DE2545205B2 - Planetengetriebe mit lastausgleich - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Planetengetriebe mit Lastausgleich mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches, insbesondere auf langsam laufende Planetengetriebe, weil diese Getriebe nur einen Ausgleich an der Eingangsseite des Getriebes benötigen, während schnellaufende, sogenannte Turbogetriebe je einen Ausgleich in den Wellen beider Zentralräder aufweisen.

Es sind Planetengetriebe mit Lastausgleich bekannt (Zeitschrift »Konstruktion« 25/1973, Heft 5 S. 196 Bild 16, Darstellung g) und h), bei denen für den Lastausgleich ein Gelenk vorgesehen ist, dessen Buchse innen und dessen Zapfen außen verzahnt sind. Bei dem bekannten Gelenk übertragen die miteinander kämmenden Zähne von Buchse und Zapfen das Drehmoment. Vorteilhaft ist hieran, daß das Gelenkdrehmoment in beiden möglichen Drehrichtungen der Zentralradwelle in gleicher Weise übertragen werden kann. Nachteilig ist dabei die Reibung, die die für den vollständigen Lastausgleich notwendige Beweglichkeit der beiden Wellenstümpfe behindert. Ein vollständiger Lastausgleich setzt nämlich voraus, daß die Umfangskräfte der beiden Zentralräder gleichmäßig auf alle am Umfang angeordneten Planetenräder verteilt werden (Zeitschrift »Konstruktion« 27/1975 S. 106).

Weiterhin ist ein Planetengetriebe bekannt (DT-AS 10 85 738), bei dem auf ein besonderes Gelenk für die Ausgleichsbewegungen des Zentralrades verzichtet wird. Das innere Zentralrad ist mit seiner Innenverzahnung unter ausreichendem Flankenspiel unmittelbar auf eine entsprechende Verzahnung der Antriebswelle aufgesetzt. Der Ausgleich mit Hilfe des Flankenspiels setzt voraus, daß die Verstellkräfte größer als die durch die gleitende Reibung verursachten Gegenkräfte in der Zahnkupplung sind. Wegen der beim Übergang von ruhender in gleitender Reibung und deren Überwindung auftretenden Kräfteunterschiede sind derartige Kupplungen auf veihälntismäßig geringe Drehmomente und Abmessungen beschränkt. Außerdem muß es sich um xtrem langsam laufende Getriebe handeln.

Es ist ferner ein Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs bekannt (DT-AS '2 03 077), bei dem der zuvor geschilderte nachteilige keibungseinfluß weitgehend ausgeschaltet ist, indem ium Lastausgleich die Welle und ein inneres Zentralrad über reibungsarm und spielfrei gelagerte Kugeln winkbeweglich und drehmomentenfest verbunden sind. Dazu ist eine Kugel-Doppelgelenkkupplung vorgesehen, damit das Zentralrad die erforderlichen Verschiebungen für die Ausgleichsbewegung ausführen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vereinfachten und platzsparenden Lastausgleich zu schaffen.

Nach der erfindungemäßen Lösung dieser Aufgabe räumen die im Durchmesser merklich größeren Zylinderschalen den Kugeln soviel Bewegungsfreiheit ein, daß das innere Zentrairad nicht nur relativ zu seiner Welle schwenken, sondern auch geringe radiale Bewegungen ausführen kann. Damit ist die erforderliche Parallelverschiebung für Ausgleichsbewegungen des Zentralrades gewährleistet.

Es ist an sich eine Gelenkwellenkupplung bekannt (US-PS 29 68 936), wobei eine Zwischenwelle mit ihrer· Enden durch Kugeln gekuppelt ist. Die miteinander gekuppelten Wellenenden tragen zur Aufnahme der Kugeln halbzyündnsche Nuten, deren Radius größer als der der Kugeln ist zum Drehmomentenausgleich bei abgewinkelter Zwischenwelle.

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigt

F i g. 1 Zentralrad und Zentralwelle eines Planetengetriebes im Längsschnitt und in Seitenansicht und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie H-Il der Fig. 1, wobei die Lagerung des die Buchse bildenden Wellenstumpfes weggelassen ist.

Das in den Figuren bezeichnete Planetengetriebe hat einen Lastausgleich, welcher eine gleichmäßige Verteilung der Umfangskräfte, die an einem nicht dargestellten äußeren Zentralrad und einem inneren Zentralrad 1 auf alle am Umfang des inneren Zentralrades 1 angeordneten Planetenräder ermöglicht. Die Planetenräder sind nicht dargestellt. Insbesondere sind drei Planetenräder vorgesehen. Die außen verzahnten Planetenräder kämmen mit der Verzahnung 2 des inneren Zentralrades 1 und mit der Innenverzahnung des äußeren Zentralrades.

