DE19850059A1 - Planetary gear has sun wheel driven by rotary shaft, hollow wheel and groups of first and second step planets, with securing ring - Google Patents
Planetary gear has sun wheel driven by rotary shaft, hollow wheel and groups of first and second step planets, with securing ringInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetenge triebe, insbesondere für die Handhabungstechnik, mit ei nem von einer Zentralwelle angetriebenen Sonnenrad, einem Hohlrad, einer Gruppe von ersten Stufenplaneten und einer Gruppe von zweiten Stufenplaneten, wobei alle Stufenpla neten in einem gemeinsamen Planetenträger gelagert sind und die großen Stufenräder des zweiten Stufenplaneten in ständigem Zahneingriff mit dem Sonnenrad stehen und die kleinen Stufenräder des ersten Stufenplaneten mit dem Hohlrad in Zahneingriff stehen.The present invention relates to a planetary geome drives, especially for handling technology, with egg nem driven by a central shaft, a Ring gear, a group of first step planets and one Group of second tier planets, all tier planets neten are stored in a common planet carrier and the large stepped gears of the second stepped planet in standing meshing with the sun gear and the small step wheels of the first step planet with the The ring gear is in mesh.
Ein derartiges Planetenradgetriebe ist in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 197 20 255.1 (Akte 7076 E) der Anmelderin beschrieben. Dieses Planetenradgetriebe weist hohe Übersetzungen bei einer hohen Bauraum- und Momentendichte auf, wobei die Übertragungsqualität und der Wirkungsgrad gegenüber her kömmlichen Wolfrom-Getrieben erheblich verbessert sind und die Massenträgheit und die Neigung zu Vibrationen er heblich verringert sind. Das Getriebe ist ferner günstig in der Herstellung und erfordert keinen hohen Montageauf wand.Such a planetary gear is not in the Pre-published German patent application P 197 20 255.1 (file 7076 E) of the applicant. This planetary gear has high gear ratios a high installation space and moment density, with the Transmission quality and the efficiency compared conventional Wolfrom transmissions are significantly improved and the inertia and tendency to vibrate are significantly reduced. The transmission is also cheap in manufacture and does not require a high assembly wall.
Zu diesem Zweck wird das Antriebsmoment vom Sonnen rad zunächst auf mehrere große Stufenräder der zweiten Stufenplaneten verteilt. Nach der Übersetzung durch die zweiten Stufenplaneten wird das Moment von den kleinen Stufenrädern der zweiten Stufenplaneten nochmals auf die doppelte Anzahl von Zahneingriffen mit dem ersten Stufen planeten verteilt. Mit steigendem Moment steigt die An zahl von Zahneingriffen, auf die dieses Moment verteilt wird, so dass eine sehr gleichmäßige Belastungsverteilung erzielt wird.For this purpose, the driving torque from the sun first on several large step wheels of the second Step planets distributed. After translation by the second stage planet, the moment is from the little ones Stepped wheels of the second stepped planet again on the double the number of tooth interventions with the first stages planet distributed. As the moment increases, the rise increases Number of meshes over which this moment is distributed is, so that a very even load distribution is achieved.
Die mit hohen Momenten belasteten Getriebeteile, welche aufgrund ihrer notwendigen Dimension einen hohen Anteil an der Gesamtgetriebemasse haben, laufen langsam um; alle schnell laufenden Getriebeteile sind keiner ho hen Momentenbelastung ausgesetzt und sind daher entspre chend leicht gestaltet. Für das Getriebe ergibt sich dar aus insgesamt ein sehr geringes Massenträgheitsmoment.The gear parts loaded with high moments, which, due to its necessary dimension, is high Share in the total transmission mass, run slowly around; all fast running gear parts are not ho hen exposed to moments and are therefore appropriate Easily designed. For the gearbox this results in overall a very low moment of inertia.
Die Übertragungstreue eines Planetenradgetriebes ist umso besser je kleiner sein Verzahnungsspiel einge stellt ist, wobei jedoch noch die Gefahr des Verklemmens besteht. Auch aufgrund von thermischen Verformungen und Verschleiß ist das Verzahnungsspiel nicht beliebig klein einstellbar. Um ein Verklemmen zu verhindern aufgrund ho her Verzahnungskräfte, die beispielsweise durch einen Teilungsfehler in der Verzahnung des Hohlrads hervorgeru fen werden können, ist bei einem Ausführungsbeispiel die ses in der obigen Patentanmeldung beschriebenen Planeten radgetriebes vorgesehen, daß die Drehachsen der ersten Stufenplaneten entlang ihrer Planetenachse axial ver schieblich im Planetenträger gelagert sind und daß ihnen jeweils ein Federelement zur Übertragung einer das Ver zahnungsspiel ausgleichenden Axialkraft zwischen dem er sten Stufenplaneten und dem Planetenträger zugeordnet ist. Das Federelement kann dabei eine vorspannbare Schraubenfeder sein, welche in einer Bohrung im Stufen planeten zwischen einem im Stufenplaneten befestigtem Stützelement und einem axial an dem Planetenträger gekop pelten weiteren Stützelement angeordnet ist, wobei noch zusätzlich eine Verstelleinrichtung zur Einstellung eines maximalen Federwegs vorgesehen ist. Die Schraubenfeder ist dabei zwischen einer mittels eines Sprengringes im Stufenplaneten gesicherten Scheibe und einem Bund am Ende der Hülse in einer Bohrung im zweiten Stufenplaneten an geordnet, wobei die Hülse die Federkraft auf einen fest mit der Hülse verbundenen Gewindestift überträgt. Die Fe deranordnung überträgt eine definierte Vorspannkraft zwi schen Stufenplanet und Planetenträger, die den Stufenpla neten spielfrei im Konus des Hohlrades hält. Die effekti ve axiale Stellung der Stufenplaneten ist im Betrieb ei ner gewissen geringfügigen Schwankungsbreite unterworfen, die sich aus geringfügigen Teilungsfehlern ergibt. Die Kraft der eingebauten Feder ist derart abgestimmt, daß die Axialkräfte der Verzahnung nur in einem Teillastbe reich abgedeckt sind, während bei höherer Last das Stu fenrad axial bis zum Anschlag auswandert, der durch die Scheibe und die Buchse gebildet wird. Damit ist das Ver zahnungsspiel zwischen Stufenplaneten und Hohlrad elimi niert. Einflüsse durch Temperaturdehnungen und Verschleiß werden durch die Federanordnung kompensiert.The transmission fidelity of a planetary gear the smaller its gear play is the better is, but still the risk of jamming consists. Also due to thermal deformations and Wear is the gear play not arbitrarily small adjustable. To prevent jamming due to ho ago gearing forces, for example, by a Pitch error in the toothing of the ring gear fen can, is in one embodiment ses planet described in the above patent application wheel gear provided that the axes of rotation of the first Step planets axially ver along their planetary axis are slidably mounted in the planet carrier and that them each have a spring element for transmitting a Ver backlash compensating axial force between the he Most stepped planets and the planet carrier assigned is. The spring element can be preloaded Coil spring, which is in a hole in the step planet between one fixed in the stepped planet Support element and one axially coupled to the planet carrier pelten another support element is arranged, while still additionally an adjustment device for setting a maximum travel is provided. The coil spring is between one by means of a snap ring in the Stepped planet secured disc and a fret at the end the sleeve in a hole in the second stepped planet ordered, the sleeve the spring force on a tight transmits threaded pin connected to the sleeve. The Fe the arrangement transmits a defined preload between stepped planet and planet carrier, which the stepped plan holds nets free of play in the cone of the ring gear. The effekti The axial position of the stepped planet is in operation subject to certain slight fluctuations, which results from minor division errors. The Power of the built-in spring is adjusted so that the axial forces of the gearing only in a partial load are richly covered, while the Stu fenrad migrates axially up to the stop, which by the Disc and the socket is formed. So that is ver serration between step planet and ring gear elimi kidney. Influences from temperature expansion and wear are compensated for by the spring arrangement.
