DE2418992A1

DE2418992A1 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE2418992A1
Application number: DE19742418992
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hirasawa
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1973-04-21
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1974-11-07
Also published as: SE397215B; JPS49147479U; GB1456449A

Description

Mitsui Shipbuilding and Engineering Co.,. Ltd. 6-4- Tsukiji 5-Choiae, Chuo-ku, Tokyo, Japan

Planetengetriebe

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einein Sonnenrad mit einer davon ausgehenden Welle, mehreren Planetenrädern, die mit dem Sonnenrad kämmen und um die Achse des Sonnenrades mittels eines Planetenträgers umlaufen können, und einem innenverzahnten Rad, das mit den Planetenrädern kämmt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe, das eine gleichmässige Verteilung der auf die Planetenräder übertragenen und ausgeübten Drehmomente ermöglicht und das . leicht zusammengesetzt bzw. aufgebaut werden kann.

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In der Regel bedingen zweckmässige Anforderungen bei Planetengetrieben aus Planetenradsätzen, die zum Zweck der Drehzahlverminderung oder der Leistungsübertragung ausgelegt sind, dass jegliches über eine Eingangswellenkupplung auf ein Sonnenrad aufgebrachtes Drehmoment gleichmassig auf alle einzelnen Planetenräder verteilt wird, wobei eine solche Leistungsübertragung vom Sonnenrad zu den Planetenrädern durch optimale Eingriffbedingungen zwischen dem Sonnenrad und den Planetenrädern erreichbar ist, wenn keine Störungen, Stösse und Laständerungen auftreten.

Um die Anforderungen einer gleichmässigen Verteilung der Drehmomente auf die Planetenräder zu erfüllen, ist bisher ein Planetengetriebe bekannt und im allgemeinen Gebrauch, zu dem eine Zahnradkupplung zur Antriebsverbindung zwischen der Ausgangswelle der zugehörigen Antriebsquelle, beispielsweise eines Motors, einer Turbine, eines Elektromotors usw., und dem Sonnenrad.gehört.Diese Ausbildung ist so ausgelegt, dass die axiale Ausrichtung des Sonnenrades relativ zur Antriebsquelle vollständig von wünschenswerten Bedingungen des Reaktionsgleichgewichtes durch seinen kämmenden Eingriff mit den Planetenrädern abhängt. Bei dieser bekannten Ausbildung trat jedoch die Schwierigkeit auf, dass beim Einbau des Planetengetriebes die erforderliche Arbeit beim mittigen Ausrichten des Getriebes mit der zugehörigen Vorrichtung der Antriebsquelle äusserst mühsam und zeitaufwendig ist, und zwar hauptsächlich deswegen, weil keine Lagereinrichtung im Getriebe vorgesehen ist, wobei die gesamte Konstmktion zwangsläufig wegen der Verwendung einer solchen Zahnradkupplung kompliziert wird.

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Ferner ist eine andere Bauart eines Planetengetriebes bekannt, die darauf abzielt, den beschriebenen Zentriervorgang zu beseitigen. Bei dieser Bauart ist eine von zwei Lagern getragene Wellenkupplung über eine Zahnradkupplung mit dem Sonnenrad verbunden. Auch diese Ausbildung weist jedoch noch einen Nachteil auf, der darin besteht, dass der Gesamtaufbau zwangsläufig kompliziert ist, da eines der zwei Lager im Getriebe untere gebracht ist.

Ferner war noch eine andere Bauart, bei der die Welle des Sonnenrades von einem einzigen&ager gestützt wird, im allgemeinen Gebrauch. Diese Bauart ist jedoch ebenfalls insofern nachteilig, da der zum Zeitpunkt des Einbaus erforderliche Zentriervorgang keinesfalls einfach ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erläuterten Nachteile des Standes der Technik dadurch zu vermeiden, dass ein Planetengetriebe geschaffen wird, das die Drehmomente, die auf mehrere mit dem Sonnenrad kämmende Planetenräder einzeln aufgeteilt werden, aneinander angeglichen werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Planetengetriebes, das beim Einbau den Zentriervorgang zum Ausrichten des Getriebes mit der zugehörigen Antriebsvorrichtung erleichtert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Planetengetriebes, das einen einfachen Aufbau hat und

