CH654385A5

CH654385A5 - Thrust-collar mechanism

Info

Publication number: CH654385A5
Application number: CH740181A
Authority: CH
Inventors: Erich John; Erich-Banda Pollak
Original assignee: Renk Ag Zahnraeder
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1981-11-18
Publication date: 1986-02-14
Also published as: DE3047334A1; FR2496214A1; FR2496214B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckkammgetriebe mit mindestens zwei ineinandergreifenden, schrägverzahnten Zahnrädern und mit auf beiden axialen Seiten der Zahnräder vorgesehenen Druckkämmen, von denen beim einen Zahnrad der eine Druckkamm im Durchmesser kleiner und der andere Druckkamm im Durchmesser grösser ist als der Kopfkreisdurchmesser dieses einen Zahnrades, und von denen beim anderen Zahnrad ein Druckkamm im Durchmesser grösser ist als der Kopfkreisdurchmesser dieses anderen Zahnrades, und dieser grössere Druckkamm des anderen Zahnrades mit dem kleineren Druckkamm des einen Zahnrades zusammenwirkt. The invention relates to a pressure comb transmission with at least two intermeshing, helical toothed gears and with pressure combs provided on both axial sides of the gears, of which in one gear the one pressure comb is smaller in diameter and the other pressure comb is larger in diameter than the tip diameter of this one gear, and of which in the other gear a pressure comb is larger in diameter than the tip diameter of this other gear, and this larger pressure comb of the other gear cooperates with the smaller pressure comb of one gear.

