DE102013217522A1

DE102013217522A1 - Planetenkoppelgetriebe

Info

Publication number: DE102013217522A1
Application number: DE102013217522.1A
Authority: DE
Inventors: Franz Kurth
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-03-19
Also published as: US9482316B2; CN104421384A; US20150065292A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Planetenkoppelgetriebe mit einem ersten Planetensatz, einem zweiten Planetensatz, einem Planetenträger für beide Planetensätze gemeinsam, einem ersten Sonnenrad und einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad und einem zweiten Hohlrad, wobei der erste Planetensatz aus ersten Planetenrädern gebildet ist, die jeweils mit radialem Abstand zu einer Zentralachse des Planetenkoppelgetriebes jeweils um eine eigene erste Rotationsachse rotierbar von dem Planetenträger getragen sind und die dabei mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, und wobei der zweite Planetensatz aus zweiten Planetenrädern gebildet ist, welche jeweils mit radialem Abstand zu der Zentralachse um eine eigene zweite Rotationsachse rotierbar vom dem Planetenträger getragen sind und die dabei mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Planetenkoppelgetriebe mit einem ersten Planetensatz, einem zweiten Planetensatz, einem Planetenträger für beide Planetensätze gemeinsam, einem ersten Sonnenrad und einem zweiten Sonnenrad sowie mit einem ersten Hohlrad und einem zweiten Hohlrad, wobei der erste Planetensatz aus ersten Planetenrädern gebildet ist, die jeweils mit radialem Abstand zu einer Zentralachse des Planetenkoppelgetriebes jeweils um eine eigene erste Rotationsachse rotierbar von dem Planetenträger getragen sind und die dabei mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad im Zahneingriff stehen, und wobei der zweite Planetensatz aus zweiten Planetenrädern gebildet ist, welche jeweils mit radialem Abstand zu der Zentralachse um eine eigene zweite Rotationsachse rotierbar vom dem Planetenträger getragen sind und die dabei mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Hohlrad im Zahneingriff stehen.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiges Planetenkoppelgetriebe ist in „Zahnradgetriebe" von Johannes Loomann, herausgegeben in der dritten Auflage im Springer Verlag 1995 (ISBN 3-540-60336-0), Seite 117 mit der Abb. 3.69-j in Verbindung mit S. 118 beschrieben.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetenkoppelgetriebe zu schaffen, das einfach aufgebaut ist und der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Das erste Sonnenrad weist eine erste Verzahnung mit einer ersten Zähnezahl auf. Die erste Zähnezahl ist anders eine zweite Zähnezahl einer zweiten Verzahnung des zweiten Sonnenrades. Wenigstens eines der ersten Planetenräder des ersten Planetensatzes weist dabei eine dritte Verzahnung mit einer dritten Zähnezahl auf, welche anders ist als eine vierte Zähnezahl einer vierten Verzahnung. Wenigstens eines der zweiten Planetenräder weist die vierte Verzahnung auf. Demnach sieht die Erfindung ein Planetenkoppelgetriebe mit zwei Planetensätzen, zwei Sonnenrädern und zwei Hohlrädern vor, in dem sich von Planetensatz zu Planetensatz Zähnezahlen von Planetenrädern und die Zähnezahlen der Sonnenräder voneinander unterscheiden.
Die Sonnenräder, Hohlräder und Planetenräder sind vorzugsweise Stirnräder mit Gerad- oder Schrägstirnverzahnungen. Die Verzahnungen der Sonnenräder können auch an Wellenstümpfen ausgebildet sein oder sitzen auf einer Welle bzw. sind als Zahnräder an einer Welle ausgebildet. Die Verzahnungen der Hohlräder, die Innenverzahnungen sind, können an Trommeln, an Ringen oder drehstarr an Gehäusen ausgebildet sein.
Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass

– die Zähnezahl des ersten Sonnenrades ist größer als die Zähnezahl des zweiten Sonnenrades, wobei das erste Sonnenrad vorzugsweise eingangsseitig des Planetenkoppelgetriebes angeordnet ist und wobei Eingangsglied des Planetendoppelgetriebes z.B. ein Wellenstummel einteilig mit beiden Sonnenrädern oder mit wenigstens einem der drehstarr aufgesetzten Sonnenrad verbunden ist.
– die Planetenräder des ersten Planetensatzes untereinander gleich sind oder, wenn diese sich von ansonsten baulich voneinander unterscheiden, untereinander zumindest die gleiche Zähnezahl aufweisen,
– der zweite Planetensatz zwei unterschiedliche Typen Planetenräder aufweist, die baulich gleich sein oder sich diesbezüglich voneinander unterscheiden können, deren Zähnezahl sich jedoch unterscheidet.
– die Zähnezahl mindestens eines Planetenrades des zweite Planetensatzes größer ist als die Zähnezahl der Planetenräder des ersten Planetensatzes, wobei die Planetenräder ansonsten baulich gleich sein können oder sich baulich voneinander unterscheiden,
– die Zähnezahl mindestens eines Planetenrades des zweiten Planetensatzes gleich der Zähnezahl der Planetenräder des ersten Planetensatzes ist, wobei die Planetenräder baulich gleich sind oder sich baulich voneinander unterscheiden können, und dass
– die Hohlräder beider Planetensätze gleich ausgebildet sind oder alternativ sich baulich voneinander unterscheiden können aber die gleiche Zähnezahl aufweisen.

Baulich gleich sind Zahnräder untereinander, wenn deren Wellensitz, deren Abmessungen, deren Verzahnung usw. und deren Material gleich sind. Bauliche Unterschiede kann es in den Abmessungen, der Art des Wellensitzes, der Art und Ausführung der Verzahnungen und der Zusammensetzung des Materials geben.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Planetenbolzen links und rechts endseitig in Trägerplatten eines aus den zwei Trägerplatten gebildeten Planetenträgers aufgenommen sind. Die Trägerplatten sind über Bolzen, Gehäuse, Abstandshalter usw. miteinander verbunden. Alternativ weist der Planetenträger auch eine Mittelplatte auf. Auf jedem der Planetenbolzen sitzt ein Planetenrad des ersten Planetensatzes zusammen mit einem der Planetenräder des zweiten Planetensatzes. Die Planetenräder beider Sätze können durch eine Trägerplatte, Abstandshalter, Scheiben und Hülsen voneinander getrennt sein und sind unabhängig voneinander drehbar auf dem jeweiligen Planetenbolzen gleit- oder wälzgelagert.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eines der Hohlräder um die Zentralachse rotierbar angeordnet ist und das ein anderes der Hohlräder drehstarr zur Zentralachse gehalten ist. Alternativ sind beide oder ist eines der Hohlräder bis zum Stillstand abbremsbar ausgeführt.
Die Erfindung sieht eine einfache Gestaltung eines Planetenkoppelgetriebes vor. Der Planetenträger kann einfach und aus Gleichteilen ausgeführt sein. Die Planetenbolzen, Abstandshalter, Distanzhülsen und teils auch die Planetenräder beider Planetensätze sind als Gleichteile ausgeführt. Das erfindungsgemäße Planetenkoppelgetriebe und dessen Einzelteile lassen sich einfach und kostengünstig herstellen und montieren.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den 1 bis 4 näher erläutert.
1 zeigt eine Hauptansicht eines erfindungsgemäßen Planetenkoppelgetriebes 1. Das Planetenkoppelgetriebe 1 ist ein kompakt ausgebildetes Planetengetriebe, das seitlich durch zwei Trägerplatten 2 und 3 eines Planetenträgers 4 und umfangsseitig durch zwei Hohlräder 5 und 6 begrenzt und zumindest teilweise abgedeckt ist. In der Hauptansicht nach 1 ist außerdem eine Antriebswelle 7 sichtbar, die mit einem ersten Sonnenrad 8 drehstarr verbunden ist.
2 zeigt einen Längsschnitt des Planetenkoppelgetriebes nach 1 längs entlang seiner Zentralachse 24. Aus 2 ist ersichtlich, dass das Planetenkoppelgetriebe 1 den Planetenträger 4, die Hohlräder 5 und 6, einen ersten Planetensatz mit Planetenrädern 9 sowie einen zweiten Planetensatz mit Planetenrädern 10, das erste Sonnenrad 8 sowie ein zweites Sonnenrad 11 aufweist. Die Sonnenräder 8 und 11 sind drehstarr miteinander verbunden, indem diese gemeinsam an der Antriebswelle 7 ausgebildet und mit der Antriebswelle 7 um die Zentralachse 24 des Planetenkoppelgetriebes 1 rotierbar angeordnet sind.
3 zeigt einen Querschnitt des Planetenkoppelgetriebes 1 entlang der Linie III-III nach 2. Aus der Darstellung in 3 geht hervor, dass der erste Planetensatz aus vier Planetenrädern 9 gebildet ist, deren jeweilige Verzahnung 12 mit einer Verzahnung 13 des ersten Sonnenrads 8 und mit einer ersten Innenverzahnung 14 des ersten Hohlrads 5 im Zahneingriff steht. In dem dargestellten Beispiel weist die Verzahnung 12 des jeweiligen Planetenrads 9 eine Zähnezahl z1 = 24 auf. Die Verzahnung 13 des ersten Sonnenrads 8 weist eine Zähnezahl z2 = 24 auf und die erste Innenverzahnung 14 des Hohlrads 5 eine Zähnezahl z3 = 72.
4 zeigt einen Querschnitt des Planetenkoppelgetriebes entlang der Linie IV-IV nach 2. Aus 4 geht hervor, dass der zweite Planetensatz zwar auch mit vier Planetenrädern versehen ist, diese jedoch nicht alle gleich sind. Der zweite Planetensatz ist aus zwei Planetenrädern 10 und darüber hinaus aus zwei Planetenrädern 16 gebildet. Jedes der Planetenräder 10 weist eine Verzahnung 17 auf und jedes der Planetenräder 16 eine Verzahnung 18. Das jeweilige Planetenrad 10 bzw. 16 steht mit seiner Verzahnung 17 bzw. 18 im Zahneingriff mit einer Verzahnung 19 des zweiten Sonnenrades 11 und einer Innenverzahnung 24 des zweiten Hohlrads 6. In dem dargestellten Beispiel weist die Verzahnung 17 jedes der Planetenräder 10 eine Zähnezahl z4 = 25 Zähne auf und die Verzahnung 18 jedes der Planetenräder 16 eine Zähnezahl z5 = 24. Die Verzahnung des zweiten Sonnenrades 11 ist mit einer Zähnezahl z5 = 22 versehen. Das Hohlrad 6 weist eine Innenverzahnung 24 mit einer Zähnezahl z6 = 72 auf.
Aus den Darstellungen der 3 und 4 folgt, dass

