DE2049027C3

DE2049027C3 - Aus einem hydrostatisch-mechanischen Überlagerungsgetriebe mit Leistungsverzweigung und einem Generator bestehende Antriebseinheit. Ausscheidung aus: 2044441

Info

Publication number: DE2049027C3
Application number: DE2049027A
Authority: DE
Inventors: Stephen Stuart Rockford Ill. Baits (V.St.A.)
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1969-09-05
Filing date: 1970-09-01
Publication date: 1974-01-31
Also published as: JPS557782B1; GB1329283A; DE2049027B2; DE2048975A1; DE2048975B2; DE2049027A1; DE2048975C3; FR2064955A5; FR2064954A5; FR2060423B1; DE2044441A1; GB1329281A; DE2044441C3; GB1329282A; JPS557781B1; FR2060423A1; US3576143A; JPS557780B1; DE2044441B2

Description

45 Anspruches I das Getriebe und den Generator so zn

vereinigen, daß eine möglichst kompakte kleine Gesamteinheit entsteht.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des

Bei den bekannten Getrieben der im Oberbegriff Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst, des Anspruches 1 aufgeführten Gattung (USA.- 50 Es ist bei dynamoelektrischen Maschinen schon Patentschrift 3 365 981) sind das Überlagerungsge- bekannt, in die hohle Generator-bzw. Elektromotortriebe und der Generator voneinander getrennt an- welle ein Reduktionsgetriebe mit im Rotor gelagerten geordnet. Die Getriebeeingangs- und Ausgangswellen Umlaufrädern anzuordnen (USA.-Patentschrift sind parallel zu dem Differentialsammelgetriebe an- 2 450 290). Dabei durchdringt die Getriebewelle die geordnet und stehen mit ihm über je ein Vorgelege- 55 hohle Rotorwelle.

zahnradpaar in Verbindung. · Weiterhin ist es bei hydrostatisch-mechanischen

in der Vergangenheit sind an Flugzeugmotoren Uberlagerungsgetrieben mit Leistungsverzweigung montierte Konstant-Geschwindigkeitsantriebe für für Fahrzeuge schon bekannt, den Umlaufräderträger den Zweck geschaffen worden, eine konstante Aus- des Differentialsammeigetriebes I oaxial zur Getriegangswellengcschwindigkeit bei Änderungen in der 60 beeingangswelle anzuordnen und unmittelbar mit Motorgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, beispiels- dieser zu koppeln. Das Umlaufrädergetriebe weist jeweise 4500 bis 9000 U/min. Ein solcher Antrieb ist
z.B. in der USA.-Patentschrift 3 365 981 gezeigt.
Angetrieben durch diese Antriebe werden Generatoren in dem Bereich von 30 bis 150 Kilovoltampere, 65
welche beispielsweise Elektrizität von 400 Perioden
•zum Betrieb von Flugzeugausrüstungen und Zubehörvorrichtungen schaffen.

2. Überlagerungsgetriebe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeingangswelle (126) sich in bekannter Weise durch die
Rotorwelle (158) erstreckt.

3. Überlagerungsgetriebe nach Anspruch I
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rotorwelle (158) zur Abstützung des zweiten Innenzahnkranzes (146) ein spezielles Lager (152) angeordnet ist.

doch nicht den kompakten Aufbau des bei der Erfindung benutzten Getriebes auf (USA.-Patentschrift 3 396 607).

