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DE1650911A1 - Mehrstufiges Planetengetriebe - Google Patents

Mehrstufiges Planetengetriebe

Info

Publication number
DE1650911A1
DE1650911A1 DE19671650911 DE1650911A DE1650911A1 DE 1650911 A1 DE1650911 A1 DE 1650911A1 DE 19671650911 DE19671650911 DE 19671650911 DE 1650911 A DE1650911 A DE 1650911A DE 1650911 A1 DE1650911 A1 DE 1650911A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
planetary
gears
ring
planet carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671650911
Other languages
English (en)
Inventor
Miller Albert Arthur
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilson Miller Co Ltd
Original Assignee
Wilson Miller Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilson Miller Co Ltd filed Critical Wilson Miller Co Ltd
Publication of DE1650911A1 publication Critical patent/DE1650911A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE 8902 augsburg-goggingen, dlrß 50911
v. Eiehendorff- Straße 10
DR.ING. E. LIEBAU UnserZeichen Mfi7R,
— . , r- η * ι « (BeI Rückantwort bitte ahgeien"
DIPLING. G.LIEBAU
Ihr Zeichen
Ihre Nachricht vom
Wilson Miller "und Company Ltd. White Lodge, The Green, Hampton Court,
Middlesex / England
Mehrstufiges Planetengetriebe.
Die Erfindung betrifft mehrstufige Planetengetriebe, insbesondere von der Bauart mit drei Planetensätzen, von denen jeder umfaßt ein Sonnenrad, eine Gruppe von Planetenrädern, die auf einem Planetenträger drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad in Eingriff stehen, ein innenverzahntes Hollrad, welches mit den Planetenrädern in Eingriff steht, und eine lösbare Halteeinrichtung für das Ilohlrad, wobei das Hohlrad des ersten Satzes mit dem Planetenträger des zweiten Satzes verbunden ist, das Hohlrad des zweiten Satzes mit dem Planetenträger des
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ersten Satzes, der Planetenträger des zweiten Satzes Antriebs verbindung mit dem Hohlrad des dritten Satzes hat, die Sonnenräder des zweiten und des dritten Satzes mit einem drehbaren Antriebsglied des Getriebes verbunden sind, der Planetenträger des dritten Satzes mit einem drehbaren Abtriebsglied verbunden ist, und das Getriebe gesonderte lösbare Halteeinrichtungen für das Sonnenrad des ersten Satzes besitzt. Solche Getriebe sind oft als "Wilson-Getriebe" bekannt und Beispiele solcher Getriebe sind in dem britischen Patent ....... (britische Patentanmeldung 164.o42) beschrieben.
Bei einem solchen Getriebe wird der unterste Gang dadurch
erhalten, daß das Hohlrad des dritten Planetensatzes festgehalten wird, ein mittlerer Gang durch die Freigabe des Hohlrades des dritten Planetensatzes und das Festhalten des Hohlrades des zweiten Planetensatzes, so daß sich das Hohlrad des dritten Satzes in der Vorwärtsrichtung dreht, während für einen höheren Gang das Sonnenrad des ersten Satzes festgehalten wird, so daß das Hohlrad des zweiten Satzes/in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wodurch wiederum die Vorwärtsdrehzahl des Hohlrades des dritten Rädersatzes erhöht wird, was eine weitere Erhöhung der Vorwärtsdrehzahl des drehbaren Abtriebsgliedes ergibt.
Der Wert der Übersetzungsstufen bei den bestehenden Planeten-
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getrieben der vorangehend beschriebenen Art wird durch praktische Erwägungen hinsichtlich der Gestaltung der Planetensätze bestimmt. Die Zähne müssen zur Übertragung der erforderlichen Kräfte von ausreichender Grosse sein und die Zahl der Zähne im Hohlrad wird durch das Erfordernis beschränkt, daß der Aussendurchmesser des Hohlrades nicht zu groß sein soll. Ein Mindestdurchmesser für das Sonnenrad wird durch den Umstand bedingt, daß eine Drehmomentübertragungswelle, die sich durch das Innere des Sonnenrades erstreckt, für die Übertragung des gewünschten Drehmoments einen ausreichenden Durchmesser haben muß, und die Nabe des Sonnenrades muß ihrerseits eine angemessene radiale Dicke haben. Gleichzeitig muß jedes Planetenrad einen ausreichenden Durchmesser haben, damit es ein Lager und eine Spindel von angemessenen Abmessungen innerhalb einer angemessenen Manteldicke für das Planetenrad aufnehmen kann. In der Praxis läßt sich feststellen, daß es nicht möglich ist, zufriedenstellende Übersetzungsstufen von viel weniger als etwa 1,45 : 1 bei bestehenden Getrieben der erwähnten Art zu erzielen. Ausserdem muß für das Erreichen solcher Werte jeder Planetensatz so gestaltet sein, daß die optimalen Ergebnisse aus diesem erzielt werden, so daß sich für die verschiedenen Planetensätze abweichende Proportionen und Dimensionen für die Sonnenräder, Planetenräder und Hohlräder ergeben.
