DE8717268U1

DE8717268U1 - Five-wheel planetary gear

Info

Publication number: DE8717268U1
Application number: DE8717268U
Authority: DE
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1987-06-06
Filing date: 1987-06-06
Publication date: 1988-06-01

Description

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INA Wälzlager Schäeffler KG, lndustfiestf. 1-3INA Wälzlager Schäeffler KG, industrial 1-3

8522 Herzogenaurach8522 Herzogenaurach

ANR 17 17 332ANR 17 17 332

G 2141G2141

Five-wheel planetary gear

Die Neuerung betrifft ein fünfrädriges Planetengetriebe, bei dem ein zentrales Sonnenritzel mit mehreren Planetenrädern kämmt, die in einem frei drehbaren Pläfietenträ'ger gelagert sind, und die nebeneinander zwei Verzahnungen mit unterschiedlichen Zähnezählen tragen, von denen die jeweils eine Verzahnung in die Innenverzahnung eines stillstehenden Gehäusehohlrades und die jeweils andere in die Innenverzahnung eines rotierbaren Abtriebshohlrades eingreift.The innovation concerns a five-wheel planetary gear in which a central sun pinion meshes with several planetary gears that are mounted in a freely rotating planet carrier and that carry two toothings with different numbers of teeth next to each other, one of which meshes with the internal toothing of a stationary housing ring gear and the other meshes with the internal toothing of a rotating output ring gear.

Bei einem bekannten derartigen Getriebe ist das Gehäusehohlrad Teil des Getriebegehäuses, in dem einerseits das Sonnehritzel und andererseits das Abtriebshohlrad mittels Wälzlagern gelagert sind. Zur Lagerung dieser Zahnräder sind auf der einen und ahderen Seite der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder jeweils zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Wälzlager vorgesehen. Durch diese Wälzlageranordnuhg erhält das Getriebegehäuse eine erhebliche axiale Erstreckung (Seite 1428, Bild 1.3. aus A. Böge, Das Techniker Handbuch, 5. Aufl., Verlag Vieweg & Sohn·, Braunschweig/Wiesbaden).In a known gearbox of this type, the housing ring gear is part of the gearbox housing, in which the sun pinion on the one hand and the output ring gear on the other hand are mounted by means of roller bearings. To support these gears, two roller bearings are provided on one side and the other side of the meshing gears, arranged at an axial distance from one another. This roller bearing arrangement gives the gearbox housing a considerable axial extension (page 1428, figure 1.3. from A. Böge, The Technician's Handbook, 5th edition, Verlag Vieweg & Sohn, Braunschweig/Wiesbaden).

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzlagerung für ein Planetengetriebe nach denn Oberbegriff des Hauptanspruches zu schaffen, welche in axialer Richtung deutlich weniger Raum als die bekannte Lagerung benötigt, &egr;&ogr; daß im Extremfall die gesamte Baulänge des Getriebes nur wenig größer ist, als die erforderliche Baulänge für die miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder.
25The innovation is based on the task of creating a rolling bearing for a planetary gear according to the generic term of the main claim, which requires significantly less space in the axial direction than the known bearing, so that in the extreme case the entire length of the gear is only slightly larger than the required length for the gears that are in engagement with one another.
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Die Aufgabe löst die Neuerung dadurch, daß sich die beiden Hohlräder |The innovation solves this problem by having the two ring gears |

über einen Teil ihrer axialen Erstreckung gegenseitig mit radialem Abstandover part of their axial extent with radial spacing

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telesköpartig übergreifen und daß In diesem Bereich ein Wälzlager arirje= ordnet ist, das in" der Lage 1st, zwischen den beiden Mohlrä'dern wirkende FRadialkräfte, Äxia'k'rä'fte und Momente aufzunehmen. Durch diese Maßnahme entfallen die beiden die axiale Baulänge erheblich vergrößernden Wälzlager, die bisher für die Lagerung des Abtriebshohlrades erforderlich warem Sie werden durch ein einziges Wälzlager ersetzt, Welches innerhalb des axialen Bauraumes liegt, der von den miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern beanspruche wird.overlap in a telescopic manner and that a roller bearing is arranged in this area which is able to absorb radial forces, axial forces and moments acting between the two gears. This measure eliminates the two roller bearings which significantly increase the axial length and which were previously required for the bearing of the output ring gear. They are replaced by a single roller bearing which is located within the axial installation space which is used by the meshing gears.

