CH472596A - Device for connecting two shafts by means of a cardan shaft - Google Patents

Device for connecting two shafts by means of a cardan shaft

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CH472596A
CH472596A CH1780067A CH1780067A CH472596A CH 472596 A CH472596 A CH 472596A CH 1780067 A CH1780067 A CH 1780067A CH 1780067 A CH1780067 A CH 1780067A CH 472596 A CH472596 A CH 472596A
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CH
Switzerland
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shafts
articulated
axial
shaft
cardan shaft
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Application number
CH1780067A
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German (de)
Inventor
Koch Wilhelm
Original Assignee
Bbc Brown Boveri & Cie
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Priority claimed from DE1964B0078515 external-priority patent/DE1253524B/en
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    • 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/60Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Description

  

      Einrichtung        zur        Verbindung    zweier Wellen mittels einer Kardanwelle    Das Hauptpatent betrifft eine Einrichtung zur Ver  bindung zweier axialen und/oder winkligen und/oder  parallelen Verschiebungen ausgesetzter Wellen mittels  einer Kardanwelle, wobei zur Verbindung jedes der bei  den Enden der Kardanwelle mit je einem :Ende der bei  den anderen Wellen je :eine zentrierende Gelenkhebel  kupplung und jeweils mindestens drei Gelenkhebeln  dient, die über Gelenke an der einen bzw. anderen Welle  und der Kardanwelle     angreifen.     



  Bei dieser Einrichtung     sind    dabei die Gelenke der  beiden     Gelenkhebelkupplungen    als     sphärische    Gelenke  ausgebildet. Die dort zur Verwendung kommenden     Ge-          lenkhebelkupplungen    sind statisch bestimmt, d. h., bei  axialer oder     kardanischer    Bewegung der beiden Wellen  zueinander treten keine     Verspannungskräfte,    auf und  die     Rückstellkräfte    resultieren nur aus der     kardanischen     Bewegung der Kugelgelenke der Gelenkhebel.

   Bei einer  Kupplung mit vier Gelenkhebeln oder einer     sogenannten          Mehrlenkerkupplung    treten bei einer     kardanischen    Be  wegung der Wellen zueinander     Zwangskräfte    auf, die bei  der Verwendung von Gummikugelgelenken     durch    die  radiale     Einfederungsmöglichkeit        derselben    in minima  len Grenzen gehalten werden.

   Sind die Gelenkhebel wie  bei der Anordnung nach dem Hauptpatent am     Umfang          gleichsinnig    angeordnet, so tritt bei einer axialen     Bewe@-          gung    der einen Welle gegenüber der     anderen    keine       Zwangskraft    auf; es findet jedoch hierbei dann bei einer  axialen Bewegung eine minimale     Verdrehung    der Wel  len     gegeneinander    statt.

   Solche     zentrische        Gelenkhebel-          kupplungen    werden daher     zweckmässigerweise    dort an  gewandt, wo eine grosse axiale Bewegungsmöglichkeit       der    Wellen     gegeneinander    erwünscht ist. Ist eine axiale       Auslenkung    vorhanden, tritt bei     .einer    Drehmoment  übertragung infolge der Schrägstellung der Gelenkhebel  eine     Axialkräft    auf, d. h., die     Kardanwelle    muss durch  wenigstens eine der     Gelenkhebelkupplungen    axial ge  führt sein.

   Bei der im Hauptpatent beschriebenen zen  trischen     Gelenkhebelkupplung    mit gleichsinnig angeord  neten Gelenkhebeln werden bei der     Übertragung    eines  Drehmomentes je nach Drehrichtung alle     Gelenkhebel       auf Zug oder alle auf Druck beansprucht. Bei einer Zug  beanspruchung der Gelenkhebel ist, bezogen auf die bei  einer     Axialverschiebung    der Wellen auftretenden Axial  kräfte, eine stabilisierende Wirkung vorhanden, da mit  grösser werdendem Drehmoment auch die Rückwirkung  zum Zentrum grösser wird.

   Bei einer Druckbeanspru  chung dagegen wird mit grösser werdender     Axialbewe-          gung    die     auslenkende        Axialkraft    grösser. Infolge dieses  Unterschiedes bezüglich der     verschiedenen    Drehrichtun  gen sind das kritische Drehzahlverhalten und die Am  plituden für die     Axialbewegungen    verschieden.  



  In Weiterentwicklung des Gegenstandes des Haupt  patentes ist die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung mit       Gelenkhebelkupplungen    zu schaffen, welche eine gute       kardanische    und axiale Bewegungsmöglichkeit bei zen  trischer Führung der Wellen zueinander besitzen, bei  denen jedoch bei axialen und     kardanischen        Auslenkun-          gen    keine     Axialkraft    auftritt und bei denen das kritische  Drehzahlverhalten in axialer Richtung, bezogen auf  beide Drehrichtungen, gleich ist.  



