DE1132773B

DE1132773B - Tapered roller friction gear

Info

Publication number: DE1132773B
Application number: DEK31374A
Authority: DE
Inventors: Jean Ernst Kopp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-07-07
Filing date: 1957-03-12
Publication date: 1962-07-05
Also published as: CH345514A; GB824803A; DK96445C; AT201960B

Description

Kegelrollen-Reibungsgetriebe Die Erfindung betrifft ein stufenlos regelbares Kegelrollen-Reibungsgetriebe, dessen schrägachsige Kegelrollen mit zwei Kegelflächen zwischen einem äußeren und einem inneren Laufring im Eingriff stehen und in einem axial verschiebbaren Kegelrollenträger frei verschiebbar gelagert sind.Tapered roller friction gear The invention relates to a continuously variable adjustable tapered roller friction gear, its oblique-axis tapered rollers with two Conical surfaces are engaged between an outer and an inner race and are freely displaceable in an axially displaceable tapered roller carrier.

Das Getriebe der vorstehend angegebenen Bauart ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jede Kegelrolle zwei zur Hauptachse des Getriebes geneigte und parallele Eingriffsmantellinien hat und durch zwischen den Laufringen und den nach außen gehenden Getriebewellen angeordnete axial wirkende Anpreßvorrichtungen unterKraftschluß gehalten wird.The transmission of the type indicated above is according to the invention characterized in that each tapered roller has two inclined to the main axis of the transmission and has parallel lines of engagement surface and through between the races and the axially acting pressure devices arranged outwardly extending transmission shafts is held under force.

Bei bekannten Reibungsgetrieben, deren kegelige Reibungsrollen schräg zur Hauptachse des Getriebes stehen, liegen die Eingriffsmantellinien gegenüber dem äußeren Laufring parallel zur Hauptachse des Getriebes. Durch den notwendigen hohen Anpreßdruck der Laufflächen bzw. Laufringe an die Kegelrollen ergeben sich in der Lagerung der Kegelrollen sehr große Lagerdrücke, durch welche die Reibungsverluste erhöht und der Wirkungsgrad des Getriebes herabgesetzt werden. Außerdem ist eine sehr hohe, die Fertigung verteuernde Herstellungsgenauigkeit erforderlich, damit die Laufringe an allen Eingriffsstellen ohne Schlupf sind und mit ausreichendem Andruck gegen die Kegelrollen anliegen. Weiterhin ist es bei den bekannten Kegelrollengetrieben von Nachteil, daß d:e an den Rollen angreifenden inneren und äußeren Laufringe verhältnismäßig große Kippmomente auf die Kegelrollen erzeugen, wodurch Vibrationen bei der Kraftübertragung entstehen können. Es wurde auch vorgeschlagen, bei einem Reibungsgetriebe mit ungelagerten umlaufenden Kegelrollen die Eingriffsmantellinie der Kegelrolle mit dem äußeren Laufring um einen kleinen Winkel geneigt auszubilden. Die übrigen Eingriffsmantellinien laufen jedoch hierbei nicht parallel.In known friction gears, their conical friction rollers at an angle are to the main axis of the gearbox, the surface lines of engagement are opposite the outer race parallel to the main axis of the gearbox. Through the necessary high contact pressure of the running surfaces or race rings on the tapered rollers result Very high bearing pressures in the bearing of the tapered rollers, through which the friction losses increased and the efficiency of the transmission reduced. Also is a very high manufacturing accuracy, which makes manufacturing more expensive, is required so the races are without slippage at all points of engagement and with sufficient Apply pressure against the tapered rollers. It is also the case with the known tapered roller drives disadvantageous that d: e acting on the rollers inner and outer races relatively Generate large tilting moments on the tapered rollers, causing vibrations in the power transmission can arise. It has also been suggested that a friction transmission with unsupported revolving tapered rollers the surface line of engagement of the tapered roller with the outer one Form the raceway inclined at a small angle. The rest of the encircling lines however, do not run in parallel here.

