DD267774A5

DD267774A5 - Gear unit series

Info

Publication number: DD267774A5
Application number: DD31309388A
Authority: DD
Inventors: Josef Hellerhoff; Hans Te Beest
Original assignee: Flender A F & Co
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1989-05-10
Also published as: EP0280896A2; JPS63225747A; EP0280896A3; DE3705812C2; DE3705812A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnradgetriebereihe für mehrstufige Zahnradgetriebe mit steigenden Abtriebsdrehmomenten bestehend aus beliebig vielen Zahnradgetrieben, deren Achsabstandsprünge einer mathematischen Reihe entstehen. Die Neuerung besteht darin, dass jede zweite, eventuell auch dritte Getriebegröße der vorhergehenden Getriebegröße bis auf den Durchmesser des Endstufenrades und damit auch den Endstufenachsabstand entspricht. Da bei diesen in die Reihe geschobenen Getriebegrößen nur die Durchmesser der Endstufenräder und die Achsabstände der Endstufen größer sind als beim jeweiligen vorhergehenden Getriebe, sind unter Beibehaltung der Mehrzahl der Getriebeinnenteile jeweils größere Abtriebsdrehmomente möglich. Damit wird eine feinere Stufung der Abtriebsdrehmomente der gesamten Reihe erzielt. Fig. 1.{Zahnradgetriebereihe, mehrstufige Zahnradgetriebe, steigende Antriebsmomente, Achsabstandssprünge, mathematische Reihe, Getriebegröße, Durchmesser, Endstufenrad, Endstufenachsabstand, Getriebeinnenteile, Abtriebsdrehmomente}The invention relates to a Zahnradgetriebereihe for multi-stage gear transmission with increasing output torques consisting of any number gear drives, the Achsabstandsprünge a mathematical series arise. The innovation consists in the fact that every second, and possibly also third, gearbox size corresponds to the previous gearbox size up to the diameter of the final stage gear and thus also the final stage pitch. Since only the diameters of the final stage gears and the center distances of the output stages are greater than in the respective preceding transmission, larger gear output torques are possible while maintaining the majority of the gear unit inner parts. This achieves a finer gradation of the output torques of the entire series. Fig. 1. {gear train, multi-speed gear train, rising drive torque, wheel pitch jumps, mathematical series, gear size, diameter, final gear wheel, output shaft pitch, transmission center parts, output torques}

Description

Hierzu 1 'leite ZeichnungenTo do this, draw 1 drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Zahnradgetriebereihe für mehrstufige Zahnradgetriebe mit steigenden Abtriebsdrehmomenten, bestehend aus beliebig vielen Getriebegrößen, wobei die Achsabstandssprünge einer mathematischen Reihe entsprechen.The invention relates to a Zahnradgetriebereihe for multi-stage gear transmission with increasing output torques, consisting of any number of transmission sizes, the Achsabstandssprünge correspond to a mathematical series.

Characteristic of the known state of the art

Das Abtriebsdrehmoment eines mehrstufigen Getriebes wird zweckmäßigerweise durch das Rahnradpaar mit dem größten Achsabstand bestimmt. Üblicherv.uise stehen die größten Achsabstände aller Getriebe einer Zahnradgetriebereihe in einer bestimmten Beziehung zu den Gliedern einer mathematischen Reihe. Die kleineren Achsabstände dieser Getriebe stehen in der gleichen Beziehung zu dieser mathematischen Reihe. Dieses hat aber zur Folge, daß bei den größeren Getriebegrößen die Abstufung der Abtriebsdrehmomente ungewünscht grob wird, will man nicht eine Vielzahl von Getriebegrößen und da tit eine Vielzahl von Getriebeteile zulassen.The output torque of a multi-stage transmission is suitably determined by the Rahnradpaar with the largest center distance. Usually, the largest axial distances of all gears of a gear train are in a certain relation to the links of a mathematical series. The smaller center distances of these gears are in the same relation to this mathematical series. However, this has the consequence that the gradation of the output torques undesirably becomes coarse in the larger transmission sizes, you do not want a variety of transmission sizes and da tit a variety of transmission parts allow.

