具有几个齿轮级的行星齿轮组

摘要

本发明涉及具有几个齿轮级(10、20、30)的行星齿轮组(1)，包括一环形齿圈(2)，通过该环形齿圈行星轮(22、32)与至少一个齿轮级(20、30)啮合；根据本发明，提供有至少一个带有外齿和内齿(14a、14b)的环形插入件(14)设置于环形齿圈(2)内，由此使外齿(14b)与环形齿圈(2)啮合且内齿(14a)与另一齿轮级(10)的行星轮(12)啮合。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的具有几个齿轮级的行星齿轮组。

背景技术

行星齿轮组的用途是众所周知的。在中心处有一通过驱动电机驱动的太阳轮，所述驱动 电机通过一电机法兰和/或传动法兰连接至行星齿轮组。太阳轮传递其运动至设置于一行星架 的轴销上形成一齿轮级的至少两个或三个旋转行星轮。由于具有几个齿轮级，最后的行星架 紧紧连接至安装于一输出法兰内的一输出轴上并从而在输出端提供动力输出。在外部，行星 轮在一齿轮箱中运行，内部与所谓的环形齿圈啮合。

从DE202006006116U1中可了解到该通用型行星齿轮组，其中几个齿轮级的几个行 星轮与一环形齿圈同时轴向地连续啮合。该环形齿圈在轴向上分段，以使每一环形齿圈段形 成用于齿轮级的环形齿圈。这些轴向连续相互定中的环形齿圈同轴地插入一壳体内。

在这样一种行星齿轮组中，各个齿轮级可制造为不同的模数类型，这样至少两环形齿圈 具有不同的内齿。

这样一种在轴向上带有环形齿圈段的行星齿轮组需要，首先，一在每一环形齿圈上的正 面定中装置，相互之间啮合用于轴向定位，和其次，用于壳体内每一各个的环形齿圈径向固 定的锁定装置。为确保环形齿圈之间的各个组件的无游动装配，必须符合精密公差的规定， 特别是关于环形齿圈的定中装置和锁定装置，这会使得制造各个组件更加昂贵。

从本领域的现有技术出发，本发明的目标是制造一种具有一简单的模组结构以用于实施 不同的齿轮级的行星齿轮组，部件借此相互连接，这样它们就能尽量连接在一起转动而不会 游动。

发明内容

该目标是通过一具有权利要求1中的特征的行星齿轮组达成的。

这样的一种具有几个齿轮级的行星齿轮组，包括一具有内齿的环形齿圈，通过该环形齿 圈行星轮与至少一个不同于自身的齿轮级接合，根据本发明在于至少一个具有外啮合部和内 啮合部的环形插入件设置于环形齿圈内，由此使外齿与环形齿圈啮合且内齿与另一齿轮级的 行星轮啮合。

根据本发明的该行星轮组，不同的齿轮级可以一简单的方式集成，这是因为只有以带有 内齿和外齿的一环形齿轮的形式设计的插入件才需要插入至分配给整个齿轮级的整体式环形 齿圈内。在这种情况下，与环形齿圈内啮合的插入件的外齿形成了这两个组件之间的界面， 并形成一共同转动的连接而不需要附加的定中或固定装置，由此，由于可同时设计该啮合的 连接，这样它基本上是不游动的。插入件，如环形齿圈，连同其内齿和该啮合的行星轮形成 一齿轮级，所述齿轮级不同于与共同环形齿圈啮合的行星轮的齿轮级。

此外，根据本发明，带有几个，例如具有两个不同齿轮级的三个齿轮级的一行星齿轮组 的结构相对于根据DE202006006116U1中所了解到的行星齿轮组需要较少的单个零件。

另外，不同齿轮级的设计中存在很大的可变性，这是由于几个这种插入件可安装在一共 同的环形齿圈内用于形成不同的齿轮，所述插入件也可具有不同的内齿。

最后，根据本发明的一行星齿轮组是有可能以一成本效益好的方式来制造的，这是由于 作为一附加部件只有插入件是必需的，而不需要更改分配有所有的齿轮级的环形齿圈的设计。

在本发明的一个实施例中，环形齿圈具有直齿作为其内齿，所述内齿与也成型为直齿的 插入件的外齿啮合。通过这种方式，简单地安装插入件至环形齿圈内是可能的。

在一有利的方式下，根据本发明的另一个实施例，插入件的内齿设计为螺旋齿。通过这 种方式，由于一由该插入件成型的带有螺旋啮合的行星轮的齿轮级，可实现力的高效传递。

在本发明的另一设计中，在轴向方向上环形齿圈设计有第一和第二内啮合部，至少一个 齿轮级与行星轮的第一内啮合部啮合，且插入件的外啮合部与第二内啮合部啮合，并另外形 成了从第一内啮合部至第二内啮合部的一交界，提供有一插入件与其正面接触的肩部。

由于这样的一肩部，确保了插入件的安装免于轴向和轴向的游动，且同时由于轴向上不 需要附加的固定，例如通过螺丝接合或铆接，从而简化了安装。为形成所述肩部，优选地， 环形齿圈的第一内啮合部的区域内啮合部的齿顶线直径小于环形齿圈的第二内啮合部的齿顶 线直径。

根据一进一步的改进，由于环形齿圈的一正面的突出的结构而形成的另一个优势是，第 二内啮合部在轴向方向上的长度大于插入件的轴向长度。

由于这样的一突出，优选地，可以用该突出形成一花键连接这样的一种方式设计一电机 法兰。通过这种方式，在环形齿圈和电机法兰之间可实现摩擦连接，这使得刚度增加，由此 扭矩的传递明显好于现有技术。也可实施为一铸造传动装置来代替一电机法兰。

根据一进一步的改进，当插入件与其它齿轮级形成一第一齿轮级时，实现了行星齿轮组 的一简单的结构，所述齿轮组的简单结构与一连接有一驱动器的传动小齿轮啮合。优选地， 与环形齿圈啮合的行星轮然后形成至少一个第二齿轮级。

可提供有其他齿轮级，例如一第三齿轮级，带有与分配给所有齿轮级的环形齿圈啮合的 行星轮。

附图说明

在以下内容中，将参考附图通过具体实施例详细解释本发明。附图中:

图1所示为作为本发明的一具体实施例的具有几个齿轮级的行星齿轮组的截面图；

图2所示为根据图1的分配至行星齿轮组的齿轮级的环形齿圈的截面图；和

图3所示为根据图1的行星齿轮组的插入件的透视图；

图4所示为安装插入件后环形齿圈的局部透视图；

图5所示为根据图4但未安装插入件的环形齿圈的局部透视图。

具体实施方式

根据图1，行星齿轮组1包括一具有三个齿轮级10、20和30的圆柱形壳体3。在第一内 啮合部2a和第二内啮合部2b(见图2)内为直齿内啮合的一环形齿圈2延伸跨过壳体3的整个 结构长度，也就是说跨过所有的三个齿轮级10、20和30。

在传动侧，壳体3通过一带有用于驱动电机(图中未示出)的驱动轴的轴承孔4a的电机法 兰4连接。该驱动轴端部位于一传动小齿轮内，所述传动小齿轮作为一太阳轮(图中未示出) 与第一齿轮级10的三个行星轮12啮合。

该第一齿轮级10包括一在输出端支持带有一太阳轮13的三个行星轮12和一环形插入件 14的行星架11，根据图3，所述环形插入件设计为一具有螺旋内齿14a和直外齿14b的环形 齿轮的形式。第一齿轮级10的三个行星轮12各自安装，以使其能够在一分配至行星架11的 销12a上旋转。

在传动侧，将插入件14插入环形齿圈2内，以使插入件14的外齿与环形齿圈2的第二 内啮合部2b的直内齿摩擦连接啮合。

在轴向上，根据图2的环形齿圈2的内齿分为两部分，第一内啮合部2a具有直内齿，且 第二内啮合部2b也具有直齿，如上文所述，由此第二内啮合部2b支承插入件14，这会接触 形成于两内啮合部2a和2b交界处的一肩部2c。

根据图5，存在该肩部2c是由于第二内啮合部2b齿顶线直径Dk大于第一内啮合部2a齿 顶线直径dk，但是两内啮合部2a和2b的齿根线直径是相同的，即与第一内啮合部2a的齿高 相比只减小了第二内啮合部2b的齿高。

根据图4，环形齿圈2的第二内啮合部2b的轴向长度大于插入件14的轴向长度，这样 在环形齿圈2的传动侧正面上，与插入环形齿圈2内的插入件14的正面相比存在一突出2d。

该突出2d用于与电机法兰4形成一花键。为此，在从电机转向过来的正面4b上，电机 法兰4设计有一圆筒形的连接法兰4c，其侧面具有一适于突出2d的内啮合部2b的外啮合部。 这意味着该电机法兰4可通过环形齿圈2内的其连接法兰4c插入用于形成一花键，这样电机 法兰4的正面4b就接触到壳体3和环形齿圈2的正面，从而使其表面紧密配合。

插入件14的外齿14b适配于环形齿圈2的第二内啮合部2b的内齿，也就是说适配于其 带有扁平齿顶的缩短的啮合部。这样就会在插入件14和环形齿圈2之间产生一不会游动的摩 擦连接而不需要任何附加的定中装置或连接装置。插入件14的输出端正面凹进形成一环形肩 14c。

环形齿圈2的第一啮合部2a用于支承第二和第三齿轮级20和30。

第二齿轮级20包括一设置于螺栓22a上带有三个行星轮22的行星架21，第二齿轮级20 与环形齿圈2的第一内啮合部2a的内齿和一输出端太阳轮23啮合，然后上述齿轮组再与第 三齿轮级30的四个行星轮32啮合。

在该第三齿轮级30中，与第一内啮合部2a的内齿啮合的四个行星轮32安装于螺栓32a 上，所述安装于螺栓32a上的行星轮32设置于一行星架31上。此外，在输出端，该行星架 31具有一行星齿轮组1的输出轴33。一输出法兰(图中未示出)关闭行星齿轮组1的壳体3的 输出端。

参考数字列表

1   行星齿轮组

2   行星齿轮组1的环形齿圈

2a  环形齿圈2的第一内啮合部

2b  环形齿圈2的第二内啮合部

2c  从第一内啮合部2a至第二内啮合部2b的交界处的肩部

2d  环形齿圈2的突出

3   行星齿轮组1的壳体

4   行星齿轮组1的电机法兰

4a  电机法兰4的轴承孔

4b  电机法兰4的输出端表面

4c  表面4b的连接法兰

10  行星齿轮组1的第一齿轮级

11  第一齿轮级10的行星架

12  行星架11的行星轮

12a 行星轮12的螺栓

13  行星架11的太阳轮

14  插入件，第一齿轮级10的冠轮

14a 插入件14的内齿

14b 插入件14的外齿

14c 插入件14正面肩部

20  行星齿轮组1的第二齿轮级

21  第二齿轮级20的行星架

22  行星架21的行星轮

22a 行星轮22的螺栓

23  行星架21的太阳轮

30  行星齿轮组1的第三齿轮级

31  第三齿轮级30的行星架

32  行星架31的行星轮

32a 行星轮32的螺栓

33  行星架31的输出轴