DE3739684A1 - Multi-stage planetary gear having little backlash and having gears which have helical teeth in at least one stage - Google Patents

Abstract

In multistage planetary gear mechanisms having little backlash and having gears (4, 8, 10) which have helical teeth in at least one stage (2), the axial backlash is to be adjustable in the simplest possible manner and without demounting the housing. For this purpose, the axial bearings (15, 17, 18) located between the end sides of the gear mechanism are infinitely variably adjustable, without contact, relative to the gear mechanism housing (1) and from one end of the gear mechanism, axially via an axially movable support device. The movable support device is, in particular, a threaded tensioning nut (22). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein spielarmes mehrstufiges Planeten­ getriebe mit mindestens in einer Stufe schrägverzahnten Zahn­ rädern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a low-play multi-stage planet gearbox with helical tooth at least in one stage wheels according to the preamble of claim 1.

Bei derartigen Planetengetrieben ist es in den schrägverzahnten Stufen notwendig, die dort jeweils beweglichen Teile (Sonnenrad, Hohlrad und/oder Planetenradträger mit Planetenrädern) axial spielfrei zu lagern.In such planetary gears, it is in the helical Steps necessary, the moving parts there (sun gear, Ring gear and / or planet carrier with planet gears) axially to store without play.

Bei mehreren Stufen besteht bei derartigen axialen Lagern ein Problem darin, die Lager bei der Montage des Getriebes genau einzujustieren. Schwierig ist die zur Erreichung einer axial spielfreien Lagerung erforderliche Justierung dadurch, daß eine stufenlose in jeder Stufe einfach zu arretierende Verschiebung der in verschiedenen Teilen des Getriebegehäuses gelagerten vor­ genannten beweglichen Teile nicht möglich ist.With several stages there is such an axial bearing Problem in doing the bearings exactly when mounting the gearbox adjust. Difficult to achieve axially backlash-free storage required adjustment that a stepless displacement easy to lock in each step those stored in different parts of the gearbox mentioned moving parts is not possible.

Bei der Montage des Getriebes ist es bisher vielmehr erforderlich, mit Hilfe von in vorgesehenen Teilebenen des Getriebegehäuses einlegbaren Einstellscheiben das Axialspiel auf Null zu bringen. Dies bedeutet einen großen und damit Kosten verursachenden Mon­ tageaufwand. Zudem ist bei geschlossenem Getriebegehäuse keine gemeinsame Nachjustierung der Axiallager mehrerer Getriebestufen möglich.So far, when assembling the gearbox, it has rather been necessary with the help of the provided sub-planes of the gearbox adjustable thrust washers to bring the axial play to zero. This means a large and therefore costly month  daily expenditure. In addition, when the gearbox is closed there is none joint readjustment of the axial bearings of several gear stages possible.

Hier eine Verbesserung in Richtung einer einfacheren und ge­ naueren Axiallagerjustierung sowohl bei der Erstmontage als auch nach beliebigen Betriebsperioden zu schaffen, ist Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung.Here is an improvement towards a simpler and ge closer axial bearing adjustment both during initial assembly and To create even after any operating periods is up the present invention.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Getriebe durch eine Ausführung nach den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.This task is accomplished in a generic transmission an execution according to the characteristic features of the An spell 1 solved.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Appropriate embodiments of the invention are the subject of Subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt, die ein zweistufiges ins Langsame übersetzendes Planeten­ rad-Getriebe mit einer ersten schrägverzahnten und einer zweiten geradverzahnten Stufe im Längsschnitt zeigt.An embodiment of the invention is shown in the drawing which is a two-stage slow translating planet wheel gear with a first helical and a second straight toothed step shows in longitudinal section.

