DE10339425A1 - Axle drive with compensating gearbox has crown wheel teeth rotationally secured relative to transmission housing and movable relative to axle housing to counteract tilting movements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Achsantrieb nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a final drive according to the preamble of claim 1.
Bei
einem bekannten Achsantrieb der eingangs genannten Art (
Unabhängig hiervon
ist es Stand der Technik, dass Achsantriebe (Loomann "Zahnradgetriebe" 3.Auflage; Springer-Verlag
Berlin Heidelberg 1996; ISBN 3-540 60336-0; Seite 384
Aus der vorstehend zitierten Literaturstelle sind ferner Achsantriebe bekannt, welche spiralverzahnte Kegelradsätze ohne Achsversatz verwenden.Out The above cited reference are also axle drives known which use spiral bevel gear sets without misalignment.
Aus Dubbel "Taschenbuch für den Maschinenbau" 19.Auflage; Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997; ISBN 3-540-62467-8; G 136 Bild 27 sind Kronenradgetriebe mit und ohne Achsversatz des Ritzels bekannt, welches hier als unempfindlich gegen Tragbildverlagerung beschrieben ist und nicht axial eingestellt werden müsse.Out Dubbel "Paperback for the Mechanical engineering "19th edition; Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997; ISBN 3-540-62467-8; G 136 Figure 27 are crown gear units with and without axial offset of the pinion known, which here as insensitive to contact pattern shift is described and does not have to be adjusted axially.
Aus
der
Bei dem gattungsgemäßen Achsantrieb nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 mit zwei üblicherweise als Achsantriebshalb wellen bezeichneten koaxialen Ausgangswellen des Ausgleichsgetriebes könnte an sich auf die aufwendige und teure Hypoidverzahnung verzichtet werden. Die Tellerradverzahnungen können jedoch unabhängig hiervon bereits aufgrund des kleineren Leistungsanteiles im Durchmesser erheblich verkleinert werden, was dem Fahrzeugeinbau und der Bodenfreiheit entgegenkommt. Bei dem gattungsgemäßen Achsantrieb sind kostenintensive Lager, welche Axialkräfte aufnehmen und vorgespannt werden müssen, nicht erforderlich. Bei dem bekannten gattungsgemäßen Achsantrieb bereitet jedoch die schwimmende Lagerung der Tellerradverzahnungen am Getriebegehäuse des Ausgleichsgetriebes – durch welche an sich u.a. eine stabile Lage des Tragbildes und damit eine Zurückführung der Geräuschentwicklung bewirkt werden soll – die eingangs erläuterten Schwierigkeiten hinsichtlich der nicht zu vermeidenden Kippbewegungen der Tellerradverzahnungen.at the generic final drive after the preamble of claim 1 with two usually as Achsantriebshalb waves designated coaxial output shafts of the differential gear could on to dispense with the complex and expensive Hypoidverzahnung. The Tellerradverzahnungen can however independent This already due to the smaller power share in the diameter be significantly reduced, which is the vehicle installation and ground clearance accommodates. In the generic axle drive are costly Bearings, which axial forces not need to be absorbed and biased. at the known generic axle drive prepares the floating bearing of the Tellerradverzahnungen on the gearbox of the differential gear - through which in itself u.a. a stable position of the contact pattern and thus a Repatriation of the noise is to be effected - the explained in the beginning Difficulties in terms of unavoidable tilting movements the ring gear teeth.
Bei dem Achsantrieb nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 ist diese schwimmende Lagerung der Tellerradverzahnungen jedoch ganz wesentlich verbessert und gegen die erläuterten Kippbewegungen unempfindlich, weil die die Kippbewegungen bzw. -momente abstützenden Auflager in den jeweiligen dem Achsgehäuse zugeordneten Lagerteil der das Getriebegehäuse des Ausgleichsgetriebes drehbar abstützenden Lageranordnungen integriert und demzufolge in den Richtungen der Lagerachse mit einer gegenüber den axialen Mitnahmeverzahnungen des bekannten gattungsgemäßen Achsantriebes wesentlich vergrößerten Stützweite wirksam sind.at the final drive according to the invention according to claim 1, this is floating bearing the Tellerradverzahnungen however essential improved and explained against the Tilting insensitive, because the tilting movements or moments supporting Support in the respective axle housing associated bearing part the gearbox the differential gear rotatably supporting bearing arrangements integrated and consequently in the directions of the bearing axis with respect to the axial driving teeth of the known generic axle drive significantly increased span effective are.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Achsantriebes nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 können die jeweilige Tellerradverzahnung als Kronenradverzahnung und das jeweils zugehörige Antriebsritzel als Stirnrad ausgebildet sein.at an advantageous embodiment of the final drive according to the invention according to claim 2, the respective crown gear as crown gear teeth and each associated Drive pinion be designed as a spur gear.