Durch die Erfindung wird für eine kompakte Anordnung gesorgt, die äußerst wichtig im Flugzeugbereich ist, wo der Raum die Hauptsache ist und die Ausrüstung häufig äußerst beschränkt sein muß, weil

eine gegebene Funktion in einem vorherbestimmten eher TeH van Wechselstromgenerator sind. Dus Kubikraum erzeugt werden muü. In der Anordnung rechte Ende der hohlen Rotorwelle !58 ist drehbar nach der Erfindung befindet sich der Generator un- in dem Lager 168 angebracht, welches in einem gemittelbar angrenzend an der Eingangsvvelle, und die eigneten Ansatz in dem Endteil des Gehäusecliedes Anordnung des Differentials in dem Generator sorgt 5 122 eingesetzt ist. Das linke Ende der hohlen Rotorfur eine Schwerkraftmitte, die sich dichter an dem welle IS8 ist in dem Lager 170 abgestützt, welches Monticrungslaner, angrenzend an der Eingangswelle, durch den Hauptscheidewandteil 150 getragen ist. befindet, so daß eine Überhangbewegung auf ein Mi- Auf diese Weise ist ersichtlich, daß das rechte Ende nimum reduziert ist. Außerdem ermöglicht die Loka- des Differentials in der Wirkung in der hohlen Genehsierung des Differentials im Innern des Generators »o ratorrctorwelle 158 abgestützt ist.
die Montierung der parallelen hydrostatischen Trans- Der Generator oder Rotor !62 ist durch direkte

mission dichter an die Mittellinie der Vorrichtung, Verbindung mit dem Ausgangshiilsenzahnrad 146 um die Gesamtumfangsdimension zu reduzieren. angetrieben, welches innere Zähne 168 hat, die mit

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Zahnradzähnen an dem rechten Ende von 135 in den Unteransprüchen aufgeführt. i₅ durch die Überholungskupplung 170' kämmen, die

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh- annähernd zentral in der Rotorwelle 158 mit Bezug rung der Erfindung näher erläutert. auf den Rotor 162 angeordnet ist.

In der Längsschnittansicht der Figur sind ein Kon- Durch geeignete Steuerung der Geschwindigkeit

stant-Geschwindigkeitsantrieb und eine Generator- von Steuerzahnrad 140 mit Beug auf die Gesclnvinkombination 120 gezeigt, aus der ersichtlich ist, daß ao digkeit der Eingangswelle 126 unJ Träger 130 kann sie ein im allgemeinen zylindrisches Generatorge- die gewünschte konstante Ausgangsgeschwindigkeit häuse 122 einschließt, dessen linkes EnJe offen ist von Ausgangsringzahnrad 146 und Rotor 162 er- und ein im allgemeinen zylindrisches Antriebsge- reicht werden.

häuse 124, dessen rechtes Ende offen ist. Die Gehäu- für den Zweck, der Steuerung der Geschwindigkeit

seglieder 122 und 124 sind durch geeignete nicht ge- 15 des Hülsenringzahnrades 140 ist ein veränderlicher zeigte Befestigungsvorrichtungen aneinander befe- hydraulischer Verdrängungsantrieb 175 vorgesehen, stigt. Eine außen genutete Eingangswelie 126 ist in der eine veränderliche axiale hulraulische Verdrän-Lagern 128 eingesetzt und steht zentral aus dem Ge- gungskolbeneinheit 177 einschließt, sowie eine festneratorgehäusc 122 vor. Die Eingangswelle 126 k.inn stehende hydraulische axiale Kolbenverdränuungsdurch einen der Flugzeugmotoren durch ein geeigne- 30 einheit 179. Durch den schwenkenden Nocken 182 tes Getriebegehäuse hindurch angetrieben werden. kann die Verdrängung des hydraulischen Antriebes Die Eingangswelle treibt einen Zahnradträger 130 175 verändert werden, wie es gewünscht ist, um infides Zahnraddifferentials 132 durch eine Schnell- nitive Variationen in den relativen Geschwindigkeitrennkupplung 133 hindurch an. Die Schnelltrenn- ten der Wellen 184 und 185 zu erzielen, die antriebskupplung 133 kann durch ein Solenoid 136 betätigt 35 mäßig diesbezüglich mit den hydraulischen Einheiten werden, welches den Motor von dem Antrieb 120 177 und 179 verbunden sind. Die Einheiten 177 und trennt. I79 _wercj_{en zu} Zeiten als Pumpen wirken und zu an-

Der längliche Ritzelträger 130 nimmt drehbar deren Zeiten als Motoren oder Zündvorrichtungen, längliche Ritzel 134 und 135 auf, welche zentral, wie Die hydraulische Einheit 177 ist durch die Ein-

bei 138 gezeigt ist, ineinandergreifen. Ein abgestuftes 40 gangswelle 126, durch den Zi-.hnradträgcr 130 hinhülsenartiges Steuerringzahnrad 140 ist so vorgese- durch und eine hohle Welle 186 angetrieben, die an hen, daß es drehbar auf dem länglichen Zahnradträ- dem linken Ende des Zahnradtnigers 130 mit Nuten ger 130 durch Lager 142 und 143 abgestützt ist. versehen ist und drehbar an ihrem linken Ende durch Ringzähne 144 sind an dem rechten Ende des Hül- das Lager 186' in dem geschlossenen Ende des Gesenzahnrades 140. aus einem Stück damit geformt 45 häuseglicdes 124 abgestützt ist. Die Welle 186 hat und greifen mit Ritzeln 134 auf dem linken Ende der ein Zahnrad 188, welches aus einem Stück daran ge-Zahnradzähne desselben ein. Das linke Ende des formt ist und kämmt mit dem Zahnrad 189. welches länglichen Zahnradträgers 130 ist im Lager 148 ab- aus einem Stück mit der hydraulischen Einheitswelle gestützt, welches in einem Lagerrahmenansatz 149 184 gebildet ist. Der hydraulische Antrieb 175 ist in montiert ist, der aus einem Stück mit einem geloch- ;₀ c'?m Gehäuseglied 324 durch Lager 188' abgestützt, ten Support und einer Scheidewand 150 besteht, die welches die Welle 184 abstützt und durch Lager 190. an dem Gehäuscglied 124 gebildet ist. welches die Welle 185 trägt. Aus einem S^fück mit

Ein abgestuftes Ausgangshülsenzahnrad 14ό ist der Welle 185 ist ein Zahnrad 192 gebildet, welches koaxial mit Bezug auf die Eingangswelle 126 sowohl mit einem äußeren Zahnrad 194 im Eingriff steht, wie das Steuerhülsenzahnrad 140 angeordnet und 55 das aus einem Stück mit dem Steuerhülsenzahnrad trägt drehbar den Zahnradträger 130 durch Lager 140 des Differentials geformt ist, und zwar für den 148', sowohl wie es äußerlich durch Lager 152 und Zweck der Steuerung der Geschwindigkeit und Dreh- 322 abgestützt ist, die gegen die Generatorwelle 158 richtung des Steuerzahnrades,
wirken. Durch geeignete Steuerung der Richtung und des

Das ganze Differential ist koaxial mit der Ein- 60 Verdrängungsausmaßes des Nockens 182 aus seiner gangswelle 126 ausgerichtet und ist teilweise in der neutralen oder Nullhubstellung kann das Steuerzahn-Generatorrotorvclle 158 angeordnet oder unterge- rad 140 in jeder Drehrichtung mit Geschwindigkeiten bracht. Der Generator 160 enthält eine Statorwick- gedreht werden, die ausreichen, um eine konstante lung 161, die feststehend in dem Gehäuse 122 ange- Ausgangswellengeschwindigkeit von dem Ausgangsbracht ist und einen drehbaren Rotor 162, der an der 65 hülsenzahnrad 146 aufrechtzuerhalten und dement-Welle 158 befestigt ^:st. Es sind auch geeignete Er- sprechend den Rotor 162, welcher dadurch in Dreregerwicklungen 164 vorgesehen, die ein herkömmli- hung versetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunger

Claims

Patentansprüche:

Diese beiden Einheiten, d. h. die Konstant-Geschwindigkeitsantriebseinheit und die Generutorcinheit sind in der Vergangenheit gewöhnlich als vollständige unabhängige Einheiten durch verschie-5 dene Hersteller konstruiert worden und nur aneinander für den Zweck der Montage und des Antriebe·, befestigt worden.