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leichte Wartung und überprüfung sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss für ein Planetengetriebe der angegebenen Gattung dadurch gelöst, dass am Planetenträger ein Gehäuse befestigt ist, das zusammen mit den Planetenträger einen Iraienraum begrenzt, dass im Innenraum des Gehäuses wenigstens zwei darin befestigte Lager eine Hohlwelle drehbar lagern, die einstückig ein Wellenkupplungselement bildet, und dass die Welle des Sonnenrades durch und in die Bohrung der Hohlwelle ragt, wobei am vom Sonnenrad entfernten Wellenende mit der Hohlwelle eine Verbindung nach Art eines freitragenden. Armes besteht.

Bei dem erfiiidungsgemässen Planetengetriebe ist ein Ende der Welle des" Sonnenrades tragend mit einem Eohlwellenfospplungselement nach Art eines freitragenden Armes verbanden. Das Kuppiungsäement wird von wenigstens zwei Lagern getragen. Während des Betriebes wird das Sonnenrad am freies Ende der susammengesetzten Welle frei beweglich getragen, so dass eine gleicfesiMssige Verteilung der DretemomeKte vom Sonaenrad ses£ die Planetenräder erreicht wisrcL Während des Zusaaaaejsbaras ist das Zentrieren des Getriebes in richtige Ausrichtung mit der zugehörigen ÄjstriebsqjElle vereinfacht, «nd einfache Wasrfcwig und Überprüfung der Lagerteile usw. Ist sichergestellt«

Weitere Merloaale der Erfindung ergeben sieh «ns dsr folgenden Bese1ir@ibuiig_e Äusführungsbsispiele ά@τ~ Erfindung sind In den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es seigoo:

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Fig. 1

einen Querschnitt durch ein erfindungs-

gemässes Planetengetriebe;

und

Fig. 2

einen ausschnittswexsen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Planetengetriebes.

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In Fig. 1 ist ein allgemein mit 1 bezeichnetes und gemäss einer ersten Äusführungsform der Erfindung ausgebildetes Planetengetriebe dargestellt. Dieses Planetengetriebe umfasst ein angetriebenes, innenverzahntes R^d 2, das mit mehreren Planetenrädern 3 kämmt, von denen nur ein Planetenrad dargestellt ist. Die Planetenräder 3 wiederum kämmen mit einem mittig angeordneten Sonnenrad 6, wobei jedes Planetenrad 3 von einem Planetenträger 4 in der Weise getragen wird, dass es sich um seine Achse 5 sowie um das Sonnenrad drehen kann.

Gemäss einem Merkmal der Erfindung hat das Sonnenrad 6 eine aus mehreren Teilen zusammengesetzte Welle, da sein waagerecht verlaufender Wellenabschnitt 8 durch eine Hohlwelle 7 in Form eines mit einem Flansch versehenen Kupplungselementes hindurchgeht und mit diesem zusammenwirkt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist der dem inneren Ende 8A der Welle 8 des Sonnenrades entgegengesetzte Endabschnitt der Welle 8 mit der Hohlwelle 7 in Form eines Kupplungselementes über einen Kegelring so verbunden, dass die Sonnenradwelle 8 vom Hohlwellenkupplungselement 7 freitragend gehalten wird. Das äusserste Ende der Sonnenradwelle 8 weist einen Gewindeabschnitt 8B mit einer Spannmutter 10 auf, die in einer Ausnehmung angeordnet sind, die in einem Flansch 7B der Hohlwelle 7 ausgebildet ist. Aufgrund dieser Ausbildung wirkt die Spannmutter 10 in der Weise, dass sie den Wellenabschnitt 8 einzieht und den Kegel ring 9 spannt, damit die Verbindung zwischen dem Wellenabschnitt 8 und dem Hohlwellenkupplungselement 7 verstärkt wird.

