DE1949004A1

DE1949004A1 - Untersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DE1949004A1
Application number: DE19691949004
Authority: DE
Inventors: Josef Hueller; Rudolf Schleich
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH
Priority date: 1969-09-27
Filing date: 1969-09-27
Publication date: 1971-04-15

Description

Untersetzungsgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Untersetzungsgetriebe für hohe Drehzahlen und große Leistungen, insbesondere auf ein Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Leichtmetallgehäuse.
Solche Getriebe werden besonders im Triebwerkbau benötigt, wo hohe Leistungen bei großen übersetzungsverhältnissen mit geringem Raum- und Gewichtsbedarf übertragen werden müssen, wobei gleichzeitig hohe Betriebssicherheit gefordert wird.
Bei bisher bekannten Ausführungen solcher Getriebe wurde den genannten Erfordernissen in der Weise Rechnung getragen, daß für diese Getriebe Leichtmetallgehäuse verwendet wurden;.da die Festigkeitseigenschaften von Leichtmetall nicht ausreichend sind, um Lager für hoch belastete Wellen bei dem geforderten Betriebstemperaturbereich ohne Hilfsmittel in Gehäusen zu halten, wurden die Lager der Zahnradwellen in Stahlhülsen gesetzt, die in den Leichtmetallgehäusen eingepreßt waren. Der praktische Betrieb so ausgeführter Getriebe hat nun gezeigt, daß aufgrund der teilweise beträchtlich hohen Temperaturen, die neuerdings in Hochleistungsgetrieben zugelassen werden, (da sie schmiertechnisch heherrschbar sind) sich die Lagerhülsen im Leichtmetallgehäuse lösen, woraus sich Veränderungen des Achsabstandes der Zahnräder und damit Abwälzfehler in der Verzahnung ergeben, die bei den hohen übertragenen Leistungen sehr schnell zur Zerstörung der Zahnflanken und damit des ganzen Getriebes führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Leichtbaugetriebe für hohe Ubertragungsleistungen zu schaffen, das auch bei hohen Betriebstemperaturen; konstante Abstände der Zahnradwellen und damit einwandfreien Lauf der Verzahnungen gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Leichtmetallgehäuse eines oben genannten Getriebes ein als selbständiges Bauteil ausgeführter hoch belastbarer Gehäuseeinsatz angeordnet ist, in dem die Getriebewellen gelagert. sind.
Der-Hauptvorteil dieser erfindungsgemäßen Außführungsform ist darin-~zu sehen, daß der Gehäuseeinsatz sehr genau gef ertigt werden kann, und daß sich im Betrieb auch bei hohen Temperaturen die Lag der Zahnradwellen nicht mehr lockern können. Entsprechend der hohen Festigkeit, die der Gehäuse einsatz aufweisen soll, ist dieser aus Stahlfeinguß hergestellt.
Das Leichtmetallgehäuse und der Gehäuseeinsatz sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung formschlüssig und lösbar miteinander verbunden, woraus sich leichte Montierbarkeit und Demontierbarkeit des Getriebes ergeben.
In günstiger Ausgestaltung soll der Gehäuseeinsatz an einer Stirnfläche radial verlaufende Leisten tragen, die in entsprechende Nuten einer Stirnfläche des Leichtmetallgehäuses klauenartig eingreifen. Die so gestaltete Verbindung von Leichtmetallgehäuse und Gehäuseeinsatz hat den Vorteil, daß bei einer Erhitzung des Getriebes, der sich aufgrund des unterschiedlichen Materials ergebende Dehnungsunterschied zwischen Stahleinsatz und Leichtmetallgehäuse ohne Desachsiierung des Einsatzes im Gehäuse und ohne Erhöhung der Eigenspannungen ausgeglichen wird, da die Leisten des Einsatzes in radialer Richtung in den Nuten des Gehäuses gleiten können. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann anstelle der -Leisten und Nuten eine stirnseitige Bogenverzahnung zwischen Leichtmetallgehäuse und Getriebeeinsatz vorgesehen sein, die etenfalls eine Wärmedehnung ohne Desachsiierung zuläßt.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung der Verbindung von Gehäuseeinsatz und Gehäuse ist dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuseeinsatz axial verlaufende Leisten angeordnet sind, die mit radialem Spiel in entsprechende axial verlaufende Nuten des Leichtmetallgehäuses eingreifen. Bei dieser Ausführungsform besteht das Leichtmetallgehäuse im wesentlichen aus einem Mittelteil und zwei Deckeln, wobei die axialen Nuten im Mittelteil des Gehäuses zweckmäßigerweise durchgehend verlaufen. Aus diesen Merkmalen ergibt sich einfache Fertigung, sowie leichte Montierbarkeit des Einsatzes im Leichtmetallgehäuse, wobei gleichzeitig der oben beschriebene Vorteil, der freien Dehnbarkeit des Gehäuseeinsatzes im Leichtmetallgehäuse gewahrt ist.
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Getriebes beschrieben. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Getriebe im Längsschnitt, bei dem der Gehäuseeinsatz mit stirnseitig angeordneten Leisten im Gehäuse festgelegt ist, Fig. 2 eine Ansicht entsprechend II - II in Fig. 1, vereinfacht, Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Getriebe, bei dem der Gehäuseeinsatz mittels axial verlaufender Leisten im Leichtmetallgehäuse festgelegt ist und Fig. 4 eine vereinfachte Ansicht entsprechend der Linie IV - IV in Fig. 3.
In Figur 1 ist das Leichtmetallgehäuse des Getriebes mit 1 bezeichnet. Auf der Abtriebsseite wird es von einem Deckel 2 abgeschlossen, in dem die Abtriebswelle 21 gelagert ist. Auf der Antriebsseite wird das Gehäuse 1 von einem Ringflansch 3 teilweise abgeschlossen. Dieser Ringflansch kann auch weggelassen werden, wenn das Getriebe direkt an eine Antriebsmaschine, die einen passenden AnSchlußflansch aufweist, angeschlossen wird. Mit 4 ist der aus Stahlfeinguß bestehende Gehäuseeinsatz bezeichnet, der im dargestellten Fall zweiteilig (4a, 4b) ausgeführt ist. Im Gehäuseeinsatz 4 sind die Wellen 41 der umlaufenden Zahnräder und die Abtriebswelle 21 gelagert. Das Antriebsrad 42 wird von den Umlaufrädern 43 zentriert und ist nicht gelagert. Im Bereich des Außendurchmessers sind an der Stirnseite des Gehäuseeinsatzes radial verlaufende Leisten 44 angeordnet, die in entsprechende stirnseitige Nuten 45 eines ringförmigen Absatzes 46 im Leichtmetallgehäuse eingreifen.
In radialer Richtung können sich die klauenartigen Leisten 44 in den Nuten 45 frei dehnen. Anstelle der radialen Leisten 44 und der Nuten 45 kann zwischen dem Einsatz 4 und dem Gehäuse 1 eine stirnseitige Bogenverzahnung 49 vorgesehen sein, die oben falls Dehnungsunterschiede zwischen Gehäuse 1 und Einsatz 4 zuläßt. Zur Fixierung des Einsatzes 4 wird dieser im Gehäuse 1 mit Pratzen 47 gehalten, die in einem ringförmigen Absatz des Gehäuses verschraubt sind; entsprechend der Anzahl der Umlaufräder 41 sind in den Einsatzteilen 4a, 4b gleichmäßig am Umfang verteilte Augen 48a, 48b zur Aufnahme der Wellenlager angeordnet.
Das in den Figuren 3 und 4 gezeigte Getriebe ist als Zweiweggetriebe ausgerührt. Es besteht im wesentlichen aus einem mittleren Gehäuseteil lo der auf einer Seite mit einem Deckel 20 abgeschlossen wird, in dem die zentrale Abtriebswelle 23 gelagert ist. Auf der Antriebsseite kann das Gehäuse lo von einem weiteren Deckel 24 abgeschlossen sein oder ohne Deckel direkt an eine Antriebsmaschine angebaut werden. In einem aus Stahl bestehenden Gehäuseeinsatz 50 sind die Umlaufräderwellen 51 und die Antriebswelle 52 gelagert. Der Gehäuseeinsatz ist durch Rippen und Stege als besonders steifes Bauteil ausgeführt. Er trägt an seiner Außenseite vier radial gerichtete in Achsrichtung verlaufende Leisten 54, die in entsprechende Axialnuten 15 des Leichtmetallgehäuses lo eingreifen. Zwischen den Leisten 54 und den Nuten 15 ist in radialer Richtung ein Spiel 55 gelassen, so daß sich bei Erwärmung des Getriebes unterschiedliche Dehnungen des Leichtmetallgehäuses lo und des Stahleinsatzes 5o ausgleichen können.
Zur leichten Montierbarkeit des Einsatzes 50 im Gehäuse lo sind die Nuten 15 durchlaufend angeordnet, so daß nach Abnahme der Deckel 20 und 24 der Gehäuseeinsatz 50 axial aus dem Gehäuse heraussohiebbar ist. An der Unterseite des Gehåuses lo ist eine ölwanne 11 befestigt. Im oberen Bereich des Gehäuses befinden sich Zusatzaggregate, die mit 12 schematisch angedeutet sind.

Claims

Patentansprüche
2. Untersetzungsgetriebe für für hohe Drehzahlen und große Leistungen, insbesondere Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem Leichtmetallgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß im Leichtmetallgehäuse (1, lo) ein als selbständiges Bauteil ausgeführter hochbelastbarer Gehäuseeinsatz (4, 5o) angeordnet ist, in dem die Getriebewellen (21, 41, 51) gelagert sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1> dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseeinsatz (4, 50) aus Stahlfeinguß besteht.
3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetallgehäuse (1, lo) und der Gehäuseeinsatz (4, 50) formschlüssig und lösbar miteinander verbunden sind.
4. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeiohnet, daß der Gehäuseeinsatz (4) an einer Stirnfläche radial verlaufende Leisten (44) trägt, die in entsprechende Nuten (45) einer Stirnfläche des Leichtmetallgehäuses (1) klauenartig eingreifen.
5. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet> daß zur Verbindung von Leichtmetallgehäuse (1) und Getriebeeinsatz (4) eine stirnseitige Bogenverzahnung (49) vorgesehen ist.
6. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuseeinsatz (50) axial verlaufende Leisten (54) angeordnet sind, die mit radialem Spiel in entsprechende axial verlaufende Nuten (15) des Leichtmetallgehäuses (lo) eingreifen.
7. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetallgehäuse (lo) im wesentlichen aus einem Mittelteil und zwei Deckeln (20, 24) besteht, wobei die axialen Nuten (15) im Mittelteil des Gehauses (lo) durchgehend verlaufen.