Druckkammgetriebe sind Zahnradgetriebe mit schrägverzahnten Zahnrädern und axial neben diesen Zahnrädern vorgesehenen Ringbunden, die man als Druckkämme bezeichnet. Durch die Schrägverzahnung der Zahnräder entsteht, je nach Drehrichtung, in der einen oder anderen Axialrichtung eine Axialkraft. Diese Axialkraft wird bei den zusammenwirkenden Zahnrädern durch die axial nebeneinander angeordneten Druckkämme dieser Zahnräder aufgenommen. Die Druckkämme müssen sich radial überdecken. Die sich überdeckenden Kontaktflächen der Druckkämme müssen sich aus Gründen der Gleitgeschwindigkeit entweder radial ausserhalb oder innerhalb des Wälzkreisdurchmessers bzw. Teilkreisdurchmessers befinden. Die Zahnräder sind in Radiallagern gelagert, die sich normalerweise axial ausserhalb der Druckkämme befinden. Je grösser der Abstand der beiden Lager eines Zahnrades voneinander ist, desto grösser ist die Gefahr, dass sich die Zahnradwelle mit dem zugehörigen Zahnrad durch die Betriebsbelastungen durchbiegt. Dies ist insbesondere bei im Durchmesser kleinen Ritzeln der Fall, die zusammen mit der Ritzelwelle aus einem Stück bestehen und zur Übertragung von sehr grossen Kräften dienen. Der Abstand der Lager richtet sich nach dem Abstand der Druckkämme des betreffenden Zahnrades. Der axiale Abstand der Druckkämme eines Zahnrades ist seinerseits wiederum davon abhängig, auf welche Weise die Zähne des Zahnrades geschliffen werden. Beim Schleifen der Zähne muss die Schleifscheibe über die volle Zahnlänge bewegt werden und steht dabei an den Zahnenden mindestens um den halben Schleifscheibendurchmesser über das Zahnende hinaus. Entsprechend gross muss der Abstand der Druckkämme von den Zahnenden sein. Zum Weiterschalten der Schleifscheibe auf eine andere Zahnlücke muss die Schleifscheibe aus der vorangegangenen Zahnlücke vollständig herausbewegt werden. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten: Die eine besteht darin, dass die Schleifscheibe radial aus der Zahnlücke heraus und in die nächste Zahnlücke hineinbewegt wird, bevor die Zahnflanken in der neuen Zahnlücke dann in axialer Richtung geschliffen werden. Dieses Verfahren ermöglicht jedoch nicht so genaue Schleifvorgänge wie das andere Verfahren, welches darin besteht, dass die Schleifscheibe jeweils axial vollständig aus der Verzahnungslücke hinausbewegt und dann axial wieder in die nächste Zahnlücke hineinbewegt wird. Die zweite Möglichkeit hat jedoch den Nachteil, dass die Druckkämme dann axial entsprechend noch weiter von den Zahnenden entfernt angeordnet werden müssen. Dadurch ergeben sich grössere Getriebeabmessungen und die vorgenannten Nachteile bezüglich Durchbiegung. Compression gears are gear transmissions with helical gears and axially provided ring bundles axially next to these gears, which are referred to as pressure combs. The helical toothing of the gears creates an axial force in one or the other axial direction, depending on the direction of rotation. This axial force is absorbed by the cooperating gears by the pressure combs of these gears arranged axially next to one another. The pressure combs must overlap radially. The overlapping contact surfaces of the pressure combs must be either radially outside or within the pitch circle diameter or pitch circle diameter for reasons of the sliding speed. The gears are mounted in radial bearings, which are normally located axially outside of the pressure combs. The greater the distance between the two bearings of a gearwheel, the greater the risk that the gearwheel shaft with the associated gearwheel will bend due to the operating loads. This is particularly the case with pinions of small diameter, which together with the pinion shaft consist of one piece and are used to transmit very large forces. The distance between the bearings depends on the distance between the pressure combs of the gear in question. The axial distance between the pressure combs of a gear wheel in turn depends on the manner in which the teeth of the gear wheel are ground. When grinding the teeth, the grinding wheel must be moved over the full length of the tooth and protrude at least half the grinding wheel diameter at the end of the tooth. The distance between the pressure combs and the tooth ends must be correspondingly large. To advance the grinding wheel to another tooth gap, the grinding wheel must be completely moved out of the previous tooth gap. There are two ways to do this: One is that the grinding wheel is moved radially out of the tooth gap and into the next tooth gap before the tooth flanks in the new tooth gap are then ground in the axial direction. However, this method does not enable grinding processes to be as precise as the other method, which consists in the grinding wheel being moved completely axially out of the toothing gap and then being axially moved back into the next tooth gap. However, the second possibility has the disadvantage that the pressure combs must then be arranged axially even further away from the tooth ends. This results in larger transmission dimensions and the aforementioned disadvantages with regard to deflection.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Zahnräderund Druckkämme so auszubilden, dass alle Druckkämme axial verhältnismässig nahe bei den Zahnrädern bzw. den Zahnenden angeordnet werden können und trotzdem beim Schleifen der Zähne die Schleifscheiben axial aus den Zahnlücken herausbewegt und eingefahren werden können, wenn beim Schleifvorgang der Zähne von einer Zahnlücke auf eine andere Zahnlücke weitergeschaltet wird. The aim of the invention is to achieve the object of designing the gearwheels and pressure combs in such a way that all pressure combs can be arranged axially relatively close to the gearwheels or the tooth ends and nevertheless the grinding wheels can be moved axially out of the tooth gaps and retracted when grinding the teeth if is switched from one tooth gap to another tooth gap during the grinding process of the teeth.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der andere Druckkamm des anderen Zahnrades im Durchmesser kleiner ist als der Kopfkreisdurchmesser dieses anderen Zahnrades und mit dem genannten grösseren Druckkamm des einen Zahnrades zusammenwirkt. This object is achieved according to the invention in that the other pressure comb of the other gear is smaller in diameter than the tip circle diameter of this other gear and interacts with the larger pressure comb of one gear mentioned.

Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben. Eine Ausführung von der Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen: Embodiments are described in the dependent claims. An embodiment of the invention is described below with reference to the drawings. In it show:

Fig. 1 ein Druckkammgetriebe zum Antrieb von Radialverdichtern, und Fig. 1 is a pressure comb transmission for driving radial compressors, and

Fig. 2 Einzelheiten des Druckkammgetriebes von Fig. 1. 2 details of the pressure comb transmission of Fig. 1st

Entsprechend Fig. 1 treibt ein Zahnrad 1 in Drehrichtung 11 ein Ritzel 2 in Drehrichtung 12 an. Das Zahnrad 1 ist axial auf beiden Seiten mit je einem Druckkamm 3 bzw. 4 versehen und in Radiallagern 5 gelagert. Der eine Druckkamm 3 ist im Durchmesser kleiner und der andere Druckkamm 4 ist im Durchmesser grösser als der Kopfkreisdurchmesser 6 dieses Zahnrades 1. 1, a gear 1 drives a pinion 2 in the direction of rotation 12 in the direction of rotation 11. The gear 1 is axially provided on both sides with a pressure comb 3 or 4 and stored in radial bearings 5. One pressure comb 3 is smaller in diameter and the other pressure comb 4 is larger in diameter than the tip diameter 6 of this gear 1.

Die beiden Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1 befinden sich axial innerhalb von Druckkämmen 13 und 14 des Ritzels 2, dessen mit ihm einstückige Welle 15 in Lagern 16 gelagert ist und an beiden Wellenenden je einen Radialverdichter 17 bzw. 18 antreibt. Die Axialkräfte Fl und F2 der beiden Radialverdichter 17 und 18 heben sich gegenseitig im wesentlichen auf. The two pressure combs 3 and 4 of the gearwheel 1 are located axially within pressure combs 13 and 14 of the pinion 2, the shaft 15 of which is integral with it and is supported in bearings 16 and drives a radial compressor 17 and 18 at both shaft ends. The axial forces F1 and F2 of the two radial compressors 17 and 18 essentially cancel each other out.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

654385 654385

Durch die Schrägverzahnung der beiden Zahnräder 1 und 2 entsteht jedoch eine Axialkraft. Diese Axialkraft wird von den beiden Druckkämmen 3 und 13 aufgenommen. Die beiden anderen Druckkämme 4 und 14 dienen nur zur Führung und zur Aufnahme von solchen Axialkräften, die im Getriebe gelegentlich unbeabsichtigt auftreten können. However, the helical toothing of the two gear wheels 1 and 2 creates an axial force. This axial force is absorbed by the two pressure combs 3 and 13. The other two pressure combs 4 and 14 are used only for guiding and receiving such axial forces that can occasionally occur unintentionally in the transmission.

Der in Fig. 1 linke Druckkamm 13 ist im Durchmesser grösser und der rechte Druckkamm 14 ist im Durchmesser kleiner als der Kopfkreisdurchmesser 20 des Ritzels 2. In Fig. 2 sind die durch die Schrägverzahnung der beiden Zahnräder 1 und 2 auftretenden, von den Druckkämmen 3 und 13 auszugleichenden Axialkräfte F3 und F4 durch Pfeile angedeutet. The left pressure comb 13 in FIG. 1 is larger in diameter and the right pressure comb 14 is smaller in diameter than the tip circle diameter 20 of the pinion 2. In FIG. 2, the pressure combs 3 that occur due to the helical toothing of the two gear wheels 1 and 2 and 13 axial forces F3 and F4 to be equalized indicated by arrows.