Mit dem Getriebe gemäß der Erfindung wird erreicht, daß sich die Lagerdrücke der Kegelrollen auf ihre Achsen, hervorgerufen durch die Anpreßdrücke, ganz oder teilweise aufheben. Die Lager und die Lagerachsen können kleiner und einfacher gebaut werden, und durch die Verkleinerung der Lagerachsen wird ein größerer Regulierbereich möglich. Durch die zur Hauptachse des Getriebes gegeneinandergeneigten Eingriffsmantellinien ergibt sich eine Keilwirkung, so daß der Axialdruck auf die treibende und getriebene Welle nur ein Bruchteil des Anpreßdruckes zwischen den Laufringen und den Kegelrollen beträgt, wodurch der Wirkungsgrad erhöht wird und die Kosten für die Lagerung der Wellen geringer sind. Es ist zweckmäßig, das Getriebe derart auszubilden, daß die beiden Laufringe an jeder Kegelrolle annähernd in derselben, senkrecht zu den Eingriffsmantellinien der Kegelrolle verlaufenden Ebene anliegen. In Weiterbildung der Erfindung ist jedem der beiden Laufringe je eine drehmomentabhängige Anpreßvorrichtung zugeordnet.With the transmission according to the invention it is achieved that the bearing pressures of the tapered rollers on their axes, caused by the contact pressure, completely or partially cancel. The bearings and the bearing axles can be built smaller and simpler and by reducing the size of the bearing axes, there is a larger regulation range possible. Due to the meshing surface lines which are inclined towards one another to the main axis of the gear unit there is a wedge effect, so that the axial pressure on the driving and driven Shaft only a fraction of the contact pressure between the raceways and the tapered rollers is, whereby the efficiency is increased and the cost of storage of the Waves are less. It is useful to design the transmission so that the two races on each tapered roller approximately in the same, perpendicular to the surface lines of engagement of the tapered roller are in contact with the plane. In a further development of the invention is everyone Each of the two races is assigned a torque-dependent pressure device.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform des Getriebes sind zwei oder mehr Reihen Kegelrollen auf einem gemeinsamen Kegelrollenträger, auf den eine einzige Verstelleinrichtung einwirkt, parallel zueinander angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß man hohe Umfangsgeschwindigkeiten vermeiden und trotzdem die doppelte oder dreifache Leisfüng auf kleinem Raum unterbringen känn.In a modified embodiment of the transmission are two or more rows of tapered rollers on a common tapered roller carrier on which a single one Adjusting device acts, arranged parallel to one another. This design has the advantage that you avoid high peripheral speeds and still the Can accommodate double or triple performance in a small space.

Es ist auch möglich, die Kegelrollen und Laufringe in mehreren Reihen hintereinander anzuordnen, wobei der innere Laufring der ersten Reihe durch die Antriebswelle angetrieben wird, der äußere Laufring der ersten Reihe den inneren Laufring der zweiten Reihe antreibt usw. Diese Hintereinanderschaltung ergibt große Übersetzungsverhältnisse.It is also possible to have the tapered rollers and races in several rows to be arranged one behind the other, with the inner race of the first row through the Drive shaft is driven, the outer race of the first row the inner one Second row running ring drives, etc. This cascading makes great Gear ratios.

Man kann aber das Getriebe auch so ausbilden, daß die beiden Kegelflächen jeder Kegelrolle verschieden spitze Winkel haben; dabei wird ein Laufring so angeordnet, daß er gegen Federkraft bei der Verstellung des Kegelrollenträgers axial verschiebbar ist. Diese Ausführungsform ergibt konstante Leistung bei verschiedenen Ausgangsdrehzahlen. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführung mit doppelkegelförmigen Kegelrollen mit schräggestellter Achse, Fig. 1 a einen Teilschnitt zu Fig. 1, Fig. 2 die gleiche Ausführung wie Fig. 1, wobei die Reibrollen sich in der Stellung des L7bersetzungsverhältnisses ins Schnelle- befinden, Fig. 3 eine Ausführung, bei welcher der Außenring feststeht, so daß die Kegelrollen planetenförmig mit ihrem Träger umlaufen, Fig. 4 eine Ausführung, bei welcher gleichzeitig zwei Reihen Kegelrollen nach Fig. 3 parallel angeordnet sind, Fig. 5 eine Variante, bei welcher zwei Reihen Kegelrollen hintereinander angeordnet sind, wobei die- eine Reihe im Prinzip gemäß Fig. 1 und die zweite Reihe im Prinzip gemäß Fig. 3 ausgebildet ist und Fig. 6 eine Ausführung mit Kegelrollen, die am Umfang gelagert sind.But you can also train the gear so that the two conical surfaces of each tapered roller have different acute angles; a race is arranged so that it is axially displaceable against spring force when the tapered roller carrier is adjusted. This embodiment gives constant performance at different output speeds. In the drawings, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely FIG. 1 shows a cross section through an embodiment with double-conical tapered rollers with an inclined axis, FIG. 1a shows a partial section to FIG. 1, FIG. 2 shows the same embodiment as FIG the friction rollers are in the position of the transmission ratio in high speed, Fig. 3 shows an embodiment in which the outer ring is fixed so that the tapered rollers revolve with their carrier in the form of a planet, Fig. 4 shows an embodiment in which two rows of tapered rollers according to Fig. 3 are arranged in parallel; Tapered rollers that are mounted on the circumference.