iö Im einfachsten und platzsparendsteh Falle werden unmittelbar in den einander zugekehrten zylindrischen Mantelflächen der beiden Hohlrädef Laufrillen vorgesehen, in denen die Wälzkörper abrollen. Es versteht sich, daß im Bedarfsfalle jedoch auch in diese Rillen gesonderte Laufbahnen in Form von Bändern oder Drähten eingelegt werden können, die die für Wälzkörperlaufbahnen erforderlichen Werkstoffeigenschaften besitzen.iö In the simplest and most space-saving case, grooves are provided directly in the facing cylindrical surfaces of the two ring gears, in which the rolling elements roll. It goes without saying that, if necessary, separate raceways in the form of strips or wires can also be inserted into these grooves, which have the material properties required for rolling element raceways.

Das Wälzlager kann einreihig, vorzugsweise als Kreuzrollenlager ausgeführt sein. Bei höheren Belastungen kann das Wälzlager jedoch auf mehrreihig, z. B. mit zwei nebeneinanderliegenden Wälzkörperkränzen ausgeführt werden. In beiden Fällen können anstelle von Rollenlagern auch Kugailager vorgesehen sein.The rolling bearing can be single-row, preferably as a crossed roller bearing. For higher loads, however, the rolling bearing can be multi-row, e.g. with two adjacent roller rings. In both cases, Kugai bearings can also be used instead of roller bearings.

Bei extremen Belastungen kann es zweckmäßig seih, das Wälzlager mit mehreren Wälzkörperkränzen auszuführen, die an Laufbahnen abrollen, die unter Winkeln zueinander stehen. Dabei kann beispielsweise ein Wälzkörperkranz ausschließlich für die Übertragung von Radialkräften und je ein weiterer Wälzkörperkranz für die Übertragung von Axialkräften in beiden Richtungen und von Momenten vorgesehen werden. Dabei würde der erste Wälzkörperkranz auf zylindrischen Laufbahnen abrollen, während die beiden anderen Wälzkörperkränze an dazu rechtwinkligen ebenen Flächen abrollen würden.In the case of extreme loads, it may be useful to design the rolling bearing with several rolling element rings that roll on raceways that are at an angle to each other. For example, one rolling element ring can be used exclusively to transmit radial forces and another rolling element ring can be used to transmit axial forces in both directions and moments. The first rolling element ring would roll on cylindrical raceways, while the other two rolling element rings would roll on flat surfaces at right angles to them.

Es ist zweckmäßig, den Planetenträgsr so auszuführen, daß er aus zwei im axialen Abstand voneinander angeordneten Bordscheiben besteht, die durch mehrere über den Umfang verteilte Bolzen, auf denen die Planetenräder gelagert sind, miteinander verbunden sind. In diesem Falle ist esIt is advisable to design the planet carrier in such a way that it consists of two flanged disks arranged at an axial distance from each other, which are connected to each other by several bolts distributed around the circumference on which the planet wheels are mounted. In this case, it is

z-weckmäßig, in einen Ringfaum zwischen jeder der beiden Bofdscheiben einerseits und dem jeweils benachbarten Hohlfad andererseits ein Wälzlager einzuschalten. Auf diese Weise wird der Planetenträger einwandfrei wälzgelagert, ohne daß dies den axialen Bauraum vergrößert
5z-practical to insert a roller bearing into an annular space between each of the two flange disks on the one hand and the adjacent hollow thread on the other. In this way, the planet carrier is perfectly supported by roller bearings without increasing the axial installation space.
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Ih den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Neuerung in Teil-Längst schnitten dargestellt.The drawings show examples of the innovation in partial longitudinal sections.

