DE4026886A1 - Planetary gear with support - has at least one planetary wheel with two central wheels with inner and outer cogging - Google Patents
Planetary gear with support - has at least one planetary wheel with two central wheels with inner and outer coggingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a planetary gear according to the Preamble of the claim.
Normalerweise besteht ein Planetengetriebe aus den drei Elementen: einem Planetenträger (auch Steg genannt) mit mindestens einem Planetenrad, einem zentralen Stirnrad und einem beide Räder umgreifenden Hohlrad. Eines dieser drei Elemente (Planetenträger, zentrales Stirnrad, Hohlrad) dient als Antrieb, ein anderes als Abtrieb, und das dritte als Reaktionselement, welches resultierende Drehmomente zwischen dem Antrieb und dem Abtrieb aufnimmt. Das Reaktionselement kann ein nicht-drehbares Element, beispielsweise ein Getriebegehäuse sein, es kann jedoch auch von einem externen Antrieb in der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben werden und dadurch die Drehzahl des Abtriebes steuern. Normalerweise sind mehrere Planetenräder vorgesehen, mindestens zwei, sowohl zur Reduzierung der Belastung der einzelnen Zähne als auch zur Vermeidung einer Unwucht.Usually a planetary gear consists of the three Elements: a planet carrier (also called a bridge) with at least one planet gear, a central spur gear and a ring gear encompassing both wheels. One of these three Elements (planet carrier, central spur gear, ring gear) serves as a drive, another as an output, and the third as a reaction element, which resulting torques between the drive and the output. The Reaction element can be a non-rotatable element, for example, a gearbox, but it can also from an external drive in one way or another Direction of rotation are driven and thereby the speed control the output. Usually there are several Planet gears provided, at least two, both for Reduction of stress on individual teeth as well Avoid unbalance.
Die Erfindung betrifft eine besondere Art von Planetengetrieben, wie sie aus Bild 7 auf Seite 68 und Bild 8 auf Seite 69 der Zeitschrift "Konstruktion" 13. (1961) Heft 2 durch einen Aufsatz "Anordnung mehrerer Umlaufräder bei Planetengetrieben" von Herrn Bruno Meier bekannt ist. Diese Besonderheit besteht darin, daß entweder entsprechend Bild 7 das Hohlrad weggelassen und statt dessen ein zweites zentrales Stirnrad verwendet wird, dessen Zähne gleichzeitig in die gleichen Zähne der Planetenräder eingreifen wie die Zähne des einen zentralen Stirnrades, oder daß das zentrale Stirnrad weggelassen wird und statt dessen zwei Hohlräder verwendet werden, deren Zähne gleichzeitig in die gleichen Zähne der Planetenräder eingreifen. Wenn die Anzahl der Zähne von beiden zentralen Stirnrädern im Falle von Bild 7, oder die Anzahl der Zähne der Innenverzahnungen der beiden Hohlräder im Falle von Bild 8 gleich ist, dann verliert das Getriebe seine Getriebefunktion und wirkt als Zahnkupplung. Wenn jedoch das eine der beiden zentralen Stirnräder im einen Falle gemäß Bild 7 oder das eine der beiden Hohlräder im anderen Falle gemäß Bild 8 eine größere Anzahl von Zähnen hat als das andere Stirnrad oder Hohlrad, beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6 usw. Zähne Unterschied vorhanden sind, dann hat man ein Planetengetriebe mit einer sehr hohen Übersetzung oder Untersetzung von beispielsweise i=40. Die beiden zentralen Stirnräder oder beiden Hohlräder sind jeweils axial hintereinander angeordnet und ihre Verzahnungen haben gleich große Durchmesser. Damit ihre Zähne trotzdem gleichzeitig in die gleiche Zahnlücke oder in die gleichen Zahnlücken der Planetenräder eingreifen können, wird in der genannten Zeitschrift vorgeschlagen, die Verzahnung des einen zentralen Stirnrades mit einer positiven und die Verzahnung des anderen zentralen Stirnrades mit einer negativen Profilverschiebung im einen Falle zu versehen und das eine Hohlrad mit einer positiven und das andere Hohlrad mit einer negativen Profilverschiebung zu versehen im anderen Falle. Die genannte Veröffentlichung gibt als unterschiedliche Zähnezahlen nur die Werte 0, 2, 4, 6, also gerade Zahlen an. Im Rahmen vorliegender Erfindung wurde jedoch erkannt, daß auch ungeradzahlige ganzzahlige Zähnezahlunterschiede wie z. B. 1, 3, 5 und 7, möglich sind.The invention relates to a special type of Planetary gears, as shown in Figure 7 on page 68 and image 8 on page 69 of the magazine "Konstruktion" 13. (1961) Booklet 2 by an essay "arrangement of several planet wheels in planetary gears "by Mr. Bruno Meier. This peculiarity is that either accordingly Image 7 the ring gear omitted and a second one instead central spur gear is used, whose teeth at the same time in the same teeth of the planet gears engage like the teeth of a central spur gear, or that the central spur gear is omitted and instead whose two ring gears are used, their teeth at the same time in the same teeth of the planet gears intervention. If the number of teeth from both central Spur gears in the