DE102020205067A1 - Spur gear stage for a power split gear - Google Patents
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Abstract
Eine Stirnradstufe weist ein Stirnrad 2 auf, welches aus einem Hauptrad 3 und einem Nebenrad 4 besteht, wobei das Hauptrad 3 über eine Feder 5 mit dem Nebenrad 4 verbunden ist, sodass sich das Hauptrad 3 zumindest begrenzt gegen das Nebenrad 4 verdrehen kann, wodurch im Eingriff mit einem weiteren Stirnrad das Flankenspiel reduziert wird.A spur gear stage has a spur gear 2, which consists of a main gear 3 and a secondary gear 4, the main gear 3 being connected to the secondary gear 4 via a spring 5, so that the main gear 3 can rotate at least to a limited extent against the secondary gear 4, which means that in Engagement with another spur gear reduces the backlash.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stirnradstufe insbesondere für ein Leistungsverzweigungsgetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a spur gear stage in particular for a power split transmission according to the type defined in more detail in the preamble of
Hydrostatisch-mechanische Leistungsverzweigungsgetriebe weisen einen hydrostatischen Leistungszweig und einen mechanischen Leistungszweig auf, welche in einem Summierungsgetriebe summiert werden. Ein Antriebsmotor, beispielsweise ein Verbrennungsmotor, treibt über eine Stirnradstufe in das Summierungsgetriebe ein.Hydrostatic-mechanical power split transmissions have a hydrostatic power branch and a mechanical power branch, which are summed in a summing gear. A drive motor, for example an internal combustion engine, drives the summation gear via a spur gear stage.
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stirnradstufe zu schaffen, welche auch beim Betrieb des Leistungsverzweigungsgetriebes mit einer Zapfwelle geräuscharm betrieben werden kann.The present invention is based on the object of creating a spur gear stage which can also be operated with low noise when the power split transmission is operated with a power take-off shaft.
Die Aufgabe wird mit einer auf die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gattungsgemäßen Stirnradstufe gelöst.The object is achieved with a spur gear stage according to the generic type of the characterizing features of the main claim.
Erfindungsgemäß besteht die Stirnradstufe aus mindestens einem ersten und einem zweiten Stirnrad, deren Verzahnungen miteinander im Eingriff stehen. Das zweite Stirnrad weist ein Hauptrad und ein Nebenrad auf, welche teilweise zueinander verdrehbar ausgeführt sind. Sowohl das Nebenrad als auch das Hauptrad weist eine Verzahnung auf, welche mit der Verzahnung des ersten Stirnrades im Eingriff steht. Das Hauptrad ist mit dem Nebenrad über ein elastisches Element verbunden. Das Hauptrad und das Nebenrad sind über das elastische Element so zueinander positioniert, dass beim Zahneingriff des Hauptrades und des Nebenrades mit dem ersten Stirnrad das elastische Element ein Drehmoment zwischen dem Hauptrad und dem Nebenrad aufbringt. Durch dieses Drehmoment wird das Flankenspiel zwischen den eingreifenden Zahnrädern aufgehoben. Das Hauptrad ist erheblich breiter als das Nebenrad ausgeführt, wodurch das Nebenrad scheibenförmig ausgeführt sein kann. Dadurch überträgt das Hauptrad das Drehmoment des Antriebsstrangs und das Nebenrad minimiert das Flankenspiel, um die Geräuschentwicklung zu minimieren.According to the invention, the spur gear stage consists of at least a first and a second spur gear, the teeth of which mesh with one another. The second spur gear has a main gear and a secondary gear, which are designed to be partially rotatable with respect to one another. Both the secondary gear and the main gear have teeth which mesh with the teeth of the first spur gear. The main wheel is connected to the secondary wheel via an elastic element. The main gear and the secondary gear are positioned relative to one another via the elastic element so that when the main gear and the secondary gear mesh with the first spur gear, the elastic element applies a torque between the main gear and the secondary gear. This torque eliminates the backlash between the meshing gears. The main wheel is made considerably wider than the secondary wheel, which means that the secondary wheel can be designed in the shape of a disk. As a result, the main gear transmits the torque of the drive train and the secondary gear minimizes the backlash in order to minimize the development of noise.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Stirnradstufe nicht nur zwei Stirnräder auf, sondern weist wie in der