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Um der Charakteristik, moderner Motoren Rechnung zu tragen, ist es wünschenswert, daß das mehrstufige Getriebe ein Übersetzungsverhältnis im niedrigsten Gang von nicht weniger als 2,9 : 1 und nicht mehr als 3,25 : T hat und nachfolgende Übersetzungsstufen im Verhältnis von 1 : 1,33 + 5 % zusammen mit einem direkten Antrieb besitzt, wodurch fünf Übersetzungsstufen erhalten \verden.
Ein erfindungsgemässes mehrstufiges Planetengetriebe ist gemäß einem Merkmal dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Hohlrad des dritten Planetensatzes und dem Planetenträger des zweiten Planetensatzes einen vierten Planetensatz umfaßt, dessen Hohlrad mit dem Planetenträger des zweiten Satzes verbunden ist, der Planetenträger des vierten Satzes mit dem Hohlrad des dritten Satzes verbunden ist und das Sonnenrad des vierten Satzes mit dem Planetenträger des dritten Satzes verbunden ist.
Bei einer solchen Anordnung wird der niedrigste Gang wie vor dadurch erhalten, daß das Hohlrnd des dritten Satzes festgehalten wird. Der nächsthöhere Gang wird stattdessen dadurch erzielt, daß das Hohlrad des vierten Satzes festgehalten wird. Für den mittleren Gang des bekannten Getriebes wird das Ilohlrad des zweiten Satzes festgehalten und dessen Sonnenrad mit der Drehzahl des drehbaren Antriebs-
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gliedes angetrieben. Das Sonnenrad des erfindungsgemässen vierten Satzes ist jedoch nicht mit dem drehbaren Antriebsglied, sondern mit dem Planetenträger des dritten Satzes verbunden und dieser Planetenträger dreht sich in der Vorwärtsrichtung, jedoch mit einer Drehzahl, die niedriger als diejenige des drehbaren Antriebsgliedes ist. Daher liegt die durch das Festhalten des Holilrades des vierten Satzes erhaltene Übersetzungsstufe näher derjenigen, die erzielt wird, wenn das Hohlrad des dritten Satzes festgehalten wird, als der Übersetzungsstufe, die sich ergibt, wenn das Hohlrad des zweiten Satzes des bekannten Getriebes festgehalten wird. Diese näherliegenden Übersetzungsstufen sind unter Aufrechterhaltung der optimalen baulichen Proportionen für die Elemente jedes Planetensatzes erzielbar, wobei es aus Gründen maximaler Leistungskapazität innerhalb eines gegebenen Gesamtdurchmessers vorzuziehen ist, daß der Teilkreisdurchmesser des Sonnenrades zwischen 3o und 4o % des Teilkreisdurchmessers des Hohlrades in jedem Planetensatz beträgt.
Die zusätzliche Verwendung des vierten Planetensatzes ergibt sowohl eine zusätzliche Übersetzungsstufe als auch eine Verringerung des Stufenabstandes zwischen zwei benachbarten Getriebegängen.