– das erste Sonnenrad 8 eine Zähnezahl z2 aufweist, die größer ist als die Zähnezahl z5 des zweiten Sonnenrades 11,
– die Planetenräder 9 des ersten Planetensatzes untereinander gleich sind,
– der zweite Planetensatz zwei unterschiedliche Typen Planetenräder 10 und 16 aufweist,
– der erste Planetensatz Planetenräder 9 aufweist, deren Zähnezahl z1 kleiner ist als die Zähnezahl z4 von Planetenrädern 10 des zweiten Planetensatzes,
– der zweite Planetensatz Planetenräder 16 aufweist, deren Zähnezahl z5 gleich der Zähnezahl z1 der Planetenräder 9 des ersten Planetensatzes ist und dass
– die Hohlräder 5 und 6 Verzahnungen 14 und 20 mit einer gleichen Zähnezahl aufweisen, sich aber baulich voneinander unterscheiden können oder zueinander baulich gleich sein können.

Aus 2 geht hervor, dass Planetenbolzen 23 endseitig links und rechts in den Trägerplatten 2 und 3 des Planetenträgers 4 aufgenommen sind. Auf jedem der Planetenbolzen 17 sitzt ein Planetenrad 9 des ersten Planetensatzes zusammen mit einem der Planetenräder 10 oder 16 des zweiten Planetensatzes. Die Planetenräder 9 und 10 bzw. 9 und 16 sitzen gemeinsam auf einem Planetenbolzen 23 und sind relativ zueinander um eine achsparallel mit radialem Abstand zur Zentralachse 24 angeordnete Rotationsachse 18 drehbar auf dem jeweiligen Planetenbolzen 23 gelagert. Die Planetenräder 9 und 10 bzw. 9 und 16 sind mittels Distanzhülsen 19 voneinander getrennt, die zugleich auch Abstandhülsen sind. Zwischen dem jeweiligen Planetenrad 9, 10 und 16 und der jeweiligen Trägerplatte 2 oder 3 sitzen Anlaufscheiben 21.
Eines der Hohlräder 5 oder 6 ist wahlweise rotationsfest, beispielsweise an einem nicht dargestellten Gehäuse, festgelegt. Davon ausgehend, dass über die Antriebswelle 7 angetrieben wird, ergibt sich in dem Planetenkoppelgetriebe 1 ausgehend von oben genannten Zähnezahlen unter der Bedigung, dass:

