DD274474A1

DD274474A1 - CIRCULAR SUSPENSION GEARBOX WITH ROTATING VIBRATED DRIVE AND LOAD COMPENSATION

Info

Publication number: DD274474A1
Application number: DD30390787A
Authority: DD
Inventors: Peter Lehmann; Klaus Geib
Original assignee: Rostock Dieselmotoren
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1989-12-20

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Umlaufraedergetriebe mit drehschwingungsgedaempftem Antrieb und Lastausgleich, vorzugsweise fuer Nebenantriebe, bei moeglicher Konstanthaltung der Abtriebsdrehzahl fuer einen Generatorbetrieb. Zu diesem Zweck werden bisher Stirnradgetriebe mit nachgeschaltetem Ueberlagerungsgetriebe und vorgeschalteter drehelastischer Kupplung eingesetzt. Eine effektivere Loesung entsprechend der Erfindung besteht darin, dass in Anwendung nur eines Umlaufraedergetriebes mit oder ohne Drehzahlausgleich fuer Nebenabtriebe im Drehmomentenuebertragungsmechanismus ein dreh- und axialelastisches drehschwingungsdaempfendes und lastausgleichendes Element, vorzugsweise zwischen Antriebswelle und dem ersten Getriebeglied, angeordnet ist.The invention relates to a planetary gear with torsionally damped drive and load balancing, preferably for power take-offs, possible while maintaining the output speed for a generator operation. For this purpose, previously spur gear with downstream superposition gear and upstream torsionally flexible coupling are used. A more effective solution according to the invention is that when using only one planetary gear with or without speed compensation for power take-off in the torque transmission mechanism a torsionally and axially elastic torsional vibration and the load-balancing element, preferably between the drive shaft and the first gear member is arranged.

Description

Titel der Erfiridung:Title of the invention:

Umlaufrädergetriebe mit drehschwingungagedämpftem Antrieb i.nd Laatauagleich.Planetary gear with torsional vibration damped drive i.nd Laatauagleich.

Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrefft lastausgeglichene Umlaufrädergetriebe mit drehschwingungsgedämpfter Drehmomenteneinleitung, Vorzugsweiae für Nebenantriebe von drehsohwingungabehafteten Hauptantrieben, insbesondere zum Antrieb eines Generators zur Erzeugung des Bordstromes auf Schiffen durch einen Nebenantrieb .von der Propellerwelle.The invention relates to load balanced epicyclic gearboxes with torsionally damped torque introduction, Vorzugsweiae for auxiliary drives of drehsohwingungabehafteten main drives, in particular for driving a generator for generating the on-board power on ships by a Nebenantrieb .von the propeller shaft.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung: Bekannt sind Generatoranlagen zur Erzeugung des Bordstromes auf Schiffen, deren Antrieb z. B. von der Hauptmaschinoiropellerwelle des Sohiffsantriebes erfolgt, wobei für die Enargieabzweigung ein einstufiges oder mehrstufiges Stirnradgetriebe mit drehelastisch angetriebenen Getrieberädern vorgesehen ist. Zur Verringerung der Drehschwingungsbelastung des Nebenantriebsstranges duroh den drehschwingungsbehafteten Hauptantrieb ist ein drehelastisches Element mit Dämpfungseigenschaften zwischen der Welle des Hauptantriebes und dem ersten Antriebsrad des Getriebes angeordnet (DE-OS 3.331.480). Zum Stand der Technik gehören weiter Zahnkupplungshülsen als drehmdmentübertragendo Elemente zwischen Antriebswelle und 1. Getrieboglied, die eine relative radiale Beweglichkeit beider zulassen (DE-PS 3046679). Bekannt sind ferner Umlaufrädergetriebe mit Lastausgleich derart, d8ß durch einstellbewogliche Getrieboglieder eine gleichmäßige Aufteilung des Lrehniomentes auf die Planeten-Characteristic of the known technical solution: Are known generator systems for generating the on-board power on ships whose drive z. B. is done by the Hauptmaschinoiropellerwelle Sohiffsantriebes, wherein for the Enargieabzweigung a single-stage or multi-stage spur gear is provided with torsionally elastic driven gears. To reduce the torsional vibration load of the auxiliary drive train duroh the torsional vibration-prone main drive is a torsionally elastic element with damping properties between the shaft of the main drive and the first drive wheel of the transmission arranged (DE-OS 3,331,480). The prior art further includes gear coupling sleeves as drehdmentübertragendo elements between the drive shaft and 1st Gearoglied that allow a relative radial mobility of both (DE-PS 3046679). Also known are epicyclic gearboxes with load balancing such that a uniform distribution of the idle torque on the planetary gears can be achieved by means of adjustable transmission gauges.

