DE19708882A1 - Planetenwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zum Maschinenbau, und zwar zum Plane­ tenwechselgetriebe, insbesondere zum Einsatz im Verkehrsmittel mit der Veränderungsmöglichkeit des kinematischen Schemas.

Es ist ein Planetengetriebe bekannt, das ein Gehäuse mit den inneren Schlitzen, eine Antriebs- und eine Abtriebswelle, zwei Planetenmechanismen umfaßt. Der jede Planetenmechanismus hat je zwei Sonnenräder und einen Träger mit den Planetenrä­ dern, die Antriebswelle ist mit dem Sonnenrad der ersten Reihe fest verbunden, das zweite Sonnenrad dieser Reihe ist mit dem ersten Sonnenrad der zweiten Reihe fest gepaart, und die Ab­ triebswelle hat die Schlitze (SU 748068, kl.F16H 3/50, 1978).

Der Mangel des genannten Planetengetriebes ist die ungenü­ gende Übersetzung und es hat keine Veränderung des kinemati­ schen Schemas.

Es ist auch ein andere Planetengetriebe bekannt, das ein stationäres Gehäuse mit den inneren Schlitzen, eine Antriebs- und eine Abtriebswelle, die mit den Trägern der Planetenreihe fest verbundenen und mit den Planetenrädern versehenen Sonnenrä­ der und Doppelsonnenräder der größeren Durchmesser enthält. Die Achsen aller Planetenräder sind in die Träger mit der Möglichkeit der Radialverschiebung zur Verbindung mit der Ab­ triebswelle und mit der Gehäuse aufgestellt (RU 1753106, kl. F16H 3/50, 1989). Aber das Planetengetriebe hat keine Überset­ zung weniger als Eins und während des Betriebs ist nicht um­ schaltbar, der Bereich seiner Verwertung ist begrenzt.

Die Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Planetengetriebe weiter auszugestalten, die Umschaltungskom­ bination des Getriebes zu vermehren und den Bereich seiner Verwertung zu erweitern.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch aufgeführ­ ten Merkmale gelöst, daß das Gehäuse des Planetenwechselgetri­ ebes in Form der zylindrischen drehbaren Welle mit den inner­ halb des Gehäuses angebrachten Einrichtungen zur starren wahl­ weisen Verbindung mit jedem aus den Trägern ausgeführt ist, und die Zentralwelle besteht aus den nicht weniger als zwei achsrecht hintereinander angeordneten Zwischenwellen mit der Möglichkeit der festen Verbindung untereinander, mit der An­ triebswelle und Abtriebswelle, wobei jede Welle mit der Ein­ richtung der starren Verbindung mit dem einen aus den Trägern versehen ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­ dere darin, daß der Übersetzungsbereich zweimal vermehrt wird und sie als Wendeeinrichtung einsetzen werden kann (zum Bei­ spiel in der Verkehrsmittel).

Die Gesamtansicht des Planetenwechselgetriebes ist in der Zeichnung der Fig. 1 schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 2-5 die Schemen des Planetenwechselgetriebes mit den fest verbundenen Wellen beim ersten gestoppten Sonnenrad.

Fig. 6-9 seine Schemen mit der Zerreißung der Zentralwelle zwischen den ersten und zweiten Sonnenrädern beim gestoppten Gehäuse.

Fig. 10-11 seine Schemen mit der Zerreißung der Zentralwelle zwischen den zweiten und dritten beziehungsweise zwischen den dritten und vierten Sonnenrädern beim gestoppten Gehäuse.

Fig. 12-15 seine Schemen mit der Zerreißung der Zentralwelle zwischen den ersten und zweiten Sonnenrädern bei der gestopp­ ten Antriebswelle.

Fig. 16-19 seine Schemen mit der Zerreißung der Welle zwi­ schen den zweiten und dritten Sonnenrädern beim gestoppten ersten Sonnenrad.

Fig. 20-23 seine Schemen mit der Zerreißung der Welle zwi­ schen den dritten und vierten Sonnenrädern beim gestoppten fünften Sonnenrad.

