DE3133067C2

DE3133067C2 - Zahnräderwechselgetriebe mit Leistungsverzweigung

Info

Publication number: DE3133067C2
Application number: DE19813133067
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. 7990 Friedrichshafen Staberoh
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1981-08-21
Filing date: 1981-08-21
Publication date: 1983-06-09
Also published as: DE3133067A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiges Getriebe ist aus dem DE-GM 71 21 334 bekannt, wobei die Lastausgleichseinrichtung im Grundgetriebe über kraftschlüssige Kupplungen auf so den Verzweigungswellen, deren Momentübertragung begrenzt ist, und im Gruppengetriebe über zwei auf der zentralen Welle — in diesem Getriebe der Ausgangswelle — mit gegensinniger Schrägverzahnung ausgebildete nebeneinander angeordnete und mit axialem Spiel versehene Zahnräder erfolgt Ein solches Getriebe mag zwar von der Funktion her zu befriedigen, der Aufwand für die beiden Lastausgleichseinrichtungen ist jedoch sehr hoch, das Getriebe/die Lastausgleichseinrichtung baut sehr lang und ist auch nicht ohne weiteres bei der &o Anordnung eines Gruppengetriebes am Eingang eines Zahnräderwechselgetriebes, ζ. B. eines Splitgetriebes, zu verwenden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Zahnräderwechselgetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 es insbesondere im Bezug auf den Lastausgleich zu vereinfachen und das Gruppengetriebe so zu gestalten, daß es auch für das Splitten der Gänge möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit einem ZahnrSderweehselgetriebe nach den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt

Die axiale Verschiebung der Doppelzahnräderblöcke in dem dem Hauptgetriebe vorgeschalteten Gruppengetriebe ermöglicht nicht nur einen einfachen Aufbau der Lastausgleichseinrichtungen, sondern es ist auch eine Splittung der Gänge möglich, wobei die Kupplungsverzahnung zwischen dem Gruppen- i nd dem Hauptgetriebe ebenfalls einen sehr einfachen Lastausgleich für das Hauptgetriebe gewährleistet, so daß es auch möglich ist, dieses Hauptgetriebe im Prinzip allein zu benutzen und damit die Splitgruppe als Sandwichbaugruppe in einem solchen Wechselgetrieoe vorzusehen.

Obwohl zwei getrennt voneinander wirkende Lastausgleichseinrichtungen vorhanden sind, ergibt sich neben dem einfachen Aufbau noch eine verkürzte Baulänge. Weiter ist bei beiden Lastausgleichseinrichtungen vorteilhaft, daß die Eingangswelle und die Hauptwelle unverschieblich und mit normalem Laufspiel gelagert sind.

Die geringfügigen unterschiedlichen Schrägungswinkel der beiden Zahnräder an den Doppelräderblöcken und die Fixierung der Doppelräderblöcke zwischen je einem axial wirkenden, festen und federnden Anschlag bringen eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Lastausgleichseinrichtung im Gruppengetriebe — Anspruch 2 — besonders dann, wenn der federnde Anschlag eine vorgespannte Tellerfeder ist

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 läßt in sehr einfacher Weise einen Lastausgleich für das Hauptgetriebe zu, ohne daß der einfache Aufbau und die Schaltmöglichkeit für einen direkten Gang im Bereich des Hauptgetriebes beeinträchtigt wird.

Ein Zahnräderwechselgetriebe mit Leistungsverzweigung und mit einer vorgeschalteten Splitgruppe ist aus der DE-OS 30 49 101 bekannt Die Splitgruppe bildet darin einen festen Bestandteil des Hauptgetriebes und der Lastausgleich erfolgt durch eine radial bewegliche Eingangswelle.

Aus der GB-PS I 68 599 ist an sich bekannt die beiden Schrägverzahnungen von zwei Doppelräderblöcken eines Verzweigungsgetriebes zwecks Spielausgleich mit unterschiedlichen Schraubensteigungen auszuführen. Der Lastausgleich wird dabei durch axiales Einstellen der Doppelräderblöcke von Hand hergestellt. Die DE-PS 12 09 391 behandelt Umlaufräder oder Mehrwegegetriebe, welche zwischen vorgespannten Tellerfedern jedoch nur axial verschieblich gelagerte Einzelräder enthalten.

Aus der GB-PS 13 42 372 ist ein Zahnräderwechselgeiriebe mit Zwischenwellen — Verzweigungswellen — bekannt, dieses Getriebe hat jedoch keine Gruppe, und der Lastausgleich erfolgt über radiale und/oder die axiale Verschiebung der zentralen Welle — Abtriebswelle —.

