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Übertragungseinheit
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Übertragungseinheit Die Erfindung betrifft eine Übertragungseinheit,
genauer gesagt, eine Übertragungseinheit mit zwei Kronrad- und Ritzelsätzen. Bei
bekannten Übertraaungseinheiten dieser Art ist das Differentialgetriebe zwischen
den Kronrad- und Ritzelsätzen angeordnet, wodurch die Größe des Differentialgetriebes
begrenzt wird und seine Instandhaltung erschwert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine verbesserte Übertragungseinheit
der gattungsgemäßen Art zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Ubertragungseinheit der
beschriebenen Art gelöst durch ein Kegeldifferentialgetriebe; einen mit dem Träger
des Differentialgetriebes verbundenen Eingang und erste und zweite Seitenzahnräder
des
Getriebes, die antriebsmäßig mit einem der Zahnräder eines ersten
bzw. zweiten Kronrad- und Ritzelsatzes verbunden sind, wobei die Seitenräder und
das jeweilige Zahnrad um eine gemeinsame Achse drehbar sind, während die anderen
Zahnräder der Kronrad- und Ritzelsätze, die mit den ersten Zahnrädern kämmen, und
das Differentialgetriebe entlang der gemeinsamen Achse von den Kronrad- und Ritzelsätzen
so versetzt sind, daß sie zu einer Seite hin außerhalb dieser Sätze liegen.
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Erfindungsgemäß weist also die Ubertragungseinheit ein Kegeldifferentialgetriebe
auf, wobei mit dem Träger des Getriebes ein Eingang verbunden ist. Erste und zweite
Seitenräder des Getriebes sind antriebsmäßig mit einem der Zahnräder eines ersten
bzw. zweiten Kronrad- und Ritzelsatzes verbunden, wobei die einen Zahnräder um eine
gemeinsame Achse drehbar sind. Die anderen Zahnräder der Kronrad- und Ritzelsätze
kämmen mit den ersten Zahnrädern.
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Das Differentialgetriebe ist entlang der gemeinsamen Achse gegenüber
den Kronrad- und Ritzelsätzen versetzt angeordnet.
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Die Drehachsen der zweiten Zahnräder der Sätze können parallel, jedoch
versetzt zueinander angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, daß die Drehachsen
zusammenfallen und unter einem Winkel, der von 90° verschieden ist, zur gemeinsamen
Achse angeordnet sind.
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Das erste Seitenrad kann mit dem einen Zahnrad des ersten Kronrad-
und Ritzelsatzes durch eine Welle verbunden sein, die durch das zweite Seitenzahnrad
und das eine Zahnrad des zweiten Satzes hindurchgeht. Diese Welle kann eine wSchwachstelle"
in der Übertragungseinheit bilden und so angeordnet sein, daß sie bei Überlast bricht,
gerade in der
Weise, wie eine Halbwelle in einer herkömmlichen Achse
bricht, um so den übrigen Teil der Anordnung zu schützen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann jeder Kronrad-
und Ritzelsatz auf jeder Seite in einem Lager abgestützt sein.
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Vorzugsweise sind die einen Zahnräder der Sätze die Ritzel und die
anderen Zahnräder der Sätze die Kronräder.
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Die Übertragungseinheit kann ein Gehäuse aufweisen, welches aus einer
Vielzahl von Einzelteilen besteht, die so angeordnet sind, daß das Gehäuse aufgeteilt
werden kann, wodurch es möglich wird, das Differentialgetriebe instandzuhalten oder
instandzusetze, ohne daß die Kronrad- und Ritzel-oder Planetenradsätze auseinandergenommen
werden müßten.
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Zur Verwendung bei einer Tandemachse kann die Ubertragungseinheit
ein zweites Differentialgetriebe aufweisen, welches als Zwischenachsendifferential
wirkt und entlang des ersten Differentialgetriebes angeordnet ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen
und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung
im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt: Fig. 1 einen horizontalen Schnitt durch
ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Übertragungseinheit; und
Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Übertragungseinheit, welches sich zur Verwendung bei einer Tandemachse eignet.
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Wie Fig. 1 zeigt, weist die Übertragungseinheit eine Gehäuseanordnung
10 auf, welche ein erstes Teil 11 und ein zweites Teil 12 hat, die in ein Hauptgehäuse
13 passen. Das linke Ende des Teiles 11 ist durch eine Platte 14 abgeschlossen,
die ein Lager 15 und eine öldichtung 151 für eine Eingangswelle 16 trägt, auf die
ein Antriebsflansch 161 aufgesplintet ist. Die Eingangswelle 16 ist mit einem Träger
17 eines Kegeldifferentialgetriebes 18 verbunden. Der Träger trägt einen Lagerzapfen
19, auf dem Ritzel 20 sitzen, die mit ersten und zweiten Seitenzahnrädern 21 bzw.
22 in Eingriff stehen.
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Das erste Seitenrad 21 ist über eine Welle 23, die mit dem Seitenzahnrad
21 versplintet ist, mit einem ersten Ritzel 24 im Hauptgehäuse 13 verbunden. Die
Welle 23 geht durch den Lagerzapfen 19, das Seitenzahnrad 22 und weiterhin durch
ein weiteres Ritzel 25 hindurch. Das Ritzel 24 kämmt mit einem Kronrad 26, welches
auf einer Welle 27 sitzt. Die Welle 27 ist in einem Lager 28 in einem Gehäuseteil
29 abgestützt, welches mit dem Hauptgehäuse 13 verschraubt ist.
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Die Welle 27 liegt weiterhin in einem Lager 30, welches in einem Teil
31 des Hauptgehäuses 13 abgestützt ist. Das Kronrad 26 ist auf diese Weise durch
die Lager 28 und 30 auf jeder Seite abgestützt. Das Kronrad 26 und das Ritzel 24
bilden einen ersten Kronrad- und Ritzelsatz. Die Welle 27 trägt einen Ausgangsflansch
127, der einen Ausgang der Übertragungseinheit bildet.
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In analoger Weise wird das Ritzel 25 durch eine Hohlwelle 32 angetrieben,
die mit dem Seitenzahnrad 22 versplintet und durch ein Lager 32 in dem Gehäuseteil
11 und durch ein weiteres Lager 34 im Hauptgehäuse 13 abgestützt ist, so daß also
die Welle 32 auf beiden Seiten des Ritzels 25 in Lagern abgestützt
ist.
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Das Ritzel 25 kämmt mit einem Kronrad 35, welches auf einer Welle
32 sitzt, die in Lagern 37 bzw. 38 auf beiden Seiten des Kronrades 35 abgestützt
ist. Das Lager 37 ist in einem Gehäuseteil 39 abgestützt, welches mit dem Hauptgehäuse
verschraubt ist. Das Lager 38 ist im Teil 31 des Hauptgehäuses abgestützt. Die Welle
36 trägt einen Ausgangsflansch 137, der einen Ausgang der Übertragungseinheit bildet.
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Das Ritzel 24 ist in einem Lager 40 im Teil 31 sowie in einem weiteren
Lager 41 in einem Gehäuseteil 42 abgestützt, welches mit dem Gehäuseteil 12 verschraubt
ist, so daß also das Ritzel 24 auf beiden Seiten in Lagern abgestützt ist.
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Es sei bemerkt, daß die Drehachse 43 der Welle 27 parallel zur Drehachse
143 der Welle 36, jedoch hiergegen versetzt, angeordnet ist. Die Ausgangsflansche
127 und 137 sind entweder durch Universalgelenkwellen, welche die Versetzung der
Wellen 27 und 36 kompensieren, mit den Antriebsrädern verbunden, oder aber die Antriebsräder
selbst sind hinreichend gegeneinander versetzt, um der Versetzung zwischen den Wellen
Rechnung zu tragen.
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Die Welle 23 zwischen dem Seitenzahnrad 21 und dem Ritzel 24 bildet
eine Schwachstelle, die versagen kann, wenn sie überbelastet wird. Sollte die Welle
23 brechen, so kann sie durch eine oeffnung 45 im Gehäuseteil 42, welche durch einen
entfernbaren Stopfen 46 verschlossen ist, herausgezogen werden.
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Die Welle 16 weist weiterhin einen Durchlaß 47 auf, so daß, wenn notwendig,
die Welle 23 durch die Öffnung 45 herausbewegt werden kann. Nicht gezeigte Einrichtungen
dienen zum Abdichten des Durchlasses 47.
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In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt,
welches sich als Teil der Vorderachse einer Tandemachsenanordnung eignet. Das in
Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel läßt sich zusammen mit dem Ausführungsbeispiel
von Fig. 1 verwenden, welches einen Teil der hinteren Achse der Tandemachsenanordnung
bilden könnte.
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Wie Fig. 2 zeigt, weist die dort wiedergegebene Ubertragungseinheit
ein aus mehreren Teilen bestehendes Gehäuse 50 auf. Das Gehäuse 50 weist ein Vorderteil
51 und ein Rückteil 52 auf. Zwischen den Teilen 51 und 52 befinden sich weitere
fünf Teile, die mit 53 bis 57 bezeichnet sind.
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Innerhalb des Teiles 53 ist ein erstes Differentialgetriebe 58 angebracht.
Der Träger dieses Differentialgetriebes 59 stützt einen Zapfen 60 ab, auf dem Planetenräder
61 sitzen. Die Planetenräder 61 kämmen mit ersten und zweiten Seitenzahnrädern 62
bzw. 63. Das erste Seitenrad 62 treibt eine Hohlwelle 64 an, welche den Zapfen 60
und das zweite Seitenrad 63 durchsetzt. Das rechte Ende der Hohlwelle 64 ist mit
einem Ritzel 65 eines ersten Kronrad- und Ritzelsatzes 66 verbunden, der das Ritzel
65 sowie ein Kronrad 67 umfaßt. Das Ritzel 65 ist in Lagern 68 abgestützt, die wiederum
im Gehäuseteil 57 abgestützt sind. Das Kronrad 67 ist in Lagern 70 im Gehäuseteil
55 abgestützt und trägt einen Ausgangsflansch 71.
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Das zweite Seitenrad 63 ist direkt auf das linke Ende eines Ritzels
62 aufgesplintet, welches einen Teil eines zweiten Kronrad- und Ritzelsatzes 73
bildet. Das Ritzel 72 ist in Lagern 74 im Gehäuseteil 54 abgestützt. Der Kronrad-
und Ritzelsatz 73 weist ein Kronrad 75 auf, welches in Lagern 76 im Gehäuseteil
55 abgestützt ist; das Kronrad 75 trägt einen Ausgangsflansch 77.
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Die Drehachsen der Kronräder 67 und 75 sind mit 78 bezeichnet.und
fallen zusammen, wobei sie unter einem Winkel A von 950 relativ zur Achse 79 der
Hohlwelle 64 liegen, die ebenfalls die Drehachse der Ritzel 65 und 72 ist. Der Winkel
A könnte auch andere Werte haben, ist jedoch zu 950 gewählt, um zu verhindern, daß
die beiden Kronrad- und Ritzelsätze einander stören.
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Die Übertragungseinheit weist ein zweites Differentialgetriebe 80
am vorderen Ende der Einheit auf. Der Träger 81 dieses Getriebes stützt einen Schwenkzapfen
82 ab, auf dem Planetenräder 83 sitzen. Ein erstes Seitenzahnrad 84,welches durch
die Planetenräder angetrieben wird, steht mit dem linken Ende einer Welle 85 in
Eingriff, deren rechtes Ende in einem Lager 86 im Gehäuseteil 52 abgestützt ist
und einen Ausgangsflansch 87 trägt. Die Welle 85 bildet in der Anordnung die Schwachstelle
und läßt sich vom rechten Ende der Anordnung her entfernen.
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Das zweite Seitenzahnrad 88 des Differentialgetriebes 80 ist mit dem
Träger 59 des ersten Differentialgetriebes 58 versplintet. Aus diesem Grunde kann
das Differentialgetriebe 80 als Zwischenachsendifferential wirken, wenn der Ausgangsflansch
87 mit der zweiten Achse einer Tandemachse verbunden wird. Wenn man die Ausfahrungsbeispiele
von Fig. 1 und 2 zusammen verwendete, so würde der Ausgangsflansch 87 des Ausführungsbeispieles
von Fig. 2 mittels der Propellerwelle mit dem Eingangsflansch 161 des Ausführungsbeispieles
von Fig. 1 verbunden.
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Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Achsen der
Ausgangswellen parallel zueinander, jedoch versetzt. Diese Anordnung ließe sich
dahingehend modifizieren,
daß die Achsen zusammenfallen, jedoch
unter einem Winkel zur Achse der Welle 23, wie beim Ausführungsbeispiel von Fig.
2. Umgekehrt könnte auch das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 dahingehend.modifiziert
werden, daß die Drehachsen der Kronräder 67 und 75 parallel, jedoch versetzt zueinander
angeordnet wären, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 der Fall ist.
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Es sei bemerkt, daß die Differentialgetriebe 18, 58 und 80 sich in
Gehauseteilen befinden, die von denjenigen Gehäuse teilen getrennt sind, in denen
die Kronrad- und Ritzelsätze aufgenommen sind. Auf diese Weise ist es möglich, die
Gehäuse teile auseinanderzunehmen und die Differentialgetriebe zu warten, ohne daß
die Kronrad- und Ritzelsätze auseinandergenammen werden müßten bzw. die Gehäuseteile,
in denen diese sitzen.
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Die Trennung der Differentialgetriebe von den Kronrad- und Ritzelsätzen
hat die weiter oben beschriebenen Vorteile, das heißt nämlich hinsichtlich der Instandhaltung
und der Bildung von Schwachstellenverbindungen (das heißt, Wellen 23 und 85) zwischen
dem Differentialgetriebe und den Kronrad- und Ritzelsätzen, ferner auch den Vorteil
der Leichtigkeit, mittels welcher sich die Schwachstellenwelle entfernen läßt.
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BEZUG ZEICHENLI Tt (LIST OF R@FERENCE NUM@RALS) 1 1 2 4 4 5 6 6 7
7 8 8 9 9 10 Gehauseanordnung 10 11 Teil 11 12 Teil 12 13 Hauptgehäuse 13 14 Platte
14 15 Lager 15 16 Einqanqswelle 16 17 Trager 17 18 Keaeldifferentialgetriebe 18
19 Laaerzapfen 19 20 Ritzel 20 21 Seitenzahnrad 22 Seitenzahnrad 22 23 Welle 23
24 Ritzel 24 25 Ritzel 25 Ph Kronrad 26 27 Welle 27 28 Lager 28 29 Gehäuseteil 29
30 Lager 30
31 Teil 31 32 Hohlwelle 32 33 Lager 33 34 Lager 34
35 Kronrad 35 36 Welle 36 37 Lager 37 38 Lager 38 39 Gehäuseteil 39 40 Lager 40
41 Lager 41 42 Gehäuseteil 42 43 Drehachse 43 44 44 45 öffnung 45 46 Stopfen 46
47 Durchlaß 47 48 48 49 49 50 Gehäuse 50 51 Vorderteil 51 52 Rückteil 52 53 Teil
53 54 Teil 54 55 Teil 55 56 Teil 56 57 Teil 57 58 Differntialgetriebe 58 59 Träger
59 60 Zapfen 60 61 Planetenrad 61 62 Seitenzahnrad 62 63 Seitenzahnrad 63 64 Hohlwelle
64 65 Ritzel 65
b6 Kronrad- und Ritzelsatz 66 67 Kronrad 67 68
Lager 68 69 69 70 71 Ausgangsflansch 71 72 Ritzel 72 73 Kronrad und Ritzelsatz 74
Laqer 74 75 Kronrad 75 76 Laaer 76 77 Ausgangsflansch 77 78 Drehachse 78 79 Achse
79 80 Differentialgetriebe 80 81 Träger 81 82 Schwenkzapfen 82 83 Planetenrad 83
84 Seitenrad 84 85 Welle 85 86 Laser 86 87 Ausaansflansch 87 88 Seitenzahnrad 88
89 89 90 90 91 91 92 92 93 93 94 94 95 95 96 96 97 97 98 98 99 99 100 100
127
Ausgangsflansch 127 137 Ausgangsflansch 137 143 Drehachse 143 151 Öldichtung 151
161 Antriebsflansch 161
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