DE102015111928A1 - planetary gear - Google Patents
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Abstract
Planetengetriebe (1), mit einem Hohlrad (18), einer ersten Antriebswelle (2), auf welcher ein erstes Sonnenrad (6) fixiert ist, das mit dem Hohlrad (18) über erste Planetenräder (10) in Wirkverbindung steht, einer zweiten Antriebswelle (4), auf welcher ein zweites Sonnenrad (8) fixiert ist, das mit dem Hohlrad (18) über zweite Planetenräder (12) in Wirkverbindung steht, wobei die ersten Planetenräder (10) und die zweiten Planetenräder (12) auf einem gemeinsamen Planetenträger (16) angeordnet sind, wobei ein Abschnitt der zweiten Welle (4) koaxial innerhalb der ersten Welle (2) angeordnet ist, einer ersten elektrischen Maschine (32), welche mit der ersten Antriebswelle (2) verbunden ist, einer zweiten elektrischen Maschine (34), welche mit der zweiten Antriebswelle (4) verbunden ist, und einer Kontrolleinrichtung (40), die mit den beiden elektrischen Maschinen (32, 34) verbunden ist und eingerichtet ist, um die elektrischen Maschinen (32, 34) in einem ersten Betriebsmodus unverspannt zu betrieben und in einem zweiten Betriebsmodus verspannt zu betreiben.Planetary gear (1) having a ring gear (18), a first drive shaft (2) on which a first sun gear (6) is fixed, which is in operative connection with the ring gear (18) via first planet gears (10), a second drive shaft (4) on which a second sun gear (8) is fixed, which is in operative connection with the ring gear (18) via second planet gears (12), wherein the first planet gears (10) and the second planet gears (12) on a common planet carrier (16) are arranged, wherein a portion of the second shaft (4) coaxially within the first shaft (2) is arranged, a first electric machine (32) which is connected to the first drive shaft (2), a second electric machine ( 34), which is connected to the second drive shaft (4), and a control device (40), which is connected to the two electric machines (32, 34) and is adapted to the electric machines (32, 34) in a first Operating mode, unsp to operate and clamped in a second operating mode.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe und ein Verfahren zum Betreiben eines Planetengetriebes.The invention relates to a planetary gear and a method for operating a planetary gear.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, so genannte verspannte Getriebe zu verwenden, um ein möglichst geringes Spiel zu erhalten. So schlägt die
Die aus der oben genannten Patentschrift bekannte Anordnung ist allerdings vergleichsweise groß und schwer, sodass bei einigen Anwendungen unter Umständen Einbauprobleme entstehen könnten. However, the arrangement known from the above-mentioned patent is comparatively large and heavy, so that in some applications mounting problems may arise.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, aus dem Stand der Technik bekannte Getriebe zu verbessern, insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe mit geringem oder einstellbarem Spiel, insbesondere bis auf null, hoher Steifigkeit und kompakter Bauform anzugeben. Idealerweise ist ein erfindungsgemäßes Getriebe auch in der Lage, hohe Drehmomente zu übertragen. Weiterhin wäre eine preisgünstige Herstellung wünschenswert.The object of the invention is to improve known from the prior art transmission, in particular, it is an object of the invention to provide a transmission with little or adjustable game, in particular to zero, high rigidity and compact design. Ideally, a transmission according to the invention is also able to transmit high torques. Furthermore, a low-cost production would be desirable.
Die Aufgabe wird mit einem Planetengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Unabhängiger Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Planetengetriebes. Erfindungsgemäße Antriebe nach den untergeordneten Ansprüchen umfassen ein erfindungsgemäßes Planetengetriebe.The object is achieved with a planetary gear with the features of claim 1. Independent subject of the invention is also a method for operating such a planetary gear. Inventive drives according to the subordinate claims comprise a planetary gear according to the invention.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einem Hohlrad, einer ersten Antriebswelle, auf welcher ein erstes Sonnenrad fixiert ist, das mit dem Hohlrad über erste Planetenräder in Wirkverbindung steht, einer zweiten Antriebswelle, auf welcher ein zweites Sonnenrad fixiert ist, das mit dem Hohlrad über zweite Planetenräder in Wirkverbindung steht, wobei die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder auf einem gemeinsamen Planetenträger angeordnet sind, wobei ein Abschnitt der zweiten Welle koaxial innerhalb der ersten Welle angeordnet ist, einer ersten elektrischen Maschine, welche mit der ersten Antriebswelle verbunden ist, einer zweiten elektrischen Maschine, welche mit der zweiten Antriebswelle verbunden ist, und einer Kontrolleinrichtung, die mit den beiden elektrischen Maschinen verbunden ist und eingerichtet ist, um die elektrischen Maschinen in einem ersten Betriebsmodus unverspannt zu betrieben und in einem zweiten Betriebsmodus verspannt zu betreiben.A first aspect of the invention relates to a planetary gear with a ring gear, a first drive shaft on which a first sun gear is fixed, which is operatively connected to the ring gear via first planet gears, a second drive shaft on which a second sun gear is fixed, which is fixed to the Ring gear is operatively connected via second planet gears, wherein the first planet gears and the second planetary gears are arranged on a common planet carrier, wherein a portion of the second shaft is disposed coaxially within the first shaft, a first electric machine which is connected to the first drive shaft, a second electric machine, which is connected to the second drive shaft, and a control device, which is connected to the two electric machines and is arranged to operate the electric machines in a first operating mode unstrained and braced in a second operating mode operate.
Planetengetriebe zeigen einen besonders guten Wirkungsgrad und sind daher bei verspanntem Betrieb geeignet, ohne übermäßige Verluste betrieben zu werden. Planetengetriebe weisen geringe Losbrechmomente auf. Außerdem weisen Planetengetriebe eine hohe Steifigkeit auf. Entgegen der grundsätzlichen Erwartung, dass Planetengetriebe auf Grund Ihrer allgemein nicht spielfreien Bauweise ungeeignet sind für vollkommen spielfreie Antriebe, ist es mit der Erfindung gelungen, basierend auf Planetengetrieben mit Ihren Vorteilen einen spielfreien Antrieb zu konstruieren. Planetary gears show a particularly good efficiency and are therefore suitable for strained operation, without being operated excessive losses. Planetary gears have low breakaway torques. In addition, planetary gears have a high rigidity. Contrary to the basic expectation that planetary gears are unsuitable due to their generally not backlash-free design for completely backlash-free drives, it has been possible with the invention based on planetary gears with their advantages to construct a backlash-free drive.
Bei typischen Ausführungsformen ist zumindest ein Sonnenrad oder sind die Sonnenräder jeweils einstückig mit der jeweiligen Antriebswelle ausgeführt. Bei weiteren Ausführungsformen sind das Sonnenrad und die Antriebswelle als getrennte Bauteile ausgeführt, welches beispielsweise aufgepresst sind oder mittels einer Schweißverbindung oder einer Rändelverbindung verbunden sind.In typical embodiments, at least one sun gear or the sun gears are each made in one piece with the respective drive shaft. In further embodiments, the sun gear and the drive shaft are designed as separate components, which are for example pressed or connected by means of a welded connection or a knurled connection.
Das erfindungsgemässe Planetengetriebe sieht typischerweise vor, dass zwei Antriebswellen jeweils zumindest teilweise innerhalb eines Hohlrads angeordnet sind und jeweils mit dem Hohlrad in Wirkverbindung stehen. Das Hohlrad ist typischerweise kreisrund und umfasst typischerweise zumindest einen Innenzahnkranz. Dabei ist der Begriff Hohlrad in dieser Anmeldung typischerweise allgemein dahingehend zu verstehen, dass das Hohlrad auch feststehend mit dem Gehäuse verbunden sein kann oder selbst das Gehäuse bildet. Über die Wirkverbindung beider Antriebswellen über die Planetenräder mit dem Hohlrad ist eine Verspannung der zwei Antriebswellen möglich, sodass ein Antrieb mit einem geringen Spiel geschaffen werden kann. The planetary transmission according to the invention typically provides that two drive shafts are each arranged at least partially within a ring gear and in each case are in operative connection with the ring gear. The ring gear is typically circular and typically includes at least one internal ring gear. The term ring gear in this application is typically understood to mean that the ring gear may also be fixedly connected to the housing or itself forms the housing. About the operative connection of the two drive shafts on the planetary gears with the ring gear a tension of the two drive shafts is possible, so that a drive with a small clearance can be created.
