EP3094889A1 - Planetary gear pin with flange that can be bolted to the planetary carrier - Google Patents

Planetary gear pin with flange that can be bolted to the planetary carrier

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Publication number
EP3094889A1
EP3094889A1 EP14824403.1A EP14824403A EP3094889A1 EP 3094889 A1 EP3094889 A1 EP 3094889A1 EP 14824403 A EP14824403 A EP 14824403A EP 3094889 A1 EP3094889 A1 EP 3094889A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
planetary
flange
planet
planet carrier
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14824403.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulf Lang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3094889A1 publication Critical patent/EP3094889A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H57/082—Planet carriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0479—Gears or bearings on planet carriers

Definitions

  • the invention relates to a planetary pin according to the preamble of claim 1 and a planet carrier, with which the planetary bolt can be screwed.
  • the gearboxes of wind turbines are exposed to high loads, which lead to windings of the planet carrier.
  • the planet pins are fixed by means of a press fit in the planet carrier.
  • the interference fit allows the absorption of bending moments by the planet pins.
  • the planetary pin is fixed in the axial direction by the interference fit.
  • the screw is located in the rotor side part of the planet carrier. This area is heavily loaded. In addition to a load by a rotor torque there acts a bending moment due to the weight of the rotor. By screwing an additional load acts on the rotor side part. In addition, due to the required threaded hole to a structural weakening.
  • the screws used must be correspondingly long. As a result, the tensile rigidity of the screws is low. Compared to a load in the axial direction, the screws are therefore relatively yielding. With a heavy load on a planetary bolt in the axial direction, this can lead to a displacement of the planetary pin relative to the planet carrier. As a result, there is a danger that the planetary bearings lose their bias or the bearing clearance changed. The result is bearing damage.
  • the object of the invention is to fix a planetary pin, bypassing the known from the prior art solutions inherent disadvantages in a planet carrier.
  • the resilience of the planetary bolt should be improved in the axial direction.
  • the planet carrier is inventively provided with at least one through hole having two mouths. The through hole runs completely within the flange. Accordingly, the flange has the two mouths.
  • a through bore generally refers to a bore that completely penetrates the workpiece. The through hole thus penetrates the planetary pin in the region of the flange completely.
  • the through-hole penetrates in two places the surface of the workpiece, the planetary bolt, or the flange. These places are called the mouths.
  • the mouths are each surrounded by a circumferential edge which extends along the surface of the workpiece, the planetary bolt, or the flange and along which the surface passes into the through hole. The edge thus separates the surface from the through hole.
  • the edge is a boundary line extending between the surface and the throughbore.
  • the flange is an area of the planetary bolt that projects outward in the radial direction, that is orthogonal to the axis of symmetry of at least one region of the planetary pin, to the axis of rotation of the planetary bearings, or to the axis of rotation of a planetary gear mounted on the planetary pin, relative to the remaining area of the planetary pin.
  • the flange may be a region of the planetary bolt having at least one shoulder.
  • the shoulder is an at least partially radial, preferably radially extending surface.
  • An at least partially radially extending surface is a surface which is not parallel to the axis of symmetry of at least part of the planetary bolt, to the axis of rotation of the planetary bearings, or to the axis of rotation of the planetary gear mounted on the planetary pin.
  • the surface runs radially when it is orthogonal to the axes mentioned.
  • the passage hole according to the invention passes through the shoulder, that is, the shoulder has one of the mouths.
  • One of the mouths is thus in the area which forms the shoulder.
  • the flange has two shoulders.
  • a first shoulder serves - as known from the prior art - for fixing the planetary bearings in the axial direction.
  • the first shoulder comes - directly or via an inserted between the shoulder and an inner ring of the planetary bearing intermediate piece - in contact with the inner ring.
  • the second shoulder can be designed to come into contact with a corresponding surface of the planet carrier running along the second shoulder-directly or via an intermediate piece introduced between the second shoulder and the surface of the planet carrier.
  • the planetary pin is fixed in the axial direction.
  • the surface of the planet carrier forms an abutment for the second shoulder.
  • the surface of the planet carrier extends along the second shoulder when the planetary pin has been inserted into the planetary carrier. This also means that the surface of the planet carrier is at least partially radial or radial.
  • the planetary pin preferably comprises - as known from the prior art - at least one cylindrical region.
  • This area serves on the one hand to fix the planetary pin in the planet carrier, in particular by means of a pressing association between a pin seat of the planetary carrier and the cylindrical portion.
  • the cylindrical area serves to receive the planetary bearings and to fix in particular in the radial direction.
  • cylindrical By cylindrical is meant here that the area has the shape of a straight circular cylinder.
  • the flange does not belong to the cylindrical area. Accordingly, the flange is an area which is opposite to the cylindrical rich in the radial direction protrudes outward. The flange is located in the radial direction outside the cylindrical area.
  • the through hole serves to screw the planet shaft with the planet carrier.
  • the through-hole extends axially, that is to say parallel to the axis of symmetry of at least one region of the planetary bolt, to the axis of rotation of the planetary bearings or to the axis of rotation of the planetary gear mounted on the planetary pin.
  • the planet carrier has an internal thread into which the screw can be screwed.
  • the internal thread and the through hole are arranged coaxially with each other. The internal thread and the through hole are aligned.
  • the planet carrier forms an abutment for a head of the screw. This makes it possible to clamp the screw between the planet shaft and the planet carrier or the flange.
