DE2751360A1 - Kegelgetriebe - Google Patents

Kegelgetriebe

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DE2751360A1
DE2751360A1 DE19772751360 DE2751360A DE2751360A1 DE 2751360 A1 DE2751360 A1 DE 2751360A1 DE 19772751360 DE19772751360 DE 19772751360 DE 2751360 A DE2751360 A DE 2751360A DE 2751360 A1 DE2751360 A1 DE 2751360A1
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DE
Germany
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pinion
wheel
bevel gear
gear according
axis
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Application number
DE19772751360
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English (en)
Inventor
Brian Alfred Shotter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westland Group PLC
Original Assignee
Westland Aircraft Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/14Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/02004Gearboxes; Mounting gearing therein the gears being positioned relative to one another by rolling members or by specially adapted surfaces on the gears, e.g. by a rolling surface with the diameter of the pitch circle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Description

  • Kegelgetriebe
  • Die Erfindung bezieht sich auf Kegelgetriebe mit einem Rad und einem Ritzel, die drehber um entsprecllende Achsen angeordnet sind.
  • Die konische Form von Kegelgetrieben, die zum Verbinden nichtparalleler Wellen verwendet werden, ergibt eine axiale Druckkomponente, auch wenn Zahnräder mit geradlinigen Zähnen verwendet werden. Bei Anordnungen, bei denen ein weicher Lauf und eine hohe Drehmomentkapazität erwünscht ist, ist es erforderlich, spiralförmige Zähne zu verwenden, was eine zusätzliche Druckkomponente ergibt, die so ausgelegt werden kann, daß sie entweder auf einen Teilkegeischeitel der Zahnräder zu oder von diesem weg wirkt.
  • Diese Drackkomponenten, die zu einer Bewegung des Ritzels in axialer Richtung führen, kann bei der Konstruktion von Lagersnordnungen, die die Zahnräder aufnehmen, insbes. bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen zu einem ernsten Problem führen, da die Lageranordnungen so ausgelegt werden müssen, daß sie die hohen Druckbelastungen aufnehmen, was ein hohes Gewicht, eine komplexe Bauweise und einen hohen Kostenaufwand bedingt. Bei Hochgeschwindigkeitswellen haben derartige hohe Belastungen einen besonders schwerwiegenden Einfluß auf die Größe der erforderlichen Lager, was zu einer Gewichtserhöhung führt, die besonders nachteilig in Anwendungsfällen, wie z.B. im Flugzeugbau ist , bei denen die Verringerung des Gewichtes von Bauelementen, z.B. auch Getriebekästen, außerordentlich wichtig ist.
  • Zusätzlich verursachen bekannte Kegelgetriebe Geräusche aufgrund von Zahnradauslenkungen und Kraftschwankungen, denen an einem Getriebegehäuse entgegengewirkt wird.
  • Des weiteren ist es in der Hubschraubertechnik erforderlich, daß ein Getriebekasten wenigstens dreißig Minuten lang im Anschluß an das Auftreten eines Fehlers eines Getriebekasten-Schmiersystems funktionsfähig bleibt. Vorhandene Drucklager, die den axialen Belastungen in Kegelgetrieben, wie siubschraubergetriebekästen verwendet werden, entgegenwirken müs sen, können diese Forderung nicht zufriedenstellend lösen, da einige Lager sich überhitzen, wenn die Olzufuhr unterbrochen wird.
  • Gemäß der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, daß das Rad und das Ritzel mit aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen versehen sind, die so ausgebildet sind, daß sie eine axiale Bewegung des Ritzels in wenigstens einer Richtung während der Drehung des Getriebes verhindern.
  • Wenigstens eine der aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen ist auf einem Druckring ausgebildet, der fest mit dem Rad und/oder dem Ritzel verbunden ist, und die Oberflächen können mit einem Teilkegel kämmender Zähne auf dem Rad und dem Ritzel ausgerichtet sein.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Druckreaktionsflächen aufeinander arbeitende äußere konische Oberflächen auf, die auf dem Rad und dem Ritzel vorgesehen und so angeordnet sind, daß sie eine axiale Bewegung des Ritzels gegen die Drehachse des Rades verhindern. Die äußeren konischen Oberflächen können sowohl in einer hinteren als einer vorderen Stelle des Ritzels vorgesehen sein.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weisen die Druckreaktionsflächen konforme konische Oberflächen auf, die aus aufeinander arbeitenden äußeren und inneren konischen Flächen bestehen, die sowohl an einer hinteren als einer vorderen Stelle des Ritzels vorgesehen sind, so daß eine hohe Belastbarkeit erzielt wird, um axialen Druckkräften entgegenzuwirken und eine Axialbewegung des Ritzels sowohl auf die Drehachse des Rades»als von ihr weg verhindert wird.