Das Planetenwechselgetriebe besteht aus einem um seine Ach­ se drehbaren Gehäuse 1 mit den innerhalb des Gehäuses 1 ange­ brachten Einrichtungen (Kupplungen, Bremsen) 2-6 zur starren wahlweisen Verbindung mit dem jeden aus den Sonnenrädern 7-11 beziehungsweise Trägern 12-16. Der Träger 14 ist mit dem Dop­ pelsonnenrad 9 versehen. Die Sonnenräder 7-11 sind gemeinsam mit den Trägern 12-16 verwirklichen, in denen die Planetenrä­ der 17-19 aufgestellt sind. Die Zentralwelle besteht aus den achsrecht hintereinander angeordneten Antriebswelle 20, Zwi­ schenwelle 21-23 und Abtriebswelle 24, mit der Möglichkeit der festen Verbindung untereinander mit Hilfe zum Beispiel der Kupplungen oder Schlitze 25-28. Jede aus den Wellen 20-24 hat eine Einrichtung (Kupplung, Schlitz) 29-33 der starren Verbin­ dung mit dem einen aus den Trägern 12-16. Die Zentralwelle ro­ tiert sich auf den Wälzlager 34.

Die Bremsen und die Kupplungen werden pneumatisch oder hy­ draulisch gesteuert.

Das Planetenwechselgetriebe kann man sowohl mit weniger als auch mit mehr Anzahl der Planetenstufen verwirklichen.

Das Planetenwechselgetriebe (Fig. 1) stellt das mehrstufige Ausgleichsgetriebe vor, das zum Beispiel auf der Antriebsach­ sen der Kraftwagen, der Radschlepper und anderen Verkehrsmit­ tel eingebaut werden kann, um ihre Geländegängigkeit zu verbes­ sern. Es verteilt das Drehmoment auf der Halbachsen der Antri­ ebsräder des Verkehrsmittels und gleichzeitig ermöglicht das relative Umlaufen der Räder.

Das Planetenwechselgetriebe funktioniert folgendermaßen.

Wenn an den Enden der Wellen 20 und 24 die Räder eingebaut werden und mit Hilfe der Kupplungen 29 und 33 mit den Sonnen­ räder 7 und 11 verbunden werden, so kann man durch die Rota­ tion des Gehäuses 1 und durch die Verbindung es mit einer aus den Bremsen 2-6 das Drehmoment vergrößern. Ist zum Beispiel das drehbare Gehäuse 1 mit dem Sonnenrad 11 durch die Bremse 6 verbunden, so kann man das Drehmoment der Welle 24 ungefähr auf das Vierfache vergrößern. Das anzubietende Ausgleichsge­ triebe kann als das übliche existierende Ausgleichsgetriebe funktionieren, wenn die Drehung und das Drehmoment durch das Gehäuse 1, die Kupplung 4, das Planetenrad 18, die Sonnenrä­ der 8 und 10, die Träger 13 und 15, die Kupplungen 30, 25 und 32, 28 übertragen wird.

Die Vergrößerung des Drehmoments ungefähr auf das Zweifache wird durch die Drehübertragung von dem Gehäuse 1 zu den Wellen 20 und 24 durch die Kupplung 4, das Planetenrad 18, die Sonnen­ räder 8 und 10, die Träger 13 und 15, die Planetenräder 17 und 19, die Sonnenräder 7 und 11 und die Kupplungen 29 und 33 durchgeführt.

Zur Drehvermehrung der Räder auf das Zweifache wird die Dre­ hung von dem Gehäuse 1 zu den Wellen 20 und 24 durch die Kupp­ lungen 2 und 6, die Träger 12 und 16, die Sonnenräder 7 und 11, die Planetenräder 17 und 19, die Träger 13 und 15, die Kupp­ lungen 30 und 32, die Zwischenwellen 21 und 23 und die Kupplun­ gen 25 und 28 übertragen.

Fig. 2-5 erklären die Funktion des Planetenwechselgetriebes beim gestoppten Sonnenrad 7 und verbundenen Kupplungen (Schlit­ zen) 25-28 der Zentralwelle. Die Rotation kann sowohl von der Zentralwelle zum Gehäuse 1 als auch vom Gehäuse zur Zentralwelle übertragen werden. Bei erster Gelegenheit kann das Planetenwech­ selgetriebe in den Fahrrädern, Motorrädern, Winden, Hebekranen und anderen Maschinen anwenden werden, die den breite Drehzahl­ veränderungsbereich des Gehäuses 1 verlangen. Bei zweiter Gele­ genheit kann es in den Maschinen anwenden werden, in denen die Drehzahlveränderung der Zentralwelle verlangt werden.

In der Fig. 2 ist ein Schema dargestellt, in dem die Dreh­ übertragung von der Zentralwelle zum Gehäuse 1 durch die Kupp­ lung 30, den Träger 13 und nacheinander durch die Kupplungen 3, 4, 5 oder 6 durchgeführt wird. Dann ergeben sich die Über­ setzungen 1; 0,5; 0,33; 0,25 und die Drehzahl des Gehäuses 1 nimmt einmal bis viermal zu.