  Die Lösung der     gestellten    Aufgabe besteht erfin  dungsgemäss darin, dass wenigstens eine der beiden     Ge-          lenkhebelkupplungen    mindestens 2n Gelenkhebel auf  weist, wobei n eine ganze Zahl und grösser als 1 ist, und  dass von je zwei Gelenkhebeln der eine gegenüber dem  anderen gegensinnig angeordnet ist. Die     an    den Enden  der Gelenkhebel angeordneten Gelenke sind     zweckmä-          ssigerweise    aus gummielastischem Material bestehende  Kugelgelenke.  



  Die eine der beiden     an    den Enden der Kardanwelle  angeordneten     Gelenkhebelkupplungen    weist also wenig  stens vier Gelenkhebel auf, wobei die Hälfte derselben  gegenüber der anderen Hälfte gegensinnig     angeordnet     ist.

   Bei einer axialen     Bewegung    der Wellen gegeneinan  der werden die Gelenkhebel     ausgelenkt.    Die bei Über  tragung eines Drehmomentes     auftretenden,    durch die  Schrägstellung der Gelenkhebel bedingten     Axialkräfte     heben sich auf, so dass auf die Wellen und ihre Lagerun  gen hierdurch keine     Axialkräfte    einwirken und auch  keine     Anregung    für eine     Axialschwingng    erfolgt.

   Auch      bei einer axialen     und        kardanischen        Bewegung    der     beiden     Wellen zueinander ist der Vorteil vorhanden, dass keine  resultierende     Axialkraft    auftritt.  



  Da die     Verhältnisse,    d. h. Zug- und     Druckbean-          spruchungen    im Falle     zweier    gleicher     Gelenkhebelkupp-          lungen    auch durch Umkehrung der Drehrichtung     nicht          verändert    werden, ist     kein        Unterschied    im     kritischen     Drehzahl-Verhalten bei dieser Einrichtung bei verschie  denen Drehrichtungen vorhanden.

   Durch     geeignete    Ab  stimmung der     Länge    der Gelenkhebel und     durch    Fest  legung des Abstandes der     Anlenkpunkte    der     einzelnen     Wellen lässt sich erreichen,

   dass die     Winkelgleichlauf-          genauigkeit    bei     kardanischer        Auslenkung        wesentlich     grösser ist als bei einem normalen     Kreuzgelenk.    Bei     einer     axialen Bewegung der beiden Wellen     zueinander        treten     Zugkräfte in der einen Hälfte der     Gelenkhebel    auf     und     es erfolgt eine radiale Einfederung in den Gummikugel  gelenken.

   Eine     Axialbewegung        bedingt    aber keine     Ver-          drehbewegung    der Wellen zueinander, so dass     sich    Axial  bewegungen bei der Einrichtung nicht     mehr    der Dreh  bewegung überlagern können, wodurch eine ideale       Gleichlaufgenauigkeit    bei einer axialen     Bewegung    ge  währleistet ist. Infolge der radialen Einfederung von  Gummigelenken ist jedoch die Grösse der     axialen    Be  wegungsmöglichkeit beschränkt. In den meisten Anwen  dungsfällen, insbesondere bei Verwendung dieser Ein  richtung bei Antrieben für Schienenfahrzeuge, reicht  diese axiale Bewegungsmöglichkeit aus.  



  Ausführungsbeispiele der     erfindungsgemässen    Ein  richtung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgen  den näher erläutert. Es zeigen:  die     Fig.    1 und 2 eine erfindungsgemässe Einrichtung  mit Kupplungen mit vier Gelenkhebeln in einer     Ansicht     und in einem Schnitt entlang der     Linien        A-B    und       diel        Fig.3    eine Einrichtung mit Kupplungen mit  sechs Gelenkhebeln.  



  In den Figuren ist mit 1 die Kardanwelle und mit 2  die an- bzw. abtreibende Welle bezeichnet. Die     Welle,     2 ist in nicht dargestellten Lagern gelagert. Mit 21 ist ein  ringförmiger, mit der Welle 2 fest verbundener Körper  bezeichnet, an dessen Innenseite sphärische Gelenke an  geordnet sind, an denen die Gelenkhebel 3:1, 32 angrei  fen. Mit der Kardanwelle 1 ist in     Fig.1    ein etwa recht  eckiger Körper 11 und in     Fig.    3 ein     sternförmiger    Kör  per 111 fest verbunden. Diese Körper weisen nahe an  ihren Ecken ebenfalls sphärische     Gelenke    12 auf.

   An  den     Gelenkren    12     greifen    die anderen Enden der Ge-         lenkhebel    31 bzw. 32 an.     Die        Gelenkhebel    31 sind in  Drehrichtung der Wellen und die Gelenkhebel 32 in ent  gegengesetzter Richtung angeordnet.  