  • Zweckmäßigerweise ist an der vorderen Stelle die äußere konische Fläche auf dem Ritzel und die zugeordnete innere konische Fläche auf dem Rad ausgebildet, so daß eine axiale Bewegung des Ritzels nach außen verhindert wird, und an der hinteren Stelle ist die äußere konische Fläche auf dem Rad ausgebildet und die innere konische Fläche auf dem Ritzel, so daß eine nach innen gerichtete axiale Bewegung des Ritzels verhindert wird, wobei der Krümmungsradius der äußeren konischen Flächen kleiner ist als der der entsprechenden inneren konischen Flächen.
  • Vorzugsweise ist der Krümmungsradius der konischen Flächen durch einen Abstand zwischen einem Punkt auf der entsprechenEn Fläche und dem Schnittpunkt zwischen einer Linie, die senkrecht auf diesen Punkt projiziert wird, und einer Achse des Rades oder Ritzels definiert. Somit kann bei einer speziellen Ausführungsform der Krümmungsradius des äußeren Konus an der vorderen Stelle durch den Schnittpunkt der projizierten Linie mit der Achse des Ritzels an einer Stelle zwischen dem Ritzel und der Achse des Rades definiert werden, und der rümmunsradius der zugehörigen inneren konischen Fläche des Rades kann durch den Schnittpunkt der projizierten Linie mit der Radachse definiert werden. An der hinteren Stelle kann der Krümmungsradius der äußeren konischen Fläche auf dem Rad durch den Schnittpunkt der projizierten Linie mit der Achse des Rades an einer Stelle zwischen dem Rad und der Achse des Ritzels, und der Krümmungsradius der zugehörigen inneren konischen Fläche des Ritzels durch den Schnittpunkt der projizierten Linie mit der Ritzelachse definiert werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen eine nach innen gewandte, ebene Fläche auf, die auf dem Ritzel ausgebildet ist und sich etwa senkrecht zur Ritzelachse erstreckt, sowie eine zugehörige, nach außen gewandte ebene Oberfläche, die auf dem Rad ousgebildet ist, so daß eine Axialbewegung des Ritzels gegen die Radachse verhindert wird. Die Oberflächen können an einer hinteren Stelle ausgebildet sein, und zweckmäßigerweise ist die nach außen gewandte Fläche auf dem Umfang des Rades und parallel zur achse ausgebildet Andererseits können die Oberflächen an eiaer vorderen Stelle, unddie nach außen gerichtete Fläche auf einen starr mit dem Rrd befestigten Druckring vorgesehen sein.
  • Vorzugsweise ist ein freier Raum in der Nähe beider kanten der kämmenden Zähne des Rades und Ritzels vorgesehen, so daß verhindert wird, daß Öl eingeschlossen wird und infolgedessen ein Öldruck zwischen den Zähnen aufgebaut wird. Der freie Raum kann eine rirgförmige Aussparung besitzen, die entweder im gezähnten Teil oder in einem Teil, auf welchem die Druckreaktionsflächen ausgebildet sind, vorgesehen sind.
  • Nuchstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert Die Figuren 1-6 zeigen Teilachnittansichten verschiedener Ausführungsformen von Kegelgetrieben gemäß der Erfindun6r. Gleiche Teile sind in den unterschiedlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Nach Fig. 1 weist ein Kegelgetriebe 11 ein Rad 12 und ein Ritzel 1, auf, die antriebsmäßig über kämmende Zähne 14 drehbar um Achsen 15 und 16 verbunden sind.
  • Druckreaktionsflächen, die aus aufeinander arbeitenden äußeren konischen Oberflächen 17 und le bestehen, sind auf dem Rad und Ritzel an der vorderen Stelle A vorgesehen, ähnliche aufeinander arbeitende äußere konische Oberflächen 19 und 20 sind an der hinteren Stelle B vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die aufeinander arbeitenden Oberflächen 17 und 18, 19 und 20 so angeordnet, daß sie auf dem Teilkegel 21 der kämmenden Zähne 14 liegen. Die konischen Oberflächen 18 und 20 sind als Verlängerungen des Ritzels 13 einstückig damit ausgebildet, und die kämmenden Oberflächen 17 und 19 sind auf Druckringen 22 und 23 ausgebildet, die mit dem Rad 12 verschraubt sind.
  • Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 1, bei der die aufeinander arbeitenden äußeren konischen Flächen 17 und 18 an der vorderen Stelle A und die aufeinander arbeitenden äußeren konischen Flächen 19 und 20 an der hinteren Stelle B gegenüber dem Teilkegel 21 der kämmenden Zähne 14 versetzt sind, wie durch die gestrichelten Linien 24 und 25 dargestellt. Eine weitere Abänderung ist in bezug auf die hintere Stelle B getroffen, indem die äußere konische Fläche 19 einstückig mit dem Rad 12 ausgebildet ist, wodurch der Druckring 23 nach der Ausführungsform nach Fig. 1 entfallen kann.
  • Eine ringförmige Aussparung 26 ist an beiden Rändern der kämmenden Zähne 14 vorgesehen. In Fig. 1 besteht die Aussparung teilweise aus einem Unterschnitt, der in jedem der Druckringe 22 und 23 ausgebildet ist, und teilweise aus einer Aussparung, die innerhalb der Oberflächen 18 und 20 auf dem Ritzel 13 vorgesehen ist, während in Fig. 2 die Aussparung 26 an der vorderen Stelle A vollständig im Druckring 22, und in der hinteren Stelle B vollständig innerhalb der Fläche 20 auf dem Ritzel 13 ausgebildet ist.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung weisen die Druckreaktionsflächen konforme konische Oberflächen auf, die aus aufeinander arbeitenden inneren und äußeren konischen Flächen 17 und 18 an der vorderen Stelle A und aufeinander arbeitenden äußeren und inneren konischen Flächen 19 und 20 an der hinteren Stelle B bestehen. Die Fläche A* 20 sind etwa senkrecht zu dem Teilkegel 21 der Zahnräder angeordnet.
  • Sowohl in der vorderen als auch der hinteren Stelle haben die äußeren konischen Flächen 18 (auf dem Ritzel 13 an der Stelle A 3usgebildet) und 19 (auf dem Rad an ler Stelle B ausgebildet) einen Eriimmungsradius, der kleiner ist als ein Erümmun3sradius der aufeinander arbeitenden inneren konischen Flächen 17 (auf dem Rad 12 an der Stelle A ausgebildet) und 20 (auf dem Ritzel 1, an der Stelle B ausgebildet).
  • Der jeweilige Krümmungsradius der Flächen wird durch den Abstand zwischen einer Stelle auf den Flächen und dem Schnitt-Punkt einer Linie, die durch den Punkt senkrecht zu den Flächen projiziert wird, sowie der Achse des Rades oder Ritzels definiert.
  • An der vorderen Stelle A ist deshalb eine Senkrechte auf die aufeinander arbeitenden Flächen 17 und 18 durch die projizierte urterbrochene Linie 27 angezeigt, die die Achse 16 des Ritzels 1, bei a2 zwischen dem Ritzel 13 und der Achse 15 des Rades 12 schneidet, damit der Krümmungsradius der äußeren konischen Fläche ia definiert wird, und ferner die Achse 15 des Rades 12 bei al schneidet, damit der Erümmungsradius der inneren konischen Fläche 1? definiert wird. In ähnlicher Weise ist an der hinteren Stelle 3 eine Senkrechte auf die aufeinander arbeitenden Flächen 19 und 20 durch die unterbrochene Linie 28 angezeigt, die die Achse 15 des Rades 12 bei b2 zwischen dem Rad 12 und der Achse 16 de Ritzels 13 schneidet, damit der Krümmungsradius der äußeren konisehen Fläche 19 definiert wird, und die auch die Achse 16 des Ritzels bei bl schneidet, damit der Krümmungsradius der inneren konischen Fläche 20 definiert wird.
  • Dle Dimensionen al, a2, bl, b2 können so ausgewählt werden, a3 entsprechende Kontaktbeanspruchungen oder andere Eonstruktionsforderungen an der Kegelgrenzfläche in einer speziellen Ausführungsform erreicht werden.