Bei typischen Ausführungsformen ist das Hohlrad einstückig ausgebildet. Einstückige Hohlräder sind steif oder können eine einfache Montage ermöglichen. Bei weiteren Ausführungsformen ist das Hohlrad mit zumindest zwei Teilen ausgebildet. Auf diese Weise können unter Umständen leicht zwei verschiedene Verzahnungsgeometrien für die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder geschaffen werden, beispielsweise bei ersten und zweiten Planetenrädern mit unterschiedlichen Durchmessern. In typical embodiments, the ring gear is formed integrally. One-piece ring gears are stiff or can allow easy installation. In other embodiments, the ring gear is formed with at least two parts. In this way, under certain circumstances easily two different toothing geometries for the first planetary gears and the second planetary gears can be created, for example, in first and second planetary gears with different diameters.
Typischerweise sind zwischen der ersten Antriebswelle mit dem ersten Sonnenrad und dem Hohlrad erste Planetenräder angeordnet, über welche die erste Antriebswelle mit dem Hohlrad in Wirkverbindung steht. Typischerweise sind zwischen der zweiten Antriebswelle mit dem zweiten Sonnenrad und dem Hohlrad zweite Planetenräder angeordnet, über welche die erste Antriebswelle mit dem Hohlrad in Wirkverbindung steht. Die ersten und die zweiten Planetenräder können einen identischen Aufbau aufweisen. Bei Ausführungsformen sind die ersten und die zweiten Planetenräder unterschiedlich ausgeführt, beispielsweise mit unterschiedlichen Durchmessern oder unterschiedlichen Breiten. Typically, first planetary gears are arranged between the first drive shaft with the first sun gear and the ring gear, via which the first drive shaft with the ring gear in Active compound is. Typically, second planetary gears are arranged between the second drive shaft with the second sun gear and the ring gear, via which the first drive shaft is in operative connection with the ring gear. The first and the second planet gears may have an identical structure. In embodiments, the first and the second planet gears are designed differently, for example, with different diameters or different widths.
Unterschiedlich breite Planetenräder, wobei „Breite“ die axiale Ausdehnung bezeichnet, können verwendet werden, um eine der beiden Antriebswellen, beispielsweise die erste Antriebswelle, als Hauptantriebswelle zu verwenden. Bei dem Beispiel wären dann die ersten Planetenräder breiter als die zweiten Planetenräder. Die zweite Antriebswelle könnte dann verwendet werden, um Spielfreiheit zu gewährleiten, beispielsweise durch Aufbringen eines geringen Bremsmomentes gegenüber der Antriebsleistung der ersten Antriebswelle. Bei weiteren Ausführungsformen sind die zweiten Planetenräder breiter, so dass die zweite Antriebswelle als Hauptantriebswelle verwendet werden kann.Different width planet gears, where "width" denotes the axial extent, can be used to use one of the two drive shafts, for example the first drive shaft, as the main drive shaft. In the example, the first planet gears would then be wider than the second planet gears. The second drive shaft could then be used to ensure backlash, for example, by applying a low braking torque to the drive power of the first drive shaft. In other embodiments, the second planet gears are wider, so that the second drive shaft can be used as the main drive shaft.
Bei typischen Ausführungsformen weisen das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad unterschiedliche Breiten auf, beispielsweise bei unterschiedlich breiten Planetenrädern. Bei typischen Ausführungsbeispielen entspricht die Breite des ersten Sonnenrades zumindest im Wesentlichen der Breite der ersten Planetenräder und/oder die Breite des zweiten Sonnenrades entspricht zumindest im Wesentlichen der Breite der zweiten Planetenräder.In typical embodiments, the first sun gear and the second sun gear have different widths, for example, planet gears of different widths. In typical embodiments, the width of the first sun gear corresponds at least substantially to the width of the first planetary gears and / or the width of the second sun gear corresponds at least substantially to the width of the second planetary gears.