räder ermöglicht wird, z« B. daduroh, daß zwischen ungelagertem Zentralrad und/oder Planetensteg und Drehmomenteneinleitung eine radial verlagerungsfähige Zahnkupplung angeordnet ist / 1 /.Wheels is made possible, for example, that a radially displaceable toothed coupling is arranged between the unsupported central wheel and / or the planetary web and torque introduction / 1 /.

Realisiert wurden technisch bereits lastausgegliohene Planetengetriebe, in denen durch besondere Lagerungsgestaltung, beispielsweiseWere already technically lastausgegliohene planetary gear in which by special storage design, for example

- bei Zwillings-Planetengetrieben durch Zahnsegmenthebei, die als Waagebalken eine Verdrehung der Lager-Exzenter der Planetenräder bewirken (OP 205304),- In twin-planetary gears by Zahnsegmenthebei that cause a balance beam as a rotation of the bearing eccentric planetary gears (OP 205304),

- bei Drillings-Planetengetrieben durch sich in einem beweglichen Ring abstützende Exzenterhebel (ÖP 215752),- in triple-planetary gearboxes by eccentric levers supported in a movable ring (ÖP 215752),

- bei Vierlings-Planetengetrieben durch Exzenterhebel, die sich in einer Kreuzschlitzsoheibe abstützen (OP 241217),- in Vierlings planetary gears by eccentric levers, which are supported in a Kreuzschlitzsoheibe (OP 241217),

eine radiale Einstellbeweglichkeit der Planetonräder erzeugt wird, die für einen kinematischen Lastausglüich sorgt. Diese Systeme sind jedoch fertigungstechnisch sehr aufwendige Lösungen, deren Entwicklung von führenden Getriebefirmen nicht weiter betrieben wurde.a radial Einstellbeweglichkeit the Planetonräder is generated, which ensures a kinematic load balance. However, these systems are very expensive production engineering solutions whose development was not operated by leading transmission companies.

In jüngeren Faohbeiträgen v?ird die bewußte Ausnutzung von elastischen Verformungen einzelner Getriebebauteile zum kinematischen Lastausgleich beschrieben. Diese Methode erfordert sehr detaillierte Kenntnisse des Verformungsverhaltens des Getriebes, die in der Konstruktionsphase nur über umfangreiche mathematische Modelle zu erhalten sind. Diese vorgestellten technischen Lösungen erfüllen Einzelfunktionen. Werden in Getriebeanlagen mit Umlaufrädergetrieben sowohl Lastausgleich als auch Drehschwingungsdätnpfer notwendig, so erfordert dies bislang eine te'chnisch aufwendige Kombination.In recent Faohbeiträgen the conscious use of elastic deformations of individual transmission components for kinematic load balancing is described. This method requires very detailed knowledge of the deformation behavior of the gearbox, which can only be obtained in the design phase through extensive mathematical models. These presented technical solutions fulfill individual functions. Become necessary in gear systems with planetary gear both load balancing and torsional vibration, so far this requires a te'chnisch consuming combination.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Das Ziel der Erfindung ist eine technische Anordnung, durch die die Drehschwingungsbelastnng des Getriebes verringert wird und die gleichzeitig eine Einstellbeweglichkeit eines 5 oder mehrerer Getriebeglieder ermöglicht und dadurch den technischen Aufwand minimiert.The object of the invention is a technical arrangement by which the Drehschwingungsbelastnng the transmission is reduced and at the same time allows a Einstellbeweglichkeit of 5 or more gear members, thereby minimizing the technical complexity.

