DE102019214095A1

DE102019214095A1 - Passverzahnung zur Fixierung eines gehäusefesten Hohlrads

Info

Publication number: DE102019214095A1
Application number: DE102019214095.5A
Authority: DE
Inventors: Bert Beirinckx; Wim Smet; Wim DE LAET
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2021-03-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Hohlrad (101) und einem gehäusefesten Mittel (105). Eine Passverzahnung (130) verbindet das Hohlrad (101) und das gehäusefeste Mittel (105) drehfest miteinander.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei Windkraftgetrieben sind gehäusefeste Hohlräder gewöhnlich mit dem Getriebegehäuse verschraubt. Soll das von dem Getriebe zu übertragende Drehmoment erhöht werden, muss die Verschraubung des Hohlrads mit dem Getriebegehäuse größer dimensioniert werden. Da der für die Schrauben zur Verfügung stehende Platz beschränkt ist, lässt sich deren Anzahl nicht beliebig erhöhen. Dann muss am Getriebegehäuse und am Hohlrad zusätzliches Material zur Aufnahme zusätzlicher Schrauben ergänzt werden. Dies erhöht das Gewicht des Getriebes und steigert die Herstellungskosten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Getriebe verfügbar zu machen. Insbesondere soll dessen Belastbarkeit kosten- und gewichtsneutral erhöht werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Diese Anordnung umfasst ein Hohlrad und ein gehäusefestes Mittel.
Ein Hohlrad ist ein innenverzahntes Stirnrad. Ein Stirnrad wiederum ist ein Zahnrad, dessen Verzahnung ausgebildet ist, mit der Verzahnung mindestens eines achsparallelen weiteren Zahnrads zu kämmen. Achsparallele Zahnräder weisen parallel zueinander verlaufende Mittelachsen auf.
Als gehäusefestes Mittel wird ein Mittel bezeichnet, das gehäusefest angeordnet ist. Eine gehäusefeste Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass keinerlei Relativbewegungen zwischen dem Mittel und einem Getriebegehäuse möglich sind. Bei dem gehäusefesten Mittel kann es sich insbesondere um das Getriebegehäuse selbst oder einen Teil davon handeln.
Erfindungsgemäß sind das Hohlrad und das gehäusefeste Mittel mittels einer Passverzahnung drehfest miteinander verbunden. Durch die Passverzahnung entsteht eine besonders belastbare Verbindung. Zudem ist es möglich, die Passverzahnung platzsparend innerhalb des zur Verfügung stehenden Bauraums anzuordnen. Das Gewicht des Hohlrads und des gehäusefesten Mittels erhöht sich durch die Passverzahnung nur unwesentlich.
Eine Passverzahnung bezeichnet allgemein eine Vielfach-Mitnehmerverbindung zwischen einer Welle und einer Nabe. Die Welle und die Nabe bilden dabei mehrere Flanken aus, die paarweise miteinander in Kontakt stehen. Die miteinander in Kontakt stehenden Flanken bilden Wirkflächenpaare zur Übertragung von Drehmomenten zwischen der Welle und der Nabe. Zur Übertragung eines Drehmoments wird dabei zwischen jeweils zwei miteinander in Kontakt stehenden Zahnflanken eine Kraft übertragen. Eine Passverzahnung kann etwa als Passverzahnung mit Evolventenverzahnung, als Passverzahnung mit Keilflanken oder als Passverzahnung mit Kerbflanken ausgeführt sein.
Bevorzugt bildet das gehäusefeste Mittel die Nabe und das Hohlrad die Welle. Alternativ und ebenso bevorzugt bildet das Hohlrad die Nabe und das gehäusefeste Mittel die Welle.
Drehfest ist eine Verbindung, wenn sie bezüglich einer Referenzachse keinerlei Relativdrehung zulässt. Bei der Referenzachse der drehfesten Verbindung zwischen dem Hohlrad und dem gehäusefesten Mittel handelt es sich vorzugsweise um eine Mittelachse des Hohlrads. Diese ist mit der unten genannten gemeinsamen Drehachse identisch. Vorzugsweise erlaubt die Passverzahnung keinerlei Verdrehungen des Hohlrads und des gehäusefesten Mittels relativ zueinander.
Bevorzugt ist die Anordnung als Teil einer Planetenstufe weitergebildet, die darüber hinaus einen Planetenträger, ein oder mehrere Planetenräder und ein Sonnenrad aufweist. Die Planetenräder sind drehbar in dem Planetenträger gelagert und kämmen jeweils mit dem Hohlrad und/oder dem Sonnenrad. Mindestens zwei, bevorzugt genau zwei der drei Komponenten Hohlrad, Planetenträger und Sonnenrad sind um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert.
Die weiterbildungsgemäße Planetenstufe ist besonders geeignet als Teil eines Windkraftgetriebes. Insbesondere eignet sie sich als eingangsseitig erste Planetenstufe, das heißt, als die Planetenstufe, die in Windrichtung am weitesten vorne angeordnet ist. Diese Planetenstufe wird mit dem größten Drehmoment belastet. Daher wirkt sich eine Passverzahnung hier besonders vorteilhaft aus.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt. Im Einzelnen zeigt:

1 ein gehäusefestes Hohlrad.

Das in 1 dargestellte Hohlrad 101 ist mittels einer Passverzahnung 103 drehfest in einem Getriebegehäuse 105 fixiert. Die Passverzahnung 103 besteht aus einer Innenverzahnung und einer Außenverzahnung, die ineinander eingreifen, sodass eine drehfeste Verbindung entsteht. Die Innen- und die Außenverzahnung sind so angeordnet, dass ihre Mittelachsen identisch sind.
Das Getriebegehäuse 105 bildet die Außenverzahnung, das Hohlrad 101 die Innenverzahnung. Somit weist das Hohlrad 101 zwei Verzahnungen auf - die Außenverzahnung der Passverzahnung 103 und eine Innenverzahnung 107, die als Arbeitsverzahnung dient. Mit der Innenverzahnung 107 kämmen die Planetenräder der Planetenstufe, zu welcher das Hohlrad 101 gehört.
Seitlich der Passverzahnung 103 verläuft zwischen dem Hohlrad 101 und dem Getriebegehäuse 105 ein Spalt. In dem Spalt befindet sich eine Distanzscheibe 109. Diese legt einen axialen Abstand zwischen dem Hohlrad 101 und dem Getriebegehäuse 105 fest.
In einem weiteren seitlich der Passverzahnung 103 zwischen dem Hohlrad 101 und dem Getriebegehäuse 105 verlaufenden Spalt ist ein Dichtring 111 angeordnet. Dieser dichtet das Hohlrad 101 und das Getriebegehäuse 105 öldicht gegeneinander ab. Der Dichtring 111 verhindert, dass Öl aus dem Inneren des Getriebegehäuses 105 in die Umgebung gelangt.
Bezugszeichenliste

101: Hohlrad
103: Passverzahnung
105: Getriebegehäuse
109: Distanzscheibe
111: Dichtring

Claims

Anordnung mit einem Hohlrad (101) und einem gehäusefesten Mittel (105); gekennzeichnet durch eine Passverzahnung (130), die das Hohlrad (101) und das gehäusefeste Mittel (105) drehfest miteinander verbindet.
Planetenstufe mit einem Planetenträger, einem oder mehreren drehbar in dem Planetenträger gelagerten Planetenrädern und einem Sonnenrad; gekennzeichnet durch eine Anordnung nach Anspruch 1; wobei die Planetenräder mit dem Hohlrad (101) und/oder dem Sonnenrad kämmen.