. eines elastischen Planetenträgers, eines elastischen äußeren Zentralrades oder einer elastischen Lagerung der Planetenräder zu erzielen (DT-PS 58 185), wobei eine Verschiebbarkeit der Planeten-"äder im Planetenträger gegeben ist.

Weiter sind aus DT-PS 12 08 586 Planetengetriebe mit mehr als drei Planetenräder mit statischem Lastausgleich bekannt geworden, bei denen die Planetenräder auf Exzenterzapfen gelagert und durch ein Hebelsystem miteinander verbunden sind.

Diese Planetengetriebe benötigen für einen statisehen Lastenausgleich entweder komplizierte Exzenter-, Hebel- und Kupplungsglieder mit den bekannten Nachteilen beim Reversieren (toter Gang) und bei höheren Drehzahlen (zusätzliche dynamische Kräfte) oder sie weisen nur einen mehr oder weniger unvollkommenen und nicht gleichmäßigen Lastausgleich und somit eine begrenzte Belastbarkeit auf.

Ferner ist aus der DT-PS 23 04 872 ein Planetengetriebe mit mehr als drei Planeten in einer Ebene bekannt, bei dem die Planetenräder teilweise oder alle paarweise zwecks Lastausgleichs auf in radialer Richtung pendelnd gelagerten Schwingen angeordnet sind. Zur Erzielung des erforderlichen Lastausgleichs wird von dem Prinzip nach der DT-PS 10 07 137 Gebrauch gemacht, wobei entweder ein frei bewegliches inneres und/oder äußeres Zentralrad uder ein ungelagerter frei beweglicher Planetenträger bzw. Kombination dieser Möglichkeiten zur selbsttätigen Einstellbarkeit dieser Elemente gegeneinander gegeben sind. (Dabei mußte bisher aber die Zahl der Planetenräder auf drei beschränkt bleiben.) Durch die Anordnung der Planetenräder in einer Ebene (DT-PS 23 04 872) wird mit steigender Anzahl der Planetenräder die realisierbare Übersetzung dieses Getriebes immer mehr eingeschränkt. Es ergeben sich alternativ entweder große Übersetzungen oder hohe Drehmomente.

Ein Planetengetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit Lastverteilung und mehr als drei Planetenrädern in zwei Planetenreihen ist aus der DT-PS 22 35 448 bekannt, dessen kugelbeweglich gelagerte Planetenräder paarweise auf kugelbeweglich im PSanetenlräger gelagerten Achsen angeordnet sind. Da die kugelbeweglichen Lagerungen der Planetenräder entweder nur eine geringe Tragfähigkeit besitzen oder großes Bauvolumen beanspruchen, beeinflussen sie die Konstruktion nachteilig. Außerdem ist die kugelbewegliche Anordnung der Planetenachsen und Planetenräder sehr aufwendig. Bei der Verwirklichung großer Übersetzungen werden die Brücken des Planetenträgers, die die Planeten mit dem Abtrieb verbinden, so klein, daß nur noch hochwertige und teure Werkstoffe eingesetzt werden können, will man die Übersetzung nicht zurücknehmen. Die Kupplungsverzahnung des Planetenträgers ist zusätzlich zur beschriebenen kugelbeweglichen Einstellbarkeit von Planetenrädern und Planetenachsen erforderlich, damit der Planetenträger sich frei einstellen kann und dies macht somit die Konstruktion noch aufwendiger.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln ein Planetengetriebe mit insgesamt vier oder sechs gleich großen Planetenrädern in einer Stufe und zwei Planetenreihen zu schaffen, das auf kleinem Raum bei verhältnismäßig großen Übersetzungen hohe Drehmomente übertragen kann.

Diese Aufgabe wird wie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Lastausgleich garantiert, daß alle Planetenräder gleichmäßig belastet werden; dabei sind die dynamischen Ausgieichskräfte durch die Anordnung von zwei Planetenträgern verhältnismäßig gering.

Eine Zahnkupplungshülse zur Verbindung von Planetenträger und Abtriebswelle ist an sich bei einem Planetengetriebe mit Lastausgleich aus der DT-PS 11 97 709 bekannt. Diese Zahnkupplungshülse stellt eine gelenkige Verbindung der Abtriebswelle mit der der Abtriebswelle abgekehrten Seite des Planetenträgers her. Damit ein Kämmen der Planetenräder mit dem entsprechenden Zentralrad möglich wird, sind im Bereich der Zahneingriffe Durchbrechungen in der Kupplungshülse angebracht, so daß diese ein segmentähnliches Aussehen hat. Diese Kupplungshülse dient der Freistellung des Planetenträgers und somit dem Lastausgleich. Sie gewährleistet aber keinen eindeutigen Lastausgleich bei der Anordnung von mehr als drei Planetenrädern.

Aus der DT-AS 19 63 831 ist ein Planetengetriebe mit doppelschrägverzahnten Planetenrädern bekannt. Zum Lastausgleich dient die doppelschrägverzahnte Laufverzahnung sowie eine doppelgelenkige einstückige Zahnkupplungsmuffe, die die beiden Hohlradhälften mit

dem Gehäuse oder dem Abtrieb verbindet. Der Lastausgleich bei diesem Getriebe ist aber nur voll funktionsfähig, solange die Anzal.i der Planetenräder nicht größer als drei ist. Der Lastausgleich zwischen den beiden doppelschrägverzahnten Planetenradseiten erfolgt über deren Axialkomponenten, aie ein axiales Verschieben der Planetenräder in deren Lagerungen bewirken. Die Schrägverzahnungen im Kupplungsbereich der beiden Hohlradhälften dienen nur dem Zweck, die Hohlräder bei Belastung gegeneinander zu drücken.