Ftir viele Zwecke ist es wünschenswert, ein mehrstufiges Getriebe
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mit einem weiten Bereich zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Gang von beispielsweise 13 : 1 zu haben. Ein solches Erfordernis besteht z.B. insbesondere im Falle eines Kraftfahrzeugs, das ein niedriges Leistungsgewicht hat und mit hoher Geschwindigkeit auf einer Autobahn fahren, starke Steigungen nehmen und aus dem Stillstand bei voller Belastung beschleunigen kann. Gleichzeitig ist es noch wünschenswert, daß die Obersetzungsstufen einen geringen Abstand voneinander haben, damit die Drehzahl des Motors bei jeder Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf ihrem optimalen Wert gehalten werden kann. Hierfür ist es zweckmässig, ein mehrstufiges Getriebe gemäß der Erfindung zu verwenden, das ein Übergangsgetriebe (transfer gear) zwischen dem erwähnten Abtriebsglied und einem getriebenen Teil aufweist, welches Übergangsgetriebe einen ersten und einen zweiten Übergangs-Planetensatz umfaßt, wobei die Hohlräder der Übergangssätze miteinander verbunden sind, der Planetenträger des ersten Übergangssatzes und das Sonnenrad des zweiten Übergangssatzes mit dein Abtriebsglied verbunden sind, der Planetenträger des zweiten Übergangssatzes mit dem getriebenen Teil verbunden ist, eine lösbare Halteeinrichtung für das Sonnenrad des ersten Übergangssatzes sowie eine lösbare Halteeinrichtung für die Hohlräder der Übergangssätze vorgesehen ist. Das Übergangsgetriebe ergibt einen niedrigen oder Untersetzungsgang und einen hohen oder Schnellgang (overdrive gear). Vorzugsweise ergibt der
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niedrige Gang ein Untersetzungsverhältnis, das gleich demjenigen des ersten Gangs im primären Teil des Gesamtgetriebes ist, während der höhere Gang ein Schnellgang-Übersetzungsverhältnis von 1 : 1,33 - 5 % liefert.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, deren einzige Figur in der oberen Hälfte einen axialen Schnitt und in der unteren Hälfte im Aufriß ein mehrstufiges Planetengetriebe zeigt, wobei einige herkömmliche Teile der übersichtlicheren Darstellung halber weggelassen sind.
Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform besitzt eine Antriebswelle 1, die mit einem Lagerzapfen 2 ausgebildet ist, der sich in ein Lager 3 in einer Abtriebswelle 4 des primären Teils des Getriebes erstreckt. Die Abtriebswelle 4 weist ebenfalls einen Lagerzapfen 5 auf, der sich seinerseits in ein Lager 6 in einer Abtriebswelle 7 erstreckt.
Das primäre Getriebe, welches die Antriebswelle 1 mit der Abtriebswelle 4 verbindet, besteht aus vier Vorwärtsgang-Planetensätzen, einem Rückwäftsgang-Planetensatz und einer Mehrscheiben-Reibkupplung 8 zum Schalten eines direkten Antriebs zwischen den Wellen 1 und 4.
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Der erste Planetensatz Io besteht aus einem Sonnenrad 11, das zur Drehung auf der Welle 1 gelagert ist, einem Planetenträger 12, der ebenfalls zur Drehung auf der Welle 1 angeordnet ist, und aus einem innenverzahnten Hohlrad 13. Ferner ist ein Satz von vier Planetenrädern 14 vorgesehen, die sowohl mit dem Sonnenrad 11 als auch mit dem HohlracJfrS kämmen und durch Nadellager 15 auf Hülsen 16 drehbar gelagert sind, durch welche Niete 17 geführt sind, die sich zwischen dem Planetenträger 12 auf der einen Seite der Planetenräder 14 und einem Abstützglied 18 auf der anderen Seite der Planetenräder 14 erstrecken.
Der zweite Planetensatz 2o umfaßt ein Sonnenrad 21, einen Planetenträger 22, der auf dem Sonnenrad 21 drehbar gelagert ist, und ein Hohlräd 23. Der Planetenträger 22 trägt einen Satz von vier Planetenrädern 24, die den Planetenrädern 14 des ersten Planetensatzes identisch und in ähnlicher Weise gelagert sind mit der Ausnahme, daß die linken Enden der Niete bündig in einem Ring 25 liegen, der einen Aussenzahnkranz 26 trägt, welcher mit der Innenverzahnung des Hohlrades 13 des ersten Planetensatzes Io in Eingriff steht. Ausserdem hat das Hohlrad 23 des zweiten Planetensatzes 2o Keilnutenverbindung bei 27 mit dem Abstützglied 18 des ersten Planetensatzes, so daP· es mit dem Flanetenträger 12 des ersten Pia-
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netensatzes drehfest verbunden ist. Das iJohlrad 13 des ersten Planetensatzes ist daher mit dem Planetenträger 22 des zweiten Planetensatzes verbunden und das Hohlrad 23 des zweiten Planetensatzes ist mit einem Planetenträger 12 des ersten Planetensatzes verbunden. Das Sonnenrad 21 des zweiten Satzes hat bei 28 Keilnutenverbindung mit der Antriebswelle 1.