  • In Fig. 3 sind die aufeinander arbeitenden konischen Flächen 17, 18 und 19, 20 von dem Teilkegel 21 der kämmenden Zähne 14 versetzt. Drss Ritzel 13 ist im Schnitt dargestellt und zeiSt eine zweckmäßige Ausführungsform Jer Konstruktion, bei der 5 r einander arbeitenden Flächen a1f inneren und äußeren Druckrirge@ 29 und 30 ausgebildet sind, die starr mitdem Ritzel 1 befestift sind, beiqielsweise durch Verschrauben, Verschweißen oder Verkleben.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Abänderung der Ausführungsform nach Fi. 3, bei der die innere konische Fläche 17 an dr vorderen Stelle A auf einem Druckring 31 mit dem Rad 12 verschraubt ist.
  • An der hinteren Stelle E bestehen die Druckreaktionsflächen als einer peripheren ebenen Fläche 19 auf dem Rad r)arellel zur Achse 15 des Rades 12, so daß ein Krümmungsradius b2 erhalten wird, und einer radial nach innen gerichtete ebenen Flache 20, die auf dem Ritzel senkrecht zur Achse 16 ausgebildet ist, so daß ei unendlicher Krümmungsradius bl entsteht Bei dieser Ausgestaltung sind die Flächen 1? und 18 an der vorderen Stelle A mit dem Teilkegel 21 der kämmenden Zähne 14 usgerichtet.
  • Die Ausführungsform nsh Fig. zur verwendet an der vorderer tell Ä die weiter oben in Verbindung mit den aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen an der hinteren Stelle 3 der Fis. 4 verwendeten Merkmale Bei dieser Ausführungsform weisen somit die Druck reaktionsflächen eine dial nzh Innen gerichtete ebene Fläche 18 auf dem Ritzel 13 und eine zugehörige äußere Fläche 17 auf, die auf einem Druckring 31 ausgebildet ist, der mit dem Rcd 12 verschraubt ist. Bei einer derartigen Anordnung ist es wesentlich daß die Herstelltoleranzen so gewählt werden, daß eine senkrecht zur Grenzfläche liegende Fläche sich von dem Teilkegelscheitel des Zahnradsatzes weg bewegt, so daß verhindert wird, daß ein Randkontakt auftritt; dies ist durch den Winkel # in Fig. 5 gezeigt.
  • Fig. 6 zeigt, daß die Erfindung in einem Kegelgetriebe 11 angewendet werden kann, das so ausgelegt ist, daß es eine Drehung um Winkel überträgt, die von 900 unterschiedlich sind. Lediglich zu Darstellungszwecken ist eine Anordnung ähnlich der nach Fig. 5 gezeigt, wobei ein Achsenschnittwinkel p dargestellt ist, der größer ist als der Winkelvon 90° in den vorausgehenden Beispielen. Viele der anderen Ausführungsformen, die vorstehend erläutert worden sind, können bei einer derartigen Anordnung ebenfalls verwendet werden, obgleich die gewählte Konstruktion durch viele waremeter beeinflußt wird, z.B. die Probleme des Zusammenbaues und die BeanspruchungsbedirCmgen Die erfindung kann auch in einem Kegelgetriebesatz Verwendung fiiidcn, bei dem keine sich schneidenden Wellenachsen vorhanden sind, z.B. Bogenverzahnungsräder.
  • Beim Betrieb eines Kegelgetriebes 11 nach der Erfindung wirken die verschiedenen Ausführungsformen von aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen der vorstehend beschræ benen Art in der Weise, daß ei,me axiale Bewegung des Ritzels 13 entweder auf die Achse 15 des Rades 12 zu oder von der Achse weg oder in beiden t?ichtungen verhindert wird, wodurch die Axialdruckbelastungen ausgeschaltet oder wesentlich reduziert werden. Den Axialdruckbelastun3en wird örtlich über die Zahnradanordnungen selbst entgegengewirkt, so daß Ritzeldruckräder eliminiert und durch einfache Radiallager ersetzt werden, wodurch Gewicht, Kosten und Raumbedarf eines Kegelgetriebes erheblich reduziert werden können.