Diese Geschwindigkeitsantriebseinheiten enthalten im allgemeinen ein durch den Motor angetriebenes

I. Aus einem hydrostatisch-mechanischen
Überlagerungsgetriebe mit Leistungsverzweigung
und einem Generator bestehende Antriebseinheit,
insbesondere für Flugzeuge, wobei der Generator
einen feststehenden Stator und einen Rotor und
das Verbundgetriebe ein ausgangsseitig angeord- ^

netes, dreigliedriges Differentialsammeigetriebe io Zahnraddifferentialgetrifbe, Verdrängungshydrauhkmit einem Umlaufräderträger und zwei mit den pumpen und Hydromotoreinheiten zur Steueruni; Je.-Umlaufrädern kämmenden, diese hülsenartig Geschwindigkeitsverhältnisses des Differentialgetneübergreifende Innenzahnkränze aufweist, die Ge- bes und reglerbetätigte Steuerkreise zur Verändern i.y triebeeingangswelle den Umlaufräderträger sowie der Verdrängung der hydraulischen Einheiten, mi eine erste Einheit des hydrostatischen Getriebe- 15 einen konstanten Geschwindigkeitsausgang zu erre;-teils treibt und der erste Innenzahnkranz mit dei chen, sowohl wie Kühlungs-, Schmierungs- und 1 .;-zweiten Einhei. des hydrostatischen Getriebeteils dungsströmungsmittelkreise für diese Bestandteik gekoppelt ist und der zweite Innenzahnkranz die Die" konstanten Geschwindigkeitsantriebsgehat:-; Generator-Rotorwelle treibt und eine Stellein- sind abgedichtete Gehäuse, getrennt von dem Gen. richtung vorgesehen ist, welche die Verdrängung 20 ratorgehäuse, gewesen.

der hydrostatischen Einheiten in einem die Ro- Die Generatoren, die gewöhnlich mit diesen Gj-

torwellendrehzahl konstant haltenden Sinn steu- trieben verbunden sind, haben ebenfalls unabhängig; ert, dadurch gekennzeichnet, daß der abgedichtete Gehäuse mit Stator und Rotor enthaldie Rotorwelle (158) treibende zweite Innenzahn- ten. die vollständig darin abgestützt und montier: kranz (146) in einer Hülse geformt ist, die im In- 25 sind. Ein unabhängiger Schmiermittelkreis für Lager. nern der hohlen Rotorwelle angeordnet und mit Dichtungen und Keilnuten ist, wenn notwendig, v. dieser verbund-n ist, und der koaxial zur Getrie- cesehen gewesen. Der Rotor und Stator sind h .-beeingangswelle (126) angeordnete, mit dieser kömmlicherweise durch Luft gekühlt. Es ist für Oeunmittelbar gekoppelte Umla:-fräderträger zu- schwindigkeitsantriebe und Generatoren als \s ,-mindest teilweise in Inne^r:i der Rotorwelle an- 30 sehenswert befunden worden, dieselben durch Scha geordnet ist. f_ung von Einheiten von kleinerer Größe, geringen;

Gewicht und höherer Zuverlässigkeit zu verbesser' Die Konstant-Geschwindigkeitsantriebe selbst habe; eine bemerkenswert höhere Zuverlässigkeit, d. h, eil·. 35 Durchschnittszeit zwischen Versagen ist weit langer an den Geschwindigkeitsantrieben als an den Gen». ratoren selbst, und diese Divergenz regt zu der Suehe an, welche zu dem Entwurf der vorliegenden Integrierung des konstanten Geschwindigkeitsantrielvj-, 40 und Generators in ein im wesentlichen gemeinsames Gehäuse führt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, bei einer bekannten, eingangs erwähnten Antriebseinheit nach dem Oberbegriff des