Im Beispiel nach Fig. 1 ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet mit einem damit verschraubten Deckel 2. Im Gehäuse 1 ist die treibende Welle 3 mittels eines Kugellagers 18 drehbar gelagert, und im Deckel 2 ist die getriebene Welle 4 mittels Kugellagers 19 gelagert. Auf einem Kegekollenträger 6 sind ein Anzahl, z. B. vier Doppelkegelflächen aufweisende Kegelrollen 7 planetenförmig angeordnet und um ihre Achse drehbar gelagert; wobei deren Achsen 8 schräg zur Achse der Getriebewellen 3, 4 angeordnet sind. Diese Achsen 8 können entweder aus einem Stück mit den Kegelrollen 7 bestehen oder in die letzteren eingesetzt sein. Die Achsen 8 und die Kegelrollen 7 lassen sich in Richtung ihrer Längsachse verschieben.In the example of FIG. 1, 1 denotes a housing with a thus screwed cover 2. In the housing 1, the driving shaft 3 is by means of a Ball bearing 18 rotatably mounted, and in the cover 2, the driven shaft 4 is means Ball bearing 19 supported. On a Kegekollträger 6 are a number, for. B. four Double conical surfaces having tapered rollers 7 arranged in a planetary manner and around their Axis rotatably mounted; their axes 8 at an angle to the axis of the transmission shafts 3, 4 are arranged. These axes 8 can either be made in one piece with the tapered rollers 7 exist or be inserted into the latter. The axes 8 and the tapered rollers 7 can be moved in the direction of their longitudinal axis.

Die Kegelrollen 7 sind in Reibungskontakt auf der einen Seite mit einer Lauffläche eines äußeren Laufringes 10 und auf der gegenüberliegenden Seite mit der Lauffläche eines Innenlaufringes 9. Der äußere Laufring 10 wie auch der innere Laufring 9 sind auf den Wellen 4 bzw. 3 drehbar gelagert, jedoch nicht fest damit verbunden. Der Ring 12, der mit der Welle 4 starr verbunden ist, bildet mit dem inneren Laufring 10 eine Kupplung, indem diese Teile einander zugekehrte Ringstirnflächen besitzen, in denen entgegengesetzt geneigte Schrägflächen gebildet sind. Mit den Schrägflächen wirken Kugeln 11 zusammen, welche durch einen Kugelkäfig distanziert sind. Diese Kupplung zwischen dem Laufring 10 und der Welle 4 wirkt als Vorrichtung zur automatischen Regulierung des Anpreßdruckes des Laufringes 10 auf die Kegelrollen 7, indem bei Belastung die Kugeln 11 auf den.-Schrägflächen auflaufen und den Laufring 10 gegen die Kegelrölle 7 pressen. Die die Lauffläche des Laufringes 10 berührende Kegehnantelfläche der Kegel- ; rollen 7 ist nach innen geneigt, damit. durch das axiale Verschieben der Laufrolle 10 ein größerer Anpreßdruck an der Kontaktfläche erzielt wird. Die die Lauffläche des äußeren Laufringes 9 berührende Kegelmantelfläche der Kegelrollen 7 ist ebenfalls in der gleichen Größe geneigt, so daß diese beiden Mantellinien parallel sind. Die die Laufflächen berührenden Kegelmantelflächen sind hierbei zur Drehachse der Laufflächen so geneigt, und die beiden Laufflächen sind in Richtung ihrer Achse derart versetzt bzw. haben einen solchen axialen Abstand, daß das rechtsdrehende, auf die Kegelrollen 7 in der Bildebene der Fig. 1 a ausgeübte Moment, das durch die Axialkomponente P des Anpreßdruckes und den Abstand b erzeugt wird, wenigstens annähernd gleich ist dem linksdrehenden Moment, das durch die Radialkomponente Q des Anpreßdruckes und den Abstand a hervorgerufen wird. Die beiden Momente sind daher teilweise oder ganz ausgeglichen, so daß die Lagerdrücke aus den Anpreßkräften der Kegelrollen klein oder Null werden.The tapered rollers 7 are in frictional contact on one side with a running surface of an outer race 10 and on the opposite side with the running surface of an inner race 9. The outer race 10 as well as the inner race 9 are rotatably mounted on the shafts 4 and 3, respectively. but not firmly attached to it. The ring 12, which is rigidly connected to the shaft 4, forms a coupling with the inner race 10 in that these parts have annular end faces facing one another in which oppositely inclined oblique surfaces are formed. Balls 11, which are spaced apart by a ball cage, interact with the inclined surfaces. This coupling between the race 10 and the shaft 4 acts as a device for the automatic regulation of the contact pressure of the race 10 on the tapered rollers 7, in that the balls 11 run up against the inclined surfaces under load and press the race 10 against the tapered roller 7. The conical surface of the cone; roll 7 is inclined inwards so that. by axially displacing the roller 10, a greater contact pressure is achieved on the contact surface. The conical surface of the tapered rollers 7 which touches the running surface of the outer race 9 is also inclined to the same extent, so that these two surface lines are parallel. The conical surfaces in contact with the treads are inclined to the axis of rotation of the treads, and the two treads are offset in the direction of their axis or have such an axial distance that the clockwise, exerted on the tapered rollers 7 in the plane of FIG. 1 a The moment that is generated by the axial component P of the contact pressure and the distance b is at least approximately equal to the left-handed torque that is caused by the radial component Q of the contact pressure and the distance a . The two moments are therefore partially or completely balanced, so that the bearing pressures from the contact pressure of the tapered rollers are small or zero.