case of Figure 7, or the number of teeth the internal toothing of the two ring gears in the case of 8 is the same, then the gearbox loses its Gear function and acts as a tooth coupling. But when one of the two central spur gears in one case as shown in Figure 7 or one of the two ring gears in the other Trap according to Figure 8 has a larger number of teeth than the other spur gear or ring gear, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6 etc. teeth difference, then you have a planetary gear with a very high gear ratio or Reduction of, for example, i = 40. The two central spur gears or two ring gears are each arranged axially one behind the other and have their teeth same diameter. So your teeth anyway at the same time in the same tooth gap or in the same Tooth gaps of the planet gears can intervene in the mentioned magazine suggested the interlocking of a central spur gear with a positive and the Interlocking the other central spur gear with one to provide negative profile shift in one case and one ring gear with a positive and the other ring gear to be provided with a negative profile shift in other case. The publication mentioned gives as different number of teeth only the values 0, 2, 4, 6, so even numbers. Within the scope of the present invention however recognized that even odd integer Differences in the number of teeth, e.g. B. 1, 3, 5 and 7 are possible.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, das Planetengetriebe dieser bekannten Art so auszubilden, daß bei gleicher Baugröße höhere Drehmomente übertragen werden können, oder bei gleich hoher Drehmomentübertragungsmöglichkeit die Baugröße verkleinert werden kann.The object of the invention is to achieve that Train planetary gear of this known type so that higher torques can be transmitted with the same size can, or at the same high Torque transmission option reduced the size can be.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches gelöst.This object is achieved according to the invention by characterizing features of the claim solved.
In der genannten Zeitschrift wird das Problem der "virtuellen Zahnlücken" nicht angesprochen. Wenn zwei Zahnräder hintereinander angeordnet werden, deren Verzahnungen gleich ausgebildet sind, jedoch die eine Verzahnung einige Zähne mehr hat als die andere Verzahnung, dann verdecken in axialer Richtung gesehen die Zähne des einen Zahnrades an einigen Stellen die Lücken zwischen den Zähnen des anderen Zahnrades, während an anderen Stellen Zahn auf Zahn und Lücke auf Lücke stehen, so daß axial gesehen eine durchgehende Zahnlücke vorhanden ist, nämlich die genannte "virtuelle Zahnlücke". Damit in diese virtuelle Zahnlücke ein Zahn eines Planetenrades eingreifen kann, ohne zu klemmen, ist die genannte Profilverschiebung erforderlich. Bei einer Zähnezahldifferenz von 1 gibt es am gesamten Umfang der beiden zentralen Stirnräder im einen Fall oder der beiden Hohlräder im anderen Falle nur eine Position, wo sich die virtuellen Zahnlücken axial gesehen unmittelbar gegenüberliegen, so daß ein Zahn eines Planetenrades in beide Zahnlücken eingreifen kann. Bei einer Zähnezahldifferenz von 2 sind an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen der beiden zentralen Stirnräder im einen Fall bzw. der beiden Hohlräder im anderen Fall virtuelle Zahnlücken vorhanden, in welche Zähne von Planetenrädern eingreifen können. Bei einer Zähnezahldifferenz von 3 gibt es um den Umfang verteilt drei solche Stellen, bei einer Zähnezahldifferenz von 4 gibt es um den Umfang verteilt vier solche Stellen, usw. Durch die Profilverschiebung, welche gemäß der Erfindung ausgeführt ist, erreicht man über einen größeren Umfangsabschnitt virtuelle Zahnlücken, in welche Zähne von Planetenrädern gleichzeitig eingreifen können. Dadurch wird die Belastung auf mehrere Zähne verteilt. Dadurch kann das Getriebe nach der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik kleiner gebaut werden, um das gleich große Drehmoment zu übertragen. Oder es kann mit dem Getriebe nach der Erfindung ein höheres Drehmoment übertragen werden als mit den bekannten Getrieben, wenn die Zähne der einzelnen Zahnräder gleich hoch belastet werden wie beim Getriebe nach dem Stand der Technik.In the magazine mentioned the problem of "virtual tooth gaps" not addressed. If two Gears are arranged one behind the other Gears are identical, but one Gearing has some teeth more than the other gearing, then cover the teeth of the a gear in some places the gaps between the Teeth of the other gear while in other places Stand tooth on tooth and gap on gap so that axially seen a continuous tooth gap is present, namely the so-called "virtual tooth gap". So in this virtual tooth gap engaging a tooth of a planet gear can, without jamming, is the mentioned profile shift required. With a tooth count difference of 1 there is entire circumference of the two central spur gears in one Case or the two ring gears in the other case only one Position where the virtual tooth gaps are seen axially directly opposite, so that a