Das DE U 94 05 495 beschreibt ein spielfreies Stirn radgetriebe mit in zumindest einer Stufe konisch ausge bildeten Stirnrädern und einer axial verstellbaren Zwi schenwelle. Hierin wird also eine axiale Abstützung einer Getriebewelle in einem spielarmen Robotergetriebe mit ei nem konisch ausgebildeten Abtriebszahnrad, beispielsweise dem Hohlrad, beschrieben, wobei in letzteres ein oder mehrere ebenfalls konische Zahnritzel eingreifen. Jedes dieser Zahnritzel ist dabei in Wälzlagern radial geführt, die dem jeweiligen Zahnritzel zwecks axialer Zustellung zumindest noch bis zum Montagezeitpunkt axiale Verschie bewege erlauben. Durch geeignete axiale Zustell-/Ein stellmittel, wie Einstell- und Führungsscheiben geeigne ter abgestufter Dicke wird bei spielarmen Getrieben die ser Art eine axiale Zustellung der konischen Verzahnungs partner auf minimales Verzahnungsspiel gewährleistet. Bei entsprechend niedrigen Gleitgeschwindigkeiten mit nicht zu hohen Axialkräften kann ein axialer Anlauf von solcher Führungsscheiben an Planetenträgern oder Gehäuseteilen erfolgen.DE U 94 05 495 describes a forehead free of play gear with conical in at least one stage formed spur gears and an axially adjustable Zwi cine wave. This is an axial support Gear shaft in a low backlash robot gear with egg Nem conical output gear, for example the ring gear, described in the latter one or engage several also conical pinions. Each this pinion is guided radially in rolling bearings, the respective pinion for the purpose of axial infeed at least until the time of assembly axial displacement allow move. By suitable axial infeed / on adjusting means, such as adjusting and guide disks The stepped thickness is the low-backlash gearbox ser type an axial infeed of the conical toothing partners guaranteed minimal gear backlash. At correspondingly low sliding speeds with not excessive axial forces can cause such an axial run-up Guide discs on planet carriers or housing parts respectively.
Die Relativdrehung der unter Reibeinfluß stehenden Einstell- bzw. Führungsscheiben macht die Auswahl geeig neter Befestigungsmittel schwierig. So könnten sich Schrauben als Befestigungsmittel trotz Anwendung von Kle besicherungen losdrehen oder in Nuten sitzende federnde Ringe, wie Sprengringe oder Sicherungsringe, in Folge Re lativdrehung aus ihrem Montagesitz herauslösen.The relative rotation of the friction Adjustment and guide discs make the selection suitable Neter fasteners difficult. So could Screws as fasteners despite the use of Kle Unscrew the safety catches or spring-loaded springs Rings, such as snap rings or circlips, in a row Re Release the relative rotation from its mounting seat.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Planetenradgetrie be zu schaffen mit einer axialen Abstützung von Drehwel len, die auch unter Einfluß von Axialbelastung und Reib momenten sicher funktioniert und dabei kostengünstig her stellbar ist sowie nur geringen Bauraum beansprucht; ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Abstützung derart auszugestalten, daß die Stufensprünge der Dicken der vorrätig zu haltenden Einstellscheiben erweitert wird um die Lagerhaltung dieser Teile kostengünstiger zu ge stalten sowie das effektive Zahnspiel zu vermindern.The object of the invention is a planetary gear be created with an axial support of the rotary shaft len, also under the influence of axial load and friction moments works safely and inexpensively is adjustable and takes up little space; on Another object of the invention is the support to be designed in such a way that the increments in thickness the shims to be kept in stock is expanded to ge the storage of these parts more cost-effective shape and reduce the effective tooth play.
Ausgehend von einem Planetenradgetriebe der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Un teransprüchen beschrieben.Starting from a planetary gearbox at the beginning This type of problem is solved with specified in the characterizing part of claim 1 Characteristics; advantageous embodiments are in the Un Described claims.
Erfindungsgemäß erfolgt also die axiale Abstützung von mit konischen Verzahnungen versehenen Drehwellen in Planetenradgetrieben dadurch, daß axial außerhalb der Wälzkörperlaufbahnen Formschluß-Mitnahmeflächen an den Wellenenden vorgesehen sind, denen mindestens eine Ein stellscheibe mit einer angepassten Profilbohrung zugeord net ist, deren Axialfixierung über einen Sicherungsring erfolgt.According to the invention, the axial support takes place of rotary shafts with conical toothing in Planetary gear in that axially outside of Rolling raceways form-fit driving surfaces on the Shaft ends are provided, which have at least one assigned to the adjusting disc with an adapted profile bore is net, the axial fixation via a locking ring he follows.
Die Einstellscheibe für die Formschluß- Mitnahmefläche am Wellenende kann als Anlaufscheibe aus gestaltet sein, die mit einer angepassten Profilbohrung versehen ist oder aber als loser Bordring, der für den Anlauf an den Stirnseiten der Wälzkörper, z. B. eines Zy linderrollenlagers vorgesehen ist.The shim for the positive Driving surface at the shaft end can be used as a thrust washer be designed with an adapted profile bore is provided or as a loose rim, which for the Start on the end faces of the rolling elements, e.g. B. a Zy roller bearing is provided.
