DE2940844A1

DE2940844A1 - Reibungsarmes schneckengetriebe

Info

Publication number: DE2940844A1
Application number: DE19792940844
Authority: DE
Inventors: Ulrich 5160 Düren Groke
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1981-04-30
Also published as: JPS5659061A

Description

Reibungsarmes Schneckengetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf reibungsarme Schneckengetriebe, insbesondere sehr hochdrehende Schneckengetriebe für die Ubertragung hoher Leistung.
Schneckengetriebe, auch in Öl laufende Schneckengetriebe, sind bekannt. Bei diesen treten erhebliche Reibungskräfte zwischen den in Eingriff stehenden kraftübertragenden Flächen auf, deren Schmierfilme bei der Übertragung hoher Antriebsmomente weitgehend weggedrückt werden. Durch derartige Reibungserscheinungen wird die Laufruhe solcher Schneckentriebe beeinträchtigt.
Solche Schmierprobleme treten bei Getrieben allgemein auf, und man kennt daher bereits eine xl-Zwangsumlaufschmierung von Getrieben (siehe DE-OS 27 09 712), bei der über Schlitzdüsen Öl von außen zwischen die in Ein -griff stehenden Flächen (in diesem Falle von Zahnrädern) gespritzt wird.
Solche Anordnungen sind konstruktiv und in ihrer Wirkung weniger überzeugend als Öl schmierungen, wie sie aus der DE-OS 26 23 014 bekannt sind, bei denen Öl über den hohlen Schaft der Schnecke und eine Mehrzahl von aufeinander abgestimmten radialen Kanälen am P;punkt der Schneckengänge zugeleitet wird.
uch solche Schmiersysteme arbeiten jedoch bei hohen Lastübertragungen und hohen Drehzahlen nicht optimal.
Rufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Schneckengetriebes, das auch bei Übertragung hoher Leistung und hohen Drehzahlen mit möglichst geringer Reibung läuft.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein reibungsarmes Schneckengetriebe gelöst, das gekennzeichnet ist durch ein Druckfluidpolster auf den Laufflächen erzeugendes Druckfluidumlauf system mit einer in einer axialen Blindbohrung der Schnecke vorgesehenen ortsfesten Druckfluidzuleitung mit einer dem Schneckenrad zugewandten Öffnung, die zu längs der Symmetrieebene der Schneckenwindungen angeordneten blinden, allgemein radialen Druckfluidkanälen hinführt, welche Verbindungskanäle zu den Schneckengangflanken aufweisen.
Bei dieser .unordnung wird durch einen entsprechenden Zuleitungodruck und geeignete Wahl der Zuleitungcstellen für die usbildung eines Druckfluidpolsters zwischen den Berührungsflächen gesorgt, das einen reibungsarmen Betrieb ermöglicht, wobei durch Abschaltung des Druckumlaufantriebs eine momentane starke Hemmung erreicht werden kann.
Das beständig unter Druck durch die Welle in die Grenzfläche zwischen Schnecke und Schneckenrad gepreßte Druckfluid führt zur Bildung von Druckfluidpolstern, die eine unmittelbare Berührung und Reibung zwischen den in Eingriff stehenden Laufflächen verhindern, jedoch die gewinschte Kraftübertraging nicht hemmen.
Vorzugsweise sind bei einem solchen Getriebe beständig nicht weniger als zwei der (Verbindungskanäle zu den hnflanken aufweisenden) Blindkanäle mit einer dem Schneckenrad zugewandten Öffnung der (in der Schneckenachse verlaufenden) Druckfluidzuleitung in Verbindung.
Insbesondere sollte jedoch das ogenmaß der Öffnnung dem Bogenmaß der Eingriffsfläche des Schneckenrades (insbesondere bei einer Globoidschnecke) entsprechen.
'ür einen ausreichenden Druckfluidtransport zu den in Eingriff stehenden Laufflächen ist es zweckmäßig, wenn der Durchmesser der Bliridkanäle so groß ist, daß der darin auftretende Druckabfall gegenüber demjenigen durch die Verbindungskanäle vernachlässigbar ist. Vorzugsweise sollten die Verbindungskanalbohrungen am tragenden Punkt der Zahnflanke münden.
Bür die Förderung des Druckfluids eignet sich eine entsprechende Pumpe, die einen ausreichenden Fluiddruck erzeugt, der sich nach den auftretenden ntriebsmomenten richten soll.
Die bei herkömmlichen Schneckengetrieben gegebene Selbsthemmung kann bei dem erfindungsgemäßen Schneckengetriebe durch eine (Schnell-)Aschaltung des Bluidtransnorts, wie bereits oben angedeutet, erreicht werden.
Is Druckfluid kommen zum Beispiel Öl, Wasser oder Luft in Betracht. Für übliche .inwendungen am zweckmäßigsten dürfte Öl sein, auf das sich daher die nachfolgende Beschreibung der Einfachheit halber bezieht.
Nachfolgend wir die Erfindung anhand eines durch die beigefügten Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen: Figur 1 Die Schnecke mit dem Eingriffsbereich des Schneckenrades (weitgehend im Schnitt dargestellt); Figur 2 Einen Schnitt senkrecht zur Schneckenachse; Figur 3 Den in eine Zahnlücke des Schneckenrades eingreifenden Teil einer Schneckenwindung; Figur 4 Ein Schema fiir ein Ölumlaufsystem zur Erzeugung der gewiinschten Oruckfluidpolster auf den Laufflächen der Schnecke.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, hat die Schneckenwelle 1 eine bis über den Eingriffsbereich von Schnecke und Sohneckenrad hinausreichende Blindbohrung, in der eine Druckölzuleitung 2 verläuft, die mittels eines Blanschkragens 2' am Schneckengehäuse befestigt ist. Die Leitung 2 hat dem Schneckenrad gegenüberstehend eine Öffnung 3, über die eine Verbindung zwischen der Druckölzuleitung 2 und den Blindkanälen 4 der Schneckenwindungen hergestellt wird, wenn diese Kanäle die Öffnung passieren. Die Kanäle haben zu den Laufflächen 5 zwischen Schnecke und Schneckenrad führende Vprbindungskanäle 6, deren "Durchstoßpunkte" am tragenden Punkt der Zahnflanke liegen.
Wie in Figur 4 schematisch dargestellt ist, wird das für die Bildung von Polstern zwischen den Laufflächen von Schnecke und Schneckenrad unter Druck (über die Schneckenbohrung) zwischen die in Eingriff stehende Laufflächen zu pressende Öl mittels einer Pumpe 7 in umlauf gehalten, die das sich im Schneckengehäuse sammelnde Öl aufnimmt und unter Druck in die Druckölzuleitung der Schnecke einspeist.