  • the first shoulder of the planetary pin are braced against the inner ring of one of the planetary bearings and depending on the embodiment, the second shoulder against the running along the second shoulder surface of the planet carrier, so that sets a defined axial play or bias of the planetary bearings.
  • the through hole does not extend through the entire planet pin, but only through the flange. This allows the use of short and correspondingly more rigid screws. Axial displacements of the planetary pin relative to the planet carrier can thus be reliably prevented even at high loads of the planetary bolt in the axial direction.
  • the planetary bolt with the generator side Side part is bolted, there is also no structural weakening of the highly loaded rotor side of the planet carrier. A force acting on the rotor side part by the screw connection is avoided.
  • the flange is rotationally asymmetric, that is not rotationally symmetrical. Accordingly, a region of the planet carrier, which serves to receive the flange, designed rotationally asymmetric. This prevents the planetary pin from being able to rotate relative to the planetary carrier. A rotationsunsymmetrisch ausgestalteter flange therefore leads to a further improved load capacity.
  • the through hole eccentrically.
  • the axis of symmetry of the through hole differs from the axis of symmetry of at least one part of the planet pin, of the axis of rotation of the planet bearings, or of the axis of rotation of the planet gear mounted on the planet pin.
  • the axis of symmetry of the through hole thus extends in a non-vanishing or non-zero distance to the axis of symmetry of at least part of the planetary pin, the axis of rotation of the planetary bearings, or the axis of rotation of the planetary pin mounted on the planetary pin.
  • the eccentric arrangement of the through hole prevents the planetary pin can rotate relative to the planet carrier.
  • the planetary pin is designed so that the flange has at least a first surface, a second surface and a third surface.
  • the third surface connects the first surface and the second surface. The third surface is thus arranged between the first surface and the second surface.
  • the third area has exactly two boundary lines. These are each circulating or self-contained. One of the boundary lines is also one Boundary line of the first surface. The other boundary line is also the boundary line of the second surface.
  • the third surface is the second shoulder. Accordingly, one of the mouths of the through-hole lies in the third surface.
  • At least the first surface is formed to enter into a non-positive connection in a press fit with one of the bolt seats of the planet carrier.
  • the second surface is formed to enter into a non-positive connection in a press fit with the bolt seat.
  • Fig. 1 is a plan view of a planet carrier
  • FIG. 2 shows a first sectional view of the planet carrier
  • Fig. 3 is a second sectional view of the planet carrier.
  • the perspective shown in Fig. 1 corresponds to a view of a planet carrier 101 from a perspective extending in the axial direction.
  • the planet carrier 101 three planet pins 103 are introduced.
  • a planet gear 105 is rotatably mounted in the planet pins 103.
  • Tapered roller bearings 107 serve to support the planet gears 105.
  • the planet pins 103 each have a flange 109. This is bolted by six screws 1 1 1 with the planet carrier 101.
  • Fig. 1 it can be seen that the flange 109 is configured asymmetrically.
  • the flange 109 has a basic shape with a partially circular cross-section. Deviations from the circular shape caused by indentations 1 13. These make the flange 109 rotationally asymmetric and thus prevent the planetary pin 103 can rotate in the planet carrier 101.
  • the cross-section A-A shown in FIG. 1 is shown in FIG. 2.
  • the cross-section A-A runs through the indentations 1 13. Therefore, the screws 101 can not be seen in FIG. It is clear that the recesses 1 13 are in direct contact with the planet carrier 101. This is important for the anti-twist device described above.
  • the planetary bearings 107 are tapered roller bearings. These are installed in O arrangement.
  • An intermediate ring 201 is located between the inner rings of the planetary bearings 107 and keeps them at a distance from each other.
  • the inner rings of the planetary bearings 107 and the intermediate ring 201 are arranged between the shoulder 203 and a radially oriented, annularly extending around the planetary pin 103 surface 205 of the planet carrier 101.
  • the shoulder 203 and the surface 205 thus fix the planetary bearings 107 and thus also the planetary gear 105 in the axial direction.
  • the sectional view BB is shown in Fig. 3.
  • the flange 109 of the planetary pin 103 has a further shoulder 301. This comes into contact with a corresponding surface of the planetary carrier 101 and thus fixes the planetary pin 103 in an axial direction facing the planetary bearings 107, ie the shoulder 301 blocks a displacement of the planetary pin 103 in the axial direction facing the planetary bearings 107.
  • the planetary pin 103 is fixed by the screws 1 1 1, ie the screws 1 1 1 block a displacement of the planetary pin 103 in the axial direction facing away from the planetary bearings 107.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

The invention relates to a planetary gear pin (103). Said pin comprises a flange (109) and at least one through hole with two openings, the openings being in the flange (109). The flange (109) can be bolted to a planetary carrier (101).

Description

Planetenbolzen mit verschraubbarem Flansch  Planet bolts with screw-on flange
Die Erfindung betrifft einen Planetenbolzen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einem Planetenträger, mit dem der Planetenbolzen verschraubt werden kann. The invention relates to a planetary pin according to the preamble of claim 1 and a planet carrier, with which the planetary bolt can be screwed.