Bei dem Achsantrieb nach der Erfindung könnten die Tellerradverzahnungen je nach Anwendungsfall als baulich getrennte Verzahnungskörper Verwendung finden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Tellerradverzahnungen gemäß Patentanspruch 3 als ein einteiliges, beidseitig verzahntes Tellerrad ausgebildet.at the final drive according to the invention, the Tellerradverzahnungen depending on the application as structurally separate gearing body use Find. In an advantageous embodiment, the Tellerradverzahnungen according to claim 3 as a one-piece, formed on both sides toothed ring gear.
Bei dem Achsantrieb nach der Erfindung kann das Ausgleichsgetriebe bspw. als Stirnräder-Getriebe Anwendung finden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Ausgleichsgetriebe in kompakter Bauweise als Kegelrad-Getriebe gemäß Patentanspruch 4 ausgebildet.at the final drive according to the invention, the differential gear, for example. as a spur gearbox Find application. In an advantageous embodiment, the differential gear formed in a compact design as a bevel gear according to claim 4.
Bei dem Achsantrieb nach der Erfindung ist das Getriebegehäuse des Ausgleichsgetriebe schwimmend gelagert. Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Lagerung sieht die Verwendung von Loslagern für zwei Lagerhälse des Getriebegehäuses gemäß Patentanspruch 5 vor.at the final drive according to the invention, the transmission housing of the Differential gear floating. An advantageous embodiment this storage provides for the use of floating bearings for two bearing necks of the bearing transmission case according to claim 5 ago.
Die Verwendung von als Loslager ausgebildeten Wälzlagern für die Lagerhälse ist Gegenstand von Patentanspruch 6.The Use of trained as a floating bearing bearings for the bearing necks is Subject of claim 6.
Bei dem Achsantrieb nach der Erfindung haben sich zwei in Bezug auf die Lage der Tellerradverzahnungen am Getriebegehäuse des Ausgleichsgetriebes prinzipielle Ausführungsformen für bestimmte Einbaubedingungen des Antriebsstranges als vorteilhaft ergeben.at the final drive according to the invention have two with respect to the position of the Tellerradverzahnungen on the gearbox of the Differential gear principal embodiments for certain installation conditions the drive train prove advantageous.
Bei der ersten prinzipiellen Ausführungsform gemäß Patentanspruch 7 ist die Symmetrieebene der Tellerradverzahnungen parallel zu der signifikanten Gehäuseebene des Getriebegehäuses angeordnet, welche die Drehachsen der umlaufenden Getrieberäder enthält.at the first basic embodiment according to claim 7 is the symmetry plane of the Tellerradverzahnungen parallel to the significant housing level of the gearbox arranged, which contains the axes of rotation of the rotating gears.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser ersten prinzipiellen Ausführungsform eines Achsantriebes nach der Erfindung mit pa ralleler Anordnung der Symmetrieebene der Tellerradverzahnungen sind Gegenstand der Patentansprüche 8 bis 14.advantageous Embodiments of this first basic embodiment of a final drive after the invention with pa ralleler arrangement of the symmetry plane of the Tellerradverzahnungen are the subject of the claims 8 to 14.
Bei der zweiten prinzipiellen Ausführungsform des Achsantriebes nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 15 fällt die Symmetrieebene der Tellerradverzahnungen mit der signifikanten Gehäuseebene des Getriebegehäuses zusammen, welche die Drehachsen der umlaufenden Getrieberäder des Ausgleichsgetriebes enthält.at the second principal embodiment of the final drive according to the invention according to claim 15 falls the Symmetry plane of the crown gear teeth with the significant housing level of the gearbox together, which the axes of rotation of the rotating gears of the differential gear contains.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der zweiten prinzipiellen Ausführungsform des Achsantriebes nach der Erfindung, bei welcher die Symmetrieebene der Tellerradverzahnungen und die signifikante Gehäuseebene des Getriebegehäuses zusammenfallen, sind Gegenstand der Patentansprüche 16 bis 19.advantageous Embodiments of the second basic embodiment of the final drive after the invention, wherein the plane of symmetry of the Tellerradverzahnungen and the significant housing level of the gearbox coincide are the subject of claims 16 to 19.
Eine sinnvolle Ausgestaltung des Achsgehäuses bei gattungsgemäßen Achsantrieben hinsichtlich der Aufnahme und Anordnung des Ausgleichsgetriebes mit einem Gehäuse-Basisteil einerseits und hinsichtlich der Aufnahme und Anordnung der zugehörigen Antriebsglieder mit einem Gehäuse-Eingangsteil andererseits, welche insbesondere bei einem Achsantrieb nach der Erfindung zu wesentlichen Vorteilen gereicht, ist Gegenstand von Patentanspruch 20.A Meaningful design of the axle housing in generic axle drives with regard to the inclusion and arrangement of the differential gear with a housing base part on the one hand and with regard to the reception and arrangement of the associated drive links with a housing input part on the other hand, which in particular in a final drive after the Invention to substantial benefits, is the subject of Claim 20.