Das innere Zentralrad 1 hat einen Wellenstumpf 3, welcher durch ein Gelenk 7 mit dem Wellenstumpf 4 der Welle 5 verbunden ist. Die Welle 5 kann einfach oder zweifach in Wälzlagern 6 gelagert sein. Die zweifache Lagerung ist in der F i g. 1 nicht dargestellt.

Das Gelenk besteht seinem grundsätzlichen Aufbau nach aus einer Buchse 8 und einem in die Buchse ragenden Zapfen 9. Zur Verbindung dieser Teile ist die Buchse mit einem Innenflansch 10 versehen. Der in die Buchse ragende Teil des Zapfens 9 hat einen Außenflansch 11. Der Formschluß der Verbindung wird durch Kugeln 12 hergestellt, von denen mehrere um den Umfang des Zapfens 9 angeordnet sind.

Für jede Kugel 11 ist eine allgemein mit 15 bezeichnete Nut vorgesehen. Jede Nut besteht aus einer halbzylindrischen Nut, welche auf der Außenseite des Flansches 11 des Zapfens 9 bzw. auf der Innenseite des Flansches 10 in der Buchse 8 ausgebildet ist, also aus zwei kongruenten Hälften 16 bzw. 17. Die beiden halbzylindrischen Nuten 16 und 17 verlaufen koaxial zu den Teilen, auf denen sie angebracht sind. So verläuft die Nut 16 koaxial zur Buchse 8 bzw. zum Wellenstumpf 4, während die Nut 17 koaxial zum Zapfen 9 bzw. dem inneren Zentralrad 1 angeordnet ist.

Die kongruenten Nuten 15 und 16 sind nach einem Radius R gekrümmt, der vom Mittelpunkt 18 der Kugel 12 ausgeht, sofern die Kugel, wie in Fig. 2 dargestellt, mit ihrem einen Pol 19 auf der das tiefste der Nut 17 markierenden Linie 20 liegt. Das gleiche gilt wegen der Kongruenz der Nutkrümmung für die Nut 16, wobei die der Linie 20 entsprechende Linie dieser Nut bei 21

wiedergegeben ist. Der Radius R ist um einen Bruchteil des Halbmessers r der Kugel 12 größer. Gemäß dem dargestellten Auslührungsbeispiel entspricht die Differenz der Halbmesser R und r etvn einem Viertel des Halbmessers r.

Wegen der voneinander abweichenden Krümmungen der Nuten und der Kugeln hat jede bei Überiragung eines Drehmomentes tragende Kugel 12 nur eine punktförrj.ige Berührung mit der betreffenden Nut, wodurch sich eine relativ große Beweglichkeit des Gelenkes ergibt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiels sind die Nuten in voller Tiefe über die gesamte Breite der Flansche 10 und 11 geführt. Infolgedessen lassen sich nach dem Zusammenbau der beiden Wellenstümpfe 3 und 4 die Kugeln in die Nut einlegen. Um ein Heraufallen der Kugeln zu verhindern, sind auf die Stirnseilen 23 bzw. 24 des Zapfens 9 bzw. der Buchse 8 Deckel 26 bzw. 27 befestigt. Die Befestigung erfolgt gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils durch auf einem Lochkreis sitzende Schrauben, von denen jeweils eine bei 28 bzw. 29 angedeutet ist. De: Deckel 26, welcher auf der Stirnseite 24 der Buchse 8 lestgeschraubt wird, ist ringförmig, um das Einführen des Wellenstumpfes 9 in die Buchse zu ermöglichen; der Deckel 27 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls ringförmig, kann jedoch auch als volle Scheibe ausgebildet werden.

Da die Nuten kongruent sind, kann der Deckel 27 die auf der Außenfläche des Flansches 11 befindlichen Nuten 17 vollständig verschließen und läßt sich dennoch durch den Ring, der den Deckel 26 bildet, hindurchbewegen. Andererseits kann der Ring, den der Deckel 26 bildet, die Nuten 16 auf der Innenseite der Buchse 8 bzw. des dort angebrachten Flansches vollständig verschließen.

Nicht dargestellt ist die Möglichkeit, das Gelenk 7 in das Innere des verzahnten Teiles des Zentralrades 1 zu verlegen, indem die Buchse 8 als Nabe des inneren Zentralrades ausgebildet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Planetengetriebe mit Lastausgleich, bei dem das innere Zahnrad über eine Kugelgelenkkupplung mit seiner Welle verbunden ist, wobei vorzugsweise die Buchse an dem Wellenstumpf und der Zapfen an dem inneren Zentralrad ausgebildet sind und die Buchse sowie der Zapfen halbzylindrische Nuten zur Aufnahme der Kugeln besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Nuten (16, 17) der Eingelenkupplung gegenüber dem Kugelhalbmesser (r) soviel größer ist, daß das innere Zentralrad (2) im erforderlichen Maße radial verschiebbar ist.