In der Fig. 3 ist ein Schema gezeigt, in dem die Drehüber­ tragung von der Zentralwelle zum Gehäuse 1 durch die Kupplung 31, den Träger 14 und nacheinander durch die Kupplungen 3, 4, 5 oder 6 durchgeführt wird. Dann ergeben sich die Übersetzun­ gen 2; 1; 0,67; 0,5.

In der Fig. 4 ist ein Schema dargestellt, in dem die Dreh­ übertragung von der Zentralwelle zum Gehäuse 1 durch die Kupp­ lung 32, den Träger 15 und nacheinander durch die Kupplungen 3, 4, 5 oder 6 durchgeführt wird. Dann ergeben sich die Über­ setzungen 3, 1,5; 1; 0,75.

Zum Erzeugen von maximalen Drehmoment auf dem Gehäuse 1 wird die Drehübertragung nach dem Schema der Fig. 5 durchge­ führt, wenn das Drehen durch die Kupplung 33, den Träger 16 und nacheinander durch die Kupplungen 3, 4, 5 oder 6 übertra­ gen wird. Dann ergeben sich die Übersetzungen 1, 1,33; 2; 4.

Gleichartig kann man das Drehen vom Gehäuse 1 zu der Zen­ tralwelle übertragen und dieselbe Übersetzungen bekommen. Nach genannten Schemen (Fig. 2-5) kann man 11 Übersetzungen bekommen: 0,25; 0,33; 0,5; 0,67; 0,75; 1; 1,33; 1,5; 2; 3; 4.

In den Fig. 6-9 sind die Schemen vom Planetenwechselgetriebe beim gestoppten Gehäuse 1 und bei der getrennten Kupplung (Schlitz) 25 der Zentralwelle dargestellt. Nach genannten Sche­ men werden nacheinander die Träger 13, 14, 15 und 16 mit Hilfe der Bremsen 3, 4, 5 und 6 gestoppt, und die Drehübertragung erfolgt von der Antriebswelle 20 zu der zusammensetzenden Welle durch die Verzahnungen.

Nach dem Schema der Fig. 6 wird nacheinander die Abtriebswelle durch die Kupplungen 30, 31, 32, 33 verbunden. Dann ergeben sich die Übersetzungen 1; -1; -0,5; -0,33. Gleichartig kann man nach den Schemen die nächste Übersetzungen bekommen: (Fig. 7) 1; 2; -2; -1, (Fig. 8) 1; 1,5; 3; -3 und (Fig. 9) 1; 1,33; 2; 4.

In den Schemen der Fig. 10 und 11 sind das Planetengetriebe mit den getrennten Kupplungen 26 und 27 dargestellt. Die übri­ gen Operationen werden nach den Schemen der Fig. 6-9 gleich­ artig durchgeführt.

Nach dem Schema der Fig. 10 kann man die nächste Übersetzun­ gen bekommen: beim gestoppten Träger 13: 0,25; 0,33; 0,5; 1, beim gestoppten Träger 14: 0,5; 1; -1; -0,5, beim gestoppten Träger 15: 0,67; 1; 2; -2 und beim gestoppten Träger 16: 0,75; 1; 1,5; 3. Nach dem Schema der Fig. 11 kann man die nächste Übersetzungen bekommen: beim gestoppten Träger 13: 2; 1; 0,67; 0,5, beim gestoppten Träger 14: -1; 1; 0,5; 0,33, beim gestopp­ ten Träger 15: 0,33; 0,5; 1; -1 und beim gestoppten Träger 16: 0,5; 0,67; 1; 2. Nach den Schemen der Fig. 6-11 kann man 11 po­ sitiven Übersetzungen: 0,25; 0,33; 0,5; 0,67; 1; 1,33; 1,5; 2; 3; 4 und 5 negativen Übersetzungen: -0,33; -0,5; -1; -2; -3 bekommen.

In den Fig. 12-15 sind die Schemen vom Planetenwechselgetri­ ebe bei der gestoppten Antriebswelle 20 und Sonnenrad 7 durch die Kupplung 29 dargestellt. Nacheinander verbindet sich das drehende Gehäuse 1 mit den Trägern 13, 14, 15 und 16 mit Hilfe der Kupplungen 3, 4, 5 und 6.

Nach dem Schema der Fig. 12 verbindet sich nacheinander die Kupplungen 30, 31, 32, 33 beim Drehen des Gehäuses 1. Dann kann man auf der zusammengesetzten Welle nächste Übersetzungen bekommen: 1; 0,5; 0,33; 0,25. Gleichartig ergeben sich nach den Schemen die nächste Übersetzungen: (Fig. 13) 2; 1; 0,67; 0,5, (Fig. 14) 3; 1,5; 1; 0,75 und (Fig. 15) 4; 2; 1,33; 1. Nach den Schemen der Fig. 12-15 ergeben sich 11 Übersetzungen: 0,25; 0,33; 0,5; 0,67; 0,75; 1; 1,33; 1,5; 2; 3; 4.

