DE2108026A1

DE2108026A1 - Achsgetriebe für Räderfahrzeuge mit zwei oder mehreren angetriebenen Achsen

Info

Publication number: DE2108026A1
Application number: DE19712108026
Authority: DE
Inventors: H Schad
Original assignee: Rheinstahl AG
Current assignee: Rheinstahl AG
Priority date: 1971-02-19
Filing date: 1971-02-19
Publication date: 1972-08-24
Also published as: NL7201360A; FR2124884A5; CH538946A; SE373317B; GB1360737A

Description

RIIEINSTAHL AG Kassel, den 17-Feb. 1971 Transporttechnik TSRP/Fr/U

PK 2510

Achsgetriebe für Räderfahrzeuge mit zwei oder mehreren angetriebenen Achsen

Die Erfindung betrifft ein Achsgetriebe für Räderfahrzeuse mit zwei oder mehreren ungetriebenen Achsen mit Weiterleitung eines Teils des Antriebsdrehmomentes zu einer benachbarten Achse (Durchtrieb) durch ein im Achsgehäuse untergebrachtes Kegelraddifferential, dessen Gehäuse mit der Antriebswelle verbunden ist und bei dem ein Abtriebekegelrad über eine Steckwelle mit dem Abtriebsflansch des Durchtriebes und das andere Abtriebskegelrad über eine konzentrisch zur Steckwelle angeordnete Hohlwelle mit dem Kegelritzel des Vorgeleges zum Achsantrieb verbunden ist·

Derartige Achsgetriebe werden beispielsweise bei Tandemachsen für Lastkraftwagen verwendet, wobei eine Achse mit und eine Achse ohne Antriebs-Ausgleichsgetriebe über eine Gelenkwelle miteinander gekoppelt werden. Hierbei ist das Ziel, bei gleich großen Radlasten an allen Rädern auch gleich große Antriebsmomente zu erreichen, um gleichmäßigen Schlupf und damit auch gleichmäßigen Verschleiß der Reifen an allen Rädern zu erhalten.

Bekannt ist ein Achsgetriebe für ein« Tandemachse, bei dem in der mit Durchtrieb versehenen Achse ein Kegelraddifferential vorhanden ist, mit dem das Antriebsmoment gleichmäßig auf beide Achsen verteilt wird. Nachteilig bei dieser bekannten An-

209835/0535

Ordnung ist jedoch, daß nur eine Drehmomentenverteilung von 2 χ 50 ?£ möglich ist, und daß die wirksamen Radhalbmesser der Räder beider Achsen und die Radlasten gleich groß sein müssen, um gleichmäßigen Reifenverschleiß zu erhalten. Will man nun zwei Achsen mit stark unterschiedlichen oder drei oder mehr Achsen mit gleichmäßigen oder unterschiedlichen Drehmomentenbedarf der einzelnen Achse antreiben, so ist das oben beschriebene Achsgetriebe nicht mehr ohne zusätzliche Verteilergetriebe verwendbar. Hierbei ist jedoch der zusätzliche Bauaufwand für die Verteilergetriebe und der erhebliche Platzbedarf für Verteilergetriebe und die erforderlichen Gelenkwellen nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Fahrzeugen mit zwei oder mehreren angetriebenen Achsen mit gleichen oder unterschiedlichen Achslasten das Antriebsmoment ohne Zuhilfenahme von zusätzlichen und von den Achsen räumlich getrennten Verteilergetrieben so auf die einzelnen Achsen zu verteilen, daß die Umfangskraft an den Rädern der einzelnen Achsen proportional der vorgegebenen Radlast der einzelnen iiäder ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verhältnis vom Teilkreisdurchmesser des Ausgangskegelrades für die durchtreibende Achse zum Teilkreisdurchmesser des Ausgangskegelrades für die nachgeschaltete Achse gleich oder annähernd gleich groß ist dem Verhältnis aus dem vorgegebenen Abtriebsmoawnt der durchtreibenden Achse zur Summe der vorgegebenen Abtriebsmomente der nachgeschalteten Achsen, wobei die Drehachsen der zwischen den beiden Ausgangskegelrädern befindlichen Ausgleichskegelräder mit der Abtriebswelle bzw. Antriebswelle eine Winkel von kleiner als 90° bilden.

Un eine möglichst sichere Lagerung der Ausgleichskegelräder zu erhalten ist vorgesehen, daß die Ausgleichskegelräder auf

- 3 209835/0535

Bolzen beweglich gelagert sind, die ihrerseits an beiden Enden fest im Differentialaußengehäuse und einem mit dem Differential· außengehäuse verbundenen inneren Steg gelagert sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Achsgetriebe für eine angetriebene Achse mit Durchtrieb (Durchtriebsmoment größer als das verbleibende I Jonen t)

Fig. 2 die schematische Darstellung von zwei angetriebenen Achsen unterschiedlicher Radlasten in Seitenansicht

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2

Fig. k die schematische Darstellung von drei angetriebenen Achsen gleicher Radlast

Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. 4.

Gemäß Fig. 1 ist im Achsgehäuse 1 die Antriebswelle 2 gelagert, an deren stirnseitigen Ende 2a unter Zwischenschaltung eines Steges 3 das Differentialgehäuse k mit Schrauben 5 befestigt ist. Im Differentialgehäuse k und dem Steg 3 sind mehrere am Umfang verteilte Bolzen β fest gelagert, auf denen jeweils ein Ausgleichkegelrad 7 drehbar gelagert ist.. Die Ausgleichskegelräder 7 stehen mit den Abtriebskegelrädern 8 und 9 ie Eingriff und versetzen diese in bekannter Weise in Drehung. Da die Umfangskräfte an beiden Zahneingriffen des Ausgleichskegelrades 7 gleich groß sind, verhalten sich die an den Abtriebskegelrädern 8 und 9 abgegebenen Drdl momente Md wie die Teilkreisdurchmesser d der Abtriebskegelräder 8 und 9.

20983S/0S3 5

Die zugehörige Formel lautet: MdS do8

do9

Das Drehmoment an der Antriebswelle 2 wird also bei dieser Anordnung, bei der die Abtriebskegelräder 8 und 9 verschiedene Durchmesser haben, in zwei entsprechend große Drehmomente aufgeteilt.

Das Anpassen der Abtriebskegelräder an die vorgegebenen gewünschten Abtriebsdrehmoraente (an der Hohlwelle 10 mit Abtriebskegelrad 9 und an der Steckwelle 15 mit Abtriebskegelrad 8) ist in weiten Grenzen möglich. Für praktische Verwendung genügen Momentenverhältnisse von ^r bzw. <y der beiden abgegebenen Drehmomente, wobei durch Variation von Zähnezahl, IJodul und Anzahl der Planeten der im Eingriff befindlichen Kegelrädei/ gewünschte Vorteilung mit ausreichender Genauigkeit erreicht werden kann.

Ein Anwendungsbeispiel für die Drehtaonientenverteilung ist in Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt. Line lenkbare Achse 21 und eine mit ihr gekoppelte starre Achse 31 sollen bei gleicher Antriebsdrehzahl mit Drehmomenten derart angetrieben werden, daß eich bei gleich großen wirksamen Radien R der Räder 22 und 32 und bei gleichem Reibungsbeiwert u zwischen Bereifung und Fahrbahn die Abtriebsmomente der beiden Achsen verhalten wie die Raddrücke A und D beider Achsen, wobei die Radlast A kleiner sein soll als die Radlast Ώ.

Entsprechend den Radlastverhältnissen -j? ist auch das Durchmesserverhältnis der Abtriebekegelräder 9 und 8 gewühlt. In dem gemäß Fig. 2 und 3 schetnatisch dargestellen Achsgetriebe der Achse 21 treibt das kleine Abtriebskegelrad 9 über die Hohlwelle 10 ein Kegelritzel 11, ein Tellerrad 12 und ein Ritzel das Großrad l4 an, welches seinerseits ein ( nichtgezeichnetes)

209835/0535

Ausgleichsgetriebe für die beiden Achshälften der lenkbaren Antriebsachse 21 antriebt, wie dies bei Kraftfahrzeugen allgemein üblich ist. Verwendet man das hier beschriebene Achsgetriebe bei Schienenfahrzeugen, so kann der Momentenausgleich zwischen den beiden Achshälften entfallen.