Die Getriebe von Windkraftanlagen sind hohen Belastungen ausgesetzt, die zu Ver- windungen des Planetenträgers führen. Um den Planetenträger zu versteifen, werden die Planetenbolzen mittels einer Presspassung in dem Planetenträger fixiert. Die Presspassung ermöglicht die Aufnahme von Biegemomenten durch die Planetenbolzen. Weiterhin wird durch die Presspassung der Planetenbolzen in axialer Richtung fixiert. The gearboxes of wind turbines are exposed to high loads, which lead to windings of the planet carrier. To stiffen the planet carrier, the planet pins are fixed by means of a press fit in the planet carrier. The interference fit allows the absorption of bending moments by the planet pins. Furthermore, the planetary pin is fixed in the axial direction by the interference fit.
Insbesondere bei der Verwendung von Kegelrollenlagern werden die Planetenbolzen Kräfte in axialer Richtung belastet. Entsprechende Kräfte in radialer Richtung wirken infolgedessen auf die zwischen dem Planetenträger und den Planetenbolzen bestehenden Pressverbände. In particular, when using tapered roller bearings, the planet pins are loaded forces in the axial direction. Corresponding forces acting in the radial direction consequently affect the existing between the planet carrier and the planetary bolt press dressings.
Eine naheliegende Möglichkeit, die Belastbarkeit der Pressverbände gegenüber diesen Kräften zu erhöhen und damit die Belastbarkeit der Planetenbolzen zu verbessern, bestünde darin, die Maßdifferenzen zwischen den Planetenbolzen und den Bolzensitzen des Planetenträgers zu erhöhen. Hierdurch würden sich die in den Pressverbänden auf die Planetenbolzen wirkenden Normalkräfte erhöhen. Während der Montage müsste dazu der Planetenträger aber auf eine höhere Temperatur erhitzt werden, bevor die Planetenbolzen in den Planetenträger eingeführt werden können. Dies würde mit einem erhöhten Verbrennungsrisiko für die Monteure einhergehen. Weiterhin würden sich die aus dem Pressverband resultierenden Spannungen in dem Planetenträger erhöhen. Die erhöhte Belastbarkeit der Planetenbolzen würde also von einer verringerten Belastbarkeit des Planetenträgers konterkariert. An obvious way to increase the load capacity of the press associations against these forces and thus to improve the capacity of the planet pins, would be to increase the dimensional differences between the planet pins and the pin seats of the planet carrier. This would increase the normal forces acting on the planet pins in the compression bandages. During assembly, however, the planet carrier would have to be heated to a higher temperature before the planet pins can be inserted into the planet carrier. This would be accompanied by an increased risk of burns for the fitters. Furthermore, the stresses resulting from the press fit would increase in the planet carrier. The increased load capacity of the planetary bolts would therefore be counteracted by a reduced load capacity of the planet carrier.
Eine Lösung dieser Probleme besteht darin, die Fixierung der Planetenbolzen mittels Pressverband mit einer Verschraubung der Planetenbolzen zu kombinieren. Aus dem Stand der Technik sind entsprechende Lösungen bekannt, die Planetenbolzen mittels Schrauben in dem Planetenträger zu fixieren. Dabei verlaufen die Schrauben in axialer Richtung durch die Planetenbolzen. Die Planetenbolzen weisen dazu axial ausgerichtete Durchgangsbohrungen auf, die vollständig durch den Planetenbolzen, das heißt von einer Stirnfläche des Planetenbolzens zu einer gegenüberliegenden Stirnfläche, verlaufen. One solution to these problems is to combine the fixation of the planet pins by means of interference fit with a screw of the planet pins. From the prior art, corresponding solutions are known to fix the planetary bolts by means of screws in the planet carrier. The screws run in axial direction through the planet pins. The planet pins have axially aligned through holes, which extend completely through the planet pins, that is from one end face of the planet pin to an opposite end face.
Die Verschraubung befindet sich dabei in dem rotorseitigen Seitenteil des Planetenträgers. Dieser Bereich ist aber hochbelastet. Neben einer Last durch ein Rotordrehmoment wirkt dort ein Biegemoment infolge der Gewichtskraft des Rotors. Durch die Verschraubung wirkt eine zusätzliche Last auf das rotorseitige Seitenteil. Zusätzlich kommt durch das die erforderliche Gewindebohrung zu einer strukturellen Schwächung. The screw is located in the rotor side part of the planet carrier. This area is heavily loaded. In addition to a load by a rotor torque there acts a bending moment due to the weight of the rotor. By screwing an additional load acts on the rotor side part. In addition, due to the required threaded hole to a structural weakening.
Die verwendeten Schrauben müssen entsprechend lang sein. Infolgedessen ist die Dehnsteifigkeit der Schrauben gering. Gegenüber einer Belastung in axialer Richtung sind die Schrauben also vergleichsweise nachgiebig. Bei einer starken Belastung eines Planetenbolzens in axialer Richtung kann dies zu einer Verschiebung des Planetenbolzens gegenüber dem Planetenträger führen. Hierdurch besteht die Gefahr, dass die Planetenlager ihre Vorspannung oder sich das Lagerspiel verändert verlieren. Die Folge sind Lagerschäden. The screws used must be correspondingly long. As a result, the tensile rigidity of the screws is low. Compared to a load in the axial direction, the screws are therefore relatively yielding. With a heavy load on a planetary bolt in the axial direction, this can lead to a displacement of the planetary pin relative to the planet carrier. As a result, there is a danger that the planetary bearings lose their bias or the bearing clearance changed. The result is bearing damage.