Der dritte Planetensatz 3o ist von dem zweiten Planetensatz 2o durch den vierten Planetensatz 4o getrennt. Der dritte Planetensatz 3o besteht aus einen Sonnenrad 31, das mit der Antriebswelle 1 durch eine Verlängerung der Keilverzahnungen 28 ebenfalls Keilnutenverbindung hat, einem Planetenträger 32, einem Hohlrad33 und einem Satz von sechs Planetenrädern 34. Der Planetenträger 32 steht mit der Abtriebswelle 4 bei 35 in Keilnutenverbindung« Das Hohlrad 33 stellt durch seine Verzahnung mit einer ringförmigen Stütze 36 in Eingriff, die ihrerseits durch eine Verzahnung 37 mit einem Glied 51 in Eingriff steht, das auf dem Planetenträger 32 drehbar gelagert ist. Wie ersichtlich, sind diejenigen Teile der Zähne des Hohlrades 33, die mit der Stütze 36 in Eingriff stehen, von verringerter Höhe, so daf? sie eine Schulter 38 bil lon, gegen welche sich die .Stütze 36 abstützt.
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-lo-
Der vierte Planetensatz 4o besitzt ein Sonnenrad 41, das zur Drehung auf dem Sonnenrad 31 des dritten Planetensatzes und auf dem Planetenträger 22 des zweiten Planetensatzes angeordnet ist, einen Planetenträger 42, der sechs Planetenräder 44 trägt und auf dem Planetenträger 22 des zweiten Planetensatzes und auf einer Verlängerung 32' des Planetenträgers 32 drehbar gelagert ist, und ein Hohlrad 43, das mittels einer Schulter 45, die in seine Verzahnung eingeschnitten ist, auf einer verzahnten radialen Verlängerung 22' des Planetenträgers 22 des zweiten Planetensatzes angeordnet ist. Der Planetenträger 42 weist eine verzahnte Verlängerung 46 auf, die mit den Zahnfüssen des Hohlrades des dritten Planetensatzes in Eingriff ste^t, wobei die Verzahnung des Hohlrades 33 eine Abstützschulter bilden, die gegen die Seite des Planetenträgers 42 anliegt.
Der Primärteil des Getriebes umfaßt ferner einen Rückwärtsgang-Planetensatz. 5o, der aus einem Sonnenrad, welches durch das Glied 51 gebildet wird, einem Planetenträger 52, der mit der Welle 4 durch eine Verlängerung der Keilverzahnung 35 in Keilnutenverbindung steht, und aus einem Hohlrad besteht, das von einem Stützglied 54 getragen wird, welches in einem Kugellager 55 in einem Teil des Gehäuses 9 des Getriebes drehbar gelagert ist. Das Stützglied 54 bildet ferner ein Stützlager für den Planetenträger 52 und damit
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wiederum für die Welle 4. Die Verbindung zwischen dem Ifohlrad 53 und dem Stützglied 54 ist ähnlich derjenigen zwischen den Teilen 33 und 36 mit dem Zusatz eines Sprengringes 56, der in einer Nut in der Innenfläche des Hohlrades 53 sitzt.
Die Direktantrieb-Mehrscheibenreibkupplung 8 besitzt einen Satz von Reibscheiben 81, die abwechselnd bei 82 bzw. 83 abwechselnd innen- und aussenverzahnt sind. Die Verzahnung 82 der innenverzahnten Reibscheiben steht mit der Verzahnung 84 einer Nabe 85 in Eingriff, die mit der Antriebswelle verkeilt ist. Die Verzahnung 83 der aussenverzahnten Kupplungsscheiben stehen mit der Innenverzahnung 8 6 eines innenverzahnten Hohlrades 8 7 in Eingriff, das mit einem Stützglied 88 in ähnlicher Weise wie die Verbindung zwischen den Teilen 53 und 54 verbunden ist. Der innere Teil des Stützgliedes 88 hat Keilnutenverzahnung mit dem Sonnenrad 11 des ersten Planetensatzes durch die verlängerte Verzahnung des Sonnenrades 11, welche verlängerte Verzahnung eine geringere Höhe hat, so daß sie eine Abstützschulter bildet. Das Einrücken der Kupplung 8 geschieht mit Hilfe eines Kolbens 89, der durch ein Druckmittel betätigt wird. Um sicherzustellen, daß die Kupplung 8 ausrückt, wenn der Druck des·Druckmittels aufgehoben wird, sind Bolzen 9o durch Federn 91 belastet, die den Kolben 89 nach links drücken, um die Kupplungsscheiben 81 freizugeben.
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Das Übergangsgetriebe loo zwischen der Abtriebswelle 4 und der getriebenen Welle 7 besteht aus zwei Übergangsplanetensätzen Ho und 12o, deren Proportionen und Abmessungen denjenigen des dritten, vierten und des Rückwärtsgang-Pl'anetensatzes identisch sind. Der Planetensatz Ho besitzt ein Sonnenrad 111, einen Planetenträger 112 mit Planetenrädern 114 und ein Hohlrad 113. Verkeilt mit dem Sonnenrad 111 mittels einer Verlängerung seiner Verzahnung ist ein Abstützglied 115.
Das Hohlrad 113 ist zur Bildung des Hohlrades für den Planetensatz 12o verlängert und mit einem drehbaren Abstützglied 116 in ähnlicher Weise wie die Verbindung zwischen den Teilen 53 und 54 verbunden und das drehbare Abstützglied 116 ist durch ein Kugellager 117 im Gehäuse 9 gelagert.
Der Planetensatz 2o besitzt ebenfalls ein Sonnenrad 121, welches mit der Welle 4 mittels einer weiteren Verlängerung der Keilverzahnung 35 in Keilnutenverbindung steht, und einen PlanetentrUger 122, der mit der getriebenen Welle verkeilt ist und im Abstützglied 116 drehbar gelagert ist. Das Sonnenrad 121 ist mittels einer Verlängerung seiner Verzahnung mit dem Planetenträger 112 des Planetensatzes Ho keilveraahnt.
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Jedes der Ilohlräder der Planetensätze mit Ausnahme der Hohlräder 13 und 23 zusammen mit den Abstützgliedern 18, 87 und 115 ist mit einer zylindrischen äusseren Bremsfläche für das Zusammenwirken mit Bremsbändern 13o bis 136 geformt. Die Bremsbänder können von herkömmlicher Art sein und die Bremsbänder 132, 133, 134 und 136 sind robuster als die übrigen Bremsbänder mit 'Rücksicht auf die grösseren Reaktionsmomente, die sie aufnehmen müssen, wenn sie angezogen werden, um das Getriebe in den unteren Übersetzungsstufen zu halten.
Die Gleitlager zwischen den sich relativ drehenden Teilen können die Form von Mänteln haben, wie bei S gezeigt. Gegebenenfalls kann eine der beiden Lagerflächen mit einem metallischen Überzug z.B. durch Aufspritzen eines geeigneten Materials, beispielsweise eines Lagermetalls, versehen werden.
Im Betrieb wird der niedrigste oder 1. Gang des Primärgetriebes durch Anziehen des Bremsbandes 133 geschaltet, das auf das Hohlrad 33 des dritten Planetensatzes wirkt. Die Drehung des .Sonnenrades 31 dieses Planetensatzes hat zur Folge, daß die Planetenräder 34 an der Innenseite des feststehenden Ilohlrades 33 umlaufen, wodurch dem Planeton-
träger 32 und damit der Welle 4 eine Vorwärtsbewegung mitgeteilt wird.
Der zweite Gang des Primärgetriebes wird dadurch geschaltet, daß das Bremsband 133 gelöst und das Bremsband 132 angezogen wird, um das Hohlrad 43 des 4. Planetensatzes festzuhalten. Das Sonnenrad 41 des vierten Planetensatzes dreht sich mit der Abtriebswelle 4 und dem Planetenträger 32 des dritten Planetensatzes, so daß die Planetenräder 44 des vierten Satzes innerhalb des feststehenden Hohlrades 43 umlaufen. Durch die erhaltene Vorwärtsdrehung des Planetenträgers 42 wird das Hohlrad 33 in der Vorwärtsrichtung gedreht, so daß die Drehzahl· der Abtriebswelle 4 höher als im Falle des 1. Ganges ist.
Zum Schalten des 3. Ganges des Primärteils des Getriebes wird das Bremsband 132 angezogen und das Bremsband 131 angezogen, um das Hohlrad festzuhalten. Die Planetenräder 24 laufen innerhalb des feststehenden Hohlrades 23 um, so daß der Planetenträger 22 sich in der Vorwärtsrichtung dreht, wobei er das Ilohlrad 43 mitnimmt. Auf diese Weise wird ein höherer Gang erhalten.