Figur 1 zeigt das auf der Antriebswelle 1 sitzende Sonnenritzel 2, welches mit seiner Verzahnung 3 in die Verzahnung 4 des Planetenrades 5 eingreift. Das Planetenrad 5 ist in dem Planetentra'ger 6 gelagert, welcher aus den böiden Bordscheiben 7 und 8 besteht, die durch mehrere über den Umfang verteilte Bolzen 9 miteinander verbunden sind. Auf diesen Bolzen 9 sind unter Zwischenschaltung der Wälzlager 10 die Planetenräder 5 gelagert.Figure 1 shows the sun pinion 2 sitting on the drive shaft 1, which with its teeth 3 engages with the teeth 4 of the planetary gear 5. The planetary gear 5 is mounted in the planet carrier 6, which consists of the two flanged disks 7 and 8, which are connected to one another by several bolts 9 distributed around the circumference. The planetary gears 5 are mounted on these bolts 9 with the roller bearings 10 interposed.

Die Planetenräder 5 greifen mit ihrer Verzahnung 4 gleichzeitig auch in die Verzahnung 11 des Gehäusehohlrades 12 ein.The planet gears 5 simultaneously engage with their toothing 4 into the toothing 11 of the housing ring gear 12.

Neben der Verzahnung 4 tragen die Planetenräder 5 eine weitere Verzahnung 13, deren Zähnezahl geringer als die der Verzahnung 4 ist. Diese Verzahnung 13 greift in die Verzahnung 14 des Abtriebshohlrades. 15 ein, welches mit einer Abschlußplatte 16 verbunden ist, von welciher der Abtrieb abgenommen werden kann.In addition to the gearing 4, the planet gears 5 have a further gearing 13, the number of teeth of which is less than that of the gearing 4. This gearing 13 engages with the gearing 14 of the output ring gear 15, which is connected to an end plate 16, from which the output can be removed.

Zur Lagerung des Abtriebshohlrades 15 gegenüber dem Gehäusehcihlrad 12 ist das letztere mit einem axialen Ansatz 17 versehen, welcher das Abtriebshohirad 15 mit radialem Abstand teleskopartig übergreift. Sowohl in der Bohrung des axialen Ansatzes 17, als auch in der dieser zugekehrten äußeren Mantelfläche des Abtriebshohlrades 15 sind V-förmige Laufrillen 18 und 19 vorgesehen, in denen Zylinderrollen 20 abrollen, von denen jeweils aufeinanderfolgende unter 90° zueinander gekreuzte Achsen aufweisen. In dem axialen Ansatz 17 ist gestrichelt eine an sich bekannte Einfüllöffnung 21 für die Zylinderrollen 20 angedeutet.To support the output ring gear 15 relative to the housing ring gear 12, the latter is provided with an axial extension 17 which telescopically covers the output ring gear 15 at a radial distance. V-shaped grooves 18 and 19 are provided both in the bore of the axial extension 17 and in the outer surface of the output ring gear 15 facing it, in which cylindrical rollers 20 roll, each of which has successive axes crossed at 90° to one another. A known filling opening 21 for the cylindrical rollers 20 is indicated in dashed lines in the axial extension 17.

In den Ringräumen zwischen der Bordscheibe 7 einerseits und dem Ab-In the annular spaces between the flanged disc 7 on the one hand and the

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fcriebshohlrad 15 andererseits, sowie zwischen der Bördscheibe S einerseits Und dem Gehäusehohlrad 12 andererseits sind Wälzlager 2.2 und 23 zur Lagerung des Plähetehträgers 6 Vorgesehen. Dabei 1st das Wälzlager 22 als Festlager und das Wälzlager 23 als Loslager ausgebildet»
5between the flanged disk S on the one hand and the housing hollow gear 15 on the other hand, and between the flanged disk S on the one hand and the housing hollow gear 12 on the other hand, rolling bearings 2.2 and 23 are provided for supporting the flat carrier 6. The rolling bearing 22 is designed as a fixed bearing and the rolling bearing 23 as a floating bearing.
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Schließlich ist noch in der Bohrung der antriebsseitigen Bordscheibe 8 des Planetenradträgers 6 ein Kugellager 24 angeordnet, welches die Antriebswelle 1 läySrt. Im äXiälen Abstand Zu ulsSBiTi Küyciläyer 19 ffiüS nDCh cii"?Finally, a ball bearing 24 is arranged in the bore of the drive-side flange disk 8 of the planetary gear carrier 6, which supports the drive shaft 1. At an axial distance from the drive shaft 19, the ball bearing 24 is arranged at a distance from the drive shaft 19.