Claims

Patentansprüche 1., Reibungsarmes Schneckengetriebe, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h ein Druckfluidpolster auf den Laufflächen erzeugendes Druckfluidumlaufsystem mit einer in einer axialen Blindbohrung der Schnecke vorgesehenen ortsfesten Druckfluidzuleitung (2) mit einer dem Schneckenrad zugewandten Öffnung (3), die zu längs der Symmetrieebene der Schneckenwindungen angeordneten blinden, allgemein radialen Druckfluidkanälen (4) hinführt, welche Verbindungskanäle (6) zu den Schneckengangflanken (5) aufweisen.
2. Schneckengetriebe nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine solche Abstimmung von Öffnungabreite der Druckfluidzuleitungsöffnung (3) und den allgemein radialen Druckfluidkanälen (4), daß stets nicht weniger als 2 der Kanäle (4) "in Eingriff sind??.
3. Schneckengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Durchmesser der Blindkanäle (4) so grn.8 ist, daß der darin auftretende Druckabfall gegenüber demjenigen durch die Verbindungskanäle (6) vernachlässigbar ist.
4. Schneckengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Verbindungskanalbohrungen am tragenden Punkt der Zahnflanke münden.
5. Schneckengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche g e k e n n z e 1 c h n e t d u r c h eine steuerbare Unterbrechung des Druckfluidumlaufs.
6. Schneckengetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Spiel von zumindest etwa 1/10 mm pro Zahnflanke.