MULTI-STAGE PLANETARY REDUCTION GEAR

Abstract: 1. A multi-stage planetary reduction gear in which the planetary carrier (5) of the first stage (1) is drivingly connected to the sun gear (11) of the following stage (2) by means of a splined shaft connection, wherein the planetary carrier (5) of the first stage is arranged floatingly and is provided with a neck (9) which is connected to the sun gear (11) of the following stage (2) and located closely to said sun gear, and wherein in the following stage (2) the sun gear (11) is arranged floatingly, the planetary carrier (13) of the last stage runs on rigidly mounted bearings and the ring gear (8, 15) is rigidly connected with the gearbox case (16), characterized in that the planetary carrier (5) of the first state (1) is connected to the sun gear (11) of the following stage (2) in a per se known manner by means of a denture clutch (9, 10) whereat sun gear (11) and planetary carrier (5) can float relative to each other, wherein he neck (9) of the floatingly arranged planetary carrier (5) of the first stage (1) had the internal denture of the denture clutch (9, 10) and wherein the floatingly arranged planetary carrier (5) in a per se known manner has planet pinion gears (6) running on self-aligning bearings.

Description: Mehrstuficies Planeten-Untersetzungsqetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrstufiges Planeten Untersetzungsgetriebe, bei welchem der Planetenradträger der ersten Stufe über eine Zahnkupplung mit dem Sonnenrad der jeweils folgenden Stufe gekuppelt ist, wobei der Planetenradträger der ersten Stufe mit einem axialen Ansatz ausgestattet ist, der die Innenverzahnung der Zahnkupplung aufweist und der die Aussenverzahnung der Zahnkupplung aufweisende Teil derselben achsgleich mit dem Sonnenrad der folgenden Stufe und knapp neben diesem angeordnet ist, und wobei in der jeweils folgenden Stufe das Sonnenrad verlagerungsfähig angeordnet ist, und vorzugszweise der Planetenradträger der letzten Stufe starr gelagert ist. Bei Planetengetrieben wirken sich die Fertigungsungenauig #eiten in besonderem Masse aus. Es ist wichtig, dass alle Planetenräder der entsprechenden Planetenstufe gleichmässig tragen, da andernfalls durch ungleichmässige Lastverteilung C > berbeanspruchungen und in weiterer Folge Schädigungen des Getriebes auftreten. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, Zahnräder zum Ausgleich von Fertigungsungenauigkeiten relativ zueinander selbsteinstellend zu lagern. Hiebei ist es be Rannt, die Zahnflanken der Planetenräder ballig auszuführen, was aber wieder den Nachteil hat, dass die tragende Breite der Zahnflanken verkleinert wird. Es ist weiters auch bekannt, cen Planetenradträger der ersten Stufe über eine Zahnkupplung mit balligen Zahnflanken mit dem Sonnenrad der zweiten Stufe zu kuppeln, wobei in der zweiten Stufe das Sonnenrad verlagerungsfähig angeordnet ist. Bei einem beispielsweise aus der DD-PS 39 725 bekannt gewordenen Planetengetriebe sind alle Planetenradträger starr gelagert und weisen auf fliegend gelagerten Planetenbolzen starr gelagerte Planetenräder auf. Die Sonnenritzel sind bei dieser Ausbildung axial und radial beweglich gelagert und die Hohlräder waren von einem beweglich gelagerten Innenzahnkranz gebildet. Eine derartige Konstruktion ist fertigungstechnisch überaus aufwendig und vor allen Dingen die bewegliche Lagerung eines Hohlrades bringt bedeutende Probleme in Bezug auf die Fertigung und den Verschleiss mit sich. Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Planetengetriebe der eingangs genannten Art und hat sich die Aufgabe gestellt, bei weitgehend gleichmässiger Lastverteilung für die Zahnräder in allen Planetenstufen die übertragbare Leistung bei gegebenen Abmessungen sowie die Lebensdauer solcher Planetengetriebe wesentlich zu erhöhen. Gleichzeitig zielt die Erfindung darauf ab, die Herstellung eines solchen Planetengetriebes so einfach wie möglich zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass der oder die Planetenradträger, welcher bzw. welche die Innenverzahnung der Zahnkupplung aufweist bzw. aufweisen, in an sich bekannter Weise sphärisch gelagerte Planetenräder aufweist bzw. aufweisen und verlagerungsfähig angeordnet ist bzw sind, und dass das Hohlrad bzw. die Hohlräder in an sich bekannter Weise mit dem Getriebegehäuse starr verbunden ist bzw. sind. Durch die sphärische Lagerung der Planetenräder in der ersten Stufe und durch die verlagerungsfähige Anordnung des Planetenradträgers wird ermöglicht, eine weitgehend gleichmässige Lastverteilung in der ersten Stufe zu erzielen und dabei sämtliche Zahnräder mit geraden, nichtballigen Zahnflanken auszubilden, so dass die Zahnräder über ihre gesamte Breite tragen. Durch die ver lagerungsfähige Anordnung des Sonnenrades der jeweils zweiten Untersetzungsstufe wird auch wieder eine weitgehend gleichmässige Lastverteilung auf alle Planetenräder erzielt, ohne dass die Planetenräder mit balligen Zahnflanken ausgebildet sind, so dass auch diese über die ganze Zahnbreite tragen. Die verlagerungsfähige Anordnung des Planetenradträgers der ersten Untersetzungsstufe ermöglicht den Ausgleich von Achsungenauigkeiten zwischen erster und jeweils zweiter Stufe. Diese Achsungenauigkeiten müssen nun durch die Zahnkupplung einerseits und durch die sphärische Lagerung der Planetenräder aufgenommen werden. Die erfindungsgemässe Ausbildung ermöglicht hiebei, das oder die Hohlräder starr mit dem Getriebegehäuse zu verbinden, wodurch die Fertigung wesentlich vereinfacht wird. Ein derartiges starr mit dem Getriebegehäuse verbundenes Hohlrad bietet aber auch den Vorteil, den Durchmesser des Getriebes zu verkleinern, ohne dass die Gefahr eines Bruches des Hohlrades besteht. Die in der Zahnkupplung auftretenden Kräfte bewirken ein relativ geringes Auslenkmoment auf das Sonnenrad, welches durch die Rückstellmomente, welche sich durch den Zahneingriff ergeben, ohne weiteres aufgenommen werden. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung kann jede Lagerung von Planetenradträgern innerhalb des Getriebes entfallen, wobei lediglich der mit der Abtriebswelle verbundene Planetenradträger in einfacher Weise starr gelagert sein kann. Es lassen sich ohne weiteres mehrere Getriebestufen mit jeweils verlagerungsfähig ausgebildeten Planetenradträgern und Sonnenritzeln verwirklichen. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausbildung so getroffen, dass das Hohlrad bzw. die Hohlräder einstückig mit dem Getriebegehäuse ausgebildet ist bzw. sind. Diese Ausbildung bewirkt eine Verringerung des Getriebedurchmessers gleichzeit¯ mit einer Vereinfachung der Herstellung. In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht. Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt durch ein zweistufiges Planeten-Untersetzungsgetriebe. 1 ist die erste Stufe des Planeten-Untersetzungsgetriebes und 2 ist die zweite Stufe. 3 ist ein Vorgelegegetriebe, über welches das starr gelagerte Sonnenrad 4 der ersten Stufe angetrieben wird. Der Planetenradträger 5 der ersten Stufe ist verlagerungsfähig angeordnet und in diesem Planetenradträger sind die Planetenräder 6 unter Verwendung von sphärischen Lagern 7 gelagert. 