weiteres, nicht dargestelltes Wälzlager vorgesehen sein.
10An additional rolling bearing, not shown, may be provided.
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Die in Figur 2 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der nach Figur 1 lediglich dadurch, daß anstelle eines Kreuzrollenlagers in dem axialen Ansatz 17 ,ein DoppelschrägzyllnderföHenlager vorgesehen ist.The design shown in Figure 2 differs from that in Figure 1 only in that a double angular contact cylinder bearing is provided in the axial extension 17 instead of a cross roller bearing.

in Figur 3 ist schließlich eine Ausführung für besonders schwere Belastungen dargestellt. Dabei schließt sich an den axialen Ansatz 17 des Gehäusehohlrades 12 noch eine Laufscheibe 25 an. Die Wälzlagerung selbst ist so ausgebildet, daß zwischen der Bohrung 26 des axialen Ansatzes 17 einerseits und der äußeren Mantelfläche 27 des Abtriebshohlrades 15 ein Kranz von zylindrischen Wälzkörpern 28 zur Aufnanme der Radialkräfte abrollt, während zwischen den planen Stirnseiten 29 und 30 des Abtriebshohlrades 15 einerseits und gegenüberstehenden planen Stirnreiten 32 des Gehäusehohlrades 12 und 31 der Laufscheibe 25 ebenfalls Kränze von zylindrischen Wälzkörpern 33 bzw. 34 zur Aufnahme der Axialkräfte und der Momente sbrollen.Finally, Figure 3 shows a design for particularly heavy loads. A running disk 25 is connected to the axial extension 17 of the housing ring gear 12. The roller bearing itself is designed in such a way that a ring of cylindrical rolling elements 28 rolls between the bore 26 of the axial extension 17 on the one hand and the outer surface 27 of the output ring gear 15 to absorb the radial forces, while rings of cylindrical rolling elements 33 and 34 roll between the flat end faces 29 and 30 of the output ring gear 15 on the one hand and the opposing flat end faces 32 of the housing ring gear 12 and 31 of the running disk 25 to absorb the axial forces and the moments.

Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG, Industriestr. 1-3 8522 Herzogenaurach ANR 17 17 332 G 2141 Protection claims

1. Five-wheel planetary gear, in which a central sun pinion meshes with several planetary gears which are mounted in a freely rotatable planet carrier and which carry two toothings with different numbers of teeth next to one another, one of which toothings engages in the internal toothing of a stationary housing ring gear and the other in the internal toothing of a rotatable output ring gear, characterized in that the two ring gears (12, 15) overlap one another in a telescopic manner with a radial distance over part of their axial extent and that a roller bearing (18, 19, 20) is arranged in this area, which is able to absorb radial forces, axial forces and moments acting between the two ring gears (12, 15).

2. Planetary gear according to claim 1, characterized in that in the mutually facing cylindrical outer surfaces of the two ring gears (12, 15) there are provided running grooves (18, 19) in which rolling elements (20) roll.

3. Planetary gear according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bearing is single-row, preferably designed as a crossed roller bearing.

4. Planetary gear according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bearing is designed in multiple rows with adjacent rolling element rings (20).

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5. Planetary gear according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bearing contains several rolling element rings (28, 33, 34) which roll on raceways (26, 27, 29, 30, 31, 32) which are at angles to one another.

6. Planetary gear according to claim 1, in which the planet carrier consists of two flanged disks arranged at an axial distance from one another, which are connected to one another by several bolts distributed over the circumference on which the planet gears are mounted, characterized in that a rolling bearing (22, 23) is inserted into an annular space between each of the two flanged disks (7, 8) on the one hand and the adjacent ring gear (15, 12) on the other hand.

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