  Für die     Verbindung    einer     Kardanwelle,    mit zwei     zu     kuppelnden Wellen können je nach den     Erfordernissen     am einen Ende der Kardanwelle eine geeignete Kupplung  und am anderen Ende eine ebensolche oder eine Kupp  lung mit nur in gleicher     Richtung    angeordneten Gelenk  hebeln angeordnet sein.

   Die     Anwendung    solcher Kupp  lungen ist beispielsweise bei     elektrischen    Triebfahrzeu  gen sowohl für die Kupplung des     Grossrades        mit    dem  Treibrad, wobei die Kardanwelle     als    Hohlwelle ausge  führt ist,     als    auch für die Kupplung der Motorwelle,  die in diesem Falle     als    Hohlwelle     ausgebildet        ist,        mit     dem     Ritzel    des Getriebes möglich.

   Die     Einrichtung    kann  aber auch zur Kupplung eines     elastisch        aufgestellten     Dieselmotors mit     einem    fest     aufgestellten    elektrischen  Generator dienen.



      Device for connecting two shafts by means of a cardan shaft The main patent relates to a device for connecting two axial and / or angular and / or parallel displacements exposed shafts by means of a cardan shaft, whereby to connect each of the ends of the cardan shaft with one: the end of the each of the other shafts: a centering articulated lever coupling and at least three articulated levers each, which act on one or the other shaft and the cardan shaft via joints.



  In this device, the joints of the two articulated lever couplings are designed as spherical joints. The articulated lever couplings used there are statically determined, i. In other words, with axial or cardanic movement of the two shafts relative to one another, no tensioning forces occur and the restoring forces result only from the cardanic movement of the ball joints of the articulated levers.

   In a coupling with four articulated levers or a so-called multi-link coupling occur in a cardanic Be movement of the shafts to each other constraining forces that are kept in minima len limits when using rubber ball joints by the radial deflection of the same.

   If the articulated levers are arranged in the same direction on the circumference, as in the arrangement according to the main patent, no constraining force occurs when one shaft moves axially relative to the other; However, a minimal rotation of the Wel len against each other then takes place during an axial movement.

   Such central articulated lever couplings are therefore expediently used where a large possibility of axial movement of the shafts relative to one another is desired. If there is an axial deflection, an axial force occurs when torque is transmitted due to the inclined position of the articulated lever, i.e. This means that the cardan shaft must be axially guided by at least one of the articulated lever couplings.

   In the zen cal articulated lever coupling described in the main patent with the same direction angeord designated articulated levers, depending on the direction of rotation, all articulated levers are stressed on train or all on pressure when transmitting a torque. In the event of a tensile stress on the articulated lever, there is a stabilizing effect based on the axial forces occurring during an axial displacement of the shafts, since the reaction to the center also increases as the torque increases.

   In the event of a pressure load, however, the greater the axial movement, the greater the deflecting axial force. As a result of this difference in terms of the various Drehrichtun conditions, the critical speed behavior and the amplitudes for the axial movements are different.



  In a further development of the subject matter of the main patent, the task is to create a device with articulated lever couplings which have a good cardanic and axial movement possibility with central guidance of the shafts to one another, but in which no axial force occurs with axial and cardanic deflections and with which the critical speed behavior in the axial direction, based on both directions of rotation, is the same.



  The solution to the problem posed is, according to the invention, that at least one of the two articulated lever couplings has at least 2n articulated levers, where n is an integer and greater than 1, and that of two articulated levers each is arranged in opposite directions to the other. The joints arranged at the ends of the articulated levers are expediently ball joints made of rubber-elastic material.



  One of the two articulated lever couplings arranged at the ends of the cardan shaft therefore has at least four articulated levers, half of which are arranged in opposite directions relative to the other half.

   With an axial movement of the shafts against one another, the articulated levers are deflected. The axial forces that occur when a torque is transmitted and caused by the inclined position of the articulated levers cancel each other out, so that no axial forces act on the shafts and their bearings and there is also no excitation for an axial oscillation.

   Even with an axial and cardanic movement of the two shafts with respect to one another, there is the advantage that no resulting axial force occurs.



  Since the conditions, i.e. H. If tensile and compressive stresses are not changed in the case of two identical articulated lever couplings, even by reversing the direction of rotation, there is no difference in the critical speed behavior with this device in different directions of rotation.

   By suitable coordination of the length of the articulated lever and by defining the distance between the articulation points of the individual shafts,

   that the angular synchronization accuracy with cardanic deflection is much greater than with a normal universal joint. With an axial movement of the two shafts to each other, tensile forces occur in one half of the articulated lever and there is a radial deflection in the rubber ball joints.