Zum Frniolen dns 4. Ganges wird das I-reins band 131 gelöst, und das Mr ems band L3o anp.ezop.on, wodurch das Sonnenrad Ll
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des 1. Planetensatzes festgehalten wird. Damit sich der Planetenträger 22 des zweiten Planetensatzes weiterhin vorwärtsdreht und das Hohlrad 13 des Planetensatzes mitnimmt, muß sich der Planetenträger 12 des Planetensatzes vorwärtsdrehen und diese Bewegung wird unmittelbar auf das Hohlrad 23 des zweiten Planetensatzes übertragen, das im 3. Gang festgehalten wurde. Diese Vorwärtsbewegung wird daher einer Bewegung, die im 3. Gang entsteht, überlagert, was zu einem höheren bzw. einem 4. Gang führt.
Der 5. Gang des Primärteils des Getriebes wird erhalten, indem das Bremsband 13o gelöst und die Kupplung 8 eingerückt wird, um das Sonnenrad 11 des 1. Planetensatzes mit der Antriebswelle 1 fest zu verbinden. Auf diese Weise werden der 1. und der 2, Planetensatz gekuppelt und dadurch der 4. und der 3. Planetensatz gekuppelt, so daß die Antriebswelle 1 mit der Abtriebswelle 4 des Primärgetriebes gekuppelt ist. Da dem Sonnenrad 11 eine Vorwärtsdrehung mitgeteilt wird und diese mit der Bewegung im 4. Gang wirksam kombiniert xiird, ergibt sich, daß beim direkten Antrieb ein höherer Gang als der 4. Gang erhalten wird.
Der Rückwärtsgang für das Primärgetriebe wird erzielt, indem
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das Bremsband 134 angezogen wird, um das Hohlrad 53 des Rückwärtsgang-Planetensatzes feststehend zu halten. Der Rückwärtsgang-Planetensatz arbeitet dann in Verbindung mit dem Planetensatz 3o in der herkömmlichen Weise,
Der Primärteil des Getriebes ermöglicht daher eine Wahl von fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Der Übertragungsteil loo des Getriebes ermöglicht eine Wahl zwischen zwei Drehzahlbereichen, so daß insgesamt zehn Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge erhalten werden. Wenn das Bremsband 136 angezogen wird, wird das Hohlrad 113 festgehalten, so daß die Drehung des Sonnenrades 121 durch die Welle 4 zur Folge hat, daß die Planetenräder 124 innerhalb des Hohlrades 113 umlaufen und sich in der Vorwärtsrichtung mit einem Drehzahl Zuwachs gegenüber der Drehzahl der Welle 4 drehen. Dieser Drehzahlzuwachs wird durch den Planetensatz 12o verringert, so daß die Planetenräder 122 mit einer geringeren Geschwindigkeit als das Hohlrad 113, jedoch mit einer höheren Geschwindigkeit als die Welle 4 umlaufen. Daher überlagert der Planetensatz 12o eine weitere Herabsetaung im Gesamtübersetzungsverhältnis des Getriebes.
Wenn das Bremsband 136 gelöst und das Bremsband 135 angezogen wird, wird das Sonnenrad 111 festgehalten und wird
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der Planetenträger 112 durch die Welle 4 zur Drehung angetrieben. Dies hat zur Folge, daß das Hohlrad 113 in der Vorwärtsrichtung gedreht wird. Diese Drehung wird durch den Planetensatz 12o erhöht, so daß der Planetenträger 122 mit einer höheren Drehzahl als die Welle 4 umläuft. Im ersten und im zweiten Planetensatz haben die Sonnenräder 28 Zähne und die Hohlräder 76 Zähne.' Bei allen anderen Planetensätzen haben die Sonnenräder 39 Zähne und die Hohlräder 81 Zähne. Der Kupplungsteil 8 7 hat ebenfalls 81 Zähne von den gleichen Abmessungen. Da alle Hohlräder an jedem Ende offenendig sind, können ihre Zahnprofile am zweckmässigsten durch ein Räumwerkzeug geformt werden, wobei nur zwei solche Räumwerkzeuge bei der Herstellung der verzahnten Hohlräder des Gesamtgetriebes erforderlich sind. Ausserdem sind nur zwei Grossen der Planetenräder erforderlich und viele andere Bauelemente sind auswechselbar, z.B. die Hauptteile der Hanetenträger 32 und 52.