Dadurch, daß der Laufring 10, wie ersichtlich, mit Spiel auf der Welle 4 angeordnet ist, ist er bzw. seine Lauffläche in radialer Richtung einstellbar.Because the race 10, as can be seen, with play on the shaft 4 is arranged, it or its running surface is adjustable in the radial direction.

Zwischen dem äußeren Laufring 9 und dem mit der Welle 3 starr verbundenen Ring 13 sind in gleicher Weise mit Schrägflächen zusammenwirkende Kugeln 11 vorhanden, um eine Vorrichtung zur automatischen Regulierung des Anpreßdruckes zu erhalten. Durch die Anordnung einer solchen Vorrichtung auf der Eingangs- wie auch auf der Ausgangswelle wird die automatische Regelung des Anpreßdruckes auf dem ganzen Regulierbereich sichergestellt.Between the outer race 9 and the one rigidly connected to the shaft 3 Ring 13 are balls 11 cooperating with inclined surfaces in the same way, in order to obtain a device for the automatic regulation of the contact pressure. By arranging such a device on the entrance as well as on the The output shaft is the automatic control of the contact pressure over the entire regulating range ensured.

Der Kegelrollenträger 6, der im Deckel 2 und auf der Welle 3 nicht drehbar, jedoch axial verschiebbar gelagert ist, weist eine Verzahnung 15 auf, die als Zahnstange ausgebildet ist, in welche ein Zahnrad 16 eingreift. Durch Drehen des Zahnrades 16 kann der Kegelrollenträger 6 in axialer Richtung verschoben werden.The tapered roller carrier 6, which is not in the cover 2 and on the shaft 3 rotatably, but axially displaceably mounted, has a toothing 15 which is designed as a rack, in which a gear 16 engages. Go berserk of the gear 16, the tapered roller carrier 6 can be moved in the axial direction.

In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung berührt die äußere Laufrolle 10 die Kegelrollen 7 auf einem großen Durchmesser, die innere Laufrolle 9 die Kegelrollen 7 jedoch auf einem kleinen Durchmesser; beim Antrieb der Welle 4 entsteht dadurch eine übersetzung ins Langsame auf die Welle 3.In the position shown in Figure 1, the outer roller 10 touches the tapered rollers 7 on a large diameter, the inner roller 9, however, the tapered rollers 7 on a small diameter; When the shaft 4 is driven, this results in a slow gear ratio to the shaft 3.

In Fig. 2 ist der Kegelrollenträger 6 in axialer Richtung so weit vorgeschoben gezeigt, daß der innere Laufring 10 die Kegelrollen 7 auf einem kleinen Durchmesser berührt, der äußere Laufring 9 hingegen auf einem großen; dadurch entsteht eine Elbersetzung von der Welle 4 auf die Welle 3 ins Schnelle. Durch das Verschieben des Kegelrollenträgers 6 in axialer Richtung können stufenlos beliebige Erbersetzungen eingestellt werden.In Fig. 2, the tapered roller carrier 6 is so far in the axial direction shown advanced that the inner race 10, the tapered rollers 7 on a small Diameter touches, the outer race 9, however, on a large; This creates a translation from shaft 4 to shaft 3 at high speed. By moving of the tapered roller carrier 6 in the axial direction can steplessly any replacement can be set.

Die Feder 17 übt einen Axialdruck auf den Ring 12 und den Laufring 10 aus, damit beim Anfahren, bevor die Anpreßvorrichtung wirksam wird, schon ein Reibungsdruck zwischen dem Laufring 10, dem Laufring 9 und den Kegelrollen 7 vorhanden ist.The spring 17 exerts an axial pressure on the ring 12 and the raceway 10 so that when starting, before the pressing device becomes effective, there is already a frictional pressure between the raceway 10, the raceway 9 and the tapered rollers 7.