– das Hohlrad 5 festgelegt ist und das Hohlrad 6 die Abtriebswelle ist, eine Gesamtübersetzung von +48,
– das Hohlrad 5 die Abtriebswelle ist und das Hohlrad 6 festgehalten ist, eine negative Gesamtübersetzung von –47.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Zahnradgetriebe“ von Johannes Loomann, herausgegeben in der dritten Auflage im Springer Verlag 1995 (ISBN 3-540-60336-0), Seite 117 mit der Abb. 3.69-j in Verbindung mit S. 118 [0002]

Claims

Planetenkoppelgetriebe (1) mit einem ersten Planetensatz, einem zweiten Planetensatz, einem Planetenträger (4) für beide Planetensätze gemeinsam, einem ersten Sonnenrad (8) und einem zweiten Sonnenrad (11) sowie mit einem ersten Hohlrad (5) und einem zweiten Hohlrad (6), wobei der erste Planetensatz erste Planetenräder (9) aufweist, die jeweils mit radialem Abstand zu einer Zentralachse (24) des Planetenkoppelgetriebes (1) jeweils um eine eigene erste Rotationsachse (18) rotierbar von dem Planetenträger (4) getragen sind und die dabei mit dem ersten Sonnenrad (8) und dem ersten Hohlrad (5) im Zahneingriff stehen, und wobei der zweite Planetensatz zweite Planetenräder (10, 16) aufweist, welche jeweils mit radialem Abstand zu der Zentralachse (24) um eine Rotationsachse (18) rotierbar vom dem Planetenträger (4) getragen sind und die dabei mit dem zweiten Sonnenrad (11) und dem zweiten Hohlrad (6) im Zahneingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (8) eine erste Verzahnung (12) mit einer ersten Zähnezahl aufweist, die anders ist als eine zweite Zähnezahl einer zweiten Verzahnung (19) des zweiten Sonnenrades (11) und dass der zweite Planetensatz wenigstens ein Planetenrad (10) mit einer dritten Verzahnung (17) aufweist, deren dritte Zähnezahl anders ist als eine vierte Zähnezahl einer vierten Verzahnung (18) wenigstens eines der zweiten Planetenräder (16).
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zähnezahl größer als die zweite Zähnezahl ist.
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zähnezahl größer ist als die vierte Zähnezahl.
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der Planetensätze zumindest zwei voneinander unterscheidende Planetenräder (10, 16) angeordnet sind, wobei sich die Zähnezahl einer der Verzahnungen (17) eines der Planetenräder (10) von der Zähnezahl einer Verzahnung (18) des anderen der Planetenräder (16) unterscheidet.
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlrad (5) eine Verzahnung (14) mit einer Zähnezahl aufweist, die gleich einer Zähnezahl einer Verzahnung (20) des zweiten Hohlrades (6) ist.
Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sonnenrad (8) drehstarr mit dem zweiten Sonnenrad (11) verbunden und mit dem zweiten Sonnenrad (11) gemeinsam um die Zentralachse (24) rotierbar angeordnet ist.
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenräder (9, 10, 16) beider Sätze an einem gemeinsamen Planetenträger (4) aufgenommen sind.
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein erstes Planetenrad (9) des ersten Planetensatzes mit einem zweiten Planetenrad (10, 16) des zweiten Planetensatzes auf einem gemeinsamen Planetenbolzen (23) sitzt, wobei der Planetenbolzen (23) von dem Planetenträger (4) aufgenommen ist.
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Hohlräder (5, 6) um die Zentralachse (24) rotierbar angeordnet ist und das ein anderes der Hohlräder (5, 6) drehstarr zur Zentralachse (24) gehalten ist.
Planetenkoppelgetriebe nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräder (5, 6) zueinander baugleich sind.