Der Sicherungsring kann insbesondere ein Sprengring sein und zwischen Sicherungsring und Einstellscheibe kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine axial fe dernde Scheibe mit Profilbohrung eingesetzt sein, die ei ne gewölbte oder gewellte Formgebung aufweisen kann.The retaining ring can in particular be a snap ring can be and between the snap ring and shim in a preferred embodiment, an axially fe resisting disc with profile bore, the egg ne can have a curved or corrugated shape.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbei spiel dargestellt ist. In the following the invention with reference to the drawing explained in more detail in the an advantageous embodiment game is shown.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch einen Teil eines erfindungsgemäßen Planeten radgetriebes mit parallelen Stufenpla netenwellen, Fig. 1 is a sectional view through a part of a planetary gear drive according to the invention with parallel Stufenpla designated waves,
Fig. 2a und 2b und 2c Stirnansichten auf die Drehwelle eines großen Stufenrades des ersten Stufen planeten, FIGS. 2a and 2b, and 2c are end views of the first stage planets to the rotary shaft of a large stepped gear,
Fig. 3a und 3c Stirnansichten einer Anlaufscheibe, Figures 3a and 3c are end views. A thrust washer,
Fig. 3b eine Schnittansicht der in Fig. 3a ge zeigten Anlaufscheibe, FIG. 3b is a sectional view of the demonstrated in Fig. 3a ge thrust washer,
Fig. 4a eine Stirnansicht einer Federscheibe, FIG. 4a is a front view of a spring washer,
Fig. 4b einen Schnitt durch diese Federscheibe im nicht eingebauten Zustand und Fig. 4b shows a section through this spring washer in the non-installed state and
Fig. 4c einen Schnitt durch diese Federscheibe im eingebauten Zustand. Fig. 4c shows a section through this spring washer in the installed state.
Das der Erfindung zugrunde liegenden Planetenradge triebe entspricht in seinem Aufbau weitgehend demjenigen wie es in der eingangs erwähnten deutschen Patenanmeldung P 197 20 255.1 (Akte 7076E) der Anmelderin beschrieben ist, so dass im folgenden nur die für das Verständnis der Er findung notwendigen Bauteile mit Bezugszeichen versehen sind und im einzelnen beschrieben werden. The planetary gear on which the invention is based The structure of the drives largely corresponds to that as in the German patent application mentioned at the beginning P 197 20 255.1 (file 7076E) of the applicant is described, so below only those for understanding the He Find necessary components with reference numerals are and are described in detail.
Mit 1 ist hierbei die das Sonnenrad antreibende Zen tralwelle bezeichnet, mit 2 das große Stufenrad des er sten Stufenplaneten, mit 3 der innenverzahnte Teil des Hohlrades, mit 4 das außenliegende Hohlradteil, mit 5 das Hauptlager, mit 6 ein Axiallager für die Drehwelle des großen Stufenrades des ersten Stufenplaneten, mit 7 ein Planetenträger, mit 8 das große Stufenrad des zweiten Stufenplaneten und mit 15 ein kleines Stufenrad.With 1 , the sun gear driving Zen tralwelle is designated, with 2 the large step wheel of the first step planet, with 3 the internally toothed part of the ring gear, with 4 the external ring gear part, with 5 the main bearing, with 6 an axial bearing for the rotary shaft of the large one Step wheel of the first step planet, with 7 a planet carrier, with 8 the large step wheel of the second step planet and with 15 a small step wheel.
Das Sonnenrad sowie die großen Stufenräder des zwei ten Stufenplaneten sind zylindrisch ausgebildet, während die kleinen Stufenräder der zweiten Stufenplaneten sowie die Stufenräder der ersten Stufenplaneten ebenso wie das Hohlrad 3, 4 konisch ausgebildet sind.The sun gear and the large stepped gears of the second stepped planet are cylindrical, while the small stepped gears of the second stepped planet and the stepped gears of the first stepped planet as well as the ring gear 3 , 4 are conical.
Erfindungsgemäß ist nun der Formschluß-Mitnahme fläche am Ende der Drehwelle 12 für das große Stufenrad des ersten Stufenplaneten 2 axial außerhalb der Laufbahn des Wälzlagers 6 eine Einstellscheibe 11 mit einer an die Form der Welle angepassten Profilbohrung zugeordnet, de ren Axialfixierung über einen Sicherungsring 9 erfolgt. Die Einstellscheibe 11 kann dabei als Anlaufscheibe aus gestaltet sein oder aber als loser Bordring für den An lauf an den Stirnseiten der Wälzkörper eines Zylinderrol lenlagers. Der Sicherungsring 9 kann als Sprengring aus gestaltet sein.According to the form-fitting driving surface at the end of the rotary shaft 12 for the large stepped wheel of the first stepped planet 2 axially outside the raceway of the roller bearing 6, a shim 11 is assigned with a profile hole adapted to the shape of the shaft, de ren axial fixation via a locking ring 9 . The shim 11 can be designed as a thrust washer or as a loose flange for the run on the end faces of the rolling elements of a cylindrical roller bearing. The locking ring 9 can be designed as a snap ring.