Weiterhin ist es möglich, dass sich die Planetenräder relativ zu dem Hohlrad in axialer Richtung verschieben. Hierdurch können es Beschädigungen an dem Hohlrad und den Planetenrädern entstehen. Furthermore, it is possible that the planet gears move relative to the ring gear in the axial direction. This can cause damage to the ring gear and the planet gears.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Planetenbolzen unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile in einem Planetenträger zu fixieren. Insbesondere soll die Belastbarkeit des Planetenbolzens in axialer Richtung verbessert werden. The object of the invention is to fix a planetary pin, bypassing the known from the prior art solutions inherent disadvantages in a planet carrier. In particular, the resilience of the planetary bolt should be improved in the axial direction.
Diese Aufgabe wird durch einen Planetenbolzen gemäß Anspruch 1 und einen Planetenträger zur Aufnahme des Planetenbolzens, wobei ein Flansch des Planetenbolzens mit dem Planetenträger verschraubt werden kann, gelöst. Der Planetenträger ist erfindungsgemäß mit mindestens einer Durchgangsbohrung versehen, die zwei Mündungen aufweist. Die Durchgangsbohrung verläuft vollständig innerhalb des Flansches. Entsprechend weist der Flansch die zwei Mündungen auf. This object is achieved by a planetary pin according to claim 1 and a planet carrier for receiving the planetary bolt, wherein a flange of the planetary bolt can be screwed to the planet carrier solved. The planet carrier is inventively provided with at least one through hole having two mouths. The through hole runs completely within the flange. Accordingly, the flange has the two mouths.
Eine Durchgangsbohrung bezeichnet allgemein eine Bohrung, die das Werkstück vollständig durchdringt. Die Durchgangsbohrung durchdringt also den Planetenbolzen im Bereich des Flansches vollständig. A through bore generally refers to a bore that completely penetrates the workpiece. The through hole thus penetrates the planetary pin in the region of the flange completely.
Die Durchgangsbohrung durchdringt an zwei Stellen die Oberfläche des Werkstücks, des Planetenbolzens, beziehungsweise des Flansches. Diese Stellen werden als die Mündungen bezeichnet. Die Mündungen sind jeweils von einer umlaufenden Kante umrandet, die entlang der Oberfläche des Werkstücks, des Planetenbolzens, beziehungsweise des Flansches verläuft und entlang derer die Oberfläche in die Durchgangsbohrung übergeht. Die Kante trennt also die Oberfläche von der Durchgangsbohrung. Insbesondere handelt es sich bei der Kante um eine zwischen der Oberfläche und der Durchgangsbohrung verlaufende Grenzlinie. The through-hole penetrates in two places the surface of the workpiece, the planetary bolt, or the flange. These places are called the mouths. The mouths are each surrounded by a circumferential edge which extends along the surface of the workpiece, the planetary bolt, or the flange and along which the surface passes into the through hole. The edge thus separates the surface from the through hole. In particular, the edge is a boundary line extending between the surface and the throughbore.
Der Flansch ist ein Bereich des Planetenbolzens, der gegenüber dem restlichen Bereich des Planetenbolzens in radialer Richtung, das heißt orthogonal zur Symmetrieachse mindestens eines Bereichs des Planetenbolzens, zur Drehachse der Planetenlager, beziehungsweise zur Drehachse eines auf dem Planetenbolzen gelagerten Planetenrads, nach außen hin vorsteht. Insbesondere kann es sich bei dem Flansch um einen Bereich des Planetenbolzens handeln, der mindestens eine Schulter aufweist. Bei der Schulter handelt es sich um eine mindestens teilweise radial, vorzugsweise radial verlaufende Fläche. Eine mindestens teilweise radial verlaufende Fläche ist eine Fläche, die nicht parallel zu der Symmetrieachse mindestens eines Teils des Planetenbolzens, zur Drehachse der Planetenlager, beziehungsweise zur Drehachse des auf dem Planetenbolzen gelagerten Planetenrads verläuft. Radial verläuft die Fläche, wenn sie orthogonal zu den genannten Achsen steht. The flange is an area of the planetary bolt that projects outward in the radial direction, that is orthogonal to the axis of symmetry of at least one region of the planetary pin, to the axis of rotation of the planetary bearings, or to the axis of rotation of a planetary gear mounted on the planetary pin, relative to the remaining area of the planetary pin. In particular, the flange may be a region of the planetary bolt having at least one shoulder. The shoulder is an at least partially radial, preferably radially extending surface. An at least partially radially extending surface is a surface which is not parallel to the axis of symmetry of at least part of the planetary bolt, to the axis of rotation of the planetary bearings, or to the axis of rotation of the planetary gear mounted on the planetary pin. The surface runs radially when it is orthogonal to the axes mentioned.
Die erfindungsgemäße Durchgangsbohrung führt durch die Schulter, das heißt, die Schulter weist eine der Mündungen auf. Eine der Mündungen liegt also in der Fläche, welche die Schulter bildet. Vorzugsweise weist der Flansch zwei Schultern auf. Dabei dient eine erste Schulter - wie aus dem Stand der Technik bekannt - zur Fixierung der Planetenlager in axialer Richtung. Die erste Schulter kommt dabei - direkt oder über ein zwischen der Schulter und einem Innenring eines der Planetenlager eingebrachtes Zwischenstück - mit dem Innenring in Kontakt. The passage hole according to the invention passes through the shoulder, that is, the shoulder has one of the mouths. One of the mouths is thus in the area which forms the shoulder. Preferably, the flange has two shoulders. Here, a first shoulder serves - as known from the prior art - for fixing the planetary bearings in the axial direction. The first shoulder comes - directly or via an inserted between the shoulder and an inner ring of the planetary bearing intermediate piece - in contact with the inner ring.