Unterschiedliche Durchmesser können verwendet werden, um geometrische Randbedingungen zu berücksichtigen oder um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse herzustellen. Identische Durchmesser können den Vorteil eines einfachen Aufbaus bieten und können zu mehr Gleichteilen führen.Different diameters can be used to account for geometric constraints or to create different gear ratios. Identical diameters can offer the advantage of a simple structure and can lead to more identical parts.
Typischerweise werden die zwei Antriebswellen jeweils durch eine elektrische Maschine angetrieben. Typischerweise umfasst das Planetengetriebe eine Kontrolleinrichtung, die mit den beiden elektrischen Maschinen verbunden ist und eingerichtet ist, um die elektrischen Maschinen in einem ersten Betriebsmodus unverspannt zu betreiben und in einem zweiten Betriebsmodus verspannt zu betreiben. Dies bietet den Vorteil, dass in einem ersten Betriebsmodus schnell eine Position angefahren werden kann und in einem zweiten Betriebsmodus wie bei einem verspannten Betrieb ein besonders genaues Bearbeiten oder Positionieren möglich ist, da Fehler aufgrund von Spiel in dem Getriebe vermieden werden. Der Antrieb mit zwei elektrischen Maschinen und einem Planetengetriebe in einer erfindungsgemäßen Ausführung bietet den Vorteil, dass eine Master/Slave-Konfiguration geschaffen werden kann, mit der eine Verspannung des Getriebes möglich ist. Bei der Master/Slave-Konfiguration beziehungsweise dem Master/Slave-Betriebsmodus wird eine der beiden elektrischen Maschinen geringfügig gegenüber der anderen elektrischen Maschine verzögert betrieben, sodass eine der beiden elektrischen Maschinen antreibt und die andere elektrische Maschine gegenüber dem Antrieb der ersten elektrischen Maschine zurück bleibt und diese dadurch bremst. In diesem Betriebsmodus ist ein Verspannen der Antriebswellen möglich, sodass ein geringes Spiel und eine hohe Steifigkeit des Planetengetriebes entstehen. Typically, the two drive shafts are each driven by an electric machine. Typically, the planetary gear comprises a control device which is connected to the two electrical machines and is arranged to operate the electric machines in a first operating mode unstrained and clamped in a second operating mode. This offers the advantage that in a first operating mode, a position can be approached quickly and in a second operating mode as in a tense operation, a particularly accurate machining or positioning is possible because errors due to play in the transmission can be avoided. The drive with two electric machines and a planetary gear in an embodiment according to the invention has the advantage that a master / slave configuration can be created, with a bracing of the transmission is possible. In the master / slave configuration or the master / slave operating mode, one of the two electric machines is operated slightly delayed relative to the other electric machine, so that one of the two electric machines drives and the other electric machine remains opposite to the drive of the first electric machine and this slows down. In this operating mode, a tensioning of the drive shafts is possible, resulting in a low clearance and a high rigidity of the planetary gear.
Bei typischen Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, die beiden elektrischen Maschinen in dem Betriebsmodus zum Verspannen zu betreiben und außerdem auch die elektrischen Maschinen in einem anderen Betriebsmodus zu betrieben, bei welchem die beiden Antriebswellen in dieselbe Richtung unverspannt betrieben werden, um beispielsweise eine schnelles Anfahren einer Position bei einer Werkzeugmaschine zu ermöglichen oder um ein hohes Drehmoment zu erzeugen. In typical embodiments of the invention, it is possible to operate the two electric machines in the operating mode for clamping and also to operate the electric machines in another operating mode, in which the two drive shafts are operated in the same direction unstressed, for example, a quick start to allow a position in a machine tool or to generate a high torque.
Typischerweise ist die erste Antriebswelle zumindest teilweise innerhalb der zweiten Antriebswelle angeordnet. Dies bietet den Vorteil einer äußerst kompakten Bauform. Außerdem ist es auf diese Weise möglich, von einer Seite des Planetengetriebes den Antrieb zu organisieren und auf der anderen Seite in Axialrichtung den Abtrieb vorzusehen. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die erste und die zweite Antriebswelle hohl ausgeführt, wobei eine innerhalb der anderen teilweise aufgenommen ist. Innerhalb der inneren Antriebswelle können bei dieser Anordnung Kabel durchgeführt werden.Typically, the first drive shaft is at least partially disposed within the second drive shaft. This offers the advantage of an extremely compact design. In addition, it is possible in this way to organize the drive from one side of the planetary gear and provide on the other side in the axial direction of the output. In particularly preferred embodiments, the first and second drive shafts are hollow, with one partially received within the other. Within the inner drive shaft cables can be made in this arrangement.
Bei typischen Ausführungsformen ist ein gemeinsamer Stator für beide elektrische Maschinen vorgesehen. Bei typischen Ausführungsformen mit einem Stator kann eine mechanische Verspannung vorgesehen sein, welche auf eine der beiden Antriebswellen wirkt und welche durch die Kontrolleinrichtung aktivierbar und deaktivierbar ist, um einen verspannten und einen unverspannten Betrieb zu ermöglichen. Dies kann den Vorteil eines einfachen Aufbaus bieten. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist je elektrischer Maschine zumindest ein Stator vorhanden, also beispielsweise ein erster Stator und ein zweiter Stator. Dies kann den Vorteil einer besseren Ansteuerbarkeit bieten.In typical embodiments, a common stator is provided for both electrical machines. In typical embodiments with a stator, a mechanical tension can be provided, which acts on one of the two drive shafts and which can be activated and deactivated by the control device in order to enable strained and unrestrained operation. This can offer the advantage of a simple construction. In further typical embodiments, at least one stator is present per electric machine, that is, for example, a first stator and a second stator. This can offer the advantage of better controllability.
Bei typischen Ausführungsformen weist die erste elektrische Maschine einen ersten Rotor auf und die zweite elektrische Maschine weist einen zweiten Rotor auf. Der erste Rotor steht dabei typischerweise in Wirkverbindung mit der ersten Antriebswelle oder ist auf dieser fixiert befestigt. Der zweite Rotor steht dabei typischerweise in Wirkverbindung mit der zweiten Antriebswelle oder ist auf dieser fixiert befestigt. In typical embodiments, the first electric machine has a first rotor and the second electric machine has a second rotor. The first rotor is typically in operative connection with the first drive shaft or is fixedly mounted on this. Of the second rotor is typically in operative connection with the second drive shaft or is fixedly mounted on this.
Bei typischen Ausführungsformen sind der erste Rotor und der zweite Rotor gleich groß. Bei weiteren Ausführungsformen sind der erste Rotor und der zweite Rotor unterschiedlich groß. Beispielsweise haben die Rotoren unterschiedliche Durchmesser und/oder sind unterschiedlich breit. Rotoren mit unterschiedlichen Breiten können bei typischen Ausführungsformen identische Durchmesser aufweisen, beispielsweise um mit Statoren identischer Durchmesser oder mit einem gemeinsamen Stator zusammenzuwirken. Unterschiedlich breite Rotoren können Vorteile bieten, beispielsweise im Zusammenhang mit unterschiedlich breiten Planetenrädern. Dabei sind jeweils der erste Rotor und die mit dem ersten Rotor zusammenwirkenden ersten Planetenräder jeweils breiter oder schmaler als der zweite Rotor und die mit dem zweiten Rotor zusammenwirkenden zweiten Planetenräder. Unterschiedlich breite Rotoren können verwendet werden, um eine der beiden elektrischen Maschinen und die entsprechende Antriebswelle, beispielsweise die erste elektrische Maschine und die erste Antriebswelle, als Hauptantrieb zu verwenden. Die zweite Antriebswelle und die zweite elektrische Maschine könnten dann in diesem Beispiel verwendet werden, um Spielfreiheit zu gewährleiten, beispielsweise durch Aufbringen eines geringen Bremsmomentes gegenüber der Antriebsleistung der ersten Antriebswelle. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist das Verhältnis umgekehrt. Typische Ausführungsformen können auch identische Rotoren oder Planetenräder verwenden, beispielsweise um die Anzahl der Gleichteile zu erhöhen.In typical embodiments, the first rotor and the second rotor are the same size. In further embodiments, the first rotor and the second rotor have different sizes. For example, the rotors have different diameters and / or have different widths. Rotors having different widths may, in typical embodiments, have identical diameters, for example, to cooperate with stators of identical diameter or with a common stator. Different width rotors can offer advantages, for example in connection with planet wheels of different widths. In each case, the first rotor and the first planetary gears cooperating with the first rotor are each wider or narrower than the second rotor and the second planetary gears cooperating with the second rotor. Different width rotors can be used to use one of the two electric machines and the corresponding drive shaft, for example the first electric machine and the first drive shaft, as the main drive. The second drive shaft and the second electric machine could then be used in this example to ensure backlash, for example, by applying a low braking torque to the drive power of the first drive shaft. In other typical embodiments, the ratio is reversed. Typical embodiments may also use identical rotors or planet gears, for example to increase the number of identical parts.
Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist zumindest eine der elektrischen Maschinen oder ein Stator einer elektrischen Maschine zumindest teilweise innerhalb eines Umfangs der Hohlrad angeordnet oder der oder die Statoren weisen einen Außenumfang auf, welcher kleiner oder gleich einem Außenumfang des Hohlrades ist. Bei weiteren Ausführungsformen ist ein gemeinsamer Stator der elektrischen Maschinen zumindest teilweise innerhalb des Umfangs des Hohlrades angeordnet.In preferred embodiments of the invention, at least one of the electrical machines or a stator of an electrical machine is at least partially disposed within a circumference of the ring gear or the stator or stators have an outer circumference which is smaller than or equal to an outer circumference of the ring gear. In further embodiments, a common stator of the electrical machines is at least partially disposed within the circumference of the ring gear.
Bei weiteren typischen Ausführungsformen der Erfindung ist zumindest eine der elektrischen Maschinen zumindest teilweise radial außerhalb des Hohlrads angeordnet. Bei einem Antrieb über Stirnräder der Antriebswellen oder zumindest einer der Antriebswellen wird ein Getriebe oder Antrieb mit einer sehr geringen axialen Ausdehnung geschaffen. In further typical embodiments of the invention, at least one of the electrical machines is at least partially disposed radially outside the ring gear. In a drive via spur gears of the drive shafts or at least one of the drive shafts, a transmission or drive is provided with a very small axial extent.
Vorzugsweise sind zumindest eine der elektrischen Maschinen oder beide elektrischen Maschinen koaxial zu dem Hohlrad angeordnet. Bei Ausführungsformen typischer Bauart weisen die elektrischen Maschinen einen Umfang auf, der gleich oder kleiner ist als der Umfang des Hohlrads. Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist das Hohlrad oder das einstückig mit dem Hohlrad gebildete Gehäuse Träger zumindest von einem Stator der elektrischen Maschinen. Preferably, at least one of the electric machines or both electric machines are arranged coaxially with the ring gear. In typical type embodiments, the electric machines have a circumference equal to or smaller than the circumference of the ring gear. In other typical embodiments, the ring gear or the housing integrally formed with the ring gear carrier at least from a stator of the electric machines.
Typischerweise sind die Rotoren der elektrischen Maschinen auf den Antriebswellen angeordnet Bei weiteren Ausführungsformen wird eine Zwischenstufe zwischen elektrischer Maschine und jeweiliger Antriebswelle vorgesehen, beispielsweise um eine zusätzliche Übersetzung zu schaffen.Typically, the rotors of the electric machines are arranged on the drive shafts. In further embodiments, an intermediate stage between the electric machine and the respective drive shaft is provided, for example to provide an additional ratio.
Typischerweise ist das Hohlrad ortsfest fixiert ist und/oder ein Abtrieb fixiert mit den Planetenträgern verbunden ist. Bei typischen Ausführungsformen kann das Hohlrad an einem Gehäuse des Planetengetriebes befestigt sein. Bei weiteren typischen Ausführungsformen wird das Hohlrad als Abtrieb verwendet und die Planetenträger der ersten und der zweiten Planetenräder sind ortsfest fixiert.Typically, the ring gear is fixed in place and / or an output fixed to the planet carriers is connected. In typical embodiments, the ring gear may be attached to a housing of the planetary gear. In further typical embodiments, the ring gear is used as output and the planet carrier of the first and second planetary gears are fixed in place.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines der hierin beschriebenen typischen Planetengetriebes mit: Ansteuern der beiden elektrischen Maschinen, so dass sie unverspannt die beiden Antriebswellen antreiben in einem ersten Betriebsmodus; und Ansteuern der beiden elektrischen Maschinen, so dass sie verspannt die beiden Antriebswellen antrieben in einem zweiten Betriebsmodus.Another aspect of the invention relates to a method of operating one of the typical planetary gear trains described herein, comprising: driving the two electric machines to unrestrainedly drive the two drive shafts in a first mode of operation; and driving the two electric machines so that they braced the two drive shafts in a second mode of operation.
Bei typischen Ausführungsformen werden die elektrischen Maschinen in dem zweiten Betriebsmodus mit einer Phasenverschiebung betrieben. Die Kontrolleinrichtung ist typischerweise eingerichtet, um die elektrischen Maschinen mit einer Phasenverschiebung, beispielsweise im zweiten Betriebsmodus, und/oder ohne Phasenverschiebung, beispielsweise im ersten Betriebsmodus, zu betreiben. Eine Phasenverschiebung bietet bei Ausführungsformen den Vorteil, dass ein verspanntes Betreiben der elektrischen Maschinen mit einfachen Mitteln zuverlässig möglich ist. Bei Ausführungsformen erfolgt die Ansteuerung der beiden Servomotoren über Servocontroller mit einer Master-/Slave-Regelung.In typical embodiments, the electrical machines are operated in the second mode of operation with a phase shift. The control device is typically set up to operate the electrical machines with a phase shift, for example in the second operating mode, and / or without phase shifting, for example in the first operating mode. A phase shift in embodiments offers the advantage that a strained operation of the electrical machines is reliably possible by simple means. In embodiments, the control of the two servomotors via servo controller with a master / slave control.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing
Bevorzugte Ausführungsbeispiele und besondere Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand folgender Figuren näher erläutert. Preferred embodiments and particular embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the following figures.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Description of preferred embodiments
Bei der Beschreibung von Schnittansichten der Figuren sollte berücksichtigt werden, dass die jeweiligen Schnittansichten teilweise jeweils nur einen Teil des Planetengetriebes darstellen. Die in der Zeichnung weggelassene Hälfte ist im Wesentlichen entsprechend spiegelverkehrt aufgebaut ist oder weist keine weiteren bedeutenden Einzelheiten gegenüber der dargestellten Seite auf. In the description of sectional views of the figures, it should be noted that the respective sectional views partially each represent only a part of the planetary gear. The omitted in the drawing half is constructed substantially mirror-inverted or has no further significant details relative to the page shown.
In der
Das Planetengetriebe
Das erste Sonnenrad
Die Planetenräder
Bei typischen Ausführungsformen weisen die ersten Planetenräder eine unterschiedliche Breite gegenüber den zweiten Planetenrädern auf. Typischerweise kann das erste Sonnenrad eine gegenüber dem zweiten Sonnenrad unterschiedliche Breite aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, unterschiedlich große Drehmomente über die beiden Zweige zu übertragen, beispielsweise kann bei dem Beispiel der
Der Planetenträger
Bei typischen Ausführungsformen ist der Abtrieb einstückig mit dem Planetenträger ausgeführt. Dies soll hierin ebenfalls unter den Begriff „fixiert verbunden“ fallen. Bei weiteren Ausführungsformen ist der Abtrieb beispielsweise über eine Schraubverbindung oder eine Verbindung mit Bolzen mit dem Planetenträger verbunden. In typical embodiments, the output is made in one piece with the planet carrier. This should also be covered by the term "fixed connected". In further embodiments, the output is connected, for example via a screw or a connection with bolts to the planet carrier.
