DE432314C

DE432314C - Torsionswelle

Info

Publication number: DE432314C
Application number: DEA42776D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1924-08-05
Filing date: 1924-08-05
Publication date: 1926-08-02

Description

Torsionswelle. Die Zwischenschaltung einer Torsionswelle für die Übertragung eines Drehmomentes von einer treibenden Maschine auf eine getriebene, um kleine Ungleichförmigkeiten in den Winkelgeschwindigkeiten auszugleichen, ist bekannt. Die Ungleichförmigkeiten können z. B. von kleinen Teilfehlern an Zahnradgetrieben oder von einem ungleichförmigen Drehmoment herrühren, wie dies bei einer Kolbenmaschine stets der Fall ist. Die Torsionswellen werden so bemessen, daß die Perioden der Ungleichförmigkeiten nicht in Resonanz treten mit der Eigenschwingung des Systems in bezug auf Torsionsschwingungen. Dies ist aber nicht mehr möglich, wenn verschiedene Betriebsdrehzahlen in Frage kommen. In einem solchen Falle macht deshalb die Verwendung einer Tor sionswelle bisheriger Ausführung unter Umständen einen einwandfreien Betrieb unmöglich.
Es ist ferner auch bekannt, derartige Torsionswellen zwecks Verringerung ihrer Länge aus einzelnen teleskopartig übereinandergeschobenen Stücken herzustellen, wobei aber im Gegensatz zu der Erfindung bei den bekannten Anordnungen jedes Teilstück das gesamte Drehmoment zu übertragen hat.
Anderseits, namentlich wenn mittels Kolbeninaschine über ein Getriebe ein sehr rasch laufender Rotor angetrieben wird, liegt der Fall vor, daß beim Anfahren ein außergewöhnlich großes Drehmoment von der Torsionswelle aufzunehmen ist, wobei die Welle für dieses größte Drehmoment zu bemessen sich nicht vereinbaren ließe mit der verlangten Federwirkung bei Normallast.
Mit einer Torsionswelle nach Art der Erfindung, d. h. mit einer von der Geraden abweichenden Federcharakteristik (Drehmoment in Abhängigkeit von der Verdrehung), ist es möglich, die erwähnten Mängel zu umgehen.
Eine praktische Ausführungsform stellt sich beispielsweise wie folgt dar. Um die normale Torsionswelle a (Abb. i, 2) ist gleichachsig eine Hülse b gelegt, die ebenfalls die Eigenschaften einer Torsionswelle besitzt. Am einen Ende (auf der Zeichnung rechts) ist die Hülse b mit dem Kupplungsflansch c fest verbunden, während sie am andern Ende (links) mit dem in der Umfangsrichtung fest auf der Welle a sitzenden Flansch d lose nach Art einer Klauenkupplung, jedoch mit einem bestimmten Spiel e zwischen den Klauen, verbunden ist (Abb. 2), so daß die Hülse b erst dann einen Teil des Drehmomentes übernimmt, wenn die innere Torsionswelle a. schon eine gewisse Verdrehung erfahren hat. Infolgedessen stellt die Charakteristik der kombinierten Welle, Drehmoment D in Abhängigkeit von der Verdrehung (Verdrehungswinkel a), nicht mehr eine gerade Linie f nach Abb. 4. dar. Vielmehr erhält die Linie im Punkt, «#o der Eingriff der Hülse beginnt, einen Knick, und die Charakteristik erhält die Form f, f, (Abb. 5).
Abb.3 zeigt, wie statt nur einer Hülse deren mehrere b" b@, b3 von abnehmender Wandstärke übereinandergelagert werden können, welche in bestimmten Abständen nacheinander zum Eingriff gelangen, so daß die Linienstücke f, f" f2, f#, . . . der Charakteristik die Annäherung an eine Kurve nach Abb. 6 bilden. Da in der Regel jeder Drehzahl eine bestimmte Belastung entspricht, so gehört auch zu jeder Drehzahl eine bestimmte @'erdreliung der Torsionswelle. Da ferner die Eigenschwingung des Systems abhängig ist von der Elastizität der Torsionswelle, so ist es möglich, durch geeignete Bemessung der einzelnen Wellen die Charakteristik so zu beeinflussen und festzulegen, daß bei keiner Betriebsdrehzahl Resonanz eintreten kann.
Bei der Anordnung mit nur einer Hülse kann dieser die Aufgabe zugeteilt werden, die Verdrehung der eigentlichen Torsionswelle zu begrenzen, d. h. die Kernwelle a bei außergewöhnlich großem Drehmoment vor Überbeanspruchung zu schützen oder etwa auftretende Schwingungen auf ein bestimmtes Maß zu beschränken. Bei dieser Verwendung kann unter Umständen die Hülse b so bemessen werden, daß sie eine eigentliche Elastizität nicht mehr besitzt. Die Hülse bildet außerdem eine Aushilfe für den Fall, daß die Kernwelle a brechen sollte, indem sie dann selbsttätig die Belastung übernimmt.

Claims

P:i 17r-AN SPRÜci-in: z. Torsionswelle, gekennzeichnet durch eine von der Geraden abweichende Federcharakteristik (Drehmoment in Abhängigkeit von der Verdrehung).
2. Torsionswelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wellen (a, b1, bz, b3) in an sich bekannter Weise gleichachsig ineinanderstecken, aber so verbunden sind, daß das Drehmoment bei zunehmender Verdrehung durch eine zunehmende Anzahl von Wellen übertragen wird.
3. Torsionswelle nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle ineinandersteckenden Wellen (a, b" b@, b;) an dem einen Ende mit einem Kupplungsflansch (c) fest verbunden sind, während am andern Ende die zweite (b,) und gegebenenfalls weiteren Wellen (b2, b3) nur lose unter Belassung eines bestimmten Spiels in der Umfangsrichtung mit einem entsprechenden, mit der innersten Welle (a) sich drehenden Flansch (d) o. dgl. bzw. mit der innersten Welle selbst verbunden ist. q.. Torsionswelle nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer der innersten Welle (a) nur eine diese umgebende Hohlwelle (b,) angebracht ist, welche die Ausschläge und die Beanspruchung der innersten Welle begrenzen soll.