DE2648154C3

DE2648154C3 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE2648154C3
Application number: DE2648154A
Authority: DE
Inventors: Hans-Erik Dipl.-Ing. Finspaang Hansson
Original assignee: Stal Laval Turbin AB
Current assignee: ABB Stal AB
Priority date: 1975-11-10
Filing date: 1976-10-25
Publication date: 1981-10-22
Also published as: US4104932A; JPS607132B2; SE7512553L; JPS5259262A; GB1557974A; DE2648154A1; DE2648154B2; SE395048B

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Planetengetriebe ist aus der DE-OS 25 17 225 bekannt. Bei diesen Getrieben kann entweder der Planetenräderträger drehbar und das Hohlrad ortsfest sein oder der Planetenräderträger kann ortsfest und das Hohlrad drehbar sein.

Eine gewisse Verformung des Planetenräderträgers, insbesondere der die Planetenräder tragenden Buchsen, ist bei solchen Getrieben nicht vermeidbar. Diese Verformung führt zu einem gewissen Klemmen zwischen den Planetenrädern einerseits und den Buchsen, dem Sonnenrad und dem umgebenden Hohlrad andererseits. Hierbei muß berücksichtigt werden, daß die einzelnen Teile des Planetenräderträgers nicht beliebig groß gemacht werden können, da für den Planetenräderträger nur ein begrenzter Raum zwischen den verschiedenen Zahnrädern des Getriebes zur Verfügung steht Das genannte verformungsbedingte Klemmen der Zahnräder wird vor allem durch ein Abbiegen (Querstellen, Auslenken) der am Planetenräderträger einseitig befestigten Buchse durch die Andruckkraft vom Planetenrad her verursacht
Um diese Querstellung der Lagerfläche der Buchse zu

ίο vermeiden, ist bei dem Planetengetriebe nach der DE-OS 2517 225 die eigentliche, die Lagerfläche bildende Buchse über ihr dem Planetenräderträger abgewandtes Ende befestigt Zu diesem Zweck ist am abgewandten Ende ein zum Zentrum der Buchse hin sich erstreckendes Kreisringteil vorhanden, an das sich ein in Richtung zum Planetenräderträger erstreckender Säulenabschnitt anschließt, der konzentrisch zur eigentlichen Lagerbuchse liegt. Ober diesen Säulenabschnitt ist die Buchse mit einem weiteren am Planetenräderträer angeformten Säult:nabschn^:tt verbunden. Die eigentliche Buchse ist also über ihr vom Planetenräderträger abgewandtes Ende eingespannt und wird bei Belastung gegenüber diesem Ende in Lastrichtung abgebogen. Diese letztgenannte Abbiegung kompensiert die Querstellung, welche die zentrale Achse der Gesamtanordnung aus Buchse, Kreisringteil und Säulenabschnitt bei Belastung erfährt. Darüber hinaus ist der genannte Kreisringabschnitt sowie der Teil des Planetenräderträgers, an den die Gesamtanordnung befestigt ist, relativ dünn ausgebildet, damit diese Teile wie leicht verformbare Membrane wirken.

Diese bekannte Konstruktion hat einmal den Nachteil, daß sie in radialer Richtung wegen der konzentrischen Anordnung von Buchse und Säule und dem dazwischen erforderlichen freien Ringraum relativ groß wird. Dies behindert einen kompakten Bau solcher Planetengetriebe. Außerdem ist diese Konstruktion wenig geeignet bei großen Planetengetrieben, bei denen das Verhältnis der axialen Länge der Planetenräder zu ihrem Durchmesser sehr groß ist. Solche Planetengetriebe werden durch die bekannte Konstruktion sehr weich.

Aus der DE-PS 6 82 354 ist ein Planetengetriebe bekannt, bei dem die Buchse, auf der die Planetenräder gelagert sind, an ihren beiden axialen Enden befestigt ist. Die Buchse ist in radialer Richtung zweiteilig aufgebaut, so daß sie ähnlich der oben genannten Konstruktion je zwei U-förmige Schenkel aufweist. Außerdem ist der Querschnitt der Buchse in axialer Richtung variabel. Die Lagerung der Planetenräder erfolgt jedoch über zwei Kugellager, von denen jedes an einem axialen Ende der Buchse sitzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe der eingangs genannten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß die radialen Abmessungen der Buchsen für die Planetenräder relativ klein gehalten werden können, ohne daß das Planetengetriebe auch bei großen Baueinheiten zu nachgiebig wird und seine Unempfindlichkeit gegen verformungsbedingtes Klemmen der Planetenräder verliert.

Anhand des in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles soll das Planetengetriebe nach der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Planetengetriebe gemäß der Erfindung,

F i g. 2 die geometrische Ausführung der Lagerbuchsen für die Planetenräder gemäß der Erfindung.