In den Fig. 16-19 sind die Schemen des Planetenwechselgetri­ ebes beim gestoppten Sonnenrad 7 dargestellt. Nacheinander ver­ bindet sich das drehende Gehäuse 1 mit den Trägern 13, 14, 15 und 16 mit Hilfe der Kupplungen 3, 4, 5 und 6 bei der getrennten Kupplung 26.

Nach dem Schema der Fig. 16 verbinden sich die Kupplungen 30, 31, 32, 33. Dann ergeben sich die Übersetzungen auf der Links­ welle 1 und Rechtswelle 0,5; 0,33; 0,25. Gleichartig kann man nach den Schemen die nächste Übersetzungen bekommen: (Fig. 17) auf der Linkswelle 2 und Rechtswelle: 1; 0,67; 0,5, (Fig. 18) auf der Linkswelle 3 und Rechtswelle: 1,5; 1; 0,75 und (Fig. 19) auf der Linkswelle 4 und Rechtswelle: 2; 1,33; 1. Nach den Schemen der Fig. 16-19 das Planetenwechselgetriebe kann man als Wendeeinrichtung einsetzen, um das Verkehrsmittel nach links abzubiegen.

In den Fig. 20-23 sind die Schemen beim gestoppten Sonnenrad 11 dargestellt. Nacheinander verbindet sich das drehende Ge­ häuse 1 mit den Trägern 12, 13, 14 und 15 mit Hilfe der Kupp­ lungen 3, 4, 5 und 6 bei der getrennten Kupplung 27. Nach dem Schemen der Fig. 20 verbinden sich die Kupplungen 30, 31, 32, 33 nacheinander. Dann ergeben sich die Übersetzungen auf der Linkswelle: 1; 1,33; 2 und Rechtswelle 4. Gleichartig kann man bekommen: (Fig. 21) auf der Linkswelle: 0,75; 1; 1,5 und Rechts­ welle 3, (Fig. 22) auf der Linkswelle: 0,5; 0,67; 1 und Rechts­ welle 2, (Fig. 23) auf der Linkswelle 0,25; 0,33; 0,5 und Rechts­ welle 1. Nach den Schemen der Fig. 20-23 kann man mit Hilfe des Planetenwechselgetriebes das Verkehrsmittel nach rechts abbie­ gen.

Es besteht möglicherweise noch andere Kombinationen zur Veränderung der Drehzahl der Abtriebswelle 24 oder des Gehäu­ ses 1 und der Übersetzungen des Planetenwechselgetriebes. Aber die Zahl und der Bereich der Übersetzungen im genannten Pla­ netenwechselgetriebe ändert sich nicht. Das Bekommen mehr Übersetzungszahlen kann man durch die Vermehrung der Stufen­ zahl vom Planetenwechselgetriebe verwirklichen. Zum Beispiel ergeben sich im fünf stufigen Planetenwechselgetriebe 19 posi­ tiven: 0,2; 0,25; 0,33; 0,4; 0,5; 0,6; 0,67; 0,75; 0,8; 1; 1,25; 1,33; 1,5; 1,67; 2; 2,5; 3; 4; 5 und sieben negativen: -0,25; -0,33; -0,5; -1; -2; -3; -4 Übersetzungen. Im dreistu­ figen Planetenwechselgetriebe ergeben sich sieben positiven: 0,33; 0,5; 0,67; 1; 1,5; 2; 3 und drei negativen: -0,5; -1; -2 Übersetzungen.

Claims (1)

1. Planetenwechselgetriebe, das in sich ein stationäres Gehäu­ se, eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die mit den Trägern der Planetenreihe fest verbundenen und mit den Plane­ tenrädern versehenen Sonnenräder und Doppelsonnenräder der größeren und kleineren Durchmesser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (1) in Form der zylindrischen drehbaren Welle mit den innerhalb des Gehäuses (1) angebrachten Einrichtungen (2-6) zur starren wahlweisen Verbindung mit jedem aus den Trägern (12-16) ausgeführt ist, und die zentralwelle besteht aus den nicht weniger als zwei achsrecht hintereinander angeordneten Zwischenwellen (21-23) mit der Möglichkeit der festen Verbin­ dung untereinander, mit der Antriebswelle (20) und Abtriebs­ welle (24), wobei jede Welle (20-24) mit der Einrichtung (29-33) der starren Verbindung mit dem einen aus den Trägern (12-16) versehen ist.