Um bei der Ausgestaltung des Achsantriebes nach der Erfindung in der Ausführungsform nach Patentanspruch 20 mit einem Gehäuse-Basisteil und einem Gehäuse-Eingangsteil zur Gewichtsminimierung Aluminium als Werkstoff anteilig verwenden zu können, kann der Gehäuse-Eingangsteil gemäß Patentanspruch 21 einen Lagereinsatz zur Aufnahme der Antriebsglieder des Ausgleichsgetriebes aufweisen, welcher hinsichtlich der Abstützung und Weiterleitung der Drehmomente am Gehäuse-Basisteil verankert ist. Diese Antriebsglieder gliedern sich in eine erste Antriebsanordnung mit dem von der Eingangswelle direkt angetriebenen Antriebsritzel und in eine zweite Antriebsanordnung mit dem von der Eingangswelle über die Verzweigungszahnradstufe angetriebenen Antriebsritzel auf. Auf diese Weise kann für die beiden Gehäuseteile gemäß den Patentansprüchen 32 und 33 ein Aluminium anteilig enthaltender leichter Werkstoff verwendet sein, während lediglich für den Lagereinsatz gemäß Patentanspruch 34 Stahl oder Gusseisen als schwergewichtigerer Werkstoff vorzusehen ist.Around in the embodiment of the final drive according to the invention in the embodiment according to claim 20 with a housing base part and a housing input part To minimize weight, use aluminum as a material proportionally to be able to can the housing input part according to claim 21 a bearing insert for receiving the drive members of the differential gear which, with regard to the support and forwarding of Torques on the housing base part is anchored. These drive members are divided into a first Drive assembly with the directly driven from the input shaft Drive pinion and in a second drive arrangement with the of the input shaft over the branch gear stage driven drive pinion on. On this way can for the two housing parts according to the claims 32 and 33, a light weight material containing aluminum proportionally be while only for the bearing insert according to claim 34 to provide steel or cast iron as a heavier-weight material is.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform des Achsantriebes nach der Erfindung sind die erste und zweite Antriebsanordnung axial und radial über zugehörige Wälzlager gegenüber dem Lagereinsatz abgestützt, wobei die Gegenstände der Patentansprüche 22 und 23 die Fixierung der Antriebsanordnungen durch Ausbildung der einer Antriebsanordnung zugehörigen Wälzlager zu je einem Festlager vorsehen.at this advantageous embodiment of the Final drive according to the invention are the first and second drive arrangement axially and radially via associated rolling bearings across from supported by the bearing, being the objects of the claims 22 and 23, the fixation of the drive assemblies by training the provision of a drive assembly associated rolling bearing each provide a fixed bearing.
Vorteilhafte Ausgestaltungen zur Abstützung der Wälzlagerungen der ersten Antriebsanordnung am Lagereinsatz sind Gegenstand der Patentansprüche 24 bis 27.advantageous Embodiments for supporting the Rolling Bearing the first drive assembly on the bearing insert are the subject of claims 24 to 27.
Vorteilhafte Ausgestaltungen zur Abstützung der Wälzlagerungen der zweiten Antriebsanordnung am Lagereinsatz sind Gegenstand der Patentansprüche 28 bis 31.advantageous Embodiments for supporting the Rolling Bearing the second drive assembly on the bearing insert are the subject of claims 28 to 31.
Bei der Ausführungsform des Achsantriebes nach der Erfindung mit einem Lagereinsatz kann letzterer gemäß der Lehre von Patentanspruch 35 in vorteilhafter Weise zur Schmieröl-Versorgung der bzw. -Führung zu den Wälzlageranordnungen der beiden Antriebsanordnungen verwendet sein.at the embodiment the final drive according to the invention with a bearing insert can the latter according to the teaching of claim 35 in an advantageous manner for lubricating oil supply or -Führung to the rolling bearing arrangements be used of the two drive assemblies.