Aus DE-PS 2061021 ist bekannt, die Abstufung entsprechend den Gliedern einer mathematischen Reihe vorzunehmen, deren Stufensprung und damit Abtriebsdrehmomentsprung bei größer werdenden Getrieben einem immer kleiner werdenden Faktor entspricht. Hierdurch kann erreicht werden, daß bei den größeren Getrieben die Drehmomentsprünge nicht zu groß werden. Dieses wird dadurch erreicht, daß entweder mehr Getriebegrößen vorgesehen werden mit entsprechend vielen Einzelteilen oder die Abstufung bei den kleineren Getrieben nicht optimal gewählt wird.From DE-PS 2061021 it is known to make the graduation corresponding to the members of a mathematical series whose incremental step and thus output torque jump corresponds to an ever decreasing factor with increasing gears. In this way it can be achieved that the torque jumps are not too large in the larger gearboxes. This is achieved in that either more transmission sizes are provided with a corresponding number of individual parts or the gradation is not optimally selected in the smaller gearboxes.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften von Zahnradgetriebereihen der gattungsgemäßen Art auf kostengünstige Weise zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the utility properties of gear train of the generic type in a cost effective manner.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnradgetriebereihe für mehrstufige Zahnradgetriebe aufzustellen, bei der bei optimaler Ausnutzung der Bauteile möglichst wenig Innenteilvarianten erforderlich sind.The invention has for its object to set up a Zahnradgetriebereihe for multi-stage gear transmission, in which with optimal utilization of the components as little as possible Innenteilvarianten are required.

Die Aufgabe wird arfindungsgemäß derart gelöst, daß jede zweite Getriebegröße der Zahnradgetriebereihe der nächst kleineren Getriebegröße entspricht, aber dessen Endstufe bei gleicher Zahnbreite und auf das Endstufenritzel angepaßter Verzahnung größer im Durchmesser ist als das Endstufenrad der vorhergehenden Getriebegröße. Vorteilhaft ist es, wenn auch jede dritte Getriebegröße einer Z.ihnradgetriebereihe der um zwei Sprünge kleineren Getriebegröße entspricht, aber dessen Endstufenrad bei gleicher Zahnbreite und auf das Endstufenritzel angepaßter Verzahnung größer im Durchmesser ist als das Endstufenrad der vorhergehenden Getriebegröße.The object is achieved according to the invention in such a way that every second gear size of the gear train corresponds to the next smaller gear size, but its output stage with the same tooth width and gear adapted to the final gear is larger in diameter than the final gear of the previous gear size. It is advantageous if every third gear size of a Z.ihnradgetriebereihe the smaller by two jumps gear size corresponds, but whose final stage gear with the same tooth width and the end gear sprocket adapted gear is larger in diameter than the final gear of the previous gear size.

Danach stehen die Achsabstände und damit auch die Abtriebsdrehmomente aufeinander folgender Getriebegrößen in einem der Reihe entsprechenden Verhältnis zueinander. Um den Drehmomentsprung von einer Größe zur anderen entsprechend der zuvor beschriebenen Zahnrad^ -»riebereihe nicht zu groß werden zu lassen, ist es vorgesehen, jeweils eine Sondergetriebegröße zwischenzuordnen, die vom kleineren Getriebe ausgeht und bei dem lediglich das Abtriebszahnrad und damit auch derThereafter, the center distances and thus also the output torques of successive transmission sizes in a row corresponding relationship to each other. In order not to let the torque jump from one size to the other according to the previously described gear train not be too great, it is envisaged to interpose each a special gear size emanating from the smaller gear and in which only the output gear and thus the