   An axial movement, however, does not require any rotational movement of the shafts with respect to one another, so that axial movements can no longer be superimposed on the rotary movement during the device, which ensures ideal synchronization accuracy for an axial movement. Due to the radial deflection of rubber joints, however, the size of the axial movement is limited. In most application cases, especially when using this device in drives for rail vehicles, this axial movement option is sufficient.



  Embodiments of the inventive device are shown in the drawing and explained in more detail below. 1 and 2 show a device according to the invention with couplings with four articulated levers in a view and in a section along the lines A-B and FIG. 3 shows a device with couplings with six articulated levers.



  In the figures, 1 denotes the cardan shaft and 2 denotes the driving or driven shaft. The shaft 2 is supported in bearings (not shown). With an annular, firmly connected to the shaft 2 body is referred to, on the inside of which spherical joints are arranged on which the articulated lever 3: 1, 32 attack fen. With the cardan shaft 1, an approximately rectangular body 11 and in Fig. 3, a star-shaped body by 111 is firmly connected in FIG. These bodies also have spherical joints 12 near their corners.

   The other ends of the articulated levers 31 and 32 act on the articulated reeds 12. The articulated levers 31 are arranged in the direction of rotation of the shafts and the articulated levers 32 in opposite directions.



  For the connection of a cardan shaft with two shafts to be coupled, depending on the requirements at one end of the cardan shaft, a suitable coupling and at the other end a similar or a Kupp treatment with only hinge levers arranged in the same direction can be arranged.

   The use of such Kupp lungs is for example in electric Triebfahrzeu conditions both for the coupling of the large wheel with the drive wheel, with the cardan shaft leading out as a hollow shaft, and for the coupling of the motor shaft, which is designed as a hollow shaft in this case, with the pinion of the transmission possible.

   However, the device can also be used to couple an elastically installed diesel engine to a permanently installed electrical generator.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I Einrichtung zur Verbindung zweier axialen und/oder winkligen und/oder parallelen Verschiebungen ausge setzter Wellen mittels einer Kardanwelle, wobei zur Ver bindung jedes der beiden Enden der Kardanwelle mit je einem Ende der beiden anderen Wellen je eine zen trierende Gelenkhebelkupplung mit jeweils mindestens drei Gelenkhebeln dient, die über Gelenke an der einen bzw. PATENT CLAIM I Device for connecting two axial and / or angular and / or parallel displacements exposed shafts by means of a cardan shaft, whereby to connect each of the two ends of the cardan shaft with one end of the other two shafts, a centering articulated lever coupling each with at least three Articulated levers are used, which are connected to the one or anderen Welle und der Kardanwelle angreifen, da durch gekennzeichnet, dass wenigsttens eine der beiden Gelenkhebelkupplungen mindestens 2n Gelenkhebel auf weist, wobei n eine ganze Zahl und grösser als 1 ist, und dass von je zwei Gelenkhebeln der eine gegenüber dem anderen gegensinnig angeordnet ist. UNTERANSPRUCH Einrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Gelenkhebel an ihren Enden aus gummielastischem Material bestehende Kugelgelenke aufweisen. attack another shaft and the cardan shaft, characterized in that at least one of the two articulated lever couplings has at least 2n articulated levers, where n is an integer and greater than 1, and that of two articulated levers one is arranged in opposite directions to the other. SUBCLAIM Device according to patent claim I, characterized in that the articulated levers have ball joints made of rubber elastic material at their ends. PATENTANSPRUCH 1I Verwendung gemäss Patentanspruch II des Haupt patentes einer Einrichtung nach Patentanspruch I hie von, für die Kupplung des Grossrades mit dem Treibrad satz eines Schienentriebfahrzeuges unter Zwischenschal tung einer Kardanhohlwelle. PATENT CLAIM 1I Use according to claim II of the main patent of a device according to claim I here of, for the coupling of the large wheel with the drive wheel set of a rail locomotive with the interposition of a cardan hollow shaft.
CH1780067A 1964-09-12 1967-12-19 Device for connecting two shafts by means of a cardan shaft CH472596A (en)

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DE1964B0078515 DE1253524B (en) 1964-09-12 1964-09-12 Universal joint coupling
DEB0090396 1966-12-21

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4117336A1 (en) * 1991-05-27 1992-12-03 Behr Gmbh & Co FAN DRIVE FOR THE RADIATOR OF A MOTOR VEHICLE

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2919696B1 (en) * 2007-08-02 2010-03-12 Valeo Embrayages COUPLING DEVICE FOR TRANSMITTING A COUPLE BETWEEN A LEADING BODY AND A BODY

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4117336A1 (en) * 1991-05-27 1992-12-03 Behr Gmbh & Co FAN DRIVE FOR THE RADIATOR OF A MOTOR VEHICLE

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AT274492B (en) 1969-09-25
FR93681E (en) 1969-05-02

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