Fig. 2 zeigt auf der linken Seite strichpunktiert eine Schleifscheibe 21 zum Schleifen der Zähne 22 des Zahnrades 1 soweit axial ausserhalb dieser Zähne 22, dass das Zahnrad 1 um eine Zahnteilung weiterbewegt und anschliessend die Schleifscheibe 21 in die nächste Zahnlücke eingefahren werden kann. Die axial herausgeführte Schleifscheibe 21 hat vom Druckkamm 3 immer noch einen ausreichenden Abstand 23, obwohl der Druckkamm 3 verhältnismässig nahe axial bei den Zähnen 22 angeordnet ist. Ferner zeigt Fig. 2 auf der rechten Seite die Schleifscheibe 21 in ihrer Endstellung am anderen axialen Ende des Zahnrades 1. An diesem rechten Zahnende wird die Schleifscheibe 21 nicht vollständig aus den Zähnen 22 herausgeführt, sondern nur soweit, dass die Zähne 22 bis zum Zahnende vollständig geschliffen werden. Danach wird die Schleifscheibe 21 axial wieder zurückgeführt. Bei den Axialbewegungen können jeweils andere Flächen der Zähne der betreffenden Zahnlücke geschliffen werden. 2 shows on the left-hand side in dash-dotted lines a grinding wheel 21 for grinding the teeth 22 of the gear wheel 1 so far axially outside of these teeth 22 that the gear wheel 1 is moved by one tooth pitch and the grinding wheel 21 can then be moved into the next tooth gap. The axially guided grinding wheel 21 is still at a sufficient distance 23 from the pressure comb 3, although the pressure comb 3 is arranged relatively close axially to the teeth 22. Furthermore, FIG. 2 shows on the right side the grinding wheel 21 in its end position at the other axial end of the gear wheel 1. At this right tooth end, the grinding wheel 21 is not completely led out of the teeth 22, but only to the extent that the teeth 22 up to the tooth end be completely sanded. Then the grinding wheel 21 is axially returned. In the case of the axial movements, other surfaces of the teeth of the tooth gap in question can be ground.

In der rechten Endstellung hat die Schleifscheibe 21 ebenfalls einen ausreichenden Abstand 24 vom Druckkamm 4, obwohl der Druckkamm 4 verhältnismässig nahe bei den Zähnen 22 des Zahnrades 1 angeordnet ist und radial über die Zähne übersteht. In the right end position, the grinding wheel 21 is also at a sufficient distance 24 from the pressure comb 4, although the pressure comb 4 is arranged relatively close to the teeth 22 of the gear 1 and projects radially beyond the teeth.

Die Zähne 26 des Ritzels 2 werden in gleicher Weise durch eine Schleifscheibe 27 geschliffen, wobei die Schleifscheibe 27 am axial anderen Ende axial aus den Zahnlücken herausgefahren wird als die Schleifscheibe 21 beim Zahnrad 1. Fig. 2 zeigt links die Schleifscheibe 27 am Ende des Schleifvorgangs am Ende der Zähne 26. Dabei hat die Schleifscheibe 27 einen ausreichenden Abstand 28 von dem Druckkamm 13 des Ritzels 2, obwohl sich der Druckkamm 13 verhältnismässig nahe am axialen Ende der Zähne 26 dieses Ritzels 2 befindet, s Ferner zeigt Fig. 2, dass am rechten Ende die Schleifscheibe 27 axial vollständig aus den Zähnen 26 des Ritzels 2 herausgeführt werden kann und dann immer noch einen ausreichenden Abstand 29 von dem Druckkamm 14 des Ritzels 2 hat, obwohl auch dieser Druckkamm 14 verhältnismässig nahe bei den Zähnen 26 angeordnet ist. The teeth 26 of the pinion 2 are ground in the same way by a grinding wheel 27, the grinding wheel 27 being axially moved out of the tooth gaps at the axially other end than the grinding wheel 21 on the gear wheel 1. FIG. 2 shows the grinding wheel 27 on the left at the end of the grinding process at the end of the teeth 26. Here, the grinding wheel 27 is at a sufficient distance 28 from the pressure comb 13 of the pinion 2, although the pressure comb 13 is relatively close to the axial end of the teeth 26 of this pinion 2, furthermore, FIG. 2 shows that on the right end of the grinding wheel 27 can be axially completely led out of the teeth 26 of the pinion 2 and then still has a sufficient distance 29 from the pressure comb 14 of the pinion 2, although this pressure comb 14 is also arranged relatively close to the teeth 26.