Endachsabstand vergrößert wird. Hierdurch können unter Beibehaltung der vorderen Getriebestufen einschließlich des Ritzels der letzten Stufe die Abtriebsdrehmomente dieser Getriebe beträchtlich erhöht werden. Durch die Vergrößerung des Abtriebszahnrados wird auch die Übersetzung in der letzton Stufe vergrößert, so daß mit diesen Getrieben ein größeres Gesamtübersetzungsverhältnis realisiert werden kann, was in speziellen Fällen dazu führt, daß ein Getriebe mit einer geringeren Stufenzahl erforderlich wird. Vorteilhafterweise sollten die Getriebegrößen mit vergrößertem Endstufenrad auch eine im Durchmesser vergrößerte Abtriebswelle aufweisen.Endachsabstand is increased. As a result, while maintaining the front gear stages including the pinion of the last stage, the output torques of these gears can be considerably increased. By increasing the output gearwheel and the translation is increased in the final stage, so that with these gears, a larger overall gear ratio can be realized, resulting in special cases, that a transmission with a lower number of stages is required. Advantageously, the gearbox sizes should also have an enlarged output shaft with enlarged Endstufenrad.

Das vorgestellte Getrieberuihenkonzept erfordert bei einer feinen Abstufung der Abtriebsdrehmomente eine wesentlich verminderte Anzahl unterschiedlicher Getriebeinnenteile, wodurch die Fertigungslosgrößen erheblich vergrößert und die Vorratshaltung kostenmäßig reduziert wird. Dieses fällt besonders bei drei und mehrstufigen Getrieben ins Gewicht. Des weiteren kann auch jede zweite und dritte Getriebegröße einer Reihe von dem nächst kleineren Getriebe der ursprünglichen Reihe in der Weise abgeleitet werden, daß lediglich das Abtriebszahnrad entsprechend größer ausgeführt wird. Dadurch vermindern sich noch mal die benötigten Getriebeinnenteile für eine Zahnradgetriebereihe. Dieses ist besonders vorteilhaft bei Getrieben mit hohen Abtriebsmomenten wegen der hohen Kosten. Bei dieser Reihe erhöht sich auch noch einmal die Gesamtübersetzung bei dem Getriebe mit dem größten Endachsabstand. Natürlich ist es auch möglich, noch mehr als 2 Getriebegrößen mit entsprechend vergrößertem Endachsabstand zwischen die Getriebe der Ausgangsreihe zu schieben, insbesondere bei hohen Abtriebsdrehmomenten, so daß eine noch feinere Abstufung der Abtriebsdrehmomentsprünge vorgenommen werden kann.The presented Getrieberuihenkonzept requires at a fine gradation of output torques a significantly reduced number of different gear inner parts, whereby the Fertigungslosgrößen increased significantly and the stock is costly reduced. This is particularly significant in three and multi-stage transmissions. Furthermore, each second and third gear size of a series of the next smaller gearbox of the original series can be derived in such a way that only the output gear is made correspondingly larger. As a result, reduce the required transmission internal parts for a Zahnradgetriebereihe again. This is particularly advantageous in transmissions with high output torques because of the high cost. With this series, the overall ratio of the transmission with the largest end-to-end distance increases once again. Of course, it is also possible to push more than 2 transmission sizes with correspondingly enlarged Endachsabstand between the transmission of the output row, especially at high output torques, so that an even finer gradation of the output torque jumps can be made.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, bei einer Getriebegröße der zuvor beschriebenen Zahnradgetriebereihe bei Übersetzungsänderungen nur die Zahnräder der erste Stufe zu ändern und alle nachgeschalteten Zahnradstufen immer gleich zu halten. Reicht die so orzielbare Übersetzung nicht mehr aus, so ist auf ein Getriebe mit einer entsprechend geänderten Stufenzahl überzugehen. Somit kommen besonders bei vielstufigen Getrieben immer die gleichen Zahnräder und Innenteile zum Einsatz, wodurch ein Minimum an Innenteilvarianten benötigt wird.It has proven to be advantageous to change in a transmission size of the gear train described above with translation changes only the gears of the first stage and to keep all downstream gear stages always the same. If the orzielbare translation is no longer sufficient, it is to go to a gearbox with a correspondingly changed number of stages. Thus, especially in multi-stage transmissions always the same gears and internal parts are used, whereby a minimum of inner part variants is needed.

embodiment

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The solution according to the invention will be explained in more detail below in several embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 shows a schematic gear arrangement of a three-stage gearbox corresponding to a row with the center distances a ,,

a! und a₃; Fig. 2: eine schematische Zahnradanordnur.g eines dreistufigen Getriebes entsprechend Fig. 1 mit vergrößertema! and a ₃ ; Fig. 2: a schematic Zahnradanordnur.g. A three-stage gearbox corresponding to FIG. 1 with enlarged

End axis distance a ₃ .