tooth one Planet gear can engage in both tooth gaps. At a difference in the number of teeth of 2 are diametrical on two opposite points of the two central spur gears in one case or the two ring gears in the other case virtual tooth gaps exist in which teeth from Can engage planet gears. At a There is a difference in the number of teeth of 3 around the circumference three such places, with a difference in the number of teeth of 4 there are four such places around the circumference, etc. By the profile shift, which according to the invention is reached can be reached via a larger one Circumferential section virtual tooth gaps into which teeth from Planet wheels can intervene at the same time. This will the load is spread over several teeth. This can Gearbox according to the invention compared to the prior art Technology can be built smaller to make it the same size To transmit torque. Or it can with the gear a higher torque can be transmitted according to the invention than with the known gears when the teeth of the individual gears are loaded as high as with State-of-the-art transmission.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigtThe invention is described below with reference to the Drawings using several embodiments as examples described. In the drawings shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Planetengetriebe nach der Erfindung mit zwei innenverzahnten Hohlrädern, Fig. 1 shows a longitudinal section through a planetary gear according to the invention with two internally toothed hollow wheels,
Fig. 2 eine Stirnansicht in Richtung der Pfeile II von Fig. 1 gesehen, wobei die beiden Hohlräder des Planetengetriebes nur teilweise dargestellt sind,See Fig. 2 is an end view in the direction of arrows II of Fig. 1, wherein the two ring gears of the planetary gear are shown only partially,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes III von Fig. 2, welche den Eingriff von Zähnen der Außenverzahnung eines der beiden Planetenräder in die Zahnlücken der beiden innenverzahnten Hohlräder zeigt, an der Umfangsstelle der beiden Hohlräder, wo mindestens eine Zahnlücke der Verzahnung des einen Hohlrades sich mittig mit einer Zahnlücke der Verzahnung des anderen Hohlrades deckt, Fig. 3 is an enlarged view of section III of Fig. 2, which shows the engagement of teeth of the external toothing of one of the two planet gears in the tooth spaces of the two internally toothed ring gears, at the circumferential point of the two ring gears, where at least one tooth gap of the teeth of the one ring gear coincides with a tooth gap in the toothing of the other ring gear in the middle,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes IV von Fig. 2, welche die Verzahnung der beiden Hohlräder an einer Stelle zeigt, welche mit Bezug auf die in Fig. 3 dargestellte Umfangsstelle um 90o versetzt ist, wo ein Zahn der Verzahnung des einen Hohlrades mittig eine Zahnlücke des anderen Hohlrades überdeckt, in axialer Richtung gesehen, Fig. 4 is an enlarged view of section IV of Fig. 2, showing the toothing of the two ring gears at a point which is offset by 90 o with respect to the circumferential location shown in Fig. 3, where a tooth of the toothing of a ring gear covers a tooth gap in the middle of the other ring gear, seen in the axial direction,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine mögliche andere Ausführungsform eines Planetenrades, welches in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden kann und dessen Zähne in zwei Zahnteile unterteilt sind, die in Axialrichtung mit Abstand nacheinander und fluchtend zueinander angeordnet sind, und welche beide in einem gleichen Arbeitsgang hergestellt wurden, so daß beide Zahnteile zusammen als ein Zahn zu betrachten sind, Fig. 5 is a longitudinal section through a possible other embodiment of a planetary gear, which can be used in connection with the invention and whose teeth are divided into two tooth parts, which are axially spaced one behind the other and aligned with each other, and both in one operation were manufactured so that both tooth parts can be considered together as one tooth,
Fig. 6 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Planetengetriebes nach der Erfindung, bei welchem anstelle von Hohlrädern zwei außenverzahnte zentrale Stirnräder vorgesehen sind, deren Zähne jeweils gleichzeitig in die gleichen Zähne von Planetenrädern eingreifen, wobei die Verzahnung des einen Stirnrades eine andere Zähneanzahl hat als die Verzahnung des anderen Stirnrades, und Fig. 6 is a longitudinal section of a further embodiment of a planetary gear according to the invention, in which instead of ring gears two externally toothed central spur gears are provided, the teeth of which mesh simultaneously with the same teeth of planet gears, the teeth of one spur gear having a different number of teeth than that Gearing of the other spur gear, and
Fig. 7 eine Stirnansicht in Richtung der Pfeile VII von Fig. 6 gesehen. Fig. 7 seen an end view in the direction of arrows VII of Fig. 6.
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Planetengetriebe nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus zwei Hohlrädern 1 und 2, zwei diametral zu den Hohlrädern 1 und 2 angeordneten Planetenrädern 3, und einem Planetenträger 4. Der Planetenträger 4 ist zentrisch mit einer Welle 5 versehen, deren Drehachse 6 gleichzeitig die Hauptdrehachse des gesamten Planetengetriebes ist.The planetary gear according to the invention shown in FIGS. 1 to 4 consists essentially of two ring gears 1 and 2 , two planet gears 3 arranged diametrically to the ring gears 1 and 2 , and a planet carrier 4th The planet carrier 4 is provided centrally with a shaft 5 , the axis of rotation 6 of which is also the main axis of rotation of the entire planetary gear.
Die Planetenräder 3 sind mit einer Außenverzahnung 13 versehen, deren Zähne 14 in Zahnlücken 16 und 17 zwischen den Zähnen 18 und 19 von Innenverzahnungen 21 und 22 der beiden Hohlräder 1 und 2 eingreifen. Dabei greift in die gleiche Zahnlücke 15 zwischen zwei Zähnen 14 eines Planetenrades 3 jeweils ein Zahn 18 des einen Hohlrades 1 und ein Zahn 19 des anderen Hohlrades 2 ein. Dies ist nur dann möglich, wenn die Zähne 18 und 19 der beiden Hohlräder 1 und 2 im wesentlichen miteinander fluchten, wenn sie den Zahnlücken 15 der Planetenräder 3 gegenüberliegen.The planet gears 3 are provided with an external toothing 13 , the teeth 14 of which engage in tooth gaps 16 and 17 between the teeth 18 and 19 of the internal toothing 21 and 22 of the two ring gears 1 and 2 . In this case, one tooth 18 of one ring gear 1 and one tooth 19 of the other ring gear 2 engage in the same tooth gap 15 between two teeth 14 of a planet gear 3 . This is only possible if the teeth 18 and 19 of the two ring gears 1 and 2 are substantially aligned with one another if they lie opposite the tooth gaps 15 of the planet gears 3 .
Die Verzahnung 21 des einen Hohlrades 1 (oder 22 des anderen Hohlrades 2) hat mindestens einen Zahn 18 mehr als die Verzahnung 22 des anderen Hohlrades 2 (oder 21 des einen Hohlrades 1) Zähne 19 hat. Bei einer solchen Zähnezahldifferenz von z=1 gibt es nur eine Umfangsposition, wo eine Zahnlücke 16 des einen Hohlrades 1 mit einer Zahnlücke 17 des anderen Hohlrades 2 axial fluchtet, oder wo ein Zahn 18 des einen Hohlrades 1 mit einem Zahn 19 des anderen Hohlrades 2 axial fluchtet. Nur an einer Umfangsstelle, wo eine solche virtuelle Zahnlücke vorhanden ist, kann ein Zahn 14 eines Planetenrades 3 gleichzeitig sowohl in die Zahnlücke 16 des einen Hohlrades 1 als auch in die Zahnlücke 17 des anderen Hohlrades 2 eingreifen, oder die beiden miteinander fluchtenden Zähne 18 und 19 der beiden Hohlräder 1 und 2 in eine Zahnlücke 15 eines Planetenrades 3 eingreifen. Bei einer solchen Zähnezahldifferenz von z=1 kann also nur ein einziges Planetenrad 3 verwendet werden. Dies bedeutet, daß maximal so viel Planetenräder 3 verwendet werden können, wie die Zähnezahldifferenz "z" angibt. Bei der dargestellten Ausführungsform mit zwei Planetenrädern 3 muß also die Zähnezahldifferenz der beiden Hohlräder 1 und 2 mindestens z=2 sein. Es bedeutet ferner, daß die Zähnezahldifferenz z=3 sein muß, wenn man drei Planetenräder 3 verwenden möchte, usw. Insbesondere Fig. 3 zeigt die virtuellen Zahnlücken 16, 17 der beiden Hohlräder 1 und 2, in welche die Zähne 14 der Planetenräder 3 eingreifen. An der Umfangsstelle 26 der