  • In einem Getriebekasten mit einem herkömmlichen Kegelgetriebe wird axialen Ki'jftschwankungen des Ritzels über Drucklager im Getriebegehäuse entgegengewirkt, was zu einem hohen Geräuschpegel mit der Kegelzahnkontaktfrequenz führt, weil diese Frequenzen häufig einige der sehr hohen Amplituden in einer Getriebekastenanordnung haben. Bei dem Kegelgetriebe 11 nach vorliegender Erfindung wird axialen Kraftschwankungen des Ritzels 13 örtlich durch die Zahnradanordnungen selbst entgegengewirkt, und diese Schwankungen werden nicht auf ein Getriebegehäuse übertragen, in welchem das Kegelgetriebe angeordnet ist, so daß der Geräuschpegel erheblich reduziert wird.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere zweckmäßig für den Einbau in Hubschrauber-Getriebekästen, da nur einfache Radiallager erforderlich sind, nicht mehr aber Ritzeldrucklager. Derartige Radiallager sind weniger anfällig gegen Fehler aufgrund eines auftretenden Schadens in der Schmierölzuführung, so daß ein Getriebekasten mit Kegelgetrieben der hier angegebenen Art in der Lage ist, den Forderungen nach einem Hubschrauber-Getriebekasten, welcher 30 Minuten lang nach dem Auftreten eines Fehlers im Schmiermittelsystem weiterarbeiten soll, zu entsprechen.
  • Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 dienen die aufeinander arbeitenden äußeren konischen Flächen 17 und 18 an der vorderen Stelle A sowie 19 und 20 an der hinteren Stelle B beide dazu, einer Druckkomponente entgegenzuwirken, die während des Betriebes das Ritzel 13 nach innen gegen die Achse 15 des Rades 12 zu bewegen versucht. In Fig. 1 sind die aufeinander arbeitenden Flächen auf dem Teilkegel 21 der kämmenden Zähne 14 so ausgebildet, daß ein rollender Kontakt zwischen den entsprechenden, aufeinander arbeitenden Flächen auftritt, während in Fig. 2 die aufeinander arbeitenden Flächen gegenüber dem Teilkegel versetzt sind, so daß ein rollender Kontakt mit Gleitkontakt während des Betriebes erhalten wird. Bei Einrichtungen mit hohem Ubersetzungsverhältnis karin diese Anordnung Ritzelaxialkräfte ersetzen durch eine erhöhte Belastung an den Ritzelachslagern.
  • Die konformen konischen Flächen 17 und 18 sn der vorderen Stelle A in der Ausführungsform nach Fig. 3 wirken einer axialen Druckkomponente entgegen, die das Ritzel 13 von der Achse des Rades weg zll bewegen versucht, und die konformen konischen Flächen 19 und 20 an der hinteren Stelle B wirken einer axialen Druckkomponente entgegen, die dasRitzel 13 gegen die Achse 15 des Rades 12 zu bewegen versucht. Die konformen konischen Flächen ergeben eine hohe Belastbarkeit zur Aufnahme axialer Druckkräfte.
  • Bei der Modifikation nach Fig. 4 bewirken die Druckreaktionsflächen wiederum, daß während des Betriebes eine Bewegung des Ritzels 13 in beiden Richtungen verhindert wird. Es werden wiederum konforme konische Flächen an der vorderen Stelle A verwendet, obgleich bei dieser Anordnung die innere konische Fläche 17 auf einem Druckring 31 ausgebillet ist, der ermöglicht, daß die aufeinander arbeitenden Flächen 17 und 18 mit dem Teilkegel 21 der kämmenden Zähne 14 ausgerichtet sind, statt daß sie versetzt sind, wie in Fig. 3. Dies bedeutet, daß der Kontakt zwischen den Flächen 17 und 18 so nahe wie möglich an die reine Rollbedingung herangebracht wird, die an den Teilflächen auftritt ri. 4 zeigt ferner eine Vereinfachung der Druckreaktionsflächen an der hinteren Stelle B, die bei Anlagen verwendet werden kann, in denen eine axiale, nach innen gerichtete Kraft sehr gering ist.
  • Die Ausfuhrungsform nach Fig. 5 verwendet an der vorderen Stelle A Druckreaktionsflächen ähnlich daiFlächen, die an der hinteren Stelle B nach Fig. 4 verwendet werden, die wiederum so ausgebildet sind, da3 sie einer axialen Druckkomponente entgegenwirken, die das Ritzel 13 gegen die Achse 15 des Rades 12 zu bewegen versucht Die Anordnung nach Fig. 5 ergibt eine Vereinfachung in der Herstellung eines Kegelgetriebes, bei welchem es möglich ist, eine normalerweise nach außen gerichtete axiale Druckkraft zu reversieren, die durch die Hauptantriebskräfte verursacht wird, so daß die Kräfte nach innen wirken.
  • Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der nach Fig. 5 mit einem Kegelgetriebe 11, bei welchem ein Wellenschnittwinkel ß größer als 90° gezeigt ist. In ähnlicher Weise können verschiedene der vorstehend beschriebenen Anordnungen bei einer solchen Anlage wie auch in Getrieben verwendet werden, bei welchen der Winkel kleiner als 900 ist, wie auch in Getrieben mit sich nicht schneidenden Wellenachsen, z.3. Bogenverzahnungen.
  • Der durch die Aussparungen 26 (Figuren 1 und ) an den Rändern der kämmenden Zähne 14 vorgesehere freie R um verhindert, daß Schmieröl eingeschlossen wird, und den Aufbau eines öldruckes zwischen den Zähnen der Zahnräder verursacht.
  • Vorstehend wurden verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben und dargestellt, andere Kombinationen der angegebenen Drcreaktionsflachen können jedoch im Rahmen vorliegender Erfindung bei speziellen Regelgetrieben Verwendung flnden. Die Erfindung ist somit nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Beispielsweise kann auch bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die äußere konische Fläche 18 an der vorderen Stelle A auf einer Verlängerung des Rades 12 ausgebildet sein, wobei die zugeordnete Innenfläche 17 auf dem Ritzel 13 ausgebildet ist, damit eine nach innen gerichtete Bewegung des Ritzels verhindert wird, und die äußere konische Fläche 19 an der hinteren Stelle B kann auf dem Ritzel 13 ausgebildet sein, wobei die zugehörige innere konische Fläche 20 auf einer Verlängerung des Rades 12 angeordnet ist, um eine nach außen gerichtete axiale Bewegung des Ritzels 13 zu verhindern. Die Merkmale der in Verbindung mit der vorderen Stelle A der Fig. 4 beschriebenen Ausführungsbeispiele und die Merkmale der Fig. 5 können in einem einzigen Kegelgetriebc kombiniert werden, so daß der Druckring 31 dazu dient, sowohl nach innen als nach außen wirkenden axialen Druckkräften des Ritzels 13 entgegenzuwirken.
  • Eine oder beide Druckreaktionsflächen können in einer Ebene gekrümmt sein, die eine entsprechende Wellenachse enthält, so daß Randbeanspruchungen während des Betriebes beseitigt werden. Andererseits kann insbesondere in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 3 eine solche in der Ebene liegende Krümmung vergrößert werden, so daß wenigstens eine der Druckreaktionsflächen eine spherische Fläche wird. Dies kann auf die Druckreaktionsflächen sowohl des Rades als des Ritzels angewendet werden, so daß ein Kontakt zwischen den spherischen Flächen kreisförmige Kontaktbereiche ergibt. Zweckmäßigerweise kann bei einer derartigen Anordnung ein mittlerer Winkel der begrenzten sphorischer Fläche der normalen, vorbeschriebenen konischen Fläche angenähert werden, und in ähnlicher Weise kann der Radius der äußere ren sphörischen Fläche kleiner sein als der Radius der zugehörigen spharischen Fläche.
  • Leerseite

Claims (16)

  1. Patentansräche: Kegelgetriebe mit einen Rad und einem Ritzel, die drehbar um entsprechende Achsen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (12) und das Ritzel (13) mit aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen (17, 18,19, 20) versehen sind, die so ausgebildet sind, daß sie eine axiale Bewegung des Ritzels (13) in wenigstens einer Richtung während der Drehung des Getriebes (11) verhindern.
  2. 2. Kegelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen (17-20) auf einen Druckring (22, 23, 31) ausgebildet ist, der test mit den Rad (12) oder dem RitzelCL3) verbunden ist.
  3. 3. Kegelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander arbeitenden Druokreakticnsflächen (17-20) mit einen Teilkegel (21) niiender Zähne auf den Rad (12) und dem Ritzel (13) ausgerichtet sind.
  4. 4. Kegelgetriebe nach AnJpruah 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreaktionsflächen auf einander arbeitende äußere konische Oberflächen (17-20) aufweisen, die auf den Rad (12) und den Ritzel (13) vorgesehen und so angeordnet sind, daß sie eine axiale Bewegung des Ritzels (13) gegen die Drehachse (15) des Rades (12) verhindern.
  5. 5. Kegelgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren konischen Oberflächen (17-20) sowohl in einer hinteren (B) als einer vorderen (1) Stelle des Ritzels (13) vorgesehen sind.
  6. ;6. Kegelgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreaktionsflächen konforme konische Oberflächen aufweisen, die aus aufeinander arbeitenden äußeren und inneren konischen Flächen (17-20) bestehen.
  7. 7. Kegelgetriebe nach inspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Krümmungsradius (a2, b2) der äußeren konischen Fläche (18, 19) kleiner ist als ein Krümmungsradius (al, bl) der zuge@örigen inneren konischen Fläche (17, 20).
  8. 8. Kegelgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (al, a2, bl, b2) an den aufeinander arbeitenden konischen Flächen (17-20) durch einen Abstand zwischen einem Punkt auf der entsprechenden konischen Fläche und dem Schnittpunkt zwischen einer Linie (27, 28), die senkrecht auf diesen Punkt projiziert wird, und einer lohse (15, 16) des Rades (12) ode Ritzels (13) definiert ist.
  9. 9. Kegelgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die konformen konisohen Flächen (17, 18) an einer Vorderpositinn (A) des Ritzels (13) so vorgesehen sind, daß sie eine axiale Bewegung des Ritzels (13) von der Radachse (15) weg verhindern, daß die äußere konische Fläche (18) auf dem Ritzel (13) und die zugehörige innere konische Fläche (17) auf den Rad (12) ausgebildet ist, daß der frtimmungsradius (al) der äußeren konischen Fläche (18) durch den Schnittpunkt der projizierten Linie (27) mit der Achse (16) des litzels (13) an einer Stelle zwischen den Ritzel (13) und der Achse (15) des Rades (12) definiert ist, und daß der Krümmungsradius (a1) der =gehörigen inneren konischen Fläche (17) durch den Schnittpunkt der projizierten Linie (27) mit der Radachse (15) definiert ist.
  10. 10. Kegelgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die konformen konischen Flächen (19, 20) an einer Rinterposition (B) des Ritzels (13) so vorgesehen sind, daß sie eine axiale Bewegung des Ritzels (13) auf die Radachse (15) zu verhindern, daß die äußere konische Fläche (19) auf dem Rad (12) und die zugehörige innere konische Fläche (20) auf dem Ritzel (13) ausgebildet ist, daß der Krümmungsradius (bl) der äußeren konischen Fläche (19) durch den Schnittpunkt der projizierten Linie (28) mit der Radachse (15) an einer Stelle zwischen dem Rad (12) und der Achse (16) des Ritzels (13) definiert ist, und daß der Krümiungsradius (bl) der zugehörigen inneren konischen Fläche (20) durch den Schnittpunkt der projizierten Linie (28) mit der Ritzelachse (16) definiert ißt.
  11. 11. Kegelgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreaktionsflächen eine innere ebene Oberfläche (20) aufweisen, die auf den Ritzel (13) ausgebildet ist und sich et wa senkrecht zu der Ritzelachse (16) erstreckt, und daß eine zugehörige ebene äußere Oberfläche (19) auf dem Rad (12) ausgebildet ist.
  12. 12. Kegelgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen an einer Hinterposition (B) vorgesehen sind und daß die äußere Oberfläche (19) auf dem Umfang des Rades (12) und parallel zur Radachse (15) ausgebildet ist
  13. 13. Kegelgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen an einer Vorderposition (A) vorgesehen sind und die äußere Oberfläche auf einem Druckring (31) ausgebildet ist, der starr mit dem Rad (12) befestigt ist.
  14. 14. Kegelgetriebe nach Ansprüchen 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein freier Raum (26) in der ff8he der Ränder der kämmenden Zähne (14) des Rades (12) und des Ritzels (13) vorgesehen ist.
  15. 15. Kegelgetriebe nach einen der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder wenigstens einer der aufeinander arbeitenden Druckreaktionsflächen (17-20) hinterschnitten sind, so daß Randbeanspruchungen während des Betriebes behoben werden.
  16. 16. Kegelget-riebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Randhinterschneidung dadurch erzielt wird, daß die Fläche (17-20), die die entsprechende Wellenachse aufnimmt, in einer Ebene gekrümmt ist.
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