In Fig. 1 ist eine schematische Zahnradanordnung eines dreistufigen Getriebes angegeben, welches einer Getriebereihe zuzuordnen ist. Dabei wird die erste Stufe von dem Ritzel 1 und dem Zahnrad 2 mit dem Achsabstand at gebildet. Die zweite Stufe wird von dem Ritzel 3 und dem Zahnrad 4 mit dem Achsabstand a₂ gebildet. Die dritte Stufe wird von dem Endstufenritzel 5 und dem Endstufemad 6 mit dem Achsabstand a₃ gebildet. DieAchsabstände a_t; a₂ und a₃ sind dabei Glieder einer gemeinsamen Reihe. Somit können alle obigen Zahnräder auch in Getrieben Anwendung finden, die zu dem gleichen Baukastensystem gehören, fabei können es auch Getriebe mit nur zwei Stufen als auch mit vier und mehr Stufen sein. Somit können alle Getriebeinnetiteile mehrfach Verwendung finden.In Fig. 1, a schematic gear arrangement of a three-stage transmission is specified, which is assigned to a gear train. In this case, the first stage of the pinion 1 and the gear 2 is formed with the axial distance at. The second stage is formed by the pinion 3 and the gear 4 with the axial distance a ₂ . The third stage is formed by the Endstufenritzel 5 and the Endstufemad 6 with the axial distance a ₃ . The center distances a _t ; a ₂ and a ₃ are members of a common series. Thus, all of the above gears can also be used in transmissions that belong to the same modular system, fabei it can also be gear with only two stages and with four or more stages. Thus, all Getriebinnetiteile can find multiple use.

In Fig. 2 ist ebenfalls eine schematische Getriebeanordnung eines dreistufigen Getriebes angegeben, welches bis auf das Endstufenrad 6' und den dazugehörigen Achsabstand a₃' mit der in Fig. 1 dargestellten Getriebeanordnung identisch ist. Das Endstufenrad 6' ist größer im Durchmesser als das Endstufenrad 6 in Fig. 1, so daß auch der Achsabstand a₃' entsprechend größer ist als a₃. Das Endstufenrad 6' kämmt mit dem gleici nn Endstufenritzel 5 wie bei dem Getriebe in Fig. 1, ist also auf dessen Verzahnung abgestimmt und weist die gleiche Zahnradbreite auf. Somit liegt das Endstufenrad 6' außerhalb der Reihe, der die Zahnräder, d. h. Ritzel 1, Zahnrad 2, Ritzel 3, Zahnrad 4 und Endstufenritzel 5, zuzuordnen sind. Das Getriebe nach Fig. 2 kann ein größeres Drehmoment übertragen als das Getriebe nach Fig. 1, da der Zahndruck des Endstufenritzels 5 auf einen größeren Hebelarm wirkt. Dadurch, daß das Endstufenrad 6' größer ist als Endstufenrad 6 kann mit dem Getriebe nach Fig. 2 auch eine entsprechend größere Übersetzung realisiert werden. Ein nach Fig. 2 ausgebildetes Getriebe ist in der aufsteigenden Reihe hinter einem Getriebe nach Fig. 1 einzuordnen. Durch den Austausch eines einzigen Rades konnte hier eine größere Getriebegröße geschaffen werden. Unter dem Begriff „Getriebegröße" ist ein Getriebe mit einem bestimmten Endstufenachsabstand zu verstehen.In Fig. 2, a schematic transmission arrangement of a three-stage transmission is also indicated, which is identical to the gear assembly shown in Fig. 1 except for the final stage 6 'and the associated axial distance a ₃ '. The final stage 6 'is greater in diameter than the final stage 6 in Fig. 1, so that the center distance a ₃ ' is correspondingly larger than a _third The final stage 6 'meshes with the gleici nn final stage pinion 5 as in the transmission in Fig. 1, that is tuned to the teeth and has the same gear width. Thus, the final stage wheel 6 'is outside the row, which the gears, ie pinion 1, gear 2, pinion 3, gear 4 and final stage 5, are assigned. The transmission according to FIG. 2 can transmit a greater torque than the transmission according to FIG. 1, since the tooth pressure of the final stage pinion 5 acts on a larger lever arm. The fact that the Endstufenrad 6 'is greater than Endstufenrad 6 can be realized with the transmission of FIG. 2, a correspondingly larger translation. A trained according to Fig. 2 transmission is to be classified in the ascending series behind a transmission of FIG. By replacing a single wheel, a larger gearbox size could be created here. The term "gearbox size" is to be understood as meaning a gearbox with a specific output shaft spacing.