Erfindungsgemäß ist das erste Stirnrad ohne Nebenrad ausgebildet und weist somit nur ein Hauptrad auf. Das zweite Stirnrad weist ein Nebenrad und ein Hauptrad auf, wobei die Verzahnung des Nebenrades und des Hauptrades mit der Verzahnung des ersten Stirnrades kämmt. Das dritte Stirnrad weist ein Nebenrad und ein Hauptrad auf, wobei die Verzahnung des Hauptrades und des Nebenrades des dritten Stirnrades mit der Verzahnung des Hauptrades des zweiten Stirnrades kämmt und die Verzahnung des Nebenrades des zweiten Stirnrades nicht mit der Verzahnung des Hauptrades und des Nebenrades des dritten Stirnrades im Eingriff ist.According to the invention, the first spur gear is designed without a secondary gear and thus has only one main gear. The second spur gear has a secondary gear and a main gear, the teeth of the secondary gear and the main gear meshing with the teeth of the first spur gear. The third spur gear has a secondary gear and a main gear, the gearing of the main gear and the secondary gear of the third spur gear meshing with the gearing of the main gear of the second spur gear and the gearing of the secondary gear of the second spur gear not meshing with the gearing of the main gear and the secondary gear of the third Spur gear is engaged.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Stirnradstufe minimiert sowohl im Zugbetrieb als auch im Schubbetrieb das Flankenspiel, da sowohl im Zugbetrieb als auch im Schubbetrieb die Drehrichtung des Antriebsmotors, welcher mit dem ersten Stirnrad in Verbindung steht, gleichbleibt.The inventive design of the spur gear minimizes the backlash both in pulling mode and in pushing mode, since the direction of rotation of the drive motor, which is connected to the first spur gear, remains the same in pulling mode as well as in pushing mode.
Um das Nebenrad mit dem Hauptrad über das elastische Element zu verbinden, wird zuerst das Nebenrad mit dem Hauptrad so über das elastische Element fest verbunden, dass die Verzahnungen fluchten. Nun wird das Nebenrad so weit verdreht, bis ein zuvor definiertes Drehmoment zwischen dem Nebenrad und dem Hauptrad erreicht ist. Die Verbindung des Nebenrades mit dem Hauptrad über das elastische Element wird nun in dieser Position wieder gelöst und anschließend wieder geschlossen. Dadurch ist die Verzahnung des Nebenrades zum Hauptrad versetzt angeordnet, jedoch erzeugt das elastische Element in diesem Zustand kein Drehmoment. Wird nun die Verzahnung des ersten Stirnrades mit der Verzahnung des zweiten Stirnrades in Eingriff gebracht, somit das Hauptrad und das Nebenrad sind im Eingriff mit der Verzahnung des ersten Stirnrades, wodurch die Verzahnungen des Hauptrades und des Nebenrades fluchten, so erzeugt das elastische Element wieder das Drehmoment zwischen dem Hauptrad und dem Nebenrad, wodurch das Flankenspiel minimiert wird. Das Rasseln wird dadurch minimiert. Damit das Hauptrad und das Nebenrad bei der Montage koaxial angeordnet werden, kann ein Zentrierdorn oder eine zentrierende Welle zur Montage verwendet werden.In order to connect the secondary gear to the main gear via the elastic element, the secondary gear is first firmly connected to the main gear via the elastic element so that the teeth are aligned. The secondary gear is now rotated until a previously defined torque is reached between the secondary gear and the main gear. The connection of the secondary gear to the main gear via the elastic element is now released again in this position and then closed again. As a result, the toothing of the secondary gear is offset from the main gear, but the elastic element does not generate any torque in this state. If the teeth of the first spur gear are now brought into engagement with the teeth of the second spur gear, thus the main gear and the secondary gear are in engagement with the teeth of the first spur gear, whereby the teeth of the main gear and the secondary gear are aligned, the elastic element generates the Torque between the main gear and the secondary gear, which minimizes backlash. This minimizes rattling. So that the main wheel and the secondary wheel are arranged coaxially during assembly, a centering mandrel or a centering shaft can be used for assembly.