Zahnräder fluchtet jeweils ein Zahn 18 des einen Hohlrades 1 mit einem Zahn 19 des anderen Hohlrades 2, und beide Zähne 18 und 19 sind mit der gleichen Zahnlücke 15 des Planetenrades 3 in Eingriff. Bei einer Zähnezahldifferenz von z=2 der beiden Hohlräder treffen an einer um 90o zu der Umfangsstelle 26 versetzten Umfangsstelle 28, wie Fig. 4 zeigt, eine Lücke 16 oder 17 eines der beiden Hohlräder 1 oder 2 auf einen mit ihr axial fluchtenden Zahn 19 oder 18 des anderen Hohlrades 2 oder 1. An dieser Umfangsstelle 28 können also keine Zähne 14 der Planetenräder 3 in die Zahnlücken 16 oder 17 der beiden Hohlräder 1 oder 2 eingreifen. Die Zähnezahldifferenz z entspricht somit jeweils der Anzahl der Zonen oder Umfangsstellen 26 mit virtuellen oder fluchtenden Lücken 16 und 17, und der in Umfangsrichtung jeweils dazwischenliegenden Umfangsstellen 28 oder Zonen, wo die beiden Hohlräder 1 und 2 Zahn-auf-Lücke 18 auf 17, 19 auf 16 zueinander stehen.The toothing 21 of one ring gear 1 (or 22 of the other ring gear 2 ) has at least one tooth 18 more than the toothing 22 of the other ring gear 2 (or 21 of the one ring gear 1 ) has teeth 19 . With such a tooth count difference of z = 1, there is only one circumferential position where a tooth gap 16 of one ring gear 1 is axially aligned with a tooth gap 17 of the other ring gear 2 , or where a tooth 18 of one ring gear 1 with a tooth 19 of the other ring gear 2 axially aligned. Only at a circumferential point where such a virtual tooth gap is present can a tooth 14 of a planet gear 3 simultaneously engage both the tooth gap 16 of one ring gear 1 and the tooth gap 17 of the other ring gear 2 , or the two teeth 18 and 16 , which are aligned with one another 19 of the two ring gears 1 and 2 engage in a tooth gap 15 of a planet gear 3 . With such a difference in the number of teeth of z = 1, only a single planet gear 3 can be used. This means that a maximum of as many planet gears 3 can be used as the number of teeth difference "z" indicates. In the embodiment shown with two planet gears 3 , the difference in the number of teeth of the two ring gears 1 and 2 must be at least z = 2. It also means that the difference in the number of teeth must be z = 3 if you want to use three planet gears 3 , etc. In particular, FIG. 3 shows the virtual tooth gaps 16 , 17 of the two ring gears 1 and 2 , in which the teeth 14 of the planet gears 3 engage . At the circumferential point 26 of the gear wheels, one tooth 18 of one ring gear 1 is aligned with one tooth 19 of the other ring gear 2 , and both teeth 18 and 19 are in engagement with the same tooth gap 15 of the planet gear 3 . In a tooth number difference of z = 2, the two hollow wheels meet at a 90 o offset from the circumferential location 26 circumferential point 28, as Fig. 4 shows a gap 16 or 17 of one of the two ring gears 1 and 2 at an axially aligned with its tooth 19 or 18 of the other ring gear 2 or 1 . At this circumferential point 28 , no teeth 14 of the planet gears 3 can engage in the tooth gaps 16 or 17 of the two ring gears 1 or 2 . The difference in the number of teeth z thus corresponds to the number of zones or circumferential locations 26 with virtual or aligned gaps 16 and 17 , and the circumferential locations 28 or zones between them in the circumferential direction, where the two ring gears 1 and 2 tooth-on-gaps 18 on 17 , 19 stand at 16 to each other.