In Fig. 3 ist in dem mit dem Gehäuse 20 verschraubten Deckel 21 mittels der Kugellager 19 die Welle 4 gelagert, auf der in gleicher Weise wie in Fig. 1 der Laufring 10, die Kugeln 11 und der Ring 12 der Anpreßvorrichtung angeordnet sind. Die Kegelrollen 7 sind in einem Kegelrollenträger 22 gelagert, der an einem Ende auf einer Lagerbüchse 23 des Deckels 21 und am andern Ende mittels eines Kugellagers 24 in einer Büchse 25 drehbar gelagert ist: Letztere ist mit dem Gehäuse 20 verkeilt, jedoch axial verschiebbar und weist eine Zahnstangenverzahnung 26 auf, in die das Zahnrad 27 eingreift, welches wieder von außen durch ein Handrad gedreht werden kann. Das Kugellager 24 überträgt die Verschiebungsbewegung der Büchse 25 auf den drehenden Kegelrollenträger 22. Der Ring 28, welcher in Reibungskontakt mit den Kegelrollen 7 steht, ist hier verschiebbar im Gehäuse 20 angeordnet. Er bildet zusammen mit einem im Gehäuse 20 fest angebrachten Ring 29 und Kugeln 30, die mit Schrägflächen auf den Stirnseiten der Ringe 28 und 29 zusammenwirken, eine Anpreßvorrichtung. Die Kugeln 30 laufen bei Belastung auf den Schrägflächen auf und pressen den Ring 28 fest gegen die Reibrollen 7. Der Kegelrollenträger 22 ist mit der Welle 31 durch eine Keilverbindung formschlüssig verbunden. Beim Drehen der Welle 4 werden durch Reibungsschluß die Kegelrollen 7 in Drehung versetzt, wobei sich letztere auf der Lauffläche des Laufringes 28 planetenförmig abwälzen. Der Kegelrollenträger 22 wird dadurch in Drehbewegung versetzt und treibt die Welle 31. Wie in Fig. 1. wird durch Verschieben des Kegelrollenträgers 22 in axialer Richtung eine Änderung im übersetzungsverhältnis hervorgerufen, indem die Berührungsradien zwischen den Kegelrollen 7 und den Laufflächen des Laufringes 28 einerseits und des Laufringes 10 andererseits sich ändern.In Fig. 3, the shaft 4 is mounted in the screwed to the housing 20 cover 21 by means of ball bearings 19, on which the race 10, the balls 11 and the ring 12 of the pressing device are arranged in the same way as in Fig. 1. The tapered rollers 7 are mounted in a tapered roller carrier 22, which is rotatably mounted at one end on a bearing bush 23 of the cover 21 and at the other end by means of a ball bearing 24 in a bush 25: the latter is wedged with the housing 20, but axially displaceable and has a rack toothing 26, in which the gear 27 engages, which can again be rotated from the outside by a handwheel. The ball bearing 24 transmits the displacement movement of the sleeve 25 to the rotating tapered roller carrier 22. The ring 28, which is in frictional contact with the tapered rollers 7, is arranged in the housing 20 so as to be displaceable. Together with a ring 29 fixedly attached in the housing 20 and balls 30 which interact with inclined surfaces on the end faces of the rings 28 and 29, it forms a pressing device. The balls 30 run against the inclined surfaces under load and press the ring 28 firmly against the friction rollers 7. The tapered roller carrier 22 is positively connected to the shaft 31 by a spline connection. When the shaft 4 rotates, the tapered rollers 7 are set in rotation by frictional engagement, the latter rolling on the running surface of the race 28 in a planetary manner. The tapered roller carrier 22 is thereby set in rotary motion and drives the shaft 31. As in Fig. 1, a change in the transmission ratio is caused by moving the tapered roller carrier 22 in the axial direction of the race 10 on the other hand change.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 sind zwei Reihen Kegelrollen 7 an einem Kegelrollenträger 32 angeordnet, der gleich wie in Fig. 3 drehbar gelagert und durch eine Verstellvorrichtung 26, 27 axial verschiebbar ist. Die auf diese Weise planetenförmig angeordneten Kegelrollen 7 wälzen sich wie gemäß Fig. 3 an zwei im Gehäuse 33 angeordneten Laufringen 28 ab, denen je eine Anpreßvorrichtung 29, 30 zugeordnet ist. Mit jeder Kegelrollenreihe wirkt ferner ein innerer Laufring 10 zusammen. Beide inneren Laufringe 10 und ihre Anpreßvorrichtungen 11, 12 sind auf einer Welle 34 angeordnet. Zufolge der parallelen Anordnung der zwei Reihen Kegelrollen kann die übertragene Leistung vergrößert werden. An Stelle von zwei Reihen Kegelrollen kann eine beliebige Anzahl Reihen angeordnet werden.In the embodiment according to FIG. 4, there are two rows of tapered rollers 7 on one Tapered roller carrier 32 arranged, the same as in Fig. 3 rotatably mounted and through an adjusting device 26, 27 is axially displaceable. Which are planet-shaped in this way arranged tapered rollers 7 roll as shown in FIG. 3 on two arranged in the housing 33 Races 28 from each of which a pressing device 29, 30 is assigned. With everyone An inner race 10 also interacts with the row of tapered rollers. Both inner races 10 and their pressing devices 11, 12 are arranged on a shaft 34. As a result the parallel arrangement of the two rows of tapered rollers can reduce the power transmitted be enlarged. Any number can be used in place of two rows of tapered rollers Rows are arranged.