Darlegung dos Wesens der Erfindung:Explanation of the essence of the invention:

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Anordnung zu schaffen, die die Drehschwingungsbelastung eines Umlaufrädergetriebes verringert und gleichzeitig eine Einstellbeweglichkeit eines oder mehrerer Getriebeglieder dadurch ermöglicht, daß das dreh- und axialelastische schwingungsdämpfende Element Bestandteil des Lastausgleichsmechanismus ist. Die technische Lösung erfolgt erfindungsgemäß derart, daß eine nichtrotationssymmetrische axiale Beweglichkeit des drehelastischen Elementes liber eine einseitig elastisch abgestutzte Kupplungshülse oder einen Wellenstumpf in eine radiale Beweglichkeit überführt wird und so eine lastausgleichende Einstellbewegung eines Getriebegliedes ermöglicht. Die Drehmomenteneinleitung in das Getriebeglied erfolgt durch eine verlagerungsfähige Kupplung, vorzugsweise durch eine Zahnkupplung oder eine stirnseitig an dem Wellenstumpf angeordnete Keil-Nut-Verbindung oder in bekannter Weise durch angelenkten Planetenträger. Zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Teilen der Anordnung erfolgt die Abdichtung durch elastisch aufgehängte Dichtelemente od6.r durch Dichtelemente, die in sich ausreichend elastisch verformungsfähig sind, um geringe radiale und axiale Relativbewegungen kompensieren zu können.The invention has for its object to provide an arrangement which reduces the torsional vibration load of a planetary gear and at the same time allows a Einstellbeweglichkeit one or more gear members characterized in that the rotational and axial elastic vibration damping element is part of the load balancing mechanism. The technical solution according to the invention is such that a non-rotationally symmetric axial mobility of the torsionally elastic element is converted by a unilaterally elastically abgestutzte coupling sleeve or a stub shaft in a radial mobility and thus allows a load-compensating adjusting movement of a gear member. The torque is introduced into the gear member by a displaceable coupling, preferably by a toothed coupling or a frontally arranged on the stub shaft wedge-groove connection or in a known manner by articulated planet carrier. Between the relatively moving parts of the arrangement, the seal is carried out by elastically suspended sealing elements od6.r by sealing elements which are sufficiently resiliently deformable in order to compensate for small radial and axial relative movements can.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Die erfindungsgemäße Lösung 'soll nachfolgend an 2 Ausführungsbeispielen verdeutlicht werden. Es zeigen:The solution according to the invention will be illustrated below with reference to two exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1: ein einfachwirkendes UmlaufrädergetriebeFig. 1: a single-acting planetary gear

ohne Nebenabtriebwithout power take-off

Pig· 2: ein Umlaufrädergetriebe mit NebenabtriebPig · 2: a planetary gearbox with power take-off

und Drehzahlausgleichand speed compensation

Pig. 1 zeigt ein einfaohwirkendea Umlaufrädergetriebe, dessen axialgelagertes inneres Zentralrad 7 (Sonnenrad) radial einstellbeweglich ist. Die Drehmomentenübertragung von der Antriebswelle 1 zum Sonnenrad 7 erfolgt über ein dreh- und axialelastisches Element 2, dem Wellenstumpf 3 und die verlagerungsfähige Zahnkupplung 6. Durch elastische Dichtsysteme 5 zwischen Getriebegehäuse 9 und sich periodisch verlagerndem Wellenstumpf 3 wird das Getriebegehäuse 9 gegen die Umgebung abgedichtet.Pig. Figure 1 shows a single-action epicyclic gear whose axial-bearing inner central gear 7 (sun gear) is radially adjustable. The torque transmission from the drive shaft 1 to the sun gear 7 via a rotationally and axially elastic element 2, the stub shaft 3 and the movable toothed coupling 6. By elastic sealing systems 5 between gear housing 9 and periodically displacing stub shaft 3, the gear housing 9 is sealed against the environment.

In Fig. 2 ist ein koaxial zur Antriebswelle 1 angeordnetes Umlaufrädergetriebe flir einen Energieabzweig von einem Hauptantrieb, z. B. zum Nebenantrieb 10 einer Schiffshilfsmasohine dargestelltIn Fig. 2 is a coaxial with the drive shaft 1 arranged epicyclic gear for an energy branch from a main drive, for. B. shown to the power take-off 10 of a ship's auxiliary masohine

In diesem Beispiel erfolgt der Drehmomentenabzweig vom Hauptantrieb 1 liber ein elastisches Element 2, eine einseitig an dem elastischen Element 2 angeflanschte Kupplungshlilse 4 und dia Zahnkupplung 6 zum lastausgleichenden axialgeftihrten Planetenträger 8. Elastische Dichtsysteme 5 zwischen Gehäusewandung des Getriebegehäuses und sich verlagernder Kupplungshlilse 4 gewährleisten die Abdichtung des Getriebegehäuses 9 gogen die Umgebung. In this example, the torque diverter from the main drive 1 via an elastic element 2, a one side on the elastic member 2 flanged Kupplungshlilse 4 and dia gear coupling 6 for load-compensating axialgeftihrte planet carrier 8. Elastic sealing systems 5 between the housing wall of the gear housing and shifting Kupplungshlilse 4 ensure the seal of the gear housing 9 gogen the environment.

Literatur:Literature:

/ 1 / Renk - Moderne Schiffsgetriebe Firmenprospekt, Augsburg 1984, S. 25, Abb. Schiffs-Planetengetriebe/ 1 / Renk - Modern Marine Gearbox Company brochure, Augsburg 1984, p. 25, ill. Ship planetary gearbox

/ 2 / Tooten, K./ 2 / Tooten, K.

Lastausgleich in Umlaufrädergetrieben unter Einbö?i<*hung des Nachgiebigkeitsverhaltens der Getriebebauteile Antriebstechnik 25 (1986) 4, S. 71-75Load balancing in epicyclic gearboxes with incorporation of the compliance behavior of the transmission components Antriebstechnik 25 (1986) 4, pp. 71-75

Claims

Invention claims:

1. epicyclic gearbox with torsionally damped drive and load balancing, preferably for power diversion for power take-offs of torsional main drives, daduroh characterized in that oin rotatable and axially elastic torsional vibration damping element (2) is arranged in the Drehmlientenlibertragungsmechanismus that in addition to its puncture as torsional elasticity by non-rotationally symmetric axial mobility load-balancing radial movement of one or more gear members made possible by this element (2) between the main drive (1) and the first gear member (7 or 8) is arranged.

2. epicyclic gear according to claim 1, characterized in that as a radially movable transmission member a one-sided ata rotatable and axially elastic torsional vibration damping element (2) flanged stub shaft (3) is provided.

3. epicyclic gearbox according to claim 1 and 2, characterized ge * indicates that as a radially movable gear member is a one-sided on the rotationally and axially elastic torsional vibration damping element (2) flanged Kuρplungehülse (4).

4. planetary gear according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the stub shaft (3) or the Kupplungshlilse (4) carries a toothed coupling (6) and that this toothed coupling (6) is preferably designed as a curved tooth coupling *

5. epicyclic gear according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the stub shaft (3) with the planet carrier (8) is frontally connected by a grooved Gleitsteinkupplung.

6. Uralaufrädergetriebe according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the seal between the relatively movable parts of the arrangement duroh elastic sealing systems (5).

7 · epicyclic gears naoh claims 1, 2, 3 and 6, characterized in that for the torque input of the planet carrier (8) in a known manner to the coupling sleeve (4) or the stub shaft (3) is hinged.

- For this 2 sheet drawing. -