Gemäß der Erfindung wird folgender Effekt ausgenutzt, um eine optimale Verzahnungsanpassung und einen großen Überdeckungsbereich symmetrisch zu den Umfangsstellen 26 zu erzielen, innerhalb welchem viele Zähne 14 gleichzeitig in virtuelle Zahnlücken 16, 17 der beiden Hohlräder 1 und 2 eingreifen: Eine positive Profilverschiebung der Zähne 18 und 19 der Hohlräder 1 und 2 führt zu dünneren Zähnen und größeren Zahnlücken. Umgekehrt führt bei den als Stirnräder ausgebildeten Planetenrädern 3 eine negative Profilverschiebung der Zähne 14 zum gleichen Effekt. Unter Ausnutzung dieser Erscheinung sind die virtuellen Zahnlücken 16, 17, die durch die axial hintereinanderliegenden Hohlräder 1 und 2 entstehen, im Eingriffsbereich (im Bereich der Umfangsstelle 26) der Planetenräder 3 je so groß, daß kein Klemmen der Zähne verursacht wird. Die Zähne 14 der Planetenräder 3 können dadurch problemlos in die virtuellen Zahnlücken 16, 17 der beiden Hohlräder 1 und 2 eingreifen, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Somit greift eine Verzahnung 13, d. h. die Zähne 14 der Planetenräder 3 in beide Hohlräder 1 und 2 ein. Es sind keine abgestuften Planetenräder nötig.According to the invention, the following effect is used in order to achieve an optimal gear adaptation and a large coverage area symmetrical to the circumferential points 26 , within which many teeth 14 simultaneously engage in virtual tooth gaps 16 , 17 of the two ring gears 1 and 2 : a positive profile shift of the teeth 18 and 19 of the ring gears 1 and 2 leads to thinner teeth and larger tooth gaps. Conversely, in the case of planet gears 3 designed as spur gears, a negative profile shift of teeth 14 leads to the same effect. Taking advantage of this phenomenon, the virtual tooth gaps 16 , 17 , which are created by the ring gears 1 and 2 lying axially one behind the other, are each so large in the engagement area (in the area of the peripheral point 26 ) of the planet gears 3 that no jamming of the teeth is caused. The teeth 14 of the planet gears 3 can thus easily engage in the virtual tooth gaps 16 , 17 of the two ring gears 1 and 2 , as can be seen from FIG. 3. Thus, a toothing 13 , ie the teeth 14 of the planet gears 3 engage in both ring gears 1 and 2 . No graduated planet gears are necessary.
Die Anordnung ist sehr steif und besteht zudem aus wenigen Teilen. Die Zähnezahldifferenz "z" von den beiden Hohlrädern 1 und 2 bezogen auf die Zähnezahl des Abtriebs- Hohlrades (z. B. 2) ergibt die Untersetzung i. Im Gegensatz zu den üblichen Planetengetrieben ist bei dem Planetengetriebe nach der Erfindung kein zentrales Sonnenrad radial innerhalb der Planetenräder 3 nötig. Wie bei jedem Planetengetriebe kann jedoch jedes beliebige der Elemente des erfindungsgemäßen Planetengetriebes als Antriebselement oder als Abtriebselement oder als Reaktionselement dienen, welches die resultierenden Drehmomente zwischen dem angetriebenen und dem abtreibenden Rad aufnimmt.The arrangement is very stiff and also consists of a few parts. The number of teeth difference "z" of the two ring gears 1 and 2 based on the number of teeth of the output ring gear (z. B. 2 ) gives the reduction i. In contrast to the usual planetary gears, no central sun gear radially within the planet gears 3 is necessary in the planetary gear according to the invention. As with any planetary gear, however, any of the elements of the planetary gear according to the invention can serve as a drive element or as an output element or as a reaction element, which absorbs the resulting torques between the driven and the driven wheel.
Fig. 5 zeigt im Axialschnitt ein Planetenrad 3/2, dessen Zähne 14 in Axialrichtung in zwei Zahnteile 14/1 und 14/2 unterteilt sind, die axial miteinander fluchten. Zwischen den beiden Zahnteilen 14/1 und 14/2 ist eine Lücke oder Nut 9, welche eine Scherung der Planetenradzähne 3 verhindert, die zu einem Kantentragen führen kann. Die entgegengesetzt gerichteten Umfangskräfte der beiden Hohlräder 1 und 2 erzeugen in den Planetenrädern 3 eine Torsion. Die Nut 9 verhindert eine Torsion der Zähne 14 der Planetenräder 3. Eine Torsion kann in den Planetenrädern 3 nur in ihrem rohrartigen Abschnitt in der Nut 9 zwischen den beiden Hohlrädern 1 und 2 übertragen werden. Die Nut 9 liegt zwischen den Verzahnungen 21, 22 der beiden Hohlräder 1 und 2. Damit beide Zahnteile 14/1 und 14/2 von jedem Zahn 14 auch tatsächlich zusammen wie ein einziger Zahn 14 wirken, müssen sie zur Vermeidung von unterschiedlichen Herstellungsungenauigkeiten zumindest in der Endbearbeitung im gleichen Arbeitsvorgang hergestellt werden. Fig. 5 shows in axial section a planetary gear 3/2, the teeth 14 are divided in axial direction into two gear parts 14/1 and 14/2, are axially aligned with each other. There is a gap or groove 9 between the two tooth parts 14/1 and 14/2 , which prevents shear of the planet gear teeth 3 , which can lead to edge wear. The opposing circumferential forces of the two ring gears 1 and 2 generate a torsion in the planet gears 3 . The groove 9 prevents torsion of the teeth 14 of the planet gears 3 . A torsion can be transmitted in the planet gears 3 only in their tubular section in the groove 9 between the two ring gears 1 and 2 . The groove 9 lies between the teeth 21 , 22 of the two ring gears 1 and 2 . So that both tooth parts 14/1 and 14/2 of each tooth 14 actually act together as a single tooth 14 , they have to be manufactured in the same working process, at least in the finishing, to avoid different manufacturing inaccuracies.
Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte weitere Ausführungsform nach der Erfindung hat als wesentlichen Unterschied, daß keine Hohlräder vorgesehen sind, sondern statt dessen zwei axial hintereinander angeordnete zentrale Stirnräder 31 anstelle des Hohlrades 1, und 32 anstelle des Hohlrades 2. Die Zähne 14 der Verzahnungen 13 der Planetenräder 3 sind jeweils in gleicher Weise mit den Zahnlücken 16′ und 17′ zwischen den Zähnen 18′ und 19′ von Außenverzahnungen 21′ und 22′ der beiden zentralen Stirnräder 31 und 32 in Eingriff, wie sie analog mit den Zahnlücken der Hohlräder 1 und 2 von Fig. 1 bis 4 in Eingriff sind. Am Planetenträger 4 sind die Planetenräder 3 drehbar gelagert. Fig. 6 zeigt die Möglichkeit, das eine Stirnrad 31 als Antriebselement und den Planetenträger 4 als Abtriebselement, oder umgekehrt, zu verwenden, und gleichzeitig das andere Stirnrad 32 mit einem Getriebegehäuse 35 zu verbinden und dadurch zu blockieren. Die beiden Stirnräder 31 und 32 haben eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen, wobei die Zähnezahldifferenz wiederum 1, 2, 3, oder eine andere ganze Zahl sein kann, entsprechend der Zähnezahldifferenz "z" der Hohlräder 1 und 2 der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4.The further embodiment according to the invention shown in FIGS. 6 and 7 has the essential difference that no ring gears are provided, but instead two central spur gears 31 arranged axially one behind the other instead of the ring gear 1 and 32 instead of the ring gear 2 . The teeth 14 of the teeth 13 of the planet gears 3 are each in the same way with the tooth gaps 16 'and 17 ' between the teeth 18 'and 19 ' of external teeth 21 'and 22 ' of the two central spur gears 31 and 32 in engagement, as analogously with the tooth gaps of the ring gears 1 and 2 of Fig. 1 to 4 are engaged. The planet gears 3 are rotatably mounted on the planet carrier 4 . FIG. 6 shows the possibility of using one spur gear 31 as the drive element and the planet carrier 4 as the output element, or vice versa, and at the same time to connect the other spur gear 32 to a gear housing 35 and thereby block it. The two spur gears 31 and 32 have a different number of teeth, the difference in the number of teeth again being 1, 2, 3 or another whole number, corresponding to the difference in the number of teeth "z" of the ring gears 1 and 2 of the embodiment according to FIGS. 1 to 4th
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4 ist gemäß der Erfindung das mit mehr Zähnen (Zähnezahl "z+x") versehene Hohlrad (1 oder 2) mit einer positiven Profilverschiebung an seinen Zähnen versehen, und das mit weniger Zähnen (Zähnezahl "z") versehene andere Hohlrad (2 oder 1) ist entweder ebenfalls mit einer positiven Profilverschiebung an seinen Zähnen oder mit keiner Profilverschiebung (Profilverschiebung=0) versehen. Die Planetenräder 3 können zusätzlich mit einer negativen Profilverschiebung versehen sein.In the embodiment according to FIGS. 1 to 4, according to the invention the ring gear ( 1 or 2 ) provided with more teeth (number of teeth "z + x") is provided with a positive profile shift on its teeth, and that with fewer teeth (number of teeth " z ") provided other ring gear ( 2 or 1 ) is either also provided with a positive profile shift on its teeth or with no profile shift (profile shift = 0). The planet gears 3 can additionally be provided with a negative profile shift.
