EP4445051A1 - Passverzahnung zwischen hohlrad und gehäuseteil - Google Patents

Passverzahnung zwischen hohlrad und gehäuseteil

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EP4445051A1
EP4445051A1 EP22813559.6A EP22813559A EP4445051A1 EP 4445051 A1 EP4445051 A1 EP 4445051A1 EP 22813559 A EP22813559 A EP 22813559A EP 4445051 A1 EP4445051 A1 EP 4445051A1
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EP
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ring gear
housing part
toothing
gear
teeth
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EP22813559.6A
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Dirk Strasser
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a transmission arrangement according to the preamble of claim 1.
  • US 2014 135 165 A1 describes a ring gear that extends over two planetary stages.
  • the planetary stage with the smaller module is coupled to the ring gear via an insert ring.
  • the insert ring forms a spline with a working toothing of the ring gear, by means of which the insert ring is fixed in the ring gear in a rotationally fixed manner.
  • the insert ring in turn forms a working gear for the planetary stage with the smaller module.
  • the object of the invention is to improve the fixing of a ring gear in a transmission housing. This object is achieved by a transmission arrangement according to claim 1. Preferred developments are contained in the subclaims and result from the following description.
  • a gear arrangement designates an arrangement which is designed for use as part of a gear, preferably a wind turbine gear.
  • the transmission arrangement can be identical to the transmission.
  • the transmission arrangement comprises a housing part, a ring gear and a spline.
  • a housing part designates a part of a transmission housing. At least one part of the housing part forms a wall of the transmission housing.
  • the wall is characterized in that it delimits the interior of the transmission from its exterior.
  • a surface of the wall borders on the interior of the transmission, that is to say on a cavity within the transmission, which contains the internals of the transmission, in particular its gear wheels and shafts.
  • Another surface of the wall is located outside of the transmission and accordingly borders on the exterior of the transmission, that is to say on the area surrounding the transmission located outside of the transmission.
  • the wall extends between the two surfaces mentioned.
  • a ring gear designates a gear wheel with internal teeth.
  • the ring gear can be designed as part of a planetary stage.
  • the planetary stage includes a planetary carrier, one or more planetary gears and a sun gear.
  • the planet gears are rotatably mounted in the planet carrier and each mesh with the ring gear and/or the sun gear.
  • a spline designates a multiple driver connection consists of two individual splines.
  • the teeth mesh with each other so that they are non-rotatably connected to each other.
  • the spline connects the housing part and the ring gear to one another in a torque-proof manner.
  • the housing part and the ring gear form one of the toothings of the mating toothing in one piece.
  • the housing part forms at least one toothing which is integrated in one piece in the housing part.
  • the ring gear forms at least one set of teeth that is integrally integrated into the ring gear.
  • the toothing of the housing part and the toothing of the ring gear mesh in such a way that they are connected to one another in a torque-proof manner.
  • the teeth of the mating gearing i.e. the teeth of the gearing of the housing part and the teeth of the gearing of the ring gear, run radially or axially with respect to a central axis of the ring gear, which is identical to an axis of rotation of the planet carrier and the sun gear of the same gear stage.
  • the arrangement is preferably further developed in such a way that a working toothing of the ring gear forms the toothing of the ring gear, which is part of the mating toothing.
  • the toothing of the housing part engages in the working toothing of the ring gear.
  • the working toothing designates a toothing with which the planet gears of the same planetary stage mesh.
  • one or more screw connections are provided for fixing the splines.
  • the housing part and the ring gear are clamped axially against each other in the splines due to the screw connections.
  • the screw connections therefore each exert a force in the axial direction, that is to say a force which runs parallel to the central axis of the ring gear, on the housing part and the ring gear. Due to the force, the housing part and the ring gear are braced against each other in the splines.
  • Figures 1, 2 and 3 each show a gear arrangement 101, 201, 301 with a ring gear 103, 203, 303 and a housing part 105, 205, 305.
  • the ring gear 103 forms a working toothing 107, 207, 307. This surrounds a central axis of the ring gear 103, 203, 303 in the circumferential direction and meshes with planet gears, which are not shown in the figures.
  • the housing part 105, 205, 305 has teeth 109, 209, 309. This meshes with a corresponding toothing of ring gear 103, 203, 303 and thus forms a non-rotatable connection between ring gear 103, 203, 303 and housing part 105, 205, 305.
  • Ring gear 103, 203, 303 is fixed in housing part 105, 205, 305 by means of screws 111, 211, 311.
  • the screws 111, 211, 311 run axially, i.e. parallel to the central axis of the ring gear 103, 203, 303. Accordingly, the ring gear 103, 203, 303 and the housing part 105, 205, 305 are relative by the screws 111, 211, 311 secured to each other against displacements in the axial direction.
  • the toothing 109 of the housing part 105 shown in FIG. 1 runs in the axial direction and is designed as an internal toothing.
  • the toothing 109 engages in a toothing 113 embodied as an external toothing of the ring gear 103 and forms a mating toothing with it.
  • the teeth 109 of the housing part 105 and 113 of the ring gear 103 are designed as spline teeth.
  • the toothing 209 of the ring gear 205 and a corresponding toothing 213 of the sun gear 203 run in the radial direction according to FIG.
  • Both gearings 209, 213 can, as shown in FIG. 2, be designed as spline gearing or alternatively as rectangular or Hirt gearing.
  • the ring gear 303 has no further teeth apart from the working teeth 307 . Instead, the toothing 309 of the housing part 305 engages in the working toothing 307 . In this way, a non-rotatable connection is established between the working toothing 307 and the toothing 309 of the housing part 305 .