Zwischen dem Sicherungsring und der Einstellscheibe kann eine axial federnde Scheibe 10 mit entsprechender Profilbohrung vorgesehen sein, die eine gewölbte oder ei ne gewellte Formgebung aufweist. Between the locking ring and the shim, an axially resilient disk 10 with a corresponding profile bore can be provided, which has an arched or egg ne corrugated shape.
Fig. 2a, 2b und 2c zeigen Draufsichten auf das Ende der Drehwelle 12 mit der erfindungsgemäßen axialen Abstützung. Mit 9 ist dabei in Fig. 2a wieder der Siche rungsring bezeichnet, der hier als Sprengring ausgebildet ist. Mit A ist in Fig. 2b eine Anflächung mit parallel zueinander verlaufenden Seiten bezeichnet, die in Fig. 2c gewölbt dargestellt ist. Das zugehörige Profil der Bohrung in den Einstellscheiben 11 ist aus Fig. 3a und 3b ersichtlich; Fig. 3c stellt einen Schnitt durch die in Fig. 3a dargestellte Einstellscheibe dar. FIGS. 2a, 2b and 2c show top views of the end of the rotary shaft 12 with the axial support according to the invention. With 9 , the hedging ring is again designated in FIG. 2a, which is designed here as a snap ring. A in FIG. 2b denotes a flattening with sides running parallel to one another, which is shown arched in FIG. 2c. The associated profile of the bore in the shims 11 can be seen from FIGS . 3a and 3b; Fig. 3c shows a section through the shim shown in Fig. 3a.
Fig. 4a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer federn den Scheibe 10 mit entsprechender Profilbohrung 14. In Fig. 4b ist diese federnde Scheibe im nicht eingebauten Zustand, d. h. gewölbt dargestellt; in Fig. 4c erkennt man einen Schnitt durch die federnde Scheibe 10 im einge bauten Zustand, in dem sie also unter Vorspannung steht FIG. 4a shows an embodiment of a spring disc 10 with the profile corresponding bore 14. In Fig. 4b, this resilient disc is shown in the non-installed state, that is, arched; In Fig. 4c you can see a section through the resilient disc 10 in the installed state, in which it is therefore under tension
11
Drehwelle
Rotary shaft
22nd
großes Stufenrad
large step wheel
33rd
Hohlradteil
Ring gear part
44th
Hohlradteil
Ring gear part
55
Hauptlager
Main camp
66
Wälzlager
roller bearing
77
Planetenträger
Planet carrier
88th
großes Stufenrad
large step wheel
99
Sicherungsring
Circlip
1010th
federnde Scheibe
resilient disc
1111
Einstellscheibe
Shim
1212th
Drehwelle
Rotary shaft
1313
Profilbohrung
Profile bore
1414
Profilbohrung
Profile bore
1515
kleines Stufenrad
small step wheel
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998150059 DE19850059A1 (en) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Planetary gear has sun wheel driven by rotary shaft, hollow wheel and groups of first and second step planets, with securing ring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998150059 DE19850059A1 (en) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Planetary gear has sun wheel driven by rotary shaft, hollow wheel and groups of first and second step planets, with securing ring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19850059A1 true DE19850059A1 (en) | 2000-05-11 |
Family
ID=7886156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998150059 Withdrawn DE19850059A1 (en) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Planetary gear has sun wheel driven by rotary shaft, hollow wheel and groups of first and second step planets, with securing ring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19850059A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10258515A1 (en) * | 2002-12-14 | 2004-07-08 | Zf Friedrichshafen Ag | planetary gear |
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DE1680945U (en) * | 1954-05-19 | 1954-08-05 | Duerkoppwerke Ag | BEARING FOR THE REVERSE GEAR SLIDING WHEEL OF GEAR CHANGE-UP GEARS, IN PARTICULAR FOR TRUCK DRIVES. |
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1998
- 1998-10-30 DE DE1998150059 patent/DE19850059A1/en not_active Withdrawn
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