Im Falle der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform ist gemäß der Erfindung das mit mehr Zähnen (Zähnezahl "z+x") versehene zentrale Stirnrad (31 oder 32) mit einer negativen Profilverschiebung an seinen Zähnen versehen, und das mit weniger Zähnen (Zähnezahl "z") versehene zentrale Stirnrad (z. B. 32 oder 31) ist ebenfalls mit einer negativen Profilverschiebung an seinen Zähnen oder mit keiner Profilverschiebung (Profilverschiebung = 0) versehen. Die Planetenräder 3 können zusätzlich mit einer negativen Profilverschiebung versehen sein.In the case of the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, according to the invention the central spur gear ( 31 or 32 ) provided with more teeth (number of teeth "z + x") is provided with a negative profile shift on its teeth, and that with fewer teeth (Number of teeth "z") provided central spur gear (e.g. 32 or 31 ) is also provided with a negative profile shift on its teeth or with no profile shift (profile shift = 0). The planet gears 3 can additionally be provided with a negative profile shift.
Durch diese Kombination von Profilverschiebungen gemäß der Erfindung wird ein größerer Überdeckungsgrad, d. h. ein größerer Bereich erzeugt, in welchem Zähne der Planetenräder in virtuelle Zahnlücken von beiden Hohlrädern oder von beiden zentralen Stirnrädern eingreifen können. Dadurch wird das zu übertragende Drehmoment auf mehr Zähne verteilt, als dies ohne die erfindungsgemäße Kombination von Profilverschiebungen möglich wäre. Dies ermöglicht es, entweder das Planetengetriebe kleiner zu bauen oder bei gleicher Größe für höhere Drehmomente zu verwenden.Through this combination of profile shifts according to the Invention becomes a greater degree of coverage, i. H. a creates larger area in which teeth the Planet gears in virtual tooth gaps from both ring gears or can intervene from both central spur gears. This transfers the torque to more teeth distributed than this without the combination according to the invention of profile shifts would be possible. This enables to either build the planetary gear smaller or at to use the same size for higher torques.
Claims (3)
- a) als Hohlräder (1, 2) mit einer Innenverzahnung (21, 22) ausgebildet sind, welche in eine Außenverzahnung (13) der Planetenräder (3) eingreift, oder
- b) als Stirnräder (31, 32) mit einer Außenverzahnung (21′, 22′) ausgebildet sind, die in die Außenverzahnung (13) der Planetenräder (3) eingreift,
- a) are designed as ring gears ( 1 , 2 ) with an internal toothing ( 21 , 22 ) which engages in an external toothing ( 13 ) of the planet gears ( 3 ), or
- b) are designed as spur gears ( 31 , 32 ) with an external toothing ( 21 ', 22 ') which engages in the external toothing ( 13 ) of the planet gears ( 3 ),
daß im Fall a)
das mit mehr Zähnen (18 oder 19) versehene Hohlrad (1 oder 2) mit einer positiven Profilverschiebung an seinen Zähnen und das mit weniger Zähnen (19 oder 18) versehene Hohlrad (2 oder 1) ebenfalls mit einer positiven Profilverschiebung an seinen Zähnen oder mit keiner Profilverschiebung (Profilverschiebung=0) versehen ist, und
daß im Fall b)
das mit mehr Zähnen (18′, 19′) versehene zentrale Stirnrad (31 oder 32) mit einer negativen Profilverschiebung an seinen Zähnen und das mit weniger Zähnen (19′ oder 18′) versehene zentrale Stirnrad (32 oder 31) ebenfalls mit einer negativen Profilverschiebung an seinen Zähnen oder mit keiner Profilverschiebung (Profilverschiebung=0) versehen ist.the teeth ( 21 , 22 ; 21 ', 22 ') of the two central wheels ( 1 , 2 ; 31 , 32 ) have a different number of teeth ( 18 , 19 ; 18 ', 19 ') and are provided with a profile shift, so that the teeth ( 18 , 19 ; 18 ', 19 ') of the two central gears ( 1 , 2 ; 31 , 32 ) mesh sufficiently with the same teeth ( 14 ) of the external teeth ( 13 ) of the planet gears ( 3 ) despite their different number of teeth can, characterized ,
that in case a)
the ring gear ( 1 or 2 ) provided with more teeth ( 18 or 19 ) with a positive profile shift on its teeth and the ring gear ( 2 or 1 ) provided with fewer teeth ( 19 or 18 ) also with a positive profile shift on its teeth or with no profile shift (profile shift = 0) is provided, and
that in case b)
the central spur gear ( 31 or 32 ) provided with more teeth ( 18 ', 19 ') with a negative profile shift on its teeth and the central spur gear ( 32 or 31 ) provided with fewer teeth ( 19 'or 18 ') also with a negative Profile shift on his teeth or with no profile shift (profile shift = 0).
Priority Applications (1)
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