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung (101, 201, 301) mit einem Hohlrad (103, 203, 303), einem Gehäuseteil (105, 205, 305), und einer Passverzahnung; wobei die Passverzahnung das Hohlrad (103, 203, 303) und den Gehäuseteil (105, 205, 305) und drehfest miteinander verbindet. Das Hohlrad (103, 203, 303) und der Gehäuseteil (105, 205, 305) bilden jeweils einstückig eine Verzahnung der Passverzahnung aus.

Description

Passverzahnunq zwischen Hohlrad und Gehäuseteil
Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
US 2014 135 165 A1 beschreibt ein Hohlrad, das sich über zwei Planetenstufen erstreckt. Die Planetenstufe mit dem kleineren Modul ist über einen Einsatzring mit dem Hohlrad gekoppelt. Der Einsatzring bildet mit einer Arbeitsverzahnung des Hohl- rads eine Passverzahnung, durch die der Einsatzring drehfest in dem Hohlrad fixiert ist. Der Einsatzring wiederum bildet eine Arbeitsverzahnung für die Planetenstufe mit dem kleineren Modul.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fixierung eines Hohlrads in einem Getriebegehäuse zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Getriebeanordnung nach Anspruch 1 . Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung.
Eine Getriebeanordnung bezeichnet eine Anordnung, die zur Verwendung als Teil eines Getriebes, vorzugsweise eines Windkraftgetriebes, ausgebildet ist. Insbesondere kann die Getriebeanordnung mit dem Getriebe identisch sein.
Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung umfasst einen Gehäuseteil, ein Hohlrad und eine Passverzahnung. Ein Gehäuseteil bezeichnet einen Teil eines Getriebegehäuses. Mindestens ein Teil des Gehäuseteils bildet eine Wandung des Getriebegehäuses aus. Die Wandung zeichnet sich dadurch aus, dass sie das Getriebeinnere von dessen Äußerem abgrenzt. Entsprechend grenzt eine Fläche der Wandung an das Getriebeinnere an, das heißt an einen Hohlraum innerhalb des Getriebes, der die Innereien des Getriebes, insbesondere dessen Zahnräder und Wellen, beinhaltet. Eine weitere Fläche der Wandung befindet sich außerhalb des Getriebes und grenzt entsprechend an das Getriebeäußere, das heißt an die außerhalb des Getriebes befindliche Umgebung des Getriebes, an. Die Wandung erstreckt sich zwischen den beiden genannten Flächen. Ein Hohlrad bezeichnet ein Zahnrad mit einer Innenverzahnung. Insbesondere kann das Hohlrad als Teil einer Planetenstufe ausgebildet sein. Neben dem Hohlrad umfasst die Planetenstufe einen Planetenträger, einen oder mehrere Planetenräder und ein Sonnenrad. Die Planetenräder sind drehbar in dem Planetenträger gelagert und kämmen jeweils mit dem Hohlrad und/oder dem Sonnenrad.
Eine Passverzahnung bezeichnet eine Vielfach-Mitnehmerverbindung besteht aus zwei einzelnen Verzahnungen. Die Verzahnungen greifen ineinander ein, sodass sie drehfest miteinander verbunden sind. Vorliegend verbindet die Passverzahnung den Gehäuseteil und das Hohlrad drehfest miteinander.
Erfindungsgemäß bilden der Gehäuseteil und das Hohlrad jeweils einstückig eine der Verzahnungen der Passverzahnung aus. Dies bedeutet, dass der Gehäuseteil mindestens eine Verzahnung ausbildet, die einstückig in dem Gehäuseteil integriert ist. Entsprechend bildet das Hohlrad mindestens eine Verzahnung aus, die einstückig in das Hohlrad integriert ist. Die Verzahnung des Gehäuseteils und die Verzahnung des Hohlrads greifen so ineinander, dass sie drehfest miteinander verbunden sind.
Dadurch entsteht zwischen dem Gehäuseteil und dem Hohlrad eine drehfeste Verbindung, die sich durch ihre Einfachheit und hohe Belastbarkeit auszeichnet.
Die Zähne der Passverzahnung, das heißt die Zähne der Verzahnung des Gehäuseteils und die Zähne der Verzahnung des Hohlrads verlaufen in bevorzugten Weiterbildungen bezüglich einer Mittelachse des Hohlrads, die mit einer Drehachse des Planetenträgers und des Sonnenrads derselben Getriebestufe identisch ist, radial oder axial.