Bei weiteren Ausführungsformen sind getrennte Planetenträger für die ersten Planetenräder und die zweiten Planetenräder vorgesehen. Dies kann eine Lagerung der Planetenräder vereinfachen. Typischerweise sind getrennte Planetenträger derart miteinander verbunden, dass eine relative Rotation der beiden Planetenträger zueinander um die Achse des Planetengetriebes unterbunden ist. Auf diese Weise kann mit einfachen Standard-Planetenträgern eine verspannte Betriebsweise erreicht werden.In other embodiments, separate planet carriers are provided for the first planetary gears and the second planetary gears. This can simplify storage of the planet gears. Typically, separate planetary carriers are interconnected in such a way that relative rotation of the two planetary carriers relative to each other about the axis of the planetary gear is prevented. In this way, with simple standard planet carriers a tense operation can be achieved.
Das Hohlrad
Bei typischen Ausführungsformen wie dem in der
Der zweiwangige Planetenträger
Das Planetengetriebe
Die erste elektrische Maschine
Zwischen dem ersten Rotor
Die Relativbewegungen zwischen der ersten Antriebswelle und der zweiten Antriebswelle oder zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor sind bei typischen Ausführungsformen sehr gering, da nur geringere Bewegungen benötigt werden, um eine Verspannung des Planetengetriebes zu ermöglichen. Typische Ausführungsformen sind zwischen der ersten Antriebswelle und/oder dem ersten Rotor einerseits und der zweiten Antriebswelle und/oder dem zweiten Rotor andererseits Wälzlager-frei. Typische Lager in diesem Bereich sind Gleitlager oder Kunststoffringe. Bei weiteren Ausführungsformen sind Wälzlager zwischen den Rotoren oder den Antriebswellen vorgesehen. The relative movements between the first drive shaft and the second drive shaft or between the first rotor and the second rotor are very small in typical embodiments, since only minor movements are needed to allow a tension of the planetary gear. On the other hand, typical embodiments are antifriction-free between the first drive shaft and / or the first rotor on the one hand and the second drive shaft and / or the second rotor on the other hand. Typical bearings in this area are slide bearings or plastic rings. In further embodiments, rolling bearings are provided between the rotors or the drive shafts.
Der erste Rotor
Bei weiteren Ausführungsformen sind Rotoren mit Elektromagneten vorgesehen, oder es kann ein gemeinsamer Stator vorgesehen sein und eine Verspannung durch eine mechanische Bremse einer der Rotoren oder einer der Antriebswellen erreicht werden.In further embodiments, rotors are provided with electromagnets, or it can be provided a common stator and a clamping can be achieved by a mechanical brake of one of the rotors or one of the drive shafts.
Die Kontrolleinrichtung
Weiterhin ist die Kontrolleinrichtung
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 60301648 T2 [0002] DE 60301648 T2 [0002]
Claims (10)
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109915547A (en) * | 2019-04-10 | 2019-06-21 | 苏州科峰英诺传动技术有限公司 | A kind of ultrashort integral type planetary reducer |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH669020A5 (en) * | 1986-02-20 | 1989-02-15 | Sig Schweiz Industrieges | Low backlash epicyclic gear train - has annulus halves adjustable in relation to each other in peripheral direction |
| DE60301648T2 (en) | 2002-08-01 | 2006-06-22 | Redex | Drive device for machine tools |
| DE102010011951A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | Wittenstein AG, 97999 | Tensioning transmission |
-
2015
- 2015-07-22 DE DE102015111928.5A patent/DE102015111928A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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