8 ist das Hohlrad, welches starr im Gehäuse angeordnet ist. Die Zähne aller Zahnräder weisen gerade, nichtballige Zahnflanken auf. Durch die sphärische Lagerung der Planetenräder 6 und durch die verlagerungsfähige Anordnung des Planetenradträgers 5 wird eine weitgehend gleichmässige Lastverteilung auf alle Planetenräder 6 erreicht. Der Planetenradträger 5 der ersten Stufe weist einen axialen Ansatz 9 auf, welcher die Innenverzahnung einer Zahnkupplung aufweist. 10 ist der zweite Kupplungsteil, welcher die Aussenverzahnung der Zahnkuppllung trägt. Diese Aussenverzahnung ist mit balligen Zahnflanken ausgebildet. Der Kupplungsteil 10 besteht aus einem Stück mit dem Sonnenrad 11 der zweiten Planetenstufen 2. 12 sind die Planetenräder, welche im Planetenradträger 13 unter Verwendung von Wälzlagern 14 gelagert sind. 15 ist das Hohlrad, welches ebenso wie das Hohlrad 8 der ersten Stufe starr im Gehäuse 16 angeordnet ist. Der Planetenradträger 13 ist unter Verwendung von Lagern 17 und 18 starr im Gehäuse 16 gelagert und weist die Abtriebswelle 19 auf. Der Abstand a zwischen der Mitte des Sonnenrades 11 und der Mitte der Zahnkupplung 9, 10 ist kleiner als die Breite b des Sonnenrades und auch kleiner als die Breite c der Planetenräder 12, die mit dem Sonnenrad kämmen. Da das Sonnenrad nur über die Breite c mit den Planetenrädern 12 in Eingriff steht, stellt das Mass c die wirksame Breite des Sonnenrades dar. Das Sonnenrad 11, die Planetenräder 12 und das Hohlrad 15 weisen gerade, nichtballige Zahnflanken auf. Durch den Zahneingriff mit den Planetenrädern 12 wird das Sonnenrad 11 in seiner Lage gehalten, in welcher es über die volle Zahnbreite in Eingriff mit den Planetenrädern 12 steht. In der Zahnkupplung 9, 10 treten infolge radialer Verlagerunen Kräfte auf, welche auf die Zahnreibung zurückzuführen sind. Diese Kräfte wirken über den Hebelarm a auf das Sonnenrad 11 im Sinne einer Auslenkung des Sonnenrades aus der Lage parallel zu den Achsen der Planetenräder 12. Dieser Auslenkung entgegen wirken die von den Planetenrädern 12 ausgeübten Rückstellkräfte. Infolge der Kürze des Hebelarmes a sind diese von der Zahnkupplung 9, 10 augeübten Auslenkkräfte geringer als die Rückstellkräfte, so dass die Zähne des Sonnenrades 11 und der Planetenräder 12 über die ganze Zahnbreite tragen.

Claims: Patentansprüche: 1. Mehrstufiges Planeten-Untersetzungsgetriebe, bei welchem der Planetenradträger der ersten Stufe über eine Zahn kupplung mit dem Sonnenrad der jeweils folgenden Stufe ge kuppelt ist, wobei der Planetenradträger der ersten Stufe mit einem axialen Ansatz ausgestattet ist, der die Innen verzahnung der Zahnkupplung aufweist und der die Aussenver zahnung der Zahnkupplung aufweisende Teil derselben achs gleich mit dem Sonnenrad der folgenden Stufe und knapp neben diesem angeordnet ist, und wobei in der jeweils folgenden Stufe das Sonnenrad verlagerungsfähig angeordnet ist, und vorzugsweise der Planetenradträger der letzten Stufe starr gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Planetenradträger (5), welcher bzw. welche die Innenverzahnung der Zahnkupplung aufweist bzw. aufweis#, in an sich bekannter Weise sphärisch gelagerte Planetenräder (6) aufweist bzw. aufweisen und verlagerungs fähig angeordnet ist bzw. sind, und dass das Hohlrad (8) bzw. die Hohlräder in an sich bekannter Weise mit dem Ge triebegehäuse (16) starr verbunden ist bzw. sind. 2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (8) bzw. die Hohlräder einstückig mit dem Getriebegehäuse (16) ausgebildet ist bzw. sind.

Inventors: KOGLER, PETER, DIPL.-ING., KRASSNITZER, OTTO, NEMETH, ARPAD
Applicants: VOEST-ALPINE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: F16H1
IPC codes: F16H37, F16H1