DE737886C - Stirnraederumlaufgetriebe - Google Patents

Stirnraederumlaufgetriebe

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DE737886C
DE737886C DEST59231D DEST059231D DE737886C DE 737886 C DE737886 C DE 737886C DE ST59231 D DEST59231 D DE ST59231D DE ST059231 D DEST059231 D DE ST059231D DE 737886 C DE737886 C DE 737886C
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Germany
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tooth
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coupling
gears
teeth
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DEST59231D
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Wilhelm Stoeckicht
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WILHELM STOECKICHT DIPL ING
Original Assignee
WILHELM STOECKICHT DIPL ING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/2809Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with means for equalising the distribution of load on the planet-wheels
    • F16H1/2818Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with means for equalising the distribution of load on the planet-wheels by allowing limited movement of the ring gear relative to the casing or shaft

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

  • Stirnräderumlaufgetriebe Die Erfindung betrifft . ein Stirnräderumlaufgetriebe. Um einen Ausgleich der Zahndrücke, d. h. eine-gleichmäßige Lastvertenlung auf die Umlaufräder und einen Ausgleich der im Getriebe vorhandenen Teilungsfehler zu erreichen, ist es bereits bekannt, mindestens eines der Sonnenräder mit dem sein Drehmoment aufnehmenden Teil derart zu verbinden, daß es Bewegungen in der Ebene senkrecht zu seiner Achsrichtung und Winkelbewegungen ausführen kann. Man hat zu diesem Zwecke das Sonnenrad kardanisch aufgehängt und die Zapfenpaare der kardanischen Aufhängung mit Spiel in Richtung ihrer Achse versehen. Diese- Aufhängung, bei der also das Sonnenrad ungelagert ist, weist als Nachteil auf, daß das System insbesondere bei höheren Drehzahlen zu 'Eigensch-,vingungen neigt. Ein weiterer Mangel liegt darin, daß die kardanische Aufhängung die Größe des.Getriebes und insbesondere seinen Durchmesser (bei der meist üblichen kardanischen Aufhängung des äußeren Sonnenrades) erhöht. Es sind,auch Stirnräderumlaufgetriebe bekannt, bei denen ein Sonnenrad über eine doppelte Zahnkupplung mit dem sein Drehmoment aufnehmenden Teil verbunden und in einem Lager geführt ist, das Pendelbewegungen des Rades gestattet und etwa auftretende axiale Zahnkräfte des Rades aufnimmt. Das besondere Lager verhindert eine Verschieblichkeit des Sonnenrades in der Ebene senkrecht zu seiner Achse. Meist ist außerdem bei diesen Getrieben das Sonnenrad auf einer Welle gelagert. Da die Getriebewellen häufig, z. B. bei Flugzeugantrieben, starken Durchbiegungen im Betriebe ausgesetzt sind, kann sich auch die Tatsache, daß das Sonnenrad durch das Lager an die eine Welle gebunden ist, ungünstig auswirken.