Die Ausführung nach Fig. 5 weist ebenfalls zwei Reihen Kegelrollen 7 auf. Die rechte Reihe ist im Prinzip gleich wie nach Fig. 1 ausgebildet, die linke Reihe wie nach Fig. 3, wobei, wenn die Welle 35 die Eingangswelle ist, der getriebene Laufring 36 der ersten Reihe mit dem treibenden Laufring 37 der zweiten Reihe über eine Anpreßvorrichtung 38 drehbar verbunden ist. Der Laufring 37 ist durch ein Kugellager 39 in einer Zwischenwand 40 des Gehäuses 41 gelagert. Die übrige Ausführung dieser beiden Reihen ist identisch mit den Ausführungen nach Fig. 1 und 3. Die Welle 42 ist die Abtriebswelle. Für jede Stufe ist eine separate Verstelleinrichtung 15, 16 bzw. 26, 27 angeordnet. Diese Ausführung dient zum Vergrößern des Verstellbereiches und gleichzeitig zum Vergrößern des Ausgangsdrehmomentes. Die erste Stufe nach Fig. 1 ergibt ein hohes übersetzungsverhältnis, während durch die zweite Stufe nach Fig. 3 große Drehmomente erzielt werden können. Durch diese Kombination der beiden Reihen können somit große 1Tbersetzungsverhältnisse und gleichzeitig hohe Drehmomente erzielt werden, wenn auf der treibenden Seite zuerst die Ausführung nach Fig. 1 gewählt wird.The embodiment according to FIG. 5 also has two rows of tapered rollers 7 on. The right row is basically the same as in FIG. 1, the left one Row as in Fig. 3, wherein if the shaft 35 is the input shaft, the driven one Race 36 of the first row with the driving race 37 of the second row over a pressing device 38 is rotatably connected. The race 37 is supported by a ball bearing 39 mounted in an intermediate wall 40 of the housing 41. The rest of the execution of this both rows is identical to the designs according to FIGS. 1 and 3. The shaft 42 is the output shaft. For each stage there is a separate adjustment device 15, 16 or 26, 27 arranged. This version is used to enlarge the adjustment range and at the same time to increase the output torque. The first stage according to Fig. 1 results in a high transmission ratio, while the second stage according to Fig. 3 large torques can be achieved. This combination of the two rows can thus achieve high gear ratios and high torques at the same time if the embodiment according to FIG. 1 is selected first on the driving side will.

Fig. 6 stellt eine Variante dar mit in der Mitte zylinderförmigen Kegelrollen 43, die am Umfang mittels Nadelrollen 44 in einem axial verschiebbaren Kegelrollenträger 45 so gelagert sind, daß die Drehachse der Kegelrollen 43 zur gemeinsamen Achse der Laufflächen des auf der Welle 46 sitzenden inneren Laufringes 47 und des äußeren Laufringes 48 geneigt ist. Die Stirnseiten der Kegelrollen 43 sind als Kegelflächen 49, 50 ausgebildet, und zwar ist die Kegelfläche 49 stärker spitzwinklig als die Kegelfläche 50. Dadurch ändert sich beim axialen Verschiebendes Kegelrollenträgers 45 der Abstand zwischen der Lauffläche des inneren Laufringes 47 und der Lauffläche des äußeren Laufringes 48. Letzterer ist daher in axialer Richtung verschiebbar im Gehäuse 51. angeordnet und wird durch Federn 52 gegen die Kegelrollen 43 gedrückt. In der gezeichneten Stellung wird der Abstand zwischen den Laufringen 47 und 48 größer, wenn die Drehachse der Kegelrollen 43 näher an die Lauffläche des äußeren Laufringes 48 zu liegen kommt. In dieser Stellung wird die Drehzahl der Kegelrollen 43 kleiner, wenn der innere Laufring 47 der treibende Teil ist, und die Federn 52 werden mehr zusammengedrückt, je näher die Kegelrollenachse an den äußeren Laufring 48 heranrückt. Dadurch wird der Anpreßdruck auf die Kegelrollen 43 entsprechend der niedrigeren Drehzahl und den größeren Ausgangsdrehmomenten größer. Durch entsprechende Ausbildung der Kegelflächen der Kegelrollen und der Federn 52 kann die Anpressung automatisch so reguliert werden, daß das übertragbare Drehmoment jeweils der eingestellten Drehzahl entspricht, so daß konstante Leistung bei verschiedenen Ausgangsdrehzahlen erzielt werden kann, ohne daß eine Anpreßvorrichtung wie z. B. nach Fig. 1 notwendig ist und ohne daß zuviel Anpreßdruck bei größeren Ausgangsdrehzahlen vorhanden ist. Diese Art der Regelung des Anpreßdruckes kann auch bei Kegelrollen nach Fig. 1 angewendet werden, indem die Kegelflächen entsprechend unsymmetrisch ausgebildet werden. Der Anpreßdruck könnte auch so reguliert werden, daß er bei steigender Ausgangsdrehzahl zunimmt, um große Leistungen bei großen Drehzahlen zu übertragen, indem z. B. in Fig. 6 die innenliegende Kegelfläche 50 der Kegelrollen 43 stärker spitzwinklig ausgeführt würde als die äußere Kegelfläche 49. Dadurch würde, wenn der innere Laufring 47 antreibend ist, die Anpressung größer, wenn der innere Laufring 47 näher an die Kegelrollenachse zu liegen kommt.Fig. 6 shows a variant with in the middle cylindrical tapered rollers 43, which are mounted on the circumference by means of needle rollers 44 in an axially displaceable tapered roller carrier 45 so that the axis of rotation of the tapered rollers 43 to the common axis of the running surfaces of the inner race seated on the shaft 46 47 and the outer race 48 is inclined. The end faces of the tapered rollers 43 are designed as tapered surfaces 49, 50, namely the tapered surface 49 is more acute-angled than the tapered surface 50. As a result, when the tapered roller carrier 45 is axially displaced, the distance between the running surface of the inner race 47 and the running surface of the outer race 48 changes The latter is therefore arranged displaceably in the axial direction in the housing 51 and is pressed against the tapered rollers 43 by springs 52. In the position shown, the distance between the races 47 and 48 increases when the axis of rotation of the tapered rollers 43 comes to lie closer to the running surface of the outer race 48. In this position, the speed of the tapered rollers 43 becomes lower when the inner race 47 is the driving part, and the springs 52 are compressed more as the tapered roller axis moves closer to the outer race 48. As a result, the contact pressure on the tapered rollers 43 is greater in accordance with the lower speed and the greater output torques. By appropriate formation of the conical surfaces of the tapered rollers and the springs 52, the pressure can be automatically regulated so that the transmittable torque corresponds to the set speed, so that constant power can be achieved at different output speeds without a pressure device such. B. according to Fig. 1 is necessary and without too much contact pressure is present at higher output speeds. This type of control of the contact pressure can also be used in the case of tapered rollers according to FIG. 1, in that the tapered surfaces are made correspondingly asymmetrical. The contact pressure could also be regulated so that it increases with increasing output speed in order to transmit high power at high speeds by z. B. in Fig. 6 the inner tapered surface 50 of the tapered rollers 43 would be made more acute than the outer tapered surface 49. As a result, if the inner race 47 is driving, the pressure would be greater when the inner race 47 comes to lie closer to the tapered roller axis .