Die zweite Schulter kann ausgebildet sein, mit einer entsprechenden entlang der zweiten Schulter verlaufenden Fläche des Planetenträgers - direkt oder über ein zwischen der zweiten Schulter und der Fläche des Planetenträgers eingebrachtes Zwischenstück in Kontakt zu kommen. Durch den Kontakt der zweiten Schulter mit der Fläche des Planetenträgers wird der Planetenbolzen in axialer Richtung fixiert. Die Fläche des Planetenträgers bildet für die zweite Schulter also ein Widerlager. Insbesondere verläuft dazu die Fläche des Planetenträgers entlang der zweiten Schulter, wenn der Planetenbolzen in den Planetenträger eingeführt wurde. Dies bedeutet weiterhin, dass die Fläche des Planetenträgers mindestens teilweise radial oder radial verläuft. The second shoulder can be designed to come into contact with a corresponding surface of the planet carrier running along the second shoulder-directly or via an intermediate piece introduced between the second shoulder and the surface of the planet carrier. By the contact of the second shoulder with the surface of the planet carrier, the planetary pin is fixed in the axial direction. The surface of the planet carrier forms an abutment for the second shoulder. In particular, the surface of the planet carrier extends along the second shoulder when the planetary pin has been inserted into the planetary carrier. This also means that the surface of the planet carrier is at least partially radial or radial.
Alternativ kann zwischen der zweiten Schulter und der Fläche des Planetenträgers ein Spalt bestehen. Alternatively, there may be a gap between the second shoulder and the surface of the planetary carrier.
Der Planetenbolzen umfasst vorzugsweise - wie aus dem Stand der Technik bekannt - mindestens einen zylinderförmigen Bereich. Dieser Bereich dient einerseits dazu, den Planetenbolzen in dem Planetenträger zu fixieren, insbesondere mittels eines Pressverbands zwischen einem Bolzensitz des Planetenträgers und dem zylinderförmigen Bereich. Weiterhin dient der zylinderförmige Bereich dazu, die Planetenlager aufzunehmen und insbesondere in radialer Richtung zu fixieren. The planetary pin preferably comprises - as known from the prior art - at least one cylindrical region. This area serves on the one hand to fix the planetary pin in the planet carrier, in particular by means of a pressing association between a pin seat of the planetary carrier and the cylindrical portion. Furthermore, the cylindrical area serves to receive the planetary bearings and to fix in particular in the radial direction.
Mit zylinderförmig ist hier gemeint, dass der Bereich die Form eines geraden Kreiszylinders hat. By cylindrical is meant here that the area has the shape of a straight circular cylinder.
Der Flansch gehört nicht zu dem zylinderförmigen Bereich. Entsprechend handelt es sich bei dem Flansch um einen Bereich, der gegenüber dem zylinderförmigen Be- reich in radialer Richtung nach außen hervorsteht. Der Flansch befindet sich in radialer Richtung außerhalb des zylinderförmigen Bereichs. The flange does not belong to the cylindrical area. Accordingly, the flange is an area which is opposite to the cylindrical rich in the radial direction protrudes outward. The flange is located in the radial direction outside the cylindrical area.
Die Durchgangsbohrung dient dazu, den Planetenbolzen mit dem Planetenträger zu verschrauben. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Durchgangsbohrung axial, das heißt parallel zu der Symmetrieachse mindestens eines Bereichs des Planetenbolzens, zur Drehachse der Planetenlager, beziehungsweise zur Drehachse des auf den Planetenbolzen gelagerten Planetenrads, verläuft. The through hole serves to screw the planet shaft with the planet carrier. For this purpose, it is advantageous if the through-hole extends axially, that is to say parallel to the axis of symmetry of at least one region of the planetary bolt, to the axis of rotation of the planetary bearings or to the axis of rotation of the planetary gear mounted on the planetary pin.
Wenn der Planetenbolzen in dem Planetenträger eingeführt wurde, so dass zwei Bolzensitze des Planetenträgers den Planetenbolzen aufnehmen, kann eine Schraube mit einem Außengewinde durch die Durchgangsbohrung geführt werden. Der Planetenträger weist ein Innengewinde auf, in das die Schraube eingeschraubt werden kann. Dazu sind das Innengewinde und die Durchgangsbohrung zueinander koaxial angeordnet. Das Innengewinde und die Durchgangsbohrung fluchten also. When the planet pin has been inserted into the planetary carrier so that two pinion seats of the planetary carrier receive the planet pin, a male screw can be passed through the through hole. The planet carrier has an internal thread into which the screw can be screwed. For this purpose, the internal thread and the through hole are arranged coaxially with each other. The internal thread and the through hole are aligned.
Weiterhin bildet der Planetenträger für einen Kopf der Schraube ein Widerlager. Dies ermöglicht es, die Schraube zwischen dem Planetenbolzen und dem Planetenträger beziehungsweise dem Flansch zu verspannen. Hierdurch werden die erste Schulter des Planetenbolzens gegen den Innenring eines der Planetenlager und je nach Ausführungsform die zweite Schulter gegen die entlang der zweiten Schulter verlaufende Fläche des Planetenträgers verspannt, sodass sich ein definiertes Axialspiel oder eine Vorspannung der Planetenlager einstellt. Insbesondere ist es möglich, auf diese Weise das Axialspiel oder die Vorspannung bereits festzulegen, bevor sich der Pressverband zwischen den Bolzensitzen des Planetenträgers und dem Planetenbolzen ausgebildet hat. Furthermore, the planet carrier forms an abutment for a head of the screw. This makes it possible to clamp the screw between the planet shaft and the planet carrier or the flange. As a result, the first shoulder of the planetary pin are braced against the inner ring of one of the planetary bearings and depending on the embodiment, the second shoulder against the running along the second shoulder surface of the planet carrier, so that sets a defined axial play or bias of the planetary bearings. In particular, it is possible to already set in this way the axial clearance or the bias before the press fit between the pin seats of the planet carrier and the planetary pin has formed.
Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen verläuft die Durchgangsbohrung nicht durch den gesamten Planetenbolzen, sondern lediglich durch den Flansch. Dies ermöglicht die Verwendung kurzer und entsprechend dehnsteifer Schrauben. Axiale Verschiebungen des Planetenbolzens gegenüber dem Planetenträger lassen sich so auch bei hohen Belastungen des Planetenbolzens in axialer Richtung zuverlässig verhindern. Das Planetenbolzen mit dem generatorseitigen Seitenteil verschraubt wird, kommt es darüber hinaus zu keiner strukturellen Schwächung des hochbelasteten rotorseitigen Seitenteils des Planetenträgers. Auch eine durch die Verschraubung auf das rotorseitige Seitenteil wirkende Kraft wird vermieden. In contrast to the solutions known from the prior art, the through hole does not extend through the entire planet pin, but only through the flange. This allows the use of short and correspondingly more rigid screws. Axial displacements of the planetary pin relative to the planet carrier can thus be reliably prevented even at high loads of the planetary bolt in the axial direction. The planetary bolt with the generator side Side part is bolted, there is also no structural weakening of the highly loaded rotor side of the planet carrier. A force acting on the rotor side part by the screw connection is avoided.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Flansch rotationsunsymmetrisch, das heißt nicht rotationssymmetrisch, ausgestaltet. Entsprechend ist auch ein Bereich des Planetenträgers, welcher der Aufnahme des Flansches dient, rotationsunsymmetrisch ausgestaltet. Dies verhindert, dass sich der Planetenbolzen gegenüber dem Planetenträger verdrehen kann. Ein rotationsunsymmetrisch ausgestalteter Flansch führt daher zu einer weiter verbesserten Belastbarkeit. In a preferred development, the flange is rotationally asymmetric, that is not rotationally symmetrical. Accordingly, a region of the planet carrier, which serves to receive the flange, designed rotationally asymmetric. This prevents the planetary pin from being able to rotate relative to the planetary carrier. A rotationsunsymmetrisch ausgestalteter flange therefore leads to a further improved load capacity.
Weiterhin wird bevorzugt, die Durchgangsbohrung exzentrisch anzuordnen. Dies bedeutet, dass sich die Symmetrieachse der Durchgangsbohrung von der Symmetrieachse mindestens eines Teils des Planetenbolzens, von der Drehachse der Planetenlager, beziehungsweise von der Drehachse des auf den Planetenbolzen gelagerten Planetenrads unterscheidet. Die Symmetrieachse der Durchgangsbohrung verläuft also in einem nicht verschwindenden beziehungsweise von Null verschiedenen Abstand zu der Symmetrieachse mindestens eines Teils des Planetenbolzens, der Rotationsachse der Planetenlager, beziehungsweise der Rotationsachse des auf dem Planetenbolzen gelagerten Planetenrads. Auch die exzentrische Anordnung der Durchgangsbohrung verhindert, dass sich der Planetenbolzen gegenüber dem Planetenträger verdrehen kann. Furthermore, it is preferred to arrange the through hole eccentrically. This means that the axis of symmetry of the through hole differs from the axis of symmetry of at least one part of the planet pin, of the axis of rotation of the planet bearings, or of the axis of rotation of the planet gear mounted on the planet pin. The axis of symmetry of the through hole thus extends in a non-vanishing or non-zero distance to the axis of symmetry of at least part of the planetary pin, the axis of rotation of the planetary bearings, or the axis of rotation of the planetary pin mounted on the planetary pin. The eccentric arrangement of the through hole prevents the planetary pin can rotate relative to the planet carrier.
In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung ist der Planetenbolzen so ausgestaltet, dass der Flansch mindestens eine erste Fläche, eine zweite Fläche und eine dritte Fläche aufweist. Dabei verbindet die dritte Fläche die erste Fläche und die zweite Fläche. Die dritte Fläche ist also zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche angeordnet. In a further preferred embodiment, the planetary pin is designed so that the flange has at least a first surface, a second surface and a third surface. The third surface connects the first surface and the second surface. The third surface is thus arranged between the first surface and the second surface.
Die dritte Fläche hat genau zwei Begrenzungslinien. Diese sind jeweils umlaufend beziehungsweise in sich geschlossen. Eine der Begrenzungslinien ist zugleich eine Begrenzungslinie der ersten Fläche. Die andere Begrenzungslinie ist zugleich Begrenzungslinie der zweiten Fläche. The third area has exactly two boundary lines. These are each circulating or self-contained. One of the boundary lines is also one Boundary line of the first surface. The other boundary line is also the boundary line of the second surface.
Bei der dritten Fläche handelt es sich um die zweite Schulter. Entsprechend liegt eine der Mündungen der Durchgangsbohrung in der dritten Fläche. The third surface is the second shoulder. Accordingly, one of the mouths of the through-hole lies in the third surface.