Bei
dem Achsantrieb nach der Erfindung in der Ausführungsform, bei welcher dem
Achsgehäuse ein
Gehäuse-Eingangsteil und
ein Gehäuse-Basisteil zugeordnet
sind, können
diese Gehäuseteile
gemäß der Lehre
von Patentanspruch 36 in vorteilhafter Weise durch Reibrührschweissen
miteinander verbunden sein. Durch die
Bei dem Achsantrieb nach der Erfindung mit schwimmender Lagerung des Getriebegehäuses des Ausgleichsgetriebes und symmetrischer Leistungsverteilung auf zwei Tellerradverzahnungen sind die erreichten Vorteile wie Axialkraftfreiheit der Lagerung, kleinere Radabmessungen usw. an sich unabhängig von der Art der Tellerradverzahnungen. Eine bevorzugte Ausführungsform des Achsantriebes nach der Erfindung besteht gemäß Patentanspruch 2 darin, den Hypoidradsatz eines konventionellen einfachen Achsantriebes durch zwei Kronenradsätze mit symmetrischer Antriebsleistung zu ersetzen. Über die Verzweigungszahnradstufe wird das Eingangsmoment in zwei gleich große Momentenanteile aufgeteilt, welche den beiden Antriebsritzeln zugeführt werden, welche an sich mit je einem gesonderten Tellerrad in Eingriff stehen können. Bei der bevorzugten Ausführungsform treiben die beiden Antriebsritzel ein gemäß Patentanspruch 3 beidseitig verzahntes, in axialer Richtung einstellfreies Kronentellerrad an. Das Kronentellerrad ist drehmomentfest mit dem Getriebegehäuse des Ausgleichsgetriebes verbunden. Durch die symmetrischen Verzahnungskräfte am Kronentellerrad neutralisieren sich die Axialanteile, so dass auf eine vorgespannte Lagerung verzichtet werden kann. Es wird also eine Lagerung des Getriebegehäuses des Ausgleichsgetriebes gewählt, die keine Axialkräfte aufnehmen muss, die nicht vorgespannt werden muss, und die das Schwimmen der Getriebegehäuse-Kronentellerrad-Einheit ermöglicht (z.B. über Zylinderrollen- oder Nadellager). Somit trägt dieses erfindungsgemäße Lagerungsprinzip zur Steigerung des Wirkungsgrades und zur Reduzierung des Montageaufwandes bei. Durch den großen Abstand (Stützweite) der Lagerungen des Getriebegehäuses des Ausgleichsgetriebes ist eine sichere axiale Verschiebung (schwimmende Lagerung) der Getriebegehäuse-Kronentellerrad-Einheit ohne die Gefahr des Verkantens des Kronentellerrades gegeben.at the final drive according to the invention with floating storage of transmission case of the differential and symmetrical power distribution on two Tellerradverzahnungen are the advantages achieved as Axialkraftfreiheit the storage, smaller wheel dimensions, etc. are independent of the type of the Tellerradverzahnungen. A preferred embodiment the final drive according to the invention according to claim 2 therein, the Hypoidradsatz a conventional simple final drive through two crown gear sets with symmetrical drive power to replace. Via the branching gear stage the input torque is divided into two equal moment proportions, which are supplied to the two drive pinions, which in itself can each be engaged with a separate ring gear. at the preferred embodiment drive the two drive pinion according to claim 3 on both sides toothed, in the axial direction adjustable Kronentellerrad on. The Kronentellerrad is torque-resistant with the gearbox of the Compensating gear connected. Due to the symmetrical tooth forces on the crown plate wheel neutralize the axial components, so that on a prestressed Storage can be omitted. So it will be a storage of transmission case the differential gear selected, the no axial forces that does not have to be harnessed and that is swimming the gearbox crown pulley unit allows (e.g., via Cylindrical roller or needle roller bearings). Thus, this inventive storage principle contributes to increase the efficiency and to reduce the assembly costs. By the big one Distance (span) the bearings of the gear housing of the differential gear is a safe axial displacement (floating Bearing) of the gearbox Kronentellerrad unit without the risk of tilting the Kronentellerrades given.
Je nach vorliegendem Anwendungsfall, d.h., je nach dem zur Verfügung stehendem Bauraum, kann eine der beiden prinzipiellen Ausführungsformen des Achsantriebes nach der Erfindung für eine Anwendung in Betracht gezogen werden.ever according to the present application, i.e., as available Space, one of the two principal embodiments of the final drive according to the invention for an application should be considered.
Die eine prinzipielle Ausführungsform gemäß einem der Patentansprüche 7 bis 14 hat den Vorteil, dass der sogenannte pinion offset gleich Null ist, d.h., die Drehachse der Eingangswelle des Achsantriebes liegt in der signifianten Gehäuseebene des Getriebegehäuses des Ausgleichsgetriebes, in welcher auch die Drehachsen der umlaufenden Getrieberäder des Ausgleichsgetriebes liegen. Bei dieser Ausführungsform werden die Außenlaufringe der Wälzlager des Getriebegehäuses gemäß Patentanspruch 8 vom Getriebegehäuse aufgenommen. Die Innenlaufringe dieser Wälzlager werden gemäß den Patentansprüchen 9 und 10 über Hülsen gegenüber dem Achsgehäuse abgestützt.The a basic embodiment according to one of the claims 7 to 14 has the advantage that the so-called pinion offset is the same Zero, that is, the axis of rotation of the input shaft of the final drive lies in the significant housing level of the gearbox of the differential gear, in which also the axes of rotation of the rotating gears of the differential gear are. In this embodiment, the outer races become the rolling bearing of the gearbox according to claim 8 from the gearbox added. The inner race of these bearings are according to claims 9 and 10 over sleeves compared to the axle box supported.
Das Kronentellerrad wird bei dieser Ausführungsform gemäß den Patentansprüchen 11 und 12 über eine beidseitige Axiallaserschweißnaht kraft- und drehmomentfest mit dem Getriebegehäuse des Ausgleichsgetriebes verbunden. Die beidseitige axiale Laserschweißnaht hat den Vorteil, dass sich das Tellerrad durch die Wärmeeinbringung beim Schweißen nicht verziehen kann. Der Momentenfluss geht bei dieser Ausführung über das beidseitig verzahnte Kronentellerrad und unter Vermittlung der Laserschweißnähte auf das Getriebegehäuse und die umlaufenden Getrieberäder über.The Kronentellerrad is in this embodiment according to claims 11th and 12 over a two-sided Axiallaserschweißnaht force and torque resistant with the gearbox connected to the differential gear. The two-sided axial laser weld has the advantage that the ring gear by the heat input during welding is not can forgive. The torque flow in this embodiment goes beyond the Both sides toothed Kronentellerrad and mediation of the laser welds on the gearbox and the rotating gears over.
Bei der anderen prinzipiellen Ausführungsform des Achsantriebes nach der Erfindung gemäß Patentanspruch 15 ist es bauraumbedingt vorteilhaft, die Drehachsen der umlaufenden Getrieberäder des Ausgleichsgetriebes in der Symmetrieebene der Kronentellerradverzahnungen anzuordnen und gemäß den Patentansprüchen 17 und 18 den jeweiligen, ein umlaufendes Getrieberad drehbar aufnehmenden Lagerteil unmittelbar am Kronentellerrad zu verankern – die umlaufenden Getrieberäder mithin unmittelbar durch das Kronentellerrad anzutreiben. Hierbei muss die Schnittstelle Kronentellerrad/Getriebegehäuse nicht mehr momentenfest ausgelegt, sondern lediglich so dimensiniert werden, dass das Kronentellerrad seine funktionale Position am Getriebegehäuse auch unter Last beibehält. Der Momentenfluss geht bei dieser Ausführungsform über das beidseitig verzahnte Kronentellerrad jeweils direkt auf das Lagerteil eines umlaufenden Getrieberades und über letzteres in die beiden ausgangsseitigen Zentralräder des Ausgleichsgetriebes über.In the other basic embodiment of the final drive according to the invention according to claim 15, it is advantageous space reasons to arrange the axes of rotation of the rotating gears of the differential gear in the plane of symmetry of Kronentellerradverzahnungen and according to the claims 17 and 18 the respective, a rotating gear rotatably receiving bearing part directly on Kronentellerrad anchoring - thus driving the rotating gears directly through the Kronentellerrad. The interface Kronentellerrad / Getriebege housing no longer designed torque-resistant, but only be dimensiniert so that the Kronentellerrad maintains its functional position on the transmission housing, even under load. In this embodiment, the torque flow via the crown-toothed crown gear engages in each case directly on the bearing part of a revolving gear wheel and, via the latter, into the two output-side central gears of the differential gear.
Bei einer Variante dieser prinzipiellen Ausführungsform können zwei diametral sich gegenüberliegende umlaufende Getrieberäder des Ausgleichsgetriebes gemeinsam auf einem durchgehenden Lagerbolzen angeordnet sein, welcher mit seinen Bolzenenden direkt in das Kronentellerrad eingesetzt ist.at a variant of this basic embodiment, two diametrically opposed revolving gears of the differential gear together on a continuous bearing pin be arranged, which with its bolt ends directly into the Kronentellerrad is used.
Bei einer weiteren Variante dieser prinzipiellen Ausführungsform können die umlaufenden Getrieberäder des Ausgleichsgetriebes jeweils sowohl für sich als auch direkt am Getriebe gehäuse des Ausgleichsgetriebes drehbar gelagert sein, so dass der bei der ersten Variante von dem durchgehenden Lagerbolzen eingenommene Bauraum für andere Zwecke, bspw. für die Unterbringung einer Ausgleichs(Differential)sperre, Verwendung finden kann.at a further variant of this basic embodiment can the revolving gears of the differential gear each for itself as well as directly on the gearbox housing Compensating be rotatably mounted, so that at the first Variant of the continuous bearing pin occupied space for others Purposes, for example the placement of a differential lock, use Can be found.
Unabhängig von der gewählten Variante trägt die in Rede stehende prinzipielle Ausführungsform zu einer erheblichen Entlastung des Getriebegehäuses des Ausgleichsgetriebes bei. Der pinion offset (Ritzelwellenversatz), d.h., der Abstand der Drehachse des von der Eingangswelle des Achsantriebes direkt angetriebenen Antriebsritzels zur signifikanten, die Drehachsen der umlaufenden Getrieberäder enthaltenden Gehäuseebene des Getriebegehäuses, ist bei dieser prinzipiellen Ausführungsform gleich dem halben Achsabstand zwischen den Drehachsen der beiden Antriebsritzel.Independent of the chosen one Variant carries the basic embodiment in question to a considerable Relief of the gear housing of the differential gear at. The pinion offset (pinion shaft offset), that is, the distance of the axis of rotation of the of the input shaft of the final drive directly driven drive pinion to the significant, the axes of rotation the rotating gears containing housing level the gearbox, is equal to half in this basic embodiment Center distance between the axes of rotation of the two drive pinions.
Während bei dem Achsantrieb nach der Erfindung unabhängig von seiner jeweiligen Ausführungsform das eine, direkt angetriebene Antriebsritzel einem(r) ersten, harten Antriebsstrang(-anordnung) zugeordnet ist, gehört das andere, über die Verzweigungszahnradstufe angetriebene Antriebsritzel einem(r) weichen Antriebsstrang(-anordnung) an. Der harte Antriebsstrang führt einen in der Verzweigungszahnradstufe um 50% gegenüber dem Eingangsmoment der Eingangswelle des Achsantriebes reduzierten Momentenanteil direkt zu der einen Seite des Kronentellerrades. Der weiche Antriebsstrang führt den gleichhohen, komplementären Momentenanteil des Eingangsmomentes über die Verzweigungszahnradstufe zu dem Antriebsritzel auf der anderen Seite des Kronentellerrades. Die erhöhte Elastizität des weichen Antriebsstranges ergibt sich hauptsächlich aus dem zusätzlichen Zahneingriff der Verzweigungszahnradstufe und den zusätzlichen Lagern. Um die 50:50 – Momentenaufteilung zu realisieren, ist darauf zu achten, dass die Zahnkräfte an beiden Tellerradverzahnungen nahezu symmetrisch wirken. Dies ist erreicht, wenn das Gesamt-Verdrehspiel des weichen Antriebsstranges, das sich als Summe aus dem Verdrehflankenspiel in der Verzweigungszahnradstufe und dem Ver drehflankenspiel des Zahneingriffes zwischen Antriebsritzel und zugehöriger Kronentellerradverzahnung ergibt, gleich groß ausgelegt ist wie das Verdrehflankenspiel des harten Antriebsstranges, das sich beim Zahneingriff zwischen dem direkt angetriebenen Antriebsritzel und der zugehörigen Tellerradverzahnung einstellt. Auftretende Fertigungstoleranzen in den Antriebssträngen werden durch die schwimmende Lagerung der Tellerrad/Getriebegehäuse-Einheit kompensiert.While at the final drive according to the invention, regardless of its respective embodiment the one, directly driven drive pinion a first, hard Drive train (arrangement) is assigned belongs the other, over the branch gear stage driven drive pinion one (r) soft drive train (arrangement) on. The hard drive train leads one in the branch gear stage by 50% compared to the input torque of Input shaft of the final drive reduced torque component directly to one side of the Kronentellerrades. The soft drive train leads the equal, complementary Moment component of the input torque via the branch gear stage to the drive pinion on the other side of the crown plate wheel. The raised elasticity The soft drive train results mainly from the additional Meshing of the branching gear stage and the additional To store. Around the 50:50 - moment distribution To realize is to pay attention that the tooth forces at both Tellerradverzahnungen act almost symmetrical. This is achieved if the total torsional backlash of the soft powertrain that is as the sum of the backlash in the branch gear stage and the Ver rotational backlash of the meshing between the drive pinion and associated Kronentellerradverzahnung results, the same size is designed as the backlash of the hard drive train, which meshes when meshing the directly driven drive pinion and the associated Tellerradverzahnung established. Occurring manufacturing tolerances in the drive trains are by the floating bearing of the ring gear / gear housing unit compensated.
Mit der Ausrichtung der beiden Kronenradverzahnungen relativ zueinander in Umfangsrichtung der Tellerradachse (Verdrehwinkel) ist eine Steuerungsmöglichkeit der Schwingungsanregung (Schwingungskompensation) gegeben. So können Eigenfrequenzen des Achsantriebes an das Schwingungssystem Fahrzeug optimal angepasst werden.With the orientation of the two crown gear teeth relative to each other in the circumferential direction of the crown gear (twist angle) is a control option the vibration excitation (vibration compensation) given. So can natural frequencies of the final drive to the vibration system vehicle optimally adapted become.
Um die Vorteile des Achsantriebes nach der Erfindung optimal und wirtschaftlich nutzen zu können, ist der Einstellprozess der drei Zahneingriffe zueinander von wesentlicher Bedeutung. Hier hat sich eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Achsantriebes mit einem zweiteiligen Gehäusekonzept gemäß Patentanspruch 20 als besonders vorteilhaft erwiesen. Dieses Konzept sieht einen Gehäuse-Eingangsteil und einen Gehäuse-Basisteil vor, wobei die Getriebegehäuse/Tellerrad-Einheit des Ausgleichsgetriebes im Basisteil abgestützt ist und die beiden Antriebsstränge(-anordnungen) im Eingangsteil aufgenommen und dort gemäß der Ausführungsform von Patentanspruch 21 in einem besonderen Lagereinsatz abgestützt sind.Around the advantages of the final drive according to the invention optimally and economically to be able to use is the setting process of the three tooth interventions of more essential Importance. Here is an embodiment of the axle drive according to the invention with a two-part housing concept according to claim 20 proved to be particularly advantageous. This concept sees one Housing input part and a housing base, wherein the gearbox / crown gear unit of the differential gear is supported in the base part and the two drive trains (arrangements) received in the entrance part and there according to the embodiment of claim 21 are supported in a special bearing use.
Der Lagereinsatz beinhaltet die ritzelseitigen Lagerungen der beiden jeweils mit einem Antriebsritzel drehfest verbundenen Antriebszwischenwellen (= Ritzelwellen bei einteiliger Ausbildung mit einem Antriebsritzel) der harten und der weichen Antriebsanordnung. Diese Lagerungen sind in der Ausführungsform gemäß den Patentansprüchen 22 und 23 so ausgelegt, dass sie einen Großteil der Radiallasten und sämtliche Axiallasten aus den Zahneingriffspunkten im Zug- und Schubbetrieb als Festlager aufnehmen können. Diese Lagerungen können aus einem Kegelrollenlagerpaar, einem Vierpunktlagerpaar, einem Axiallagerpaar mit einem Radiallager usw. bestehen. Als besonders vorteilhaft hat sich gemäß der Ausgestaltung nach den Patentansprüchen 26 und 27 für die harte Antriebsanordnung bzw. nach den Patentansprüchen 30 und 31 für die weiche Antriebsanordnung jeweils eine Wälzlageranordnung gezeigt, welche aus einem einfachen Kegelrollenlager und einem einfachen Axialnadellager besteht. Hierbei ist das Kegelrollenlager so angeordnet, dass es die Radiallasten im Zug- und im Schubbetrieb und zusätzlich die im Zugbetrieb auftretenden Axiallasten aufnehmen kann. Das Axialnadellager nimmt die Axiallasten der Lagervorspannung des Kegelrollenlagers und die Axiallasten aus dem Schubbetrieb auf. Die gegenseitige Verspannung/Abstützung der Wälzlagerungen findet im Lagereinsatz statt. Da das Einstellen einer axialen definierten Position der Antriebsritzel für ein optimales Tragbild bei Verwendung einer Kronenradverzahnung nicht von Bedeutung ist, und weil die Kronenradverzahnung auch eine axiale Verschiebung der Antriebsritzel unter Last zulässt, benötigt die erfindungsgemäße Wälzlageranordnung eine sehr geringe Vorspannung, so dass eine weitere Steigerung des Wirkungsgrades erreicht ist.The bearing insert includes the pinion side bearings of the two rotatably connected respectively with a drive pinion intermediate drive shafts (= pinion shafts in one-piece design with a drive pinion) of the hard and soft drive assembly. These bearings are in the embodiment according to the claims 22 and 23 designed so that they can accommodate a large part of the radial loads and all axial loads from the meshing points in pulling and pushing operation as a fixed bearing. These bearings may consist of a tapered roller bearing pair, a four-point bearing pair, a thrust bearing pair with a radial bearing, etc. Be particularly advantageous according to the embodiment according to claims 26 and 27 for the hard drive assembly or according to claims 30 and 31 for the soft drive assembly each have a rolling bearing assembly shown, which consists of a simple tapered roller bearing and a simple Axialnadellager. Here, the tapered roller bearing is arranged so that it can absorb the radial loads in pulling and overrunning operation and in addition the axial loads occurring in the train operation. The axial needle bearing absorbs the axial loads of the bearing preload of the tapered roller bearing and the axial loads from the overrun mode. The mutual bracing / support of rolling bearings takes place in the bearing insert. Since the setting of an axial defined position of the drive pinion is not important for optimum contact pattern when using a crown gear, and because the crown gear allows axial displacement of the drive pinion under load, the rolling bearing assembly according to the invention requires a very low bias, so that a further increase the efficiency is reached.