Durch entsprechende Ausbildung der Kegelflächen kann man die Anpressung der Kegelrollen jeder beliebigen Drehmomentcharakteristik anpassen, und zwar sowohl bei Ausführung mit feststehendem Kegelrollenträger (Fig. 1) wie bei umlaufendem Kegelrollenträger (Fig. 3).The contact pressure can be achieved by appropriately designing the conical surfaces adapt the tapered rollers to any torque characteristic, both for the version with a fixed tapered roller carrier (Fig. 1) as for the rotating one Tapered roller carrier (Fig. 3).

Statt daß die Federn 52 zwischen dem äußeren Laufring 48 und dem Gehäuse 51 angeordnet sind, könnte dieser Laufring 48 auch fest im Gehäuse 51 angebracht und zwischen dem verschiebbar gelagerten inneren Laufring 47 und der Welle 46 Federn vorhanden sein.Instead of having the springs 52 between the outer race 48 and the housing 51 are arranged, this race 48 could also be fixedly mounted in the housing 51 and springs between the slidably mounted inner race 47 and the shaft 46 to be available.

Die mit den Kegelrollen zusammenarbeitenden Laufflächen der Laufringe können kegelförmig bzw. leicht bombiert sein. Auch die Kegelflächen der Kegelrollen können schwach bombiert sein.The running surfaces of the raceways that work together with the tapered rollers can be conical or slightly cambered. Also the tapered surfaces of the tapered rollers can be slightly cambered.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 können die Reibrollen an Stelle der Lagerung am Umfang auch durch eine zentrale Achse gelagert werden, wie z. B. nach Fig. 1.In the embodiment according to FIG. 6, the friction rollers can instead of the Storage on the circumference can also be stored by a central axis, such as. B. after Fig. 1.

An Stelle der gezeichneten Verstellung durch das Zahnrad 16 und die Zahnstange 15 (Fig. 1) kann eine beliebige andere Verstellart angewendet werden, z. B. durch einen Hebel, der direkt oder indirekt die Verstellung des Kegelrollenträgers von außen ermöglicht.Instead of the adjustment drawn by the gear 16 and the Toothed rack 15 (Fig. 1) any other type of adjustment can be used, z. B. by a lever that directly or indirectly adjusts the tapered roller carrier made possible from the outside.

Der Anteil des Axialdruckes auf die Antriebsachsen und damit auf die Kugellager, die diesen Druck aufzunehmen haben, kann durch die Wahl des Schrägwinkels zwischen dem inneren Laufring 10 (Fig. 1) und der Berührungsfläche der Kegelrollen 7 bzw. den Kegelrollen 7 und dem äußeren Laufring 9 beliebig reguliert werden. Je flacher dieser Winkel gegenüber der Rotationsachse 3 bzw. 4 ist, desto geringer ist der Anteil des Axialdruckes am Gesamtanpreßdruck.The proportion of the axial pressure on the drive axles and thus on the ball bearings that have to absorb this pressure can be determined by the choice of the angle between the inner race 10 (Fig. 1) and the contact surface of the tapered rollers 7 or the tapered rollers 7 and the outer race 9 can be regulated as required. The flatter this angle with respect to the axis of rotation 3 or 4, the lower the proportion of the axial pressure in the total contact pressure.