Mindestens die erste Fläche ist ausgebildet, eine kraftschlüssige Verbindung in einem Pressverband mit einem der Bolzensitze des Planetenträgers einzugehen. Vorzugsweise ist darüber hinaus auch die zweite Fläche ausgebildet, eine kraftschlüssige Verbindung in einem Pressverband mit dem Bolzensitz einzugehen. Dadurch dass sich sowohl die erste Fläche als auch die zweite Fläche in dem Pressverband befinden, erhöht sich die Belastbarkeit des Pressverbands weiter. At least the first surface is formed to enter into a non-positive connection in a press fit with one of the bolt seats of the planet carrier. Preferably, moreover, the second surface is formed to enter into a non-positive connection in a press fit with the bolt seat. The fact that both the first surface and the second surface are in the press fit, the load capacity of the press band further increases.
Ein nachfolgend beschriebenes Ausführungsbeispiel ist in den Figuren dargestellt. Dabei kennzeichnen übereinstimmende Bezugsziffern gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt: An embodiment described below is shown in the figures. In this case, matching reference numbers designate the same or functionally identical characteristics. In detail shows:
Fig. 1 eine Aufsicht eines Planetenträgers; Fig. 1 is a plan view of a planet carrier;
Fig. 2 eine erste Schnittansicht des Planetenträgers; und  FIG. 2 shows a first sectional view of the planet carrier; FIG. and
Fig. 3 eine zweite Schnittansicht des Planetenträgers.  Fig. 3 is a second sectional view of the planet carrier.
Die in Fig. 1 dargestellte Perspektive entspricht einem Blick auf einen Planetenträger 101 aus einer in axialer Richtung verlaufenden Perspektive. In den Planetenträger 101 sind drei Planetenbolzen 103 eingebracht. Jeweils ein Planetenrad 105 ist drehbar in den Planetenbolzen 103 gelagert. Zur Lagerung der Planetenräder 105 dienen Kegelrollenlager 107. The perspective shown in Fig. 1 corresponds to a view of a planet carrier 101 from a perspective extending in the axial direction. In the planet carrier 101 three planet pins 103 are introduced. In each case a planet gear 105 is rotatably mounted in the planet pins 103. Tapered roller bearings 107 serve to support the planet gears 105.
Die Planetenbolzen 103 weisen jeweils einen Flansch 109 auf. Dieser ist durch sechs Schrauben 1 1 1 mit dem Planetenträger 101 verschraubt. The planet pins 103 each have a flange 109. This is bolted by six screws 1 1 1 with the planet carrier 101.
In Fig. 1 ist zu erkennen, dass der Flansch 109 unsymmetrisch ausgestaltet ist. Der Flansch 109 weist eine Grundform mit teilweise kreisförmigem Querschnitt auf. Abweichungen von der Kreisform entstehen durch Einbuchtungen 1 13. Diese machen den Flansch 109 rotationsunsymmetrisch und verhindern damit, dass sich der Planetenbolzen 103 in dem Planetenträger 101 drehen kann. In Fig. 1 it can be seen that the flange 109 is configured asymmetrically. The flange 109 has a basic shape with a partially circular cross-section. Deviations from the circular shape caused by indentations 1 13. These make the flange 109 rotationally asymmetric and thus prevent the planetary pin 103 can rotate in the planet carrier 101.
Den in Fig. 1 kenntlich gemachten Querschnitt A-A stellt Fig. 2 dar. Der Querschnitt A-A verläuft durch die Einbuchtungen 1 13. Daher sind die Schrauben 101 in Fig. 2 nicht zu sehen. Es wird deutlich, dass die Einbuchtungen 1 13 in direktem Kontakt zu dem Planetenträger 101 stehen. Dies ist von Bedeutung für die oben beschriebene Verdrehsicherung. The cross-section A-A shown in FIG. 1 is shown in FIG. 2. The cross-section A-A runs through the indentations 1 13. Therefore, the screws 101 can not be seen in FIG. It is clear that the recesses 1 13 are in direct contact with the planet carrier 101. This is important for the anti-twist device described above.
Bei den Planetenlagern 107 handelt es sich um Kegelrollenlager. Diese sind in O-Anordnung eingebaut. Ein Zwischenring 201 befindet sich zwischen den Innenringen der Planetenlager 107 und hält diese auf Distanz zueinander. Die Innenringe der Planetenlager 107 und der Zwischenring 201 sind zwischen der Schulter 203 und einer radial ausgerichteten, kreisringförmig um den Planetenbolzen 103 verlaufenden Fläche 205 des Planetenträgers 101 angeordnet. Die Schulter 203 und die Fläche 205 fixieren folglich die Planetenlager 107 und damit auch das Planetenrad 105 in axialer Richtung. The planetary bearings 107 are tapered roller bearings. These are installed in O arrangement. An intermediate ring 201 is located between the inner rings of the planetary bearings 107 and keeps them at a distance from each other. The inner rings of the planetary bearings 107 and the intermediate ring 201 are arranged between the shoulder 203 and a radially oriented, annularly extending around the planetary pin 103 surface 205 of the planet carrier 101. The shoulder 203 and the surface 205 thus fix the planetary bearings 107 and thus also the planetary gear 105 in the axial direction.