Die flanschseitigen, d.h., die zum jeweiligen Antriebsritzel entgegengesetzt liegenden Lagerungen der beiden Antriebszwischenwellen (= Ritzelwellen bei einteiliger Ausbildung mit einem Antriebsritzel) werden gemäß der Ausgestaltung nach den Patentansprüchen 24 und 28 als reine Radiallager (Loslager) ausgelegt. Sie können direkt im Gehäuse-Eingangsteil oder im Lagereinsatz integriert werden. Da die jeweilige ritzelseitige Lagerung der zugehörigen Antriebszwischenwelle der harten und der weichen Antriebsanordnung vollständig als Festlager ausgelegt ist, kommt es beim temperaturabhängigen Wachsen des Achsantriebes zu keinerlei Vorspannverlusten in der Ritzellagerung bzw. Tragbildbeeinträchtigungen in den Zahneingriffen. Das jeweilige Axialnadellager der beiden Antriebsanordnungen stützt sich gemäß der Ausgestaltung nach den Patentansprüchen 27 und 31 auf der zugehörigen Antriebszwischenwelle über das Zahnrad der Verzweigungszahnradstufe, das durch eine Welle- Nabe-Verbindung mit der Antriebszwischenwelle kraft- und momentenfest verbunden ist, ab. Die Verbindung zwischen Welle und Nabe kann durch eine Schweißnaht, bspw. Laserschweißnaht, realisiert sein. Die Einstellung der drei Zahneingriffspunkte kann bspw. an dieser Welle-Nabe-Verbindung vor dem Legen der Schweißnaht erfolgen.The flange-side, i.e. opposite to the respective drive pinion lying bearings of the two intermediate drive shafts (= pinion shafts in one-piece design with a drive pinion) are according to the embodiment according to the claims 24 and 28 designed as pure radial bearings (floating bearing). You can directly in the housing input part or integrated in the warehouse. Since the respective pinion side Storage of the associated intermediate drive shaft the hard and soft drive assembly completely as Fixed bearing is designed, it comes with temperature-dependent growth the final drive to no bias losses in the pinion bearing or Tragbildbeeinträchtigungen in the teeth. The respective axial needle bearing of the two Drive arrangements supports according to the embodiment according to the claims 27 and 31 on the associated Drive intermediate shaft over the sprocket of the sprocket stage connected by a shaft-hub connection the drive intermediate shaft is firmly connected to force and torque, from. The connection between shaft and hub can by a weld, eg. Laser weld, be realized. The setting of the three meshing points can For example, take place at this shaft-hub connection before laying the weld.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei prinzipiellen, in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben.The Invention is described below with reference to two principal, in the Drawing schematically illustrated embodiments described in more detail.
In der Zeichnung bedeutenIn mean the drawing
In
der Zeichnung sind für
bau- und/oder funktionsgleiche Merkmale der beiden Ausführungsformen
gleiche Bezugsstammzahlen verwendet, wobei der ersten Ausführungsform
der
Unter
Bezugnahme zunächst
auf die erste Ausführungsform
weist ein Getriebegehäuse
Ein
Tellerrad
Der
dem Kronentellerrad
Das
Achsgehäuse
Der
Gehäuse-Basisteil
Mit
der einen Kronenradverzahnung
Mit
der anderen Kronenradverzahnung
Der
wie der Gehäuse-Basisteil
Der
Lagereinsatz
Dadurch
liegen die Lagerachsen der Lageraugen
Der
Lagereinsatz
Gehäuse-Eingangsteil
Der
Lagereinsatz
Für die Wälzlageranordnung
Für die Wälzlageranordnung
Aufgrund
dieser Lagergestaltung bilden Kegelrollenlager
Der
Gehäuse-Eingangsteil
Der
Lagereinsatz
Für die Wälzlageranordnung
Für die Wälzlageranordnung
Aufgrund
dieser Lagergestaltung bilden Kegelrollenlager
Der
Gehäuse-Eingangsteil
Gegenüber der
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform unterscheidet sich
die zweite prinzipielle Ausführungsform
des Achsantriebes nach der Erfindung gemäß den
Als
Folge dieses Unterschiedes pinion offset = a/2 ist bei der zweiten
Ausführungsform
eine vorteilhafte Ausgestaltung des Ausgleichsgetriebes
Schließlich trägt bei der
zweiten Ausführungsform
als ein weiterer Unterschied zur ersten Ausführungsform eine unter beengten
Einbauverhältnissen
vorteilhafte Ausgestaltung der Wälzlageranordnungen
Im Übrigen stimmen beide Ausführungsformen überein, so dass unter den eingangs der Figurenbeschreibung erläuterten Vor aussetzungen für die Bezugszahlen-Zuordnung hinsichtlich weiterer Merkmale der zweiten Ausführungsform auf den sich auf die erste Ausführungsform beziehenden Teil der Figurenbeschreibung verwiesen werden kannOtherwise vote both embodiments match, so that explained in the beginning of the description of the figures Prerequisites for the Reference number assignment with regard to further features of the second embodiment referring to the first embodiment referring part of the description of the figures can be referenced
Claims (36)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10339425A DE10339425A1 (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Axle drive with compensating gearbox has crown wheel teeth rotationally secured relative to transmission housing and movable relative to axle housing to counteract tilting movements |
Applications Claiming Priority (1)
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DE10339425A DE10339425A1 (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Axle drive with compensating gearbox has crown wheel teeth rotationally secured relative to transmission housing and movable relative to axle housing to counteract tilting movements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE10339425A1 true DE10339425A1 (en) | 2005-03-24 |
Family
ID=34202095
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DE10339425A Withdrawn DE10339425A1 (en) | 2003-08-27 | 2003-08-27 | Axle drive with compensating gearbox has crown wheel teeth rotationally secured relative to transmission housing and movable relative to axle housing to counteract tilting movements |
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---|---|
DE (1) | DE10339425A1 (en) |
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