In einem axial geteilten Getriebe-Gehäuse 1 sind eine erste schrägverzahnte Getriebe-Stufe 2 und eine geradverzahnte zweite Getriebe-Stufe 3 eingeschlossen. Jede Getriebestufe besteht aus Planetenrädern 4, 5, einem die Planetenräder aufnehmenden Pla­ netenradträger 6, 7, einem in das Getriebe-Gehäuse integrierten Hohlrad 8, 9 und Sonnenrädern 10, 11. Die Zahnräder 4, 8 und 10 sind schrägverzahnt, während die Zahnräder 5, 9 und 11 geradver­ zahnt sind. Der Antrieb des Getriebes erfolgt über die erste und der Abtrieb über die zweite Getriebe-Stufe 2 bzw. 3.A first helical gear stage 2 and a straight-toothed second gear stage 3 are enclosed in an axially split gear housing 1 . Each gear stage consists of planet gears 4 , 5 , a planet gears receiving Pla netenradträger 6 , 7 , a ring gear 8 , 9 and sun gears 10 , 11 integrated in the gear housing. The gears 4 , 8 and 10 are helically toothed, while the gears 5 , 9 and 11 are straight teeth. The transmission is driven via the first and the output via the second transmission stage 2 or 3 .

Der Planetenradträger 7 der zweiten Getriebe-Stufe 3 ist ab­ triebsseitig als Abtriebswelle 12 ausgebildet oder mit einer solchen fest verbunden. Radial und axial in Richtung der Ge­ triebeantriebsseite ist der Planetenradträger 7 der zweiten Stufe 3 über kombinierte Axial-/Radiallager 13 in dem Getriebe- Gehäuse gelagert.The planet carrier 7 of the second gear stage 3 is formed on the drive side as an output shaft 12 or is firmly connected to such. Radially and axially in the direction of the gear drive side, the planet gear carrier 7 of the second stage 3 is mounted in the gear housing via combined axial / radial bearings 13 .

In der ersten Getriebe-Stufe 2 zentriert sich der Planetenrad­ träger 6 selbständig ohne besonderes Radiallager durch Kämmen der Planetenräder 4 radial außen in dem Hohlrad 8 und radial innen an dem Sonnenrad 10. Das mit dem Planetenradträger 6 fest verbundene Sonnenrad 11 der zweiten Getriebe-Stufe 3 kämmt eben­ falls radial ungelagert in den Planetenrädern 5 der zweiten Getriebestufe.In the first gear stage 2 , the planet gear carrier 6 is centered independently without a special radial bearing by meshing the planet gears 4 radially on the outside in the ring gear 8 and radially on the inside on the sun gear 10 . The sun gear 11 of the second gear stage 3 , which is firmly connected to the planet gear carrier 6 , also meshes if it is radially unsupported in the planet gears 5 of the second gear stage.

Das Sonnenrad 10 der ersten Getriebe-Stufe ist fest mit einer aus dem Getriebe-Gehäuse 1 antriebsseitig führenden Hohlwelle 14 verbunden. In diese Hohlwelle 14 ist z. B. ein radial in einem Elektromotor gelagerter Läufer als Antriebsmittel einsteckbar. Bei einer solchen radialen Lagerung des in die Hohlwelle 14 ein­ gesteckten Läufers eines Elektromotors ist eine eigenständige radiale Lagerung der Hohlwelle 14 in dem Getriebegehäuse nicht notwendig.The sun gear 10 of the first gear stage is fixedly connected to a hollow shaft 14 leading from the gear housing 1 on the drive side. In this hollow shaft 14 z. B. a radially mounted rotor in an electric motor can be inserted as a drive means. With such a radial mounting of the rotor of an electric motor inserted into the hollow shaft 14 , an independent radial mounting of the hollow shaft 14 in the gear housing is not necessary.

Anders sieht es dagegen aus, wenn die fest mit dem Sonnenrad 10 der ersten Getriebe-Stufe verbundene aus dem Getriebe-Gehäuse herausgeführte Welle durch die externen Antriebsmittel nicht radial geführt ist. In einem solchen Fall muß die dann nicht un­ bedingt als Hohlwelle 14 ausgeführte Welle beim Austritt aus dem Getriebe-Gehäuse 1 radial gelagert sein.On the other hand, the situation is different if the shaft, which is firmly connected to the sun gear 10 of the first gear stage and is led out of the gear housing, is not guided radially by the external drive means. In such a case, the shaft, which is then not necessarily designed as a hollow shaft 14 , must be mounted radially when it emerges from the gear housing 1 .