Es ist auch denkbar, daß das Endstufenrad 6' eine abermalige Vergrößerung im Durchmesser erfährt, so daß hierdurch bei Bedarf eine weitere Getriebegröße, ebenfalls durch den Austausch eines einzigen Zahnrades, natürlich mit entsprechend größerem Endachsabstand a₃', geschaffen werden kann.It is also conceivable that the Endstufenrad 6 'undergoes a renewed increase in diameter, so that, if necessary, a further gear size, also by replacing a single gear, of course, with a correspondingly larger Endachsabstand a ₃ ', can be created.

Um das Übersetzungsverhältnis der Getriebe nach Fig. 1 und 2 zu ändern, ist es vorgesehen, lediglich die erste Stufe mit dem Ritzel 1 und dem Zahnrad 2 entsprechend auszutauschen. Sollte hierdurch die gewünschte Übersetzung nicht erzielbar sein, so ist auf ein Getriebe mit geringerer bzw. größerer Stufenzahl überzugehen.In order to change the gear ratio of the transmission according to FIGS. 1 and 2, it is provided to replace only the first stage with the pinion 1 and the gear 2 accordingly. Should this mean that the desired ratio can not be achieved, it is necessary to move to a transmission with a lower or greater number of stages.

Da das Endstufenrad 6' ein größeres Drehmoment übertragen kann als das Endstufenrad 6, welches eine Bohrung 7 aufweist, kann dieses mit einer größeren Bohrung T versehen werden, so daß auch eine im Durchmesser vergrößerter Abtriebswelle mit entsprechender Lagerung vorgesehen werden kann.Since the Endstufenrad 6 'can transmit a larger torque than the Endstufenrad 6, which has a bore 7, this can be provided with a larger bore T , so that an enlarged diameter output shaft can be provided with appropriate storage.

Claims

1. Zahnradgotriebereihe for multi-stage gear transmission with increasing output torques, best 'iend from any number of transmission sizes, the Achsahdiandssprünge a rr. N ^l lvi viatischen series met, characterized in that each second transmission size of Zai igetriebereihe the next smaller gear size corresponds, but whose Endstufenrad (6 ') with the same tooth width and on the final stage pinion (5) adapted toothing larger in diameter than the Endstufenrad (6) the previous gear size.

2. Zahnradgotriebereihe according to claim 1, characterized in that also every third Getriebegiße a Zahnradgetriebereihe the two jumps smaller gear size corresponds, but whose Endstufenrad (6 ') with the same tooth width and the Endstufenritzol (5) adapted toothing larger in diameter than that End stage wheel of the previous gear size.

3. Zahnradgetriebereihe according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission sizes with enlarged Endstufenrad (6 ') also have an enlarged diameter output shaft.

4. Zahnradgetriebereihe still at least one of the preceding claims, characterized in that at a transmission size, the gears of the second and all other gear stages are always the same regardless of the Gesamtgetriebeübersetzung.