  • Die Erfindung geht von einem Stirnräderumlaufgetriebe aus, bei dem zum Zwecke des Zahndruckausgleiches mindestens eines der Sonnenräder in der Ebene senkrecht zu seiner Achse und winkelbeweglich aufgehängt ist, und ist durch die Kombination folgender beider an sich berannter Merkmale gekennzeichnet: mindestens eines der Sonnenräder ist ungelagert und ist außerdem mit dem sein Drehmoment aufnehmenden Teil über eine doppelte Zahnkupplung verbunden. Auf dies' Weise erhält das Sonnenrad die beschriet'`-. neu Freiheitsgrade: es vermag sowohl Be-' wegungen in der Ebene senkrecht zu seiner Achsrichtung als auch Winkelbewegungen auszuführen. Infolge der dämpfenden Wirkung der Zahnkupplungen und infolge ihres Mangels an um bestimmte Achsen pendelnde Massen treten gemäß der Erfindung auch bei hohen Drehzahlen keine Eigenschwingungen im Aufhängungssystem auf. Durch den Fortfall eines besonderen Lagers oder eines Kardangelenkes für das Sonnenrad werden die Abmessungen des Getriebes verkleinert. Etwa auftretende axiale Zahnkräfte -des Sonnenrades werden über die Zahnflanken der Zahnkupplung übertragen. Zu diesem Zwecke erhalten die Zähne der doppelten Zahnkupplung dieselbe Steigungsrichtung wie die des beweglich aufgehängten Sonnenrades und eine solche Schräge, daß etwa auftretende axiale Zahnkräfte des Sonnenrades über die Zahnflanken der Zahnkupplung übertragen werden. Der Erfindungsgegenstand eignet sich sowohl für Umlaufgetriebe mit geradverzahnten Zähnen als auch für Umlaufgetriebe mit schrägverzahnten Zähnen. Es sind zwar Kegelräderurnlaufgetriebe mit frei schwebenden Sonnenrädern bekannt, die axial durch ein Drucklager geführt sind und deren Verbindung mit-dem ihr Drehmoment aufnehmenden Teil mittels einer ein-=fachen Zahnkupplung bewirkt wird. Eine einfache Zahnkupplung vermag jedoch dem Sonnenrad die notwendigen Freiheitsgrade nur in geringem Umfange und nur unter gleichzeitigem Auftreten exzentrischer Kräfte zu gestatten. Wenn eine einfache Zahnkupplung genau zentriert ist, wird die Umfangskraft gleichmäßig auf den ganzen Umfang übertragen, es treten also keine exzentrischen Kräfte, bezogen auf die Kupplungsachse, auf. Wenn sich jedoch die beiden Zahnkupplungshälften einer einfachen Zahnkupplung im Rahmen der vorhandenen Zahnluft der Kupplungszähne gegeneinander verschieben, werden auf einer Seite die Kupplungszähne enger zueinander in Eingriff gebracht, auf der anderen Seite aber etwas voneinander entfernt. Die Umfangskraft wird dann an der Stelle übertragen, wo der Eingriff am engsten ist, während die übrigen Kupplungszähne an der Kraftübertragung nicht teilnehmen. Auf diese Weise ergeben sich mit Bezug auf die Getriebeachse exzentrische Kräfte. Bei einer doppelten Zahnkupplung treten derartige Kräfte nicht auf, weil die Eingriffsverhältnisse auf dem Umfange der Zahnkupplung stets die gleichen bleiben und die Achsenverschiebungen lediglich durch Verwinkelungen ausgeglichen werden.
  • Die Abbildung zeigt eine Ausführungsform .der Erfindung im Längsschnitt.
  • In einem Gehäuse i .ist mittels Lagern 2 eine Welle 3 gelagert, welche den Umlaufträger d. eines Stirnräderumlaufgetriebes trägt. In dem Uinlaufräderträger d. sind die Umlaufräder 5 gelagert, von denen auf der bildttng zwei im Schnitt gezeigt sind; sie stehen mit dem inneren Sonnenrad 6 in Eingriff. Dieses innere Sonnenrad 6 sitzt drehfest auf einer Welle 7, welche einerseits in der Welle 3, andererseits im Gehäusedeckel i i gelagert ist. Die Umlaufräder 5 stehe» andererseits in Eingriff m,it dem äußeren Sonnenrad 8, welches mittels einer doppelten Zahnkupplung 9, io mit dein Gehäuse i verbunden ist. Die beiden Hälften 9, io der doppelten Zahnkupplung sind so ausgebildet. da1 sie Verwinklungen und auch gleichzeitig kleine axiale Verschiebungen zulassen. Zu diesem Zwecke sind beispielsweise die Verzahnungen der Zahnkupplungen mit etwas Spiel auszuführen. Statt dessen kann auch eine abgeschrägte oder gallige Zahnform vorgesehen werden. Außerdem müssen sich die Zähne der beiden Zahnkupplungen in geringem Maße in axialer Richtung verschieben können. Zur Begrenzung der Längsbewegung der Zähne der beiden Zahnkupplungen sind Anschlagvorrichtungen vorgesehen. Sie bestehen im Ausführungsbeispiel aus r@ederringen 1a, 13, die in entsprechende Umfangsrillen eingelegt sind. Zweckmäßigerweise wird die in das Umlaufgetriebe eingreifende Verzahnung des Sonnenrades 8 nach einer Seite verlängert und bildet einen Teil der einen Zahnkupplungshälfte 9.
  • Das Getriebe arbeitet auf folgende Weise: Wenn das Umlaufgetriebe eine Leistung überträgt, wobei es gleichgültig ist, ob es als Über- oder als Untersetzungsgetriebe oder als Differentialgetriebe Verwendung findet, kann das äußere Sonnenrad 8 sich vollkommen frei nach seinen Zahneingriffen zu den Umlaufrädern zentrieren, ohne daß von der doppelten Zahnkupplung 9, io exzentrische Kräfte auf das Rad ausgeübt werden. Wegen des axialen Spiels, welches zwischen den Anschlägen 12, 13 für die Zähne der Zahnkupplungshälften 9, io vorgesehen ist, kann das Sonnenrad auch kleine Winkelbewegungen ausführen, welche ihm gestatten, sich selbsttätig in richtige Flankenanlage zu den Umlaufrädern einzustellen. Hierbei wirken die in der Zahnkupplung 9, io auftretenden Reibungskräfte dämpfend auf die Bewegungen des Sonnenrades 8 und verhindern auf diese Art unerwünschte Schwingungen. Wenn das Umlaufgetriebe mit Schrägverzahnung versehen wird, werden die Verzahnungen- der doppelten Zahnkupplung 9, io ebenfalls mit Schrägverzahnung versehen, und zwar mit gleichem Schrägungswinkel und gleicher Steigungsrichtung wie die des Sonnenrades B. Hierdurch wird erreicht, daß# die aus der Schrägverzahnung des Sonnenrades 8 sich ergebenden axialen Zahnkräfte auf das Gehäuse i über die Zahnflanken der Zahnkupplung 9, io und nicht über deren Anschläge 1z, 13 übertragen werden, die ihre axiale Bewegung begrenzen. Hierdurch bleibt die freie Winkeleinstellung des Sonnenrades 8 gewährleistet. Bei einer solchen Ausführung der Zahnkupplung 9, io können auch kleine Unterschiede zwischen der Zahnschräge des Sonnenrades 8 und der Zahnkupplung 9, io zugelassen werden, und zwar um den Betrag des Reibungswinkels an den Zahnflanken der Zahnkupplung 9, io.
  • Erhält die Zahnkupplung 9, io in den Verzahnungen einen anderen Durchmesser als die Verzahnung des Sonnenrades 8, so wird zweckmäßigerweise der Schrägungswinkel der Zahnkupplung gegenüber dem des Sonnenrades um den Betrag verschieden gehalten, der gleiche oder annähernd gleiche axiale Zahnkräfte ergibt.
  • Das in der Abbildung gezeigte Ausführungsbeispiel stellt ein Umlaufgetriebe dar, bei welchem das äußere Sonnenrad 8 mittels doppelter Zahnkupplung mit dem sein Drehmoment aufnehmenden Teil verbunden ist. Es können aber auch, wie es ebenfalls an sich bekannt ist, das innere Sonnenrad oder auch beide Sonnenräder in dieser Weise mit den jeweils ihr Drehmoment aufnehmenden Teilen verbunden werden.
  • Statt der Zähne der doppelten Zahnkupplung können auch Klauen verwendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE r. Stirnräderumlaufgetriebe, bei dem zum ,Zwecke des Zahndruckausgleiches mindestens eines der Sonnenräder in der Ebene senkrecht zu seiner Achse und winkelbeweglich aufgehängt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale: a) dieses Sonnenrad (8) ist ungelagert, b) es ist mit dem sein Drehmoment aufnehmenden Teil (i) über eine doppelte Zahnkupplung (9, io) verbunden. a. Stirnräderumlaufgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne in der doppelten Zahnkupplung (9, io) dieselbe Steigungsrichtung wie die des beweglich aufgehängten Sonnenrades (8) und eine solche Schräge erhalten, daß etwa auftretende . axiale Zahnkräfte des Sonnenrades über die Zahnflanken der Zahnkupplung übertragen werden.
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