Der Kraftfluß im Getriebe kann in beiden Richtungen erfolgen, d. h., es kann z. B. in Fig. 1 sowohl die Welle 4 als auch die Welle 3 Antriebswelle sein.The power flow in the transmission can take place in both directions, i. H., it can e.g. B. in Fig. 1, both the shaft 4 and the shaft 3 drive shaft.

In ähnlicher Weise wie in Fig. 1 und 2 die Laufflache des inneren Laufringes 10 infolge seiner Lagerung mit Spiel auf der getriebenen Welle 4 in radialer Richtung einstellbar ist, könnten auch beide Laufringe oder auch Kegelrollenträger in radialer Richtung einstellbar sein.In a similar way as in Fig. 1 and 2, the tread of the inner Race 10 due to its storage with play on the driven shaft 4 in radial Direction is adjustable, both races or tapered roller carriers could also be used be adjustable in the radial direction.

Die Vorteile vorliegenden Erfindungsgegenstandes sind: Es wirken nur zwei Reibflächen auf die Kegelrollen ein. Die Kegelrollen sind so zwischen die Laufringe eingespannt, daß nur ein geringer Axialdruck auf die Antriebs- oder Abtriebswelle erzeugt wird, der bis zum Wert Null des Gesamtanpreßdruckes herabgesetzt werden kann. Der Wirkungsgrad wird dadurch hoch und die Konstruktion einfach.The advantages of the present subject matter of the invention are: It only works two friction surfaces on the tapered rollers. The tapered rollers are so between the races clamped that only a small axial pressure on the drive or output shaft is generated, which are reduced to the value zero of the total contact pressure can. This makes the efficiency high and the construction simple.

Die durch die Anpreßkräfte hervorgerufenen Lagerdrücke auf die Kegelrollenachsen können teilweise oder ganz aufgehoben werden, was den Wirkungsgrad weiter erhöht.The bearing pressures on the tapered roller axles caused by the contact pressure can be partially or completely canceled, which further increases the efficiency.

Es kann eine beliebige Anzahl Kegelrollen am Umfang angeordnet werden, die miteinander die Leistung übertragen.Any number of tapered rollers can be arranged on the circumference, which transmit the power to each other.

Es können auf einfache Weise verschiedene Reihen Kegelrollen zusammengeschaltet werden, um entweder erhöhte Leistung oder erhöhten Regulierbereich oder beides zusammen zu erhalten. Die Konstruktion ist einfach und in der Bauart gedrängt.Different rows of tapered rollers can be connected together in a simple manner be to either increased power or increased control range or both together to obtain. The construction is simple and compact.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Tapered roller friction gear, the inclined-axis tapered rollers of which are in engagement with two conical surfaces between an outer and an inner race and are mounted in an axially displaceable tapered roller carrier in the direction of their inclined axes, characterized in that each tapered roller (7) has two has inclined and parallel contact surface lines to the main axis of the gear and is held under frictional connection by axially acting pressure devices (11) arranged between the races (9, 10) and the outwardly extending gear shafts (3, 4).

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the two races (9, 10) on each tapered roller (7) approximately in the same perpendicular to the surface lines of engagement the tapered roller (7) are in contact with the plane.

3. Transmission according to claims 1 and 2, characterized in that each of the two races (9, 10) has a torque-dependent Pressure device (10, 11, 12; 9, II, 13; 28, 29, 30) is assigned.

4. Transmission according to claims 1 to 3, characterized in that two or more rows of tapered rollers (7) arranged parallel to one another on a common tapered roller carrier (32) are on which a single adjusting device (26, 27) acts.

5. Gear after Claims 1 and 2; characterized in that the tapered rollers (7) and races (28, 37; 36, 10) are arranged in several rows one behind the other, the inner The first row raceway (10) is driven by the drive shaft (35); the outer race (36) of the first row the inner race (37) of the second row drives etc. (Fig. 5).

6. Transmission according to claim 1, characterized in that the two conical surfaces (49, 50) of each tapered roller (43) have different acute angles and that one of the races (48) against spring force (52) during the adjustment of the tapered roller carrier (45) axially is movable. Considered publications: German Patent Nos. 469191, 683 063, 729 033; Austrian Patent Nos. 109 309, 175 753; Swiss patents No. 182150, 313 221; VDI-Z, Vol: 92, No. 33 of November 21, 1950, pp. 933 to 944; R. Kraus, "Planned construction of spur gears". Older patents considered: German Patent No. 1 121 896.