Dadurch ist es möglich, sämtliche mit Druckkämmen versehene Zahnräder durch ein Schleifverfahren zu schleifen, bei welchem die Schleifscheiben beim Umschalten von einer Zahnlücke auf eine andere Zahnlücke nicht radial, sondern axial aus den Zahnlücken ausgefahren werden. Gleichzeitig können sämtliche Druckkämme axial verhältnismässig nahe bei den Zähnen der Zahnräder angeordnet werden. Dies wird im wesentlichen in der beschriebenen Weise dadurch erreicht, dass die Druckkämme der Zahnräder wechselweise grösser bzw. kleiner als die Kopfkreisdurchmesser der Zahnräder sind. Die Lager 5 befinden sich axial ausserhalb der Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1. Die Lager 16 befinden sich axial ausserhalb der Druckkämme 13 und 14 des Ritzels 2. This makes it possible to grind all gearwheels provided with pressure combs by means of a grinding process in which the grinding wheels are moved out of the tooth gaps not radially but axially when switching from one tooth gap to another tooth gap. At the same time, all pressure combs can be arranged axially relatively close to the teeth of the gears. This is essentially achieved in the manner described that the pressure combs of the gears are alternately larger or smaller than the tip diameter of the gears. The bearings 5 are located axially outside the pressure combs 3 and 4 of the gear wheel 1. The bearings 16 are located axially outside the pressure combs 13 and 14 of the pinion 2.

Durch die Erfindung ist auch berücksichtigt, dass die Durchmesser der Druckkämme nicht beliebig gewählt werden können. Die Berührungsflächen der Druckkämme müssen auf einem bestimmten Durchmesser liegen bezüglich der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder, damit sich zwischen den Berührungsflächen der Druckkämme eine Relativgeschwindigkeit ergibt, durch welche sich zwischen den Berührungsflächen der Druckkämme ein hydrodynamischer Schmierfilm aus Öl aufbaut. The invention also takes into account that the diameters of the pressure combs cannot be chosen arbitrarily. The contact surfaces of the pressure combs must lie on a certain diameter with respect to the pitch circle diameter of the gear wheels, so that a relative speed results between the contact surfaces of the pressure combs, through which a hydrodynamic lubricating film of oil builds up between the contact surfaces of the pressure combs.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen die Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1 axial innerhalb der Druckkämme 13 und 14 des Ritzels 2. Abweichend hiervon ist es auch möglich, die Druckkämme 13 und 14 des Ritzels 2 axial innerhalb der Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1 anzuordnen. Dies hätte den Vorteil, dass radiale Einschnitte in der Ritzelwelle 15 vermieden werden. In the described embodiment, the pressure combs 3 and 4 of the gear 1 lie axially within the pressure combs 13 and 14 of the pinion 2. Deviating from this, it is also possible to arrange the pressure combs 13 and 14 of the pinion 2 axially within the pressure combs 3 and 4 of the gear 1 . This would have the advantage that radial cuts in the pinion shaft 15 are avoided.

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

654385

1. Pressure comb transmission with at least two intermeshing, helical toothed gears (1, 2) and with pressure combs (3, 4, 13, 14) provided on both axial sides of the gears, one of which has a pressure comb (3) in a gear (1) The diameter is smaller and the other pressure comb (4) is larger in diameter than the tip diameter (6) of this one gear, and of the other gear (2) a pressure comb (13) is larger in diameter than the tip diameter (20) of this other gear and this larger pressure comb (13) of the other gear (2) interacts with the small pressure comb (3) of the one gear (1), characterized in that the other pressure comb (14) of the other gear (2) is smaller in diameter than that Tip circle diameter (20) of this other gear and cooperates with said larger pressure comb (4) of one gear (1).

2. Pressure comb transmission according to claim 1, characterized in that the pressure comb (13) of the other gear (2), which is larger in diameter than the tip circle diameter (20) of this other gear, axially outside, next to that pressure comb (3) of the one gear (1), which is smaller in diameter than the tip diameter (6) of this one gear (1), and that these two pressure combs (3, 13) are the active pressure combs for absorbing the axial force occurring due to the helical teeth of the two gear wheels.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Pressure comb transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure combs (13, 14) of the smaller gear (2) lie axially outside the pressure combs (3, 4) of the larger gear (1).

4. Pressure comb transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the smaller (2) of the two gears (1,2) together with its pressure combs consists of one piece.