DE1906030C - Dreisteg-Umlaufräderverbundgetriebe - Google Patents

Description

daß im ersten Gang das Sonnenrad (Z 7) des dritten Umlaufrädersatzes mittels einer dritten Bremse (B3) feststellbar ist;
daß im zweiten Gang das Sonnenrad (Zl) des ersten Umlaufrädersatzes mittels einer ersten Bremse (Bl) feststellbar ist;
daß im dritten Gang zur Verbindung der Antriebswelle (1) mit dem So»nenrad (Zl) des ersten Umlaufrädersatzes eine Kupplung (K) angeordnet st;

daß im Rückwärtsgang d!° Stege (72. 73) des ersten und zwei'en Umlaufrädersatzes und das Hohlrad (Z9) des ritten Umlaufrädersatzes mittels der zweiten Bremse (Bl) feststellbar sind und daß sich der Stufensprung aus der Gleichung

zu

! i³ - 3 IiH-I=O
I/= 1,5321

ergibt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreisteg-Umlaufräderverbundgetriebe mit drei Vorwärtsgängen gleichen Stufensprunges und einem Rückwärtsgang, mit gleichen Umlaufräd^rsätzen, mit drei Bremsen und mindestens einer Kupplung, wobei der Steg des dritten Umlaufrädersatzes mit der Antriebswelle fest verbunden ist und die beiden anderen durch eine Bremse festlegbar sind.

Bekannt ist eine Getriebeanordnung (deutsche Patentschrift 1031 647), hei der in jeder Gangstufe zwei Schaltelemente zur Wirkung kommen. Da diese Schaltelemente in. verschiedenen Gängen wirksam sind, müssen sie jeweils für das größte Moment ausgelegt sein. Ist bei dem bekannten Getriebe die Bedingung gleicher Rädersätze und gleicher Ubersetzungssprünge gestellt, so ergibt sich ein Ubersetzungssprung von / = 1,618.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die Art der Bindung der Umlaufrädersätze einen möglichst kleinen Stufcnsprung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mit der Abtriebswelle auch das Hohlrad des zweiten Umlaufrädcrsatzcs und daß mit der Antriebswelle das Hohlrad des ersten Umlaufrädersatzes und das Sonnenrad des zweiten Umlaufrädersatzes fest verbunden sind;
daß im ersten Gang das Sonnenrad des dritten Umlaufrädersatzes mittels einer dritten Bremse feststellbar ist;

daß im zweiten Gang das Sonnenrad dt s ersten Umlaufrädersatzes mittels einer ersten Bremse feststellbar ist;
daß im dritten Gang zur Verbindung der An-

triebswelle mit den: Sonnenrad des ersten Umlaufrädersatzes eine Kupplung angeordnet ist: daß im Rückwärtsgang die Stege des ersten und zweiten Umlaufrädersatzes und das Hohlrad des dritten Umlaufrädersatzes mittels einer zweiten

Bremse feststellbar sind und daß sich der Stufensprung aus der Gleichung

zu

I /³ - 3 1 i + I = 0

Ii = 1.5321

ergibt.

In der Zeichnung ist in

F i g. 1 schematiscii das Getriebe nach vorliegender Erfindung dargestellt:

F i g. 2 ist eine grafische Darstellung der mit dem Getriebe nach F i g. 1 erzielbaren Übersetzungen in Abhängigkeit des für alle drei Umlaufrädergetriebesätze gleichbleibenden Zähnezahlverhältnisses vom Sonnenrad zum Hohlrad.

In F i g. 1 sind mit 1 die Getriebeantriebswelle und mit 2 die Getriebeabtriebswelle bezeichnet. Der erste Umlaufrädergetriebesatz besteht aus einem ersten Sonnenrad Zl und einem ersten Hohlrad Z3. mit denen gleichzeitig die Planetenräder Z 2 im Eingriff stehen und die auf einem ersten Pianetenräderträger Tl gelagert sind.

Der zweite Umlaufrädergetriebesatz besteht aus einem zweiten Sonnenrad Z4 und einem zweiten Hohlrad Z6 mit Planetenrädern ZS zwischen diesen, die auf einem zweiten Pianetenräderträger 72 angeordnet sind.

Der dritte Umlaufrädergetriebesatz besteht aus einem dritten Sonnenrad Zl. einem dritten Hohlrad Z9 und den Planetenrädern ZH, die auf einem dritten Pianetenräderträger 73 angeordnet sind.

Das erste Sonnenrad Zl ist frei drehbar auf der Getiiebeantriebswelle 1 gelagert.

Der erste Pianetenräderträger 71 isi mit dem zweiten Pianetenräderträger 72 und mit dem dritten Hohlrad Z9 fest verbunden.

Das erste Hohlrad Z3 ist fest mit der Antriebswelle 1 verbunden.

Das zweite Sonnenrad Z4 ist drehbar auf der Antriebswelle 1 angeordnet.

D:is zweite Hohlrad Z 6 ist drehfest mit der Abtriebswelle 2 und mit dem dritten Pianetenräderträger 73 verbunden.

Das dritte Sonnenrad Zl ist frei drehbar auf der Abtriebswelle 2 gelagert.

Zum Herstellen des ersten Ganges ist eine hintere Bremse Ö3 angeordnet, mittels der das dritte Sonnenrad Zl abbremsbar ist. Die Antriebswelle 1 treibt über das mit ihr fest verbundene zweite Sonnenrad Z4, über die Planetenräder Z5 und das zweite Hohlrad Z6 den dritten Pianetenräderträger 73 an, dessen Planetenrädcr Z8 sich auf dem festgehaltenen dritten Sonnenrad Zl abwälzen.

Im zweiten Gang ist die erste Reibbremse Bl angelegt: das erste Sonnenrad Zl wird festgehalten. Die Antriebswelle 1 treibt das erste Hohlrad Z3, so daß die Räder des ersten Planetenrädersatzes Z 2 auf dem stehenden Sonnenrad Zl abrollen, während der erste Planetenräderträger Tl infolge der festen Verbindung den zweiten Planetenräderträger T 2 antreibt. Gleichzeitig läuft das mit der Welle 1 fest verbundene zweite Sonnenrad ZA mit Antriebsdrehzahl um. Mit der sich daraus ergebenden Drehzahl treibt das zweite Hohlrad Z6 die Abtriebswelle 2 an.

Im dritten Gang ist die Reibkupplung K geschlossen. Es laufen daher das erste Sonnenrad Z1 und das erste Hohlrad Z3, demzufolge auch der erste Planetenräderträger Tl mit Antriebsdrehzahl um, ebenso das auf der Antriebswelle 1 befestigte zweite Sonnenrad ZA.

Da die beiden Planetenräderträger Tl und T 2 fest miteinander verbunden sind, läuft auch das zweite Hohlrad Z 6 mit Antriebsdrehzahl um und auch die mit ihr fest verbundene Abtriebswelle 2. d. h., das gesamte Getriebe läuft im Block bzw. die übersetzung im dritten Gang beträgt i₃ = 1,00.

Zur Herstellung eines Rückwärtsganges, d. h. einer Drehrichtungsumkehr, wird die zweite Reibbremse β2 betätigt, die mit dem zweiten Planetenräderträger T 2 fest verbunden ist, während das zweite Sonnenrad ZA mit Antriebsdrehzahl umläuft und die Räder des zweiten Planetenrädersatzes Z 5 antreibt. Letztere wirken im vorliegenden Fall als Zwischenräder, so daß das mit der Abtriebswelle fest verbundene zweite Hohlrad Z 6 entgegen der Antriebsdrehrichtung umläuft.

Die Übersetzungen in den einzelnen Gängen ergeben sich wie folgt:

35 Antriebsdrehzahl n,

AbtrieLsdrehzahl n₂

so ergeben sich folgende Formeln.

9 4- ^Zs

I₁ = 2 + -=—

h =

1 -

i₃ = 1,00

Wird die obige Formel für i₂ nach -f⁵- aufgelöst, so ergibt sich:

im 1. Gang: i, =

im 2. Gang: i₂ = —

Zl Z3

im i. Gang: /₃ = 1,00

Zl ZA

Z3 Z6

• or· ^Z6

im R-Gang: i_R = — — — .

Werden zwecks Erzielung größerer Wirtschaftlichkeit drei gleiche Planclenrädersätze angeordnet, so ist:

Zl Z3

7.A_
Z 6

Zl

Zähnezahl des Sonnenrades

Zähnc/ahl des Hohlradcs

Wird nun in die allgemeinen Uberselzungsformcln jeweils das Verhältnis -^- = konstant eingetragen, Wird dieser Ausdruck in die Formel für den ersten Gang eingesetzt, so ergibt sich:

h =	3/2 -	1	1	1
h =	'2	1
	1,00
'3 =	ZR	Zs
	zR

40

45 Für gleiche Stufensprünge gilt die Bedingung I₁ = if = .Ii²

mit der Forme! für den ersten Gang ergibt sich dann folgende Gleichung dritten Grades:

,Ii³ - 3.Ii +1=0. Hieraus ergibt sich

Ii= 1,5321

und

_L = 0.3473.

Zr Ii

Mit hinreichender Genauigkeit wird dieses Verhäitnis Sonnenrad zu Hohlrad erreicht mit folgenden Zähnezahlen:

Z_s = Z_R =

31 Zähne, 89 Zähne.

60 Bei diesen Zähnezahlen ist es außerdem möglich, die einzelnen Planetenrädersätze Tl, T2 und T3 aus drei, vier oder fünf gleichmäßig am Umfang verteilten Planeienrädern zu bilden.

Mit dem errechneten Wert für Ii= 1,532 ergibt sich

I₁ = 2,347 ■

ind die Kurven für Z₁, Z₂ und — i_R aufgetragen, wie sie sich

ί« = 2,88. aus den oben angerührten gegenseitigen Abhängig

keiten ergeben. Außerdem wurden die Werte für [Ai₁

In F i g. 2 sind über dem Zähnczahlvcrhültnis für aufgetragen. Diese Werte ergeben eine Gerade, und Sonnenrad zu Hohlrad 5 ihr Schnittpunkt mit der Kurve für i₂ entspricht dem

oben aus der Gleichung dritten Grades errechneten

Z.v _ Q bis 1 00 Wert. Auf der Ordinate dieses Schnittpunktes liegen

Z_R ' die Werte für ι, und /₂ mit gleichem Stufensprung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch':

   Dreisteg-Umlaufräderverbundgetriebe mit drei Vorwärtsgängen gleichen Stufensprunges und einem Rückwärtsgang mit gleichen Umlaufrädersätzen mit drei Bremsen und mindestens einer Kupplung, wobei der Steg des dritten Umlaufrädersatzes mit der Abtriebswelle fest verbunden ist, während die beiden anderen Stege durch eine Bremse festlegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Abtriebswelle (2) auch das Hohlrad (Z 6) des zweiten Umlaufrädersatzes und daß mit der Antriebswelle (1) das Hohlrad (Z3) des ersten Umlaufrädersatzes und das Sonnenrad (Z 4) des zweiten Umlaufrädersatzes fest verbunden sind: