DE19958426B4

DE19958426B4 - Zahnradgetriebe

Info

Publication number: DE19958426B4
Application number: DE1999158426
Authority: DE
Inventors: Hilding Nilsson
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2010-12-16
Anticipated expiration: 2019-12-04
Also published as: SE9804203D0; SE9804203L; SE521397C2; DE19958426A1

Abstract

Zahnradgetriebe mit zumindest zwei in einem Gehäuse (7) parallel zueinander angeordneten Wellen (2, 3), auf denen miteinander in Eingriff stehende oder bringbare Zahnräder (4, 5) angeordnet sind, wobei jede Welle in Lagern (8, 9; 10, 11) im Gehäuse auf beiden Seiten der Zahnräder der jeweiligen Welle gelagert ist, wobei die Wellen (2, 3) zwischen den genannten Lagern in je einem Lager (13, 15) in einer für die Wellen gemeinsamen und im Wesentlichen rechtwinklig zu den Wellen angeordneten Stützvorrichtung (12) gelagert sind und die Stützvorrichtung so angeordnet ist, dass sie die Wellen daran hindert, bei betriebsbedingter Belastung auseinander zu streben, und wobei die Stützvorrichtung zwei Stützen (14, 16), eine je Welle, umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei jede der Stützen (14, 16) als Sitz für ein zur jeweiligen Welle gehörendes Lager (13, 15) dient, und wobei die Stützvorrichtung (12) über zumindest eine Halterung (18, 19) mit dem Gehäuse verbunden ist, um...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnradgetriebe mit zumindest zwei in einem Gehäuse parallel zueinander angeordneten Wellen, auf denen miteinander in Eingriff stehende oder bringbare Zahnräder angeordnet sind, wobei jede Welle in Lagern im Gehäuse auf beiden Seiten der Zahnräder der jeweiligen Welle gelagert ist.
Stand der Technik
Wenn ein Zahnradgetriebe während des Betriebs beansprucht wird, entsteht häufig ein störendes Geräusch, weil die Zahnräder nicht auf bestmögliche Weise ineinander greifen. Ein Schritt zur Vermeidung dieses Geräusches besteht in einer besonders sorgfältigen Gestaltung der Zahnräder. Weiterhin werden die Zahnräder möglichst auf biegesteifen Wellen/Achsen mit guter Lagerung angeordnet, damit ein stabiler Eingriff zwischen den Zahnrädern erzielt wird.
Bei modernen Fahrzeuggetrieben für schwere Kraftfahrzeuge, wie Lastwagen und Busse, mit vielen Gängen müssen die Wellen/Achsen meistens relativ lang ausgeführt werden, um die erforderliche Anzahl von Zahnrädern aufnehmen zu können. Hierdurch besteht bei den Wellen/Achsen eine erhöhte Neigung zum Durchbiegen, wenn sie belastet werden. Die notwendige Auslegung der Getriebe für eine Übertragung größerer Momente lässt dieses Problem noch größer werden. Die Durchbiegungsneigung bei den Wellen/Achsen führt zu einem größeren Mittenabstand zwischen den belasteten Zahnrädern, welche eventuell sogar schräg zu stehen kommen, was den Zahneingriff zusätzlich beeinträchtigt. Dies resultiert in einer Geräuschbildung. Dazu kommt noch, dass die Eigenschwingungsfrequenz langer Wellen/Achsen mit den Zahnradfrequenzen übereinstimmen kann. Wenn dies eintritt, kommt es zu problematischen und schwierig zu dämpfenden Lärmspitzen. Über dieses Geräuschproblem hinaus wird bei einer Durchbiegung der Wellen/Achsen nicht der vorgesehene Zahneingriff erhalten, und dies kann eine größere Abnutzung der Zahnräder und somit eine kürzere Lebensdauer des Getriebes zur Folge haben.
Eine übliche Maßnahme gegen diese Geräuschprobleme besteht darin, das Getriebegehäuse durch Rippen u. dgl. zu versteifen. Um das Getriebe herum angeordnete Lärmabschirmungen kommen auch vor. Solche Lösungen sind aber nicht nur raumschluckend, sondern auch teurer und komplizierter.
In DE 31 47 853 A1 wird eine Zwischenlagerung in einem Gehäuse mit mehreren Wellen offenbart. Die Zwischenlagerung ist ein Halteteil, dass mindestens zwei Wellen abstützt und dabei nur von diesen gehalten wird. Dabei kann die Zwischenlagerung aus einem Teil bestehen oder aus zwei oder mehr Teilen zusammengebaut sein.
US 5 404 772 A offenbart ein Getriebegehäuse, welches zur Lagerung von Wellen Lagerhilfsplatten in dem Getriebegehäuse aufweist. Die Lagerhilfsplatten erstrecken sich rechtwinklig zu den Wellen über die gesamte Querschnittsfläche des Getriebegehäuses und sind über Fixierstifte mit dem Getriebegehäuse verbunden.
Zweck der Erfindung
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, das bei Belastung eines Zahnradgetriebes auftretende Geräusch zu verringern. Ein weiterer Zweck besteht darin, dies auf eine einfache und wirksame Weise zu ermöglichen. Die Erfindung dient darüberhinaus dem allgemeinen Zweck, ein Durchbiegen der Wellen/Achsen im Getriebe zu verhindern oder wenigstens zu vermindern und die hierdurch eventuell verursachten Nachteile zu verringern.
Erläuterung der Erfindung
Ihren Zweck erfüllt die Erfindung durch die im Anspruch 1 aufgeführten kennzeichnenden Merkmale.
Durch die erfindungsgemäße Anwendung einer auf den Wellen/Achsen angeordneten und die Wellen/Achsen zusammenhaltenden Stützvorrichtung kann ohne umfangreiche und oftmals komplizierte Änderungen des Gehäuses eine Geräuschdämpfung erreicht werden. Darüber hinaus wird es durch die Stützvorrichtung möglich, wenigstens die eine Welle/Achse dünner und damit schwächer als normal auszuführen.
Die Stützvorrichtung kann zweckmäßigerweise geteilt ausgeführt werden, wodurch sich der Ein- und Ausbau vereinfacht. Eventuell kann die Stützvorrichtung zum Zweck einer weiteren Fixierung der Wellen/Achsen lokal im Gehäuse verankert werden.
Weitere, die Erfindung kennzeichnende Merkmale und Vorteile gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Beschreibung der Figuren
1 zeigt im Längsschnitt ein Zahnradgetriebe gemäß der Erfindung,
2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II in 1, und
3 zeigt einen Schnitt entsprechend 2, jedoch bei einer anderen Ausführungsform
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Ein Zahnradgetriebe gemäß der Erfindung ist in 1 in Form eines Fahrzeuggetriebes 1, beispielsweise für ein schweres Fahrzeug, dargestellt. Zwei parallel zueinander angeordnete Wellen, eine Hauptwelle 2 und eine Vorgelegewelle 3, sind auf übliche Weise mit einer Reihe von Zahnrädern, z. B. 4 und 5, versehen, die für gepaarten Eingriff miteinander angeordnet sind. Die Anzahl der Zahnradpaare richtet sich nach der Anzahl Gänge und ist somit bedarfsabhängig unterschiedlich. Zusätzlich zu den Zahnrädern sind auf der Hauptwelle 2 auch herkömmliche Synchronisiereinrichtungen 6 zum Einlegen und Ausrücken der einzelnen Gänge vorhanden. Die Wellen 2 und 3 sind in den Lagern 8, 9 bzw. 10, 11 auf beiden Seiten der Zahnräder der jeweiligen Welle drehbar in einem Gehäuse 7 gelagert.
Ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Lagern für die jeweilige Welle im Gehäuse 7 ist eine für die beiden Wellen 2 und 3 gemeinsam vorgesehene Stützvorrichtung 12 angeordnet, deren Ausführung aus 2 näher hervorgeht.
Ein Lager 13, hier ausgeführt als Rollenlager, ist auf der Hauptwelle 2 montiert und hat seinen Sitz in einer ersten Stütze 14. Auf entsprechende Weise ist ein Lager 15, hier ausgeführt als Rollenlager, auf der Vorgelegewelle 3 angeordnet und hat seinen Sitz in einer zweiten Stütze 16. Die beiden Stützen 14 und 16 sind mit Befestigungselementen 17, hier in Form von Schrauben, aneinander befestigt. Hierdurch können die beiden Stützen 14 und 16 einfach miteinander verbunden werden, nachdem die Wellen 2 und 3 an ihren vorgesehenen Stellen im Gehäuse 7 eingebaut worden sind. Der Ausbau erfolgt in der dem Einbau entgegengesetzten Reihenfolge.
Die Stützvorrichtung 12 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu den Wellen 2 und 3 angeordnet und verhindert, dass diese infolge der bei betriebsbedingter Belastung auftretenden Durchbiegung auseinander streben. Dadurch wird ein besserer Eingriff bei den Zahnrädern und somit auch eine Geräuschminderung erzielt. Die Stützvorrichtung 12 hat bei der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform keine Verbindung mit dem Gehäuse 7, sondern befindet sich auf Abstand von dessen Innenwand.
Bei bestimmten Anwendungen kann es jedoch erwünscht sein, daß ein Verdrehen der Stützvorrichtung 12 um eine zu den Wellen 2 und 3 parallele Achse verhindert wird. In solchen Fällen kann z. B. gemäß 3 die Stützvorrichtung 12 über zwei Halterungen 18 und 19 mit dem Gehäuse 7 verbunden werden. Diese Halterungen werden zweckmäßigerweise nach dem Einbau der Stützvorrichtung 12 angebracht. Der Abstand zwischen den Halterungen ist vorzugsweise größer als der Abstand zwischen den Außenseiten der Wellen.
Die Halterungen 18 und 19 sind gemäß 3 Schrauben mit je zwei Schultern 20 und 21, von denen die erste an der Stützvorrichtung 12 und die zweite an einem dem Gehäuse 7 zugeordneten Anschlag 22 starr abgestützt ist. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Anschlag 22 von einer mit Außengewinde versehenen Buchse gebildet, die in eine Gewindebohrung des Gehäuses 7 eingeschraubt und in dieser axial justierbar ist.
Die Lager 13 und 15 sind zwar als Rollenlager dargestellt, doch können auch andere Lagerausführungen, z. B. Gleitlager, in Frage kommen.
Als Beispiel für die Erfindung ist hier eine einzige Stütze zwischen zwei Wellen angeführt, aber es können selbstverständlich mehrere Stützen zwischen diesen Wellen angeordnet werden. Außerdem kann die Erfindung auch dazu benutzt werden, mehrere Wellen im Verhältnis zueinander zu positionieren.

1: Fahrzeuggetriebe
2: Hauptwelle
3: Vorgelegewelle
4: Zahnrad
5: Zahnrad
6: Synchronisiereinrichtung
7: Gehäuse
8: Lager
9: Lager
10: Lager
11: Lager
12: Stützvorrichtung
13: Lager
14: Stütze
15: Lager
16: Stütze
17: Befestigungselement
18: Halterung
19: Halterung
20: Schulter
21: Schulter
22: Anschlag

Claims

Zahnradgetriebe mit zumindest zwei in einem Gehäuse (7) parallel zueinander angeordneten Wellen (2, 3), auf denen miteinander in Eingriff stehende oder bringbare Zahnräder (4, 5) angeordnet sind, wobei jede Welle in Lagern (8, 9; 10, 11) im Gehäuse auf beiden Seiten der Zahnräder der jeweiligen Welle gelagert ist, wobei die Wellen (2, 3) zwischen den genannten Lagern in je einem Lager (13, 15) in einer für die Wellen gemeinsamen und im Wesentlichen rechtwinklig zu den Wellen angeordneten Stützvorrichtung (12) gelagert sind und die Stützvorrichtung so angeordnet ist, dass sie die Wellen daran hindert, bei betriebsbedingter Belastung auseinander zu streben, und wobei die Stützvorrichtung zwei Stützen (14, 16), eine je Welle, umfasst, die miteinander verbunden sind, wobei jede der Stützen (14, 16) als Sitz für ein zur jeweiligen Welle gehörendes Lager (13, 15) dient, und wobei die Stützvorrichtung (12) über zumindest eine Halterung (18, 19) mit dem Gehäuse verbunden ist, um ein Verdrehen der Stützvorrichtung im Verhältnis zum Gehäuse in einer rechtwinklig zu den Wellen liegenden Ebene zu verhindern.
Zahnradgetriebe gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung (12) durch zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Halterungen (18, 19) mit dem Gehäuse verbunden ist und der Abstand zwischen den Halterungen den Abstand zwischen den Außenseiten der Wellen übersteigt.