Die durch das vorangehend beschriebene Getriebe gegebenen Übersetzungsverhältnisse sind wie folgt:
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Gesamtübersetzungsverhältnis 3,o8 -3,3 se von der 3,o8 9,5 Übersetzungs
Antriebswelle 2,4 zur getriebenen Welle 3,o8 7,4 stufe
1. Gang 1,75 X 3,o8 5,4
2. Gang 1,33 X 3, ο 8 4,1 1,28
3. Gang l,oo X 3,o8 = 3,o8 · 1,37
4. Gang 3, ο 8 X 1,325 = 2,32 1,32
5. Gang 2,4 X' 1,325 1,81 1,33
6. Gang 1,75 » 1,325 1,32 1,33
7. Gang 1,33 ?■ 1,325 = I,oo2 1,28
8. Gang l,oo i.
»
1,325 = 0,755 1,37
9. Gang Rück- I 1,32
Ιο. Gang -3,3 ■i 3,o8 = -lo,16 1,33
niedriger hoher Rück
wärtsgang wärtsgang X 1,325 = - 2,49
Wie ersichtlich, bilden der dritte und der vierte Planetensatz 3o und 4o ein zweistufiges Getriebe zwischen der Antriebswelle 1 und dem Planetenträger 22 des zweiten Planetensatzes, wobei die beiden alternativen Verhältnisse eng ο
(£3 beieinander liegen und 1,28 : 1 betragen. Durch die Erfindung Qo
τι wurde daher ein mehrstufiges Planetengetriebe mit mindestens
°7 zwei Planetensätzen geschaffen, von denen jeder umfaßt ein ο
Sonnenrad, eine Gruppe von Planetenrädern, die auf einem Planetenträger drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad
in Eingriff steht, ein innenverzahntes Hohlrad, das mit den Planetenrädern in Eingriff steht, und eine lösbare Halteeinrichtung für das Hohlrad, wobei das Getriebe zwei drehbare Glieder miteinander verbindet, von denen das eine mit dem Planetenträger des einen Planetensatzes verbunden ist, der Planetenträger dieses einen Planetensatzes mit dem Sonnenrad des anderen Planetensatzes verbunden ist, der Planetenträger des anderen Planetensatzes mit dem Hohlrad des einen Planetensatzes verbunden ist und das Sonnenrad des einen PlanetenSatzes mit dem anderen drehbaren Glied verbunden ist.
Unter anderen.Vorteilen können die beiden Planetensätze bei einer solchen Anordnung die gleichen Abmessungen und Zahlen für die Zähne der Hohlräder, der Planetenräder bzw. der Sonnenräder haben. Wenn ein dreistufiges Getriebe mit engen Übersetzungsstufen erforderlich ist, kann der zweite Planetensatz 2o eingeschlossen werden, wobei sein Planetenträger mit dem Hohlrad des anderen Planetensatzes verbunden ist und sein Sonnenrad mit dem erwähnten anderen drehbarat Glied.
Patentansprüche:

Claims (1)

  1. -2ο-
    Paten tansprüche :
    (\j Mehrstufiges Planetengetriebe mit mindestens drei Planetensätzen, von denen jeder umfaßt ein Sonnenrad, eine Gruppe von Planetenrädernr die auf einem Planetenradträger drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad in Eingriff stehen, ein innenverzahntes Hohlrad, das mit den Planetenrädern in Eingriff steht, und eine lösbare Halteeinrichtung für das Hohlrad, wobei das Hohlrad des ersten Satzes mit dem Planetenträger des zweiten Satzes verbunden ist, das Hohlrad des zweiten Satzes mit dem Planetenträger des ersten Satzes verbunden ist, der Planetenträger des zweiten Satzes ferner Antriebsverbindung mit dem Hohlrad des dritten Satzes hat, die Sonnenräder des zweiten und des dritten Satzes mit einem drehbaren Eingangsglied des Getriebes verbunden sind, der Planetenträger des dritten Satzes mit einem drehbaren Abtriebsglied verbunden ist, das Getriebe eine gesonderte lösbare Halteeinrichtung für das Sonnenrad des ersten Satzes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Hohlrad
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    des dritten Satzes und dem Planetenträger des zweiten Satzes einen vierten Planetensatz aufweist, dessen Hohlrad mit dem Planetenträger des zweiten Satzes verbunden ist, dessen Planetenträger mit dem Hohlrad des dritten Satzes verbunden ist und dessen Sonnenrad mit dem Planetenträger des dritten Satzes verbunden ist.
    2. Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rückwärtsgang-Planetensatz, dessen Sonnenrad mit dem Hohlrad des dritten Satzes verbunden ist und dessen Planetenträger mit dem Abtriebsglied verbunden ist, wobei der Rückwärtsgang durch das Anziehen einer lösbaren !ladeeinrichtung am Hohlrad des Rückwärtsgang-Planetensatzes schaltbar ist.
    3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Übergangsgetriebe zwischen dem Abtriebsglied und einem getriebenen Teil, welches Übergangsgetriebe einen ersten und einen zweiten Übergangsplanetensatz umfaßt, wobei die Hohlräder der Übergangssätze miteinander verbunden sind, der Planetenträger des ersten Übergangssatzes und das Sonnenrad des zweiten Übergangssatzes mit dem Abtriebsglied verbunden sind, der Planeten·
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    träger des zweiten Übergangssatzes mit dem getriebenen Teil verbunden ist, eine lösbare 'ladeeinrichtung fur das Sonnenrad des ersten Obergangssatzes sowie eine lösbare Halteeinrichtung für die Hohlräder dar Übergangssätze vorgesehen sind.
    4. Getriebe nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und der vierte Hanetensatz insofern ähnlich sind, als die Hohlräder, die Planetenräder und die Sonnenräder die gleiche Zahnform und die gleichen Zähnezahlen haben.
    5. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Planetensätze mit Ausnahme des ersten und des zweiten insofern ähnlich sind, daß die Hohlräder, die Planetenräder und die Sonnenräder die gleiche Zahnform und die gleichen Zähne zahl en haben,
    6. Getriebe nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad mindestens eines Planetensatzes durch einen offenendigen Teil gebildet wird, dessen Innenfläche nicht nach innen über das Profil der
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    Verzahnung hinaus ragt, und das Abstützglied für das Holilrad einen entsprechenden aussenverzahnten Teil für den Eingriff mit dem erwähnten Hohlrad besitzt.
    7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei demjenigen Teil des Ilohlrades, der mit dem erwähnten aussenverzahnten Teil in Eingriff steht, die nach innen gerichteten Kopfteile der Zähne zur Bildung einer seitlichen Feststellschulter weggeschnitten sind, die gegen eine Schulter an dem vorspringenden Teil des Abstützgliedes anliegt, wobei der Grundkreis der Zähne an dem vorstehenden Teil einen grösseren Durchmesser als der Kopfkreisdurchmesser des übrigen verzahnten Teils des Hohlrades hat.
    8. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Mehrscheiben-Reib'küpplung zur Herstellung eines direkten Antriebs durch die vier Planetensätze, welche Kupplung zwischen dem drehbaren Antriebsglied und dem Sonnenrad des ersten Rädersatzes geschaltet ist, die Scheiben der Kupplung abwechselnd mit dem Antriebsglied und mit einem Glied keilverzahnt sind, das mit dem
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    Sonnenrad des ersten Rädersatzes verbunden ist, wobei diejenigen Kupplungsscheiben, die mit dem erwähnten Glied Keilnutenverbindung haben, eine äussere Zahnform aufweisen, die der Zahnform der Hohlräder der Planetensätze mit Ausnahme des ersten und des ztveiten Planetensatzes entspricht.
    9. Getriebe nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilkreisdurchmesser der Sonnenräder zwischen 35 und 5o % des Teilkreisdurchmessers der entsprechenden Hohlräder'beträgt.
    lo. Mehrstufiges Planetengetriebe, gekennzeichnet durch mindestens zwei Planetensätze, von denen jeder umfaßt ein Sonnenrad, eine Gruppe von Planetenrädern, die auf einem Planetenträger drehbar gelagert sind, und mit den Sonnenrädern in Eingriff stehen, ein innenverzdntes Hohlrad, das mit den Planetenrädern in Eingriff steht, und eine lösbare Halteeinrichtung für das Hohlrad, welches Getriebe die beiden drehbaren Glieder miteinander verbindet, wobei das eine drehbare Glied mit dem Planetenträger des einen Planetensatzes verbunden ist,
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    der Planetenträger des erwähnten einen Planetensatzes mit dem Sonnenrad des anderen Planetensatzes verbunden ist, der Planetenträger des anderen Planetensatzes mit dem Hohlrad, des erwähnten einen Planetensatzes verbunden ist und das Sonnenrad des erwähnten einen Planetensatzes mit dem anderen drehbaren Glied verbunden ist.
    11. Getriebe nach Anspruch Io, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Planetensatz, dessen Planetenträger mit dem Hohlrad des erwähnten anderen Planetensatzes verbunden ist, dessen Sonnenrad mit dem erwähnten anderen drehbaren Glied verbunden ist, und dessen Hohlrad mit dem anderen drehbaren Glied verbunden ist.
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