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Wie ferner ersichtlich ist, ist die Hohlwelle 7 in zwei Lagern 13 und 14 drehbar gelagert, die in einem zylindrisch geformten Innenraum 12 angeordnet sind, der vom Planetenträger 4 und einem am Planetenträger 4 befestigten Gehäuse 11 gebildet wird. Das Gehäuse 11 ist mittels Befestigungsschrauben 15 am Planetenträger 4 angebracht. Das Lager 14 wird von einem Haltering 16 gehalten. Es ist zu beachten, dass das Gehäuse 11 einstückig mit dem Planetenträger 4 ausgebildet sein kann.

Bei der beschriebenen Anordnung haben alle erwähnten Teile, d.h. das innenverzahnte Rad 2, das Sonnenrad 6, das Hohlwellenkupplungselement 7 und sein ausgebohrter Abschnitt 7A, die Sonnenradwelle 8, der Kegelring 9, das Gehäuse 11, der Innenraum 12 und die Lager 13 und 14, eine gemeinsame Mittelachse. Von dieser Achse haben die Planetenräder 3 den gleichen radialen Abstand.

Die Wirkungsweise der zuvor beschriebenen Erfindung wird im folgenden erläutert.

des Betriebes werden Drehmomente von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung über den Flansch 7B des Kupplungselementes 7 und den Kegelring 9 sur Sonnenradwelle 8 übertragen. Die auf diese Weise auf die Sonnenradwelle 8 aufgegebenen Drehmomente werden dann über das Sonnenrad 6 zn den Planefcenrädern 3 übertragen. An dieser Steile ist zu beachten, dass der Wellenabschnitt 8 aufgrund seiner freitragenden Ausbildung in so günstiger Weise elastisch verformt. ..oder verlagert werden kann, dass das am freien Ende des biegsam bewegbaren Wellenabschnitts 8

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angeordnete Sonnenrad schwimmend in Eingriff mit den Planetenrädern steht, so dass sämtliche auf die einzelnen Planetenräder übertragenen Drehmomente angeglichen sind.

Die somit gleichmässig belasteten Planetenräder 3 übertragen das Drehmoment je nach dem Betriebszustand des Getriebes zum'innenverzahnten Rad 2 oder zum Planetenträger 4. Aussen steht dann ein Ausgangsdrehmoment zur Verfügung.

Es ist ferner zu beachten, dass dann, wenn das erfindungsgemasse Getriebe, bei dem die Hohlwelle 7, die auch als Wellenkupplungselement dient, in zwei Lagern abgestützt wird, eingebaut oder zusammengesetzt wird, die Zentrierung des Getriebes in fluchtende Ausrichtung mit der zugehörigen Vorrichtung der Antriebsquelle einfach ist. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Bauart mit einer abgestützten Wellenkupplung hat die Erfindung einen einfacheren Aufbau, wobei leichte Wartung und Prüfung der Lagerteile usw. sichergestellt i;

Obwohl die Erfindung für eine Betriebsweise beschrieben v/orden ist, bei der das Sormenrad antreibt und das innenverzahnte Rad oder dar Planefcenträger angetrieben v/erden, ■fersteht es steh, dass die beschriebenen Merkmale der Erfindung in gleicher Weise auch bei beliebigen bekannten anderes Betriebsweisen des Planetengetriebes realisiert werden können»

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine zweite Ausfülarungsform der Erfindung beschrieben. Dabei werden

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gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 für gleiche Teile verwendet.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Sonnenradwelle 8 mit einem gestuften Abschnitt 8C versehen. Das Hohlwellenkupplungselement 7 ist um seine Bohrung herum mit einem ergänzenden gestuften Abschnitt 7C versehen, der dem Abschnitt 8C zugewandt ist. In einen zwischen diesen zwei gestuften Abschnitten 7C und 8C gebildeten Ringraum sind zwei paarig ausgebildete Kegelringelement 17A und 17B bündig eingepasst, die sich ergänzend zusammengefügt sind, so dass sie dicht passend auf dem Wellenabschnitt 8 sitzen. Zur Erzielung einer weiteren Verbindung zwischen dem Wellenabschnitt 8 und dem Hohlwellenkupplungselement 7 sind ferner Keilnuten 18A und Keile 18B an der Hohlwelle 7 bzw. dem Wellenabschnitt 8 in dargestellter Weise ausgebildet. Andere Teile und Abschnitte sind in der Figur weggelassen worden, da sie den in Fig. 1 dargestellten gleichen.

Mit der beschriebenen Anordnung wird erreicht,, dass dann, wenn die Spannmutter 10 angezogen wird, die zwei Teile, nämlich der Wellenabschnitt 8 und das Hohlwellenkupplungselement 7, aufgrund der Keilwirkung der Kegelringelemente 17A und 17B in eine noch festere Verbindung miteinander gebracht werden, so dass das Drehmoment über diese Kegelringelemente und die Keilverbindung 18A, 18B übertragen wird, wobei die Kegelringelemente und die Mutter 10 dazu dienen, eine Relativbewegung zwischen den zwei Teilen des Schaftes ,in Axialrichtung zu verhindern.

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Auch bei dieser erfindungsgemässen Ausbildung kann festgestellt werden, dass die Sonnenradwelle 8, die vom Hohlwellenkupplungselement 7 freitragend gehalten wird, auf so günstige Weise elastisch verformt oder seitlich versetzt werden kann, dass das aufgebrachte Drehmoment bei der Übertragung von allen einzelnen Planetenrädern gleichmässig aufgenommen wird. Darüber hinaus hat diese Ausbildung den Vorteil, dass die gesamte Konstruktion sehr einfach ist? die beim Einbau erforderlichen Zentrierarbeiten sind leicht gemacht; die Wartung oder überprüfung der Lager ist einfach.

Obwohl bei den obigen Ausführungsformen der Erfindung die Sonnenradwelle 8 mit dem Hohlwellenkupplungselement über Kegelringe und eine Mutter gekuppelt ist, ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf diese Verbindungsmittel beschränkt, sondern umfasst jedes andere geeignete Verbindungsverfahren. Ferner ist zu beachten, dass zum Abstützen des Hohlwellenkupplungselementes 7 mehr als zwei Lager angewendet werden können, obwohl zwei Lager bei den Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben wurden.

Pat ent ansprüche:

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Claims

•Patentansprüche

Planetengetriebe mit einem Sonnenrad mit einer davon ausgehenden Welle, mehreren Planetenrädern, die mit dem Sonnenrad kämmen und um die Achse des Sonnenrades mittels eines Planetenträgers umlaufen können, und einem innenverzahnten Rad, das mit den Planetenrädern kämmt, dadurch gekennzeichnet, dass am Planetenträger (4) ein Gehäuse (11) befestigt ist, das zusammen mit dem Planetenträger einen Innenraum (12) begrenzt, dass im Innenraum des Gehäuses wenigstens zwei darin befestigte Lager (13, 14) eine Hohlwelle (7) drehbar lagern, die einstückig ein Wellenkupplungselement bildet, und dass die Welle (8) des Sonnenrades (6) durch und in die Bohrung (7A) der Hohlwelle ragt, wobei am vom Sonnenrad entferten Wellenende mit der Hohlwelle eine Verbindung nach Art eines freitragenden Armes besteht.

Planetengetriebe nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet„ dass' die freitragende Verbindung zwischen der Welle (8) des Sonnenrades (5) und der Hohlwelle (7) mittels einer Kegelringanordnung (9) bewirkt wird.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freitragende Verbindung zwischen der Welle (8) des Sonnenrades (5) und der Hohlwelle (7) mittels einer Kegelringancrchung (17A, 17B) bewirkt wird, wobei die Drehmomentübertragung von der Hohlwelle zur Welle des Sonnenrades über eine Keilverbindung (18A, 18B) zwischen

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beiden erreichbar ist.

4. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Gehäuse (11) und vom Planetenträger (4) begrenzte bzw. gebildete Innenraum (12) die Form eines Zylinders hat, in dem die HohlwelJe mittels der Lager (13, 14) drehbar gelagert ist.

Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenträger (4) und das Gehäuse (11) einstückig ausgebildet sind.

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