Selbstverständlich können alle Planetenräder auch in einer Ebene angeordnet werden (Fig. 1), wenn diese geradverzahnt sind und die übersetzungsabhängigen Planetenraddurchmesser dieses zulassen, was an sich bekannt ist (DT-PS 23 04 872). ,₅

In der Zeichnung ist ein Ausführjngsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Planetengetriebe mit Planetenräder in einer Ebene,

F i g. 2 eine Ansicht eines in Segmente geschnittenen Kupplungsringes,

Fig. 3 eine Schemaskizze eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit in unterschiedlichen Ebenen angeordneten Planetenrädern.

Die Kraftübertragung vom inneren Zentralrad 1 zur Abtriebswelle 14 teilt sich im Getriebe auf. Wie in Fig. 1 ersichtlich, erfolgt sie einmal vom inneren Zer.tralrad 1 über die Planetenräder 2, Wälzlager 3, Bolzen 4, Planetenträger 5, Mitnehmerring 6, Kupplungsringanordnung 12, Nabenteil 13 zur Abtriebswelle 14. Zum anderen erfolgt die Kraftübertragung gleichzeitig vom inneren Zentralrad 1 über die Planetenräder 7, Wälzlager 8, Bolzen 9, Planetenträger 10, Mitnehmerring 11, Kupplungsringanordnung 12, Nabenteil 13 zur Abtriebswelle 14. Die Planetenräder 2, 7 stützen sich im äußeren Zentralrad 15 ab, das am Gehäuse 16 befestigt ist. Beide Planetenträger 5, 10 tragen je zwei oder drei Planetenräder 2,7.

In Fig. 3 sind die Planetenräder 2 des Planetenträgers 5 und die Planetenräder 7 des Planetenträgers 10 in zwei verschiedenen Ebenen, um große Übersetzungen ausführen zu können, angeordnet. Somit ist es möglich die Zahnschrägen der Planetenräder 2 und 7 mit unterschiedlicher Schrägungsrichtung auszuführen.

Jeder Planetenträger ist durch die Kupplungsringanordnung 12 vollkommen freigestellt, so daß sich jeder Planetenträger frei für sich einstellen kann. Damit ist ein Lastausgleich der Planetenräder eines jeden Planetenträger:, unter sich gewährleistet. Ein auf der Abtriebswelle 14 befestigter Führungsring 17 übernimmt die axiale Führung der Planetenträger 5 und 10.

Die Kupplungsringanordnung 12 kann beispielsweise, wie in F i g. 2 dargestellt, aus einem Kupplungsring, der durch mehrere Axialschnitte in Segmente 12 geteilt ist, bestehen. Die Segmente 12a können sich zu ihrer ursprünglichen Radialebene verschränken und werden somit zu Wiegebalken zwischen den Mitnehmerringen 6 und 11 der Planetenträger 5 und 10 und sorgen auch für eine gleichmäßige Lastverteilung zwischen den beiden Planetenträgern. Ein Haltering 18 hindert die Segmente 12a am Herauswandern aus dem Kupplungsbereich.

Die Außenverzahnung der Kupplungsringanordnung 12 kann aber auch in einer anderen Ausführungsform als Doppelschrägverzahnung ausgeführt werden, so daß die Lastverteilung gleichmäßig auf beiden Planetenträger über die Axialkomponenten der Zahnkräfte erfolgt. Selbstverständlich kann dann die Aufteilung in Segmente entfallen und die Kupplungsringanordnung einstückig ausgeführt werden. Eine Variante sieht vor, die Kupplungsverbindungen zwischen den Mitnehmerringen 6,11 und dem Nabenteil 13 durch zwei separate doppelgelenkige Kupplungsglieder zu bewerkstelligen, die zueinander in axialer Richtung gesichert sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Planetengetriebe mit vier oder sechs gleich großen, je zwei oder drei in zwei verschiedenen Ebenen angeordneten Planetenrädern, sowie formschlüssiger Verbindung mittels Kupolungsverzahnung zwischen Planetenträger und Nabenteil, und Lastausgleich, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einer Stufe zwei Planetenträger (5, 10) befinden, die über ihre Mitnehmerringe (6, 10) und eine lastausgleichende Kupplungsringanordnung (12) mit dem Nabenteil (13) mittels balliger Kupplungsverzahnung gelenkig verbunden sind, wobei jeder Planetenträger (5, 10) zwei oder drei gleichmäßig im Umfang verteilte Planetenräder (2,

7) trägt.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsringanordnung (12) geradverzahnt und durch mehrere Axialschnitte in drei oder mehr Segmente (\2a) geteilt ist, welche durch einen Haltering (18) im Kupplungsbereich geführt sind.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsringanordnung (12) einstückig ist und außen eine Doppelschrägverzahnung mit entgegengesetzter Schrägungsrichtungen bei gleichem Schrägungswinkel trägt.

4. Planetengetriebe nach Anspruch 3 mit schrägverzahnter Kupplungsringanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsverbindung (6, 13; 11, 13) doppelgelenkig und zueinander mit axialer Sicherung ausgeführt sind.

5. Planetengetriebe nach Anspruch 3 mit schrägverzahnten Planetenrädern, dadurch gekennzeich- net, daß die Schrägverzahnungen der Planetenräder (2, 7) und der Mitnehmerringe (6,11) untereinander entgegengesetzte Sch^ägungsrichtungen aufweisen.