Zwischen dem Planetenträger 101 und dem Planetenbolzen 103 ist ein Pressverband ausgebildet, der den Planetenbolzen 103 gegenüber dem Planetenträger 101 , insbesondere in axialer Richtung, fixiert. Darüber hinaus wird der Planetenbolzen 103 gegenüber dem Planetenträger 101 in axialer Richtung durch die Schrauben 1 1 1 fixiert. Dies verdeutlicht die in Fig. 1 kenntlich gemachte Schnittdarstellung B-B. Between the planetary carrier 101 and the planetary pin 103, a press fit is formed, which fixes the planetary pin 103 relative to the planet carrier 101, in particular in the axial direction. In addition, the planetary pin 103 is fixed relative to the planet carrier 101 in the axial direction by the screws 1 1 1. This is illustrated by the sectional illustration B-B indicated in FIG. 1.
Die Schnittdarstellung B-B ist in Fig. 3 dargestellt. Neben der Schulter 203 zur axialen Fixierung der Planetenlager 107 weist der Flansch 109 des Planetenbolzens 103 eine weitere Schulter 301 auf. Diese tritt mit einer entsprechenden Fläche des Planetenträgers 101 in Kontakt und fixiert damit den Planetenbolzen 103 in eine den Planetenlagern 107 zugewandte axiale Richtung, d.h. die Schulter 301 blockiert eine Verschiebung des Planetenbolzen 103 in die den Planetenlagern 107 zugewandte axiale Richtung. In eine den Planetenlagern 107 abgewandte axiale Richtung wird der Planetenbolzen 103 von den Schrauben 1 1 1 fixiert, d. h. die Schrauben 1 1 1 blockieren eine Verschiebung des Planetenbolzens 103 in die den Planetenlagern 107 abgewandte axiale Richtung. The sectional view BB is shown in Fig. 3. In addition to the shoulder 203 for the axial fixation of the planetary bearings 107, the flange 109 of the planetary pin 103 has a further shoulder 301. This comes into contact with a corresponding surface of the planetary carrier 101 and thus fixes the planetary pin 103 in an axial direction facing the planetary bearings 107, ie the shoulder 301 blocks a displacement of the planetary pin 103 in the axial direction facing the planetary bearings 107. In an axial direction facing away from the planet bearings 107, the planetary pin 103 is fixed by the screws 1 1 1, ie the screws 1 1 1 block a displacement of the planetary pin 103 in the axial direction facing away from the planetary bearings 107.
Zusammen mit der Schulter 301 verhindern die Schrauben 1 1 1 somit jegliche axiale Verschiebung des Planetenbolzens 103 gegenüber dem Planetenträger 101 . Die Fixierungen des Planetenbolzens 103 durch den Pressverband mit dem Planetenträger 101 einerseits und durch die Schulter 301 und die Schrauben 1 1 1 andererseits sind also gleichwirkend und verstärken einander. Dies verbessert die Belastbarkeit des Planetenbolzens 103 in axialer Richtung. Together with the shoulder 301 prevent the screws 1 1 1 thus any axial displacement of the planetary pin 103 relative to the planet carrier 101st The fixations of the planetary pin 103 by the interference fit with the planet carrier 101 on the one hand and by the shoulder 301 and the screws 1 1 1 on the other hand are therefore equally effective and reinforce each other. This improves the load capacity of the planetary pin 103 in the axial direction.
Bezuqszeichen REFERENCE CHARACTERS
101 Planetenträger 101 planet carrier
103 Planetenbolzen  103 planet pins
105 Planetenrad  105 planetary gear
107 Kegelrollenlager  107 tapered roller bearings
109 Flansch  109 flange
1 1 1 Schraube  1 1 1 screw
1 13 Einbuchtung  1 13 indentation
201 Zwischenring  201 intermediate ring
203 Schulter  203 shoulder
205 Fläche  205 area
301 Schulter  301 shoulder

Claims

Patentansprüche claims
1 . Planetenbolzen (103), gekennzeichnet durch 1 . Planet pin (103), characterized by
einen Flansch (109), und durch a flange (109), and through
mindestens eine Durchgangsbohrung mit zwei Mündungen, wobei at least one through-hole with two mouths, wherein
der Flansch (109) die Mündungen aufweist. the flange (109) has the mouths.
2. Planetenbolzen (103) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 2. planet pin (103) according to claim 1, characterized in that
der Flansch (103) rotationsunsymmetrisch ausgestaltet ist. the flange (103) is rotationally asymmetrical.
3. Planetenbolzen (103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 3. planet pin (103) according to one of the preceding claims, characterized in that
der Flansch (103) mindestens eine erste Fläche, eine zweite Fläche und eine dritte Fläche (301 ) aufweist, wobei the flange (103) has at least a first surface, a second surface and a third surface (301), wherein
die erste Fläche und die zweite Fläche ausgebildet sind, eine kraftschlüssige Verbindung mit einem Planetenträger (101 ) einzugehen, wobei the first surface and the second surface are adapted to form a frictional connection with a planet carrier (101), wherein
die dritte Fläche (301 ) die erste Fläche und die zweite Fläche verbindet, und wobei eine der Mündungen in der dritten Fläche liegt. the third surface (301) connects the first surface and the second surface, and wherein one of the orifices lies in the third surface.
4. Planetenträger (101 ) zur Aufnahme des Planetenbolzens (103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 4. Planet carrier (101) for receiving the planetary pin (103) according to one of the preceding claims, wherein
der Flansch (109) mit dem Planetenträger (101 ) verschraubt werden kann. the flange (109) with the planet carrier (101) can be screwed.
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