Die DE-OS 23 42 771 zeigt zwar ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem Gruppengetriebe, das jedoch fester Bestandteil des gesamten Getriebes ist; und es hat auch keine Leistungsverzweigung und damit keinen Lastausgleich, weil die Nebenwellen nur wechselweise die Last übertragen.

Das Schleppergetriebe nach der DE-AS 11 59 772 hat ein dem Hauptgetriebe vorgeschaltetes Gruppengetriebe, welches stufenlos geregelt werden kann und noch eine Rutschkupplung als Überlastsicherung aufweist. Das Gruppengetriebe ist jedoch fester Bestandteil des

Gesamtgetriebes, und eine Leistungsteilung Mnd damit ein Lastausgleich ist in diesem Getriebe nicht vorhanden.

Der Lastausgleich des Mehrwegegetriebes nach der DE-OS 20 18 610 erfolgt über die axiale Verschiebung der Verzweigungswellen in Verbindung mit gleichgerichteten, jedoch mit unterschiedlichen Schrägungswinkeln der beiden Zahnräder, die auf den Verzweigungswellen angeordnet sind. Es ist jedoch kein Wechselgetriebe und nicht In Gruppenbauweise angeordnet und weist damit auch keine Kombination von mehreren getrennt wirkenden Lastausgleichssystemen auf.

Ein Ausführungsbeispiei der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Figur zeigt ein mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe, bestehend aus einem Hauptgetriebe 1 und einer vorgeschalteten Splitgnippe 4. Das Hauptgetriebe hat eine Hauptwelle 2 und zwei zu dieser symmetrische Verzweigungswellen 3 und 3A Es ist 5 eine Antriebswelle. Diese ist mit einem Muffenträger einer Doppelschaltkupplung 10 verbunden, die zwischen einem Antriebszahnrad 6 und einem Ablriebs/ahnrad 7 der Splilgruppe angeordnet ist. Die Hauptwelle 2 ist in einem Zapfenlager 9 der Antriebswelle drehbar gelagert. Die An- und Abtriebszahnräder stehen mit zwei Doppelräderblöcken (Doppelzahnräderblöcke) 8 und SA im Eingriff. Die Doppelräderblöcke sind auf den Verzweigungswellen drehbar gelagert. Das Abtriebszahnrad 7 ist über eine Kupplungsverzahnung 13 mit einem auf der Hauptwelle 2 drehbar gelagerten Zahnrad 14 drshfest verbunden. Dieses Hauptwellenzahnrad 14 kämmt mit zwei auf den Verzweigungs wellen festen Verzweigungswellenzahnrädern 15 und 15/4. Zwischen dem Hauptwellenzahnrad 14 und einem weiteren Hauptwellenzahnrad 16 ist eine Doppelschaltkupplung 17 angeordnet, deren Muffenträger mit der Hauptwelle fest verbunden ist Das Zahnrad 16 kämmt mit zwei weiteren Verzweigungswellenzahnrädern 18 und 18A Auf der Hauptwelle und den Verzweigungswellen können weitere mit der Hauptwelle kuppelbare, nicht gezeichnete Zahnräderyaare angeordnet sein.

Das Getriebe arbeitet wie folgt:

Bei nach rechts geschalteter Kopplung 10 sind das Abtriebszahnrad 7 und das Hauptwellenzahnrad 14 mit der Antriebswelle 5 gekuppelt Die Splitgruppe 4 ist überbrückt, und es werden die Gänge des Hauptgetriebes durch wecriselweises Einlegen der Dcppelkupplung 17 und weiterer nicht gezeichneter Schaltkupplungen auf der Hauptwelle direkt durch die Antriebsweile hergestellt.

Bei nach links geschalteter Kupplung 10 geht der Kraftfluß zwischen der Antriebswelle 5 und dem Räderpaar 7, 14 über die beiden Doppelräderblöcke. Mit den gleichen oben beschriebenen Schaltbewegungen der Kupplungen des Hauptgetriebes erhält man die gleiche Anzahl von Split-Gängen.

Zum Lastausgleich im Hauptgetriebe 1 und in der Splitgruppe 4 sind getrennte Einrichtungen vorgesehen. Zum Lastausgleich im Hauptgetriebe 1 ist das Zahnrad

ίο 14 mit radialem Spiel auf der Hauptwelle 2 gelagert. Dieser Lastausgleich wirkt auch bei öberbrückter Splitgruppe. Zum Lastausgleich in der Splitgruppe sind die beiden Doppelräderblöcke zwischen einem festen Anschlag 19, 19/t der Verzweigungswellen und einer vorgespannten Tellerfeder 20, 20Λ auf den Verzweigungswellen axial beweglich gelagert Die Tellerfedern stützen sich andererseits an einem Anschlag 27,27A der Verzweigungswelle ab. Die Doppelräderblöcke enthalten zwei Zahnräder 22 und 23 bzw. 22A und 23A.

Die beiden Zahnräder haben eine gleichsinnige Schrägverzahnung mit verschieden grc*en Schrägungswinkein. Diese werden so gewählt, daß bü der durch den Pfeil angegebenen Drehrichtung der Antriebswelle und bei nach links geschalteter Kupplung 10 eine auf die Federn 20 und 2OA gerichtete resultierende Zahnkraftkomponeme wirkt Außerdem weisen die Zähne der beiden Räder jedes Doppelräderblocks unterschiedliche Steigung auf. Die Vorspannung der Tellerfedern 20 und 20/4 wird auf den Betrag der axialen Zahnkraftkompo-

nente eingestellt, welche bei gleicher Lastverteilung auf die beiden Doppelräderblöcke wirkt Bei ungleicher Lastverteilung überschreitet die axiale Zahnkraftkomponente des stärker belasteten Doppelräderblocks (beispielsweise des Räderblocks 8) die Federvorspannung, und dieser bewegt sich um einen bestimmten Betrag nach links. Infolgedessen machen die Zahnräder 6, 22/4, 23/4, 7 zusätzliche Drehungen in der Antriebsrichtung, und es kommt zu einem Lastausgleich in der Splitgruppe.

Das Hauptgetriebe kann mit geringen Änderungen auch ohne Splitgruppe verwendet werden. Es entfallen dann Jie An- und Abtriebszahnräder 6 und 7, die Dappelräderblöcke und die Kupplung 10. Das Zahnrad 14 wird über die Kupplungsverzahnung 13 direkt mit der Antriebswelle 5 verbunden. Die verkürzte Hauptwelle 2 ist in dem Zapfenlager 9 der Eingangswelle gelagert Das Hauptwellenzahnrad 14 ist ebenfalls radial beweglich gelagert und bewirkt den Lastausgleich an den beiden Vorgelegewellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1, Zahnrijderwechselgetriebe mit Leistungsverzweigung, bestehend aus einem mehrgängigen Hauptgetriebe und einem zugeschalteten Zweiberejchs-Gruppengetriebe mit jeweils einer Lastausgleichseinrichtung, die beim Gruppengetriebe über zwei zueinander feste, axial bewegliche sowie verschiedene Schrägungswinkel aufweisende Zahnräder arbeitet, mit einer koaxialen Antriebs- und Abtriebswelle, die im Direktgang mittelbar miteinander kuppelbar sind, wobei das Gruppengetriebe auf seinen Verzweigungswellen Doppelzahnräderblöcke aufweist, die zumindest teilweise auf den Verzweigungswellen des Hauptgetriebes drehbar ₎₅ gelagert sind und deren eines Zahnrad mit einem auf der Abtriebswelle gelagerten Abtriebszahnrad kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Verzweigungswellen (3,3A) des Hauptgetriebes die Doppelzahnräderblöcke (8, 8A) axial verschiebbar gelagertsind, deren Zahnräder (22,23; 22A, 23A) jeweils die verschiedenen Schrägungswinkei aufweisen, und daß auf der Abtriebswelle zwei zueinander drehfeste und radial zueinander bewegliche Zahnräder (7,14) gelagert sind, deren eines Zahnrad (7) mit den einen Zahnrädern (23, 23A) der Doppelzahnräderblöcke (8,8A) und deren anderes Zahnrad (14) mit auf den Verzweigungswellen (3,3A) befestigten Zahnrädern (15, \5A)des Hauptgetriebes kämmt

Z Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelzahnräderblöcke (8, 8A) auf den Verzweigungswellen (3,3A) des Hauptgetriebes zwischen f»sten Anschlägen (19, 19A) und vorgespannten Federn (20, 20A) (z. B. Tellerfedern) gelagert sind. _J5

3. Zahnräderwechselgetriebe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Abtriebswelle (2) radial zueinander beweglichen Zahnräder (7,14) Ober Schaltkupplungen (10, 17) mit der Antriebs- und Abtriebswelle drehfest verbindbar sind.