F i g. 1 zeigt ein Planetengetriebe mit Sonnenradwelle 10. Sonnenrad 11, Planetenrad 12, Hohlrad 13 sowie

einem Planetenräderträger 14. Jedes Planetenrad 12 ist auf einer Lagerbuchse 15 gelagert, die ihrerseits über einen zentral in der Lagerbuchse angeordneten Bolzen 16 am Planetenräderträger 14 befestigt ist Wegen seiner zentralen Anordnung überträgt der Rolzen 16 keine tangentiale Kraft, sondern wird nur von der axialen Befestigungskraft beansprucht Die tangential auf die Lagerbuchse 15 wirkende Kraft wird von Führungen 17 im Planetenräderträger 14 aufgenommen.

Dadurch, daß die Lagerfläche 18 der Lagerbuchse 15 an der dem Planetenräderträger benachbarten S^ite einen nicht ganz kreisförmigen Querschnitt hat, siehe Schnitt A in F i g. 2, der mit zunehmendem Abstand von dem Planetenräderträger sukzessiv in einen kreisförmigen Querschnitt übergeht, siehe Schnitt B in Fig.2, erhält man einen Ausgleich für die Verformungen, die bei einer exakt kreisförmigen und geraden Lagerbuchse, die an einem einseitigen Planetenräderträger befestigt ist, auftreten würden, und die zu einer nicht akzeptierbaren Schrägstellung des Planetenrades und einer aufgrund der Verformung schlechten Ausnutzung des Lagers zwischen der Lagerbuchse und dem Planetenrad führen würde.

Wenn die Lagerbuchse entlang ihrer gesamten Lagerfläche gerade und zylindrisch ist, wie es in F i g. 2 gestrichelt im Schnitt A gezeigt ist, so tritt infolge der auf die Lagerbuchse wirkenden Kraft F eine Biegung der Lagerbuchse gemäß der Kurve a ein. Die Linie d zeigt die Achse der unbelasteten Lagerbuchse.

Hat die Lagerbuchse dagegen eine Formgebung gemäß der Erfindung, d. h. einer, linear verlaufenden Übergang vom Schnitt A zum Schnitt B, wie es die Kurve b zeigt, so erhält man einen Ausgleich für die durch die Kraft F verursachte Verformung. Die resultierende Verformungskurve aus den Kurven a und b hat einen Verlauf, der sich nahezu mit der Achse d deckt Eine Kurve gemäß c kann man beispielsweise durch Vorspannung des Arbeitsstückes erreichen, wodurch man eine bessere Lagerung erhält

In Fig.2 ist die Differenz 2AR zwischen den Durchmessern D₁ und D₂ der Lagerbuchse in den beiden verschiedenen Schnitten erheblich übertrieben dargestellt um das Prinzip besser zu veranschaulichen. Ein realistischer Wert von AR beträgt ca. Vi₀ mm, wenn Lh 200—500 mm ist.

Wie F i g. 1 zeigt, hat die Lagerbuchse eine innere Aussparung 19, deren Durchmesser in Richtung zum Planetenräderträger 14 hin abnimmt, da die Biegespannung und somit die Verformung in diesem Teil der Lagerbuchse größer wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Planetengetriebe mit fliegend an einem Planetenräderträger angeordneten Planetenrädern, die jeweils auf einer Lagerbuchse drehbar gelagert sind, die am Planetenräderträger befestigt sind, wobei bei Belastung des Planetengetriebes die Lagerfläche der Lagerbuchse auf der belasteten Seite der Lagerbuchse parallel zur Längsachse des Planetengetriebes verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (18) der mit ihrer dem Planetenräderträger (14) zugewandten Stirnseite am Planetenräderträger befestigten Lagerbuchse (15) auf der Seite, an der das PJanetenrad (12) bei Belastung an der Lagerbuchse anliegt, im unbelasteten Zustand der Lagerbuchse eine vom Einspannende zum freien Ende der Lagerbuchse gegenüber der Längsachse der Lagerbuchse divergierende Schrägste'lung aufweist, die so bemessen ist, daß sie die unter Last auftretende Schrägstellung der Längsachse der Lagerbuchse kompensiert.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Umfangsform (A) der Lagerfläche (18) an einem Ende der Lagerbuchse (15) in die Umfangsform (B) am anderen Ende der Lagerbuchse (15) nach einer linearen oder nahezu linearen Funktion (^erfolgt.

3. Planetengetriebe nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsform (A) der Lagerfläche an einem Ende der Lagerbuchse (15) und die Umfangsform (B) der Lagerfläche am anderen Ende der Lagerbuchse (15) sich mindestens in zwei Punkten decken.

4. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (15) mittels eines zentral in der Lagerbuchse angebrachten Bolzens am Planetenräderträger (14) befestigt ist.

5. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenräderträger (14) Führungen (17) enthält, die dem trägerseitigen Ende der Lagerbuchse (15) angepaßt sind und die auf die Lagerbuchse (15) wirkenden rotationstangentialen Kräfte aufnehmen.

6. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der Lagerbuchse (15) über eine bestimmte Strecke mit dem Abstand vom Planetenräderträger (14) abnimmt.