Das größere Abtriebskegelrad 8 treibt über Steckwelle 15 und Gelenkwelle l6 das Achsgetriebe der Achse 31 an, wobei das eingeleitete Drehmoment ebenfalls wieder über Kegelritzel 11a, Tellerrad 12a und das Ritzel 13a auf das Stirnrad l4a übertragen wird·

weiteres Anwendungsbeispiel ist in Fig· h und 5 schematisch dargestellt. Das an Antrieb 40 eingeleitete Drehmoment soll auf die Achsen %i, 51 und 6l mo aufgeteilt werden, daß sich die Abtriebsmomente der Achsen 4i, 51 und 6l verhalten wie die zugehörigen Radlasten C, D und E.

Im Achsgetriebe der Achse kl mit Durchtrieb zu den parallel angeordneten Achsen 51 und 6l erfolgt eine Drehmomentenaufteilung in der Weise, daß sich der Tcilkreisdurchmesser des Abtriebskegelrades 9* zum Teilkreisdurchmesser des Abtriebskegelrades 8a verhält wie die Radlast C zu der Summe der Radlasten D + E. Das von amr Steckwelle 15a über die Gelenkwelle %8 zum Achsgetriebe der Achse 51 übertragene Drehmoment wird über die Abtriebskegelräder 9b und 8b entsprechend der Größe der Radlasten D und E aufgeteilt. Die Weiterleitung der Drehmomente innerhalb der einzelnen Achsen erfolgt in gleicher Weise wie vorstehend zu Fig· 2und 3 bereits beschrieben·

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zwei oder mehrere hintereinander angeordnete angetriebene Achs es mit beliebigen Radlasten so angetrieben werden können, daß an allen Rädern die Umfangskräfte proportional den Radlasten sind.

209836/0835

Durch die gezielte Drehsxomentenverteilung wird gleichmäßiger Schlupf an allen Rädern erreicht, wodurch ein liinicaun an Reif envere chleiß und ein Maximum an Zugkraftausnutzung erzielt werden.

209835/0535

Claims

RIiEINSTAHL AG Kassel, den 17.Feb. 1971 Transporttechnik TSRP/Fr/U PK 2510 Patentansprüche

1. JAchsgetriebe für lüiderfahrzeuge mit zwei oder mehreren ange-

/ triebenen Achsen mit Weiterleitung eines Tt-ils des Antriebsdrehmotaentes zu einer benachbarten Achse (Durchtrieb) durch ein im Achsgehäuse untergebrachtes Kegelraddifferential, dessen Gehäuse mit der Antriebswelle verbunden ist und bei dem ein Abtriebskegelrad über eine Steckwelle mit dem Abtriebsflansch des Durchtriebes und "das andere Abtriebskegelrad über eine konzentrisch zur Steckwelle angeordnete Hohlwelle mit dem Kegelritzel des Vorgeleges zum Achsantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis vom Teilkreisdurchmesser des Ausgangskegelrades (9) für die durchtreibende Achse zum Teilkreisdurchmesser des Ausgangskegelrades (8) für die nachgeschaltete Achse gleich oder annähernd gleich groß ist dem Verhältnis aus dem vorgegebenen Abtriebsmoment der durchtreibenden Achse (21) zur Summe der vorgegebenen Abtriebsmomente der nachgeschalteten Achsen (31)ι wobei die Drehachsen der zwischen den beiden Ausgangskegelrädern (8 und 9) befindlichen Ausgleichskegelräder (7) mit der Abtriebswelle bzw. Antriebswelle einen Winkel von kleiner als 90° bilden.

2. Achsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichkegelräder (7) auf Bolzen (6) beweglich gelagert

- 8 209835/0535

sind, die an beiden Enden fest im Differentialgehäuse (l) und einem mit dem Differentialgehäuse (l) verbundenen inneren Steg (3) gelagert sind.

209815/0535