Das elastische Element kann aus einem federnden Metall wie beispielsweise Federstahl bestehen, es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das elastische Element aus einem Kunststoff oder Gummi besteht. Das elastische Element kann direkt mit dem Hauptrad und dem Nebenrad verbunden sein, es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das elastische Element zwischen dem Hauptrad und der Welle und/oder dem Nebenrad und der Welle angeordnet ist und mit diesen befestigt ist.The elastic element can consist of a resilient metal such as, for example, spring steel, but there is also the possibility that the elastic element consists of a plastic or rubber. The elastic element can be connected directly to the main wheel and the secondary wheel, but there is also the possibility that the elastic element is arranged between the main wheel and the shaft and / or the secondary wheel and the shaft and is fastened to them.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
-
1 zeigt das zweite Stirnrad mit einem Hauptrad und einem Nebenrad; -
2 zeigt die Stirnradstufe 19 derDE 10 2012 216 046 A1
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1 shows the second spur gear with a main gear and a secondary gear; -
2 shows the spur gear stage 19 of theDE 10 2012 216 046 A1
- Das
zweite Stirnrad 2 weist einHauptrad 3 und einNebenrad 4 auf. DasHauptrad 3 und dasNebenrad 4 sind über dieFeder 5 , welche das elastische Element bildet, verbunden. DieFeder 5 weist einenkreisringförmigen Abschnitt 6 sowieStege 7 auf. DieStege 7 greifen inNuten 9 ein, wobei dieNuten 9 mit demHauptrad 3 drehfest verbunden sind. DieNuten 9 können in dem einstückigausgebildeten Hauptrad 3 vorhanden sein, es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass dieNuten 9 in einem Wellenstück vorhanden sind, welches drehfest mit demHauptrad 3 verbunden ist. ImAbschnitt 6 sind Langlöcher ausgebildet, durch welcheBefestigungsmittel 8 hindurchragen, mittels welchen dieFeder 5 drehfest mit demNebenrad 4 verbunden werden kann. DieBefestigungsmittel 8 können als Schrauben ausgebildet sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, andere form- oder stoffschlüssige Verbindungen zu verwenden. Bei der ersten Montage wird beigelösten Befestigungsmitteln 8 die Verzahnung desNebenrades 4 so zur Verzahnung desHauptrades 3 positioniert, dass beide Verzahnungen eine Linie bilden und somit fluchten. Nun werden dieBefestigungsmittel 8 befestigt, wodurch dieFeder 5 drehfest mit demNebenrad 4 verbunden ist. Dann wird dasNebenrad 4 so weit verdreht, bis dieFeder 5 ein definiertes Drehmoment zwischen demNebenrad 4 und demHauptrad 3 aufbringt. Dann werden dieBefestigungsmittel 8 wieder gelöst, wodurch sich dieFeder 5 in den Langlöchern so bewegt, dass dieFeder 5 wieder entspannt wird. Nun wird erneut durch Befestigen derBefestigungsmittel 8 dieFeder 5 drehfest mit demNebenrad 4 befestigt. Daszweite Stirnrad 2 ist somit einbaufertig. Der eingebaute Zustand deszweiten Stirnrades 2 ist in der2 dargestellt. Dasdritte Stirnrad 10 der2 wird wie daszweite Stirnrad 2 der2 montiert.
- The
second spur gear 2 has amain wheel 3 and a side wheel4th on. Themain wheel 3 and the side wheel4th are about thepen 5 , which forms the elastic member, connected. Thefeather 5 has an annular section6th as well as bars7th on. The bridges7th grip ingrooves 9 one, with thegrooves 9 with themain wheel 3 are rotatably connected. Thegrooves 9 can in the one-piecemain wheel 3 be present, however, there is also the possibility that thegrooves 9 are present in a shaft piece, which rotatably with themain wheel 3 connected is. In the section6th elongated holes are formed through which fastening means8th protrude through which thespring 5 non-rotatably with the secondary wheel4th can be connected. The fasteners8th can be designed as screws. However, there is also the possibility of using other form-fitting or material-fitting connections. During the first assembly, the fasteners are loosened8th the toothing of the secondary gear4th so to the toothing of themain wheel 3 positioned so that both gears form a line and are thus aligned. Now the fasteners8th attached, making thespring 5 non-rotatably with the secondary wheel4th connected is. Then the secondary wheel4th twisted until the spring5 a defined torque between the side wheel4th and themain wheel 3 brings up. Then the fasteners8th loosened again, causing thespring 5 in the elongated holes so that thespring 5 is relaxed again. Now is done again by reattaching the fasteners8th thefeather 5 non-rotatably with the secondary wheel4th attached. Thesecond spur gear 2 is therefore ready for installation. The installed state of thesecond spur gear 2 is in the2 shown. Thethird spur gear 10 the2 becomes like thesecond spur gear 2 the2 assembled.