Bevorzugt ist die Anordnung derart weitergebildet, dass eine Arbeitsverzahnung des Hohlrads die Verzahnung des Hohlrads, die Teil der Passverzahnung ist, ausbildet. Entsprechend greift die Verzahnung des Gehäuseteils in die Arbeitsverzahnung des Hohlrads ein. Die Arbeitsverzahnung bezeichnet eine Verzahnung, mit der die Planetenräder derselben Planetenstufe kämmen. Durch die Weiterbildung vereinfacht sich der Aufbau der Passverzahnung, da nur die Verzahnung des Gehäuseteils gesondert gefertigt werden muss. Die Passverzahnung ist in einer bevorzugten Weiterbildung als Spline-, Hirt- oder Rechteckverzahnung ausgeführt.
Zur Fixierung der Passverzahnung sind in einer bevorzugten Weiterbildung ein oder mehrere Verschraubungen vorgesehen. Durch die Verschraubungen sind der Gehäuseteil und das Hohlrad in der Passverzahnung axial gegeneinander verspannt. Die Verschraubungen üben also jeweils eine Kraft in axialer Richtung, das heißt eine Kraft, die parallel zur der Mittelachse des Hohlrads verläuft, auf den Gehäuseteil und das Hohlrad aus. Durch die Kraft werden der Gehäuseteil und das Hohlrad jeweils in der Passverzahnung gegeneinander verspannt.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:
Fig. 1 eine erste Getriebeanordnung;
Fig. 2 eine zweite Getriebeanordnung; und
Fig. 3 eine dritte Getriebeanordnung.
Die Figuren 1 , 2 und 3 zeigen jeweils eine Getriebeanordnung 101 , 201 , 301 mit einem Hohlrad 103, 203, 303 und einem Gehäuseteil 105, 205, 305. Das Hohlrad 103 bildet eine Arbeitsverzahnung 107, 207, 307 aus. Diese umgibt eine Mittelachse des Hohlrads 103, 203, 303 in Umfangsrichtung und kämmt mit Planetenrädern, die in den Figuren nicht dargestellt sind.
Der Gehäuseteil 105, 205, 305 weist eine Verzahnung 109, 209, 309 auf. Diese steht mit einer entsprechenden Verzahnung des Hohlrads 103, 203, 303 in Eingriff und bildet so eine drehfeste Verbindung zwischen dem Hohlrad 103, 203, 303 und dem Gehäuseteil 105, 205, 305. Mittels Schrauben 111 , 211 , 311 ist das Hohlrad 103, 203, 303 in dem Gehäuseteil 105, 205, 305 fixiert. Die Schrauben 111 , 211 , 311 verlaufen axial, das heißt parallel zu der Mittelachse des Hohlrads 103, 203, 303. Entsprechend sind das Hohlrad 103, 203, 303 und der Gehäuseteil 105, 205, 305 durch die Schrauben 111 , 211 , 311 relativ zueinander gegenüber Verschiebungen in axialer Richtung gesichert.
Die Verzahnung 109 des in Fig. 1 dargestellten Gehäuseteils 105 verläuft in axialer Richtung und ist als Innenverzahnung ausgebildet. Die Verzahnung 109 greift in eine als Außenverzahnung ausgebildete Verzahnung 113 des Hohlrads 103 ein und bildet mit dieser eine Passverzahnung. Die Verzahnungen 109 des Gehäuseteils 105 und 113 des Hohlrads 103 sind als Spline-Verzahnungen ausgeführt.
Die Verzahnung 209 des Hohlrads 205 und eine entsprechende Verzahnung 213 des Sonnenrads 203 verlaufen gemäß Fig. 2 in radialer Richtung. Beide Verzahnungen 209, 213 können, wie in Fig. 2 dargestellt, als Spline-Verzahnung oder alternativ als Rechteck- oder Hirt-Verzahnung ausgeführt sein.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Getriebeanordnung 301 weist das Hohlrad 303 neben der Arbeitsverzahnung 307 keine weitere Verzahnung auf. Stattdessen greift die Verzahnung 309 des Gehäuseteils 305 in die Arbeitsverzahnung 307 ein. Auf diese Weise kommt zwischen der Arbeitsverzahnung 307 und der Verzahnung 309 des Gehäuseteils 305 eine drehfeste Verbindung zustande.
Bezuqszeichen
Getriebeanordnung
Hohlrad
Gehäuseteil
Arbeitsverzahnung
Verzahnung
Schraube
Verzahnung
Getriebeanordnung
Hohlrad
Gehäuseteil
Arbeitsverzahnung
Verzahnung
Schraube
Verzahnung
Getriebeanordnung
Hohlrad
Gehäuseteil
Arbeitsverzahnung
Verzahnung
Schraube

Claims

Patentansprüche
1. Getriebeanordnung (101 , 201 , 301 ) mit einem Hohlrad (103, 203, 303), einem Gehäuseteil (105, 205, 305), und einer Passverzahnung; wobei die Passverzahnung das Hohlrad (103, 203, 303) und den Gehäuseteil (105, 205, 305) und drehtest miteinander verbindet; dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (103, 203, 303) und der Gehäuseteil (105, 205, 305) und jeweils einstückig eine Verzahnung der Passverzahnung ausbilden.
2.Getriebeanorndung (201 ) nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Passverzahnung radial verlaufen.
3. Getriebeanordnung (101 , 301 ) nach Anspruch 1 ; dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Passverzahnung axial verlaufen.
4. Getriebeanordnung (301 ) nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass eine Arbeitsverzahnung (307) des Hohlrads (303) die Verzahnung der Passverzahnung ausbildet.
5. Getriebeanordnung (101 , 201 , 301 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass die Passverzahnung als Spline-, Hirt- oder Rechteckverzahnung ausgeführt ist.
6. Getriebeanordnung (101 , 201 , 301 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; gekennzeichnet durch eine oder mehrere Verschraubungen (111 , 211 , 311 ); wobei der Gehäuseteil (105, 205, 305) und das Hohlrad (103, 203, 303) durch die Verschraubungen (111 , 211 , 311 ) axial gegeneinander verspannt sind.
6
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