Zur Aufnahme der durch die Schrägverzahnung der Zahnräder der ersten Getriebe-Stufe auftretenden Kippmomente an den Planeten­ rädern 4 einerseits und dem Planetenradträger 6 andererseits müssen sowohl die Planetenräder 4 in dem Planetenradträger 6 als auch der Planetenradträger selbst axial gelagert sein und zwar der Planetenradträger 6 gegenüber dem Getriebegehäuse 1. To accommodate the tilting moments occurring on the planet gears 4 on the one hand and the planet carrier 6 on the other hand, both the planet gears 4 in the planet carrier 6 and the planet carrier itself must be axially supported by the helical gearing of the gears of the first gear stage, namely the planet carrier 6 against the Gear housing 1 .

Zu diesem Zweck stützen Axiallager 15 die Planetenräder 4 in dem Planetenradträger 6 ab. Die axiale Abstützung des Planeten­ radträgers 6 innerhalb des Getriebegehäuses erfolgt über ins­ gesamt vier Lager bzw. Lagergruppen 16, 17, 18 und 13. Die Axial­ lager 17 und 18 stützen den Planetenradträger 6 der ersten schrägverzahnten Getriebe-Stufe 2 einerseits an dem Sonnenrad 10 der ersten Stufe und andererseits über das fest mit dem Planeten­ radträger verbundene Sonnenrad 11 an dem Planetenradträger 7 der zweiten Getriebe-Stufe 3 ab. Der Planetenradträger 7 ist in dem Getriebe-Gehäuse 1 wiederum durch die Lagergruppe 13 sowohl radial als auch axial fixiert.For this purpose, axial bearings 15 support the planet gears 4 in the planet carrier 6 . The axial support of the planet wheel carrier 6 within the transmission housing takes place via a total of four bearings or bearing groups 16 , 17 , 18 and 13 . The axial bearings 17 and 18 support the planet gear carrier 6 of the first helical gear stage 2 on the one hand on the sun gear 10 of the first stage and on the other hand via the sun gear 11 firmly connected to the planet gear carrier on the planet gear carrier 7 of the second gear stage 3 . The planet gear carrier 7 is in turn fixed radially and axially in the gear housing 1 by the bearing group 13 .

Gegenüber der Antriebsseite des Getriebe-Gehäuses 1 ist der Planetenradträger 6 über das Axiallager 17, das an dem Sonnen­ rad 10 angreift, in Kombination mit dem Axiallager 16, das einerseits an der Hohlwelle 14 angreift und andererseits an dem Getriebe-Gehäuse 1, axial gestützt. Der mit der Hohlwelle 14 fest verbundene Teil 19 des Axiallagers liegt antriebsseitig an einer Stufe 20 der Hohlwelle 14 an. Der frei gegen die Hohl­ welle 14 bewegliche Teil 21 des Axiallagers 16 liegt an einer Spannmutter 22 an, die in Getriebeachsrichtung in das Getriebe- Gehäuse 1 einschraubbar ist. Mit dieser Spannmutter ist es auf recht einfache Weise möglich, die Lager 16, 17, 18 und 13 axial gegeneinander zu verspannen. Dieses Verspannen kann bei fertig montiertem Getriebe erfolgen. Insbesondere ist auch ein Nach­ spannen nach bestimmten Betriebsperioden möglich.Opposite the drive side of the gear housing 1 , the planet carrier 6 is axially supported via the thrust bearing 17 , which engages the sun wheel 10 , in combination with the thrust bearing 16 , which engages on the one hand on the hollow shaft 14 and on the other hand on the gear housing 1 . The part 19 of the axial bearing which is fixedly connected to the hollow shaft 14 bears against a step 20 of the hollow shaft 14 on the drive side. The freely against the hollow shaft 14 movable part 21 of the thrust bearing 16 rests on a clamping nut 22 which can be screwed into the gear housing 1 in the direction of the gear axis. With this clamping nut it is possible in a very simple manner to clamp the bearings 16 , 17 , 18 and 13 axially against one another. This tensioning can take place with the gear unit fully assembled. In particular, after a certain period of operation is also possible.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die mit dem Sonnenrad 10 der ersten Stufe fest verbundene Antriebswelle radial außerhalb des Getriebe-Gehäuses gelagert. Ist diese Antriebswelle darüber hinaus auch noch axial außerhalb des Getriebe-Gehäuses gelagert, kann das an der Spannmutter 22 anliegende Axiallager 21 direkt an dem Planetenradträger 6 der ersten Getriebestufe angreifen. In diesem Fall kann dann das Axiallager 17 zwischen Sonnenrad 10 der ersten Stufe und dem Planetenradträger 7 der zweiten Stufe entfallen.In the exemplary embodiment shown, the drive shaft, which is fixedly connected to the sun gear 10 of the first stage, is mounted radially outside the transmission housing. If this drive shaft is also axially supported outside the gear housing, the axial bearing 21 bearing on the clamping nut 22 can act directly on the planet gear carrier 6 of the first gear stage. In this case, the axial bearing 17 between the sun gear 10 of the first stage and the planet carrier 7 of the second stage can then be omitted.

Claims (3)

1. Spielarmes mehrstufiges Planetengetriebe mit mindestens in einer Stufe schrägverzahnten Zahnrädern, bei dem An- und Abtriebsachse in einer gemeinsamen Getriebeachse liegen, mit Sonnenrädern, Planetenradträgern mit Planetenrädern sowie Hohlrädern, bei dem zumindest in den schrägverzahnten Stufen die einzelnen beweglichen Teile wie Zahnräder, Planeten­ radträger, Sonnenräder und/oder Hohlräder durch Axiallager gegenüber dem Getriebegehäuse abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallager von zusammen mindestens zwei Stufen das Getriebegehäuse direkt lediglich je einmal am antriebs- und abtriebsseitigen Ende jener wenigstens zwei Stufen kontaktieren, während die jeweils frei drehbaren Teile wie Zahnräder, Planetenradträger, Sonnenräder und/oder Hohlräder zwischen dieser antriebs- und abtriebsseitigen Getriebegehäuse-Lagerung ausschließlich gegeneinander, d. h. ohne Berührung mit dem Getriebegehäuse, abgestützt sind, wobei mindestens eines der beiden an dem Ge­ triebegehäuse (1) anliegenden Axiallager (13, 16) an der zum Ge­ triebeinneren gewandten Seite einer in dem Getriebegehäuse (1) axial verstellbaren Stützvorrichtung (22) anliegt.1.Low-play multi-stage planetary gear with helical gears at least in one stage, in which the input and output axes lie in a common gear axis, with sun gears, planet gear carriers with planet gears and ring gears, in which at least in the helical gear stages the individual moving parts such as gears, planet gear carriers , Sun gears and / or ring gears are supported by axial bearings relative to the gear housing, characterized in that the axial bearings of at least two stages contact the gear housing directly only once at the drive and output end of those at least two stages, while the freely rotatable parts such as Gears, planet carrier, sun gears and / or ring gears between this input and output-side gear housing mounting are only supported against each other, ie without contact with the gear housing, at least one of the two on the gear housing Ge ( 1 ) adjacent axial bearing ( 13 , 16 ) abuts on the inner side facing the gearbox of a support device ( 22 ) which is axially adjustable in the gearbox housing ( 1 ). 2. Spielarmes Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Stützvorrichtung (22) eine Gewindespannmutter ist.2. Low backlash planetary gear according to claim 1, characterized in that the adjustable support device ( 22 ) is a threaded clamping nut. 3. Spielarmes Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das an der Stützvorrichtung (22) anliegende Lager (16) ein reines radial geringe Bewegungen erlaubendes Axiallager ist.3. Low backlash planetary gear according to claim 1 or 2, characterized in that the bearing ( 16 ) abutting on the support device ( 22 ) is a purely radial movement allowing axial bearings.