- Die Verzahnung des ersten Stirnrades
1 ist durchgehend ausgebildet unddas erste Stirnrad 1 weist nur ein Hauptrad auf. Die Verzahnung des ersten Stirnrades1 kämmt mit der Verzahnung des zweiten Stirnrades2 somit mit der Verzahnung des Hauptrades3 und mit der Verzahnung desNebenrades 4 . Indem die Verzahnung des Nebenrades4 und die Verzahnung des Hauptrades3 mit der Verzahnung des ersten Stirnrades1 im Eingriff steht, erzeugt dieFeder 5 , welche nicht dargestellt ist, ein Drehmomentzwischen dem Nebenrad 4 und dem Hauptrad 3 . Das Flankenspiel wird dadurch minimiert.Das Hauptrad 3 des zweiten Stirnrades2 weist eine durchgehende Verzahnung auf, welche mit der Verzahnung des Hauptrades11 und der Verzahnung des Nebenrades12 des dritten Stirnrades10 im Eingriff steht.Das Nebenrad 4 kämmt nicht mitdem dritten Strinrad 12 . Auch die nicht dargestellte Feder5 des dritten Stirnrades10 erzeugt beim Eingriff der Verzahnungen ein Drehmomentzwischen dem Hauptrad 11 und dem Nebenrad 12 , wodurch das Flankenspiel reduziert wird. Das Geräusch beim Betrieb der Zapfwelle wird dadurch reduziert.
- The toothing of the
first spur gear 1 is formed continuously and thefirst spur gear 1 has only one main wheel. The toothing of thefirst spur gear 1 meshes with the teeth of thesecond spur gear 2 thus with the toothing of themain wheel 3 and with the toothing of the secondary gear4th . By the toothing of the secondary gear4th and the toothing of themain wheel 3 with the toothing of thefirst spur gear 1 is engaged, generates thespring 5 , which is not shown, a torque between the side wheel4th and themain wheel 3 . This minimizes the backlash. Themain wheel 3 of thesecond spur gear 2 has a continuous toothing, which with the toothing of themain wheel 11 and the toothing of the secondary gear12th of thethird spur gear 10 is engaged. The secondary wheel4th does not comb with the third wheel12th . Also the spring, not shown5 of thethird spur gear 10 generates a torque between the main gear when the gears mesh11 and the side wheel12th , which reduces the backlash. This reduces the noise when operating the PTO shaft.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- erstes Stirnradfirst spur gear
- 22
- zweites Stirnradsecond spur gear
- 33
- HauptradMain wheel
- 44th
- NebenradSecondary wheel
- 55
- Federfeather
- 66th
- Abschnittsection
- 77th
- Stegweb
- 88th
- BefestigungsmittelFasteners
- 99
- NutGroove
- 1010
- drittes Stirnradthird spur gear
- 1111
- HauptradMain wheel
- 1212th
- NebenradSecondary wheel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012216046 A1 [0003, 0007, 0012]DE 102012216046 A1 [0003, 0007, 0012]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020205067.8A DE102020205067A1 (en) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | Spur gear stage for a power split gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020205067.8A DE102020205067A1 (en) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | Spur gear stage for a power split gear |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020205067A1 true DE102020205067A1 (en) | 2021-10-28 |
Family
ID=78260849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020205067.8A Ceased DE102020205067A1 (en) | 2020-04-22 | 2020-04-22 | Spur gear stage for a power split gear |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020205067A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012216046A1 (en) | 2012-09-11 | 2014-04-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive train for agricultural or communal commercial vehicle, particularly farming tractor, has sun gear arranged on sun shaft, which is designed as hollow shaft and runs coaxial on transmission output shaft in direction of front axis |
-
2020
- 2020-04-22 DE DE102020205067.8A patent/DE102020205067A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012216046A1 (en) | 2012-09-11 | 2014-04-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive train for agricultural or communal commercial vehicle, particularly farming tractor, has sun gear arranged on sun shaft, which is designed as hollow shaft and runs coaxial on transmission output shaft in direction of front axis |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |