DE493437C

DE493437C - Bevel gear with double mesh

Info

Publication number: DE493437C
Application number: DEB142075D
Authority: DE
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1929-02-21
Filing date: 1929-02-21
Publication date: 1930-03-11

Description

Kegelradgetriebe mit doppeltem Zahneingriff Die Übertragung großer Leistungen durch Kegelradgetriebe erfordert Zahnstärken, die zu großen Abmessungen und Gewichten der Getriebe führen. Besonders groß wird die Schwierigkeit, die Abmessungen und Gewichte von Kegelradgetrieben in angemessenen Grenzen zu halten, bei Flugzeugen, bei denen die Motoren im Rumpf oder Flügel liegen und die Leistung durch Kegelradgetriebe und Wellen auf die Luftschrauben übertragen wird.Bevel gear with double meshing The transmission of large Achievements through bevel gears requires tooth thicknesses that are too large and weights of the gear. The difficulty, the dimensions, are particularly great and to keep the weights of bevel gears within reasonable limits, in the case of airplanes, in which the engines are in the fuselage or wings and the power through bevel gears and waves is transmitted to the propellers.

Es sind daher Getriebebauarten angestrebt worden, bei -denen mehrere -Kegelräder in Eingriff stehen, und zwar in der Weise, da.ß vom Motor aus zwei Kegelräder, die miteinander durch ein drittes Kegelrad gekuppelt sind, angetrieben werden, die ihrerseits das Kegelrad auf der zum Luftschraubengetriebe führenden Welle antreiben. Trotz sorgfältigster Herstellung und Einbau ist jedoch die angestrebte gleichmäßige Verteilung der Last auf die miteinander in Eingriff stehenden Kegelräder nicht zu creichen.Therefore gear designs have been sought, both of which have several - bevel gears are in mesh, in such a way that two bevel gears from the motor, which are coupled to one another by a third bevel gear, are driven, the in turn, drive the bevel gear on the shaft leading to the propeller gear. In spite of the most careful production and installation, however, the strived for is uniform Distribution of the load on the bevel gears which are in mesh with one another does not apply c reach.

Bei Kegelradumlaufgetrieben, bei denen ein feststehendes Sonnenrad. ein sich drehendes Gegenrad und ein sich ebenfalls drehender Satellitenradstern vorhanden sind, bietet die gleichmäßige Verteilung der -Zahndrucke auf alle sich in Eingriff befindliche Zahnflanken keinerlei besondere Schwierigkeiten, da hier der Zahndruck aller in Eingriff befindlichen Zähne gleich sein muß, und es sind hier Lösungen bekannt, die den Zweck der gleichmäßigen Zahndruckverteilung durch eine gelenkartige Kupplung der den Axialschub der Satellitenräder aufnehmenden Glieder erreichen.In epicyclic bevel gears with a fixed sun gear. a rotating counter gear and a likewise rotating satellite wheel star are present, offers the even distribution of the dental impressions on all themselves tooth flanks in engagement no particular difficulties because here the tooth pressure of all engaged teeth must be the same, and there are solutions known here, which serve the purpose of even tooth pressure distribution an articulated coupling of the members receiving the axial thrust of the satellite gears reach.

Bei gewöhnlichen Kegelradgetrieben mit zwei sich kreuzenden Wellen und zwei Antriebskegelrädern ist es jedoch nicht so ohne weiteres möglich, eine genau gleichmäßige Verteilung des Drhmomentes und damit des zu übertragenden Zahndruckes auf die beiden treibenden Zahnräder zu verwirklichen, cia hier die beiden zwischen den treibenden Kegelrädern liegenden Kegelräder, nämlich das auf der getriebenen Welle und das die be'aen gleichachsigen treibenden Kegelräder kuppelnde Kegelrad. versehiede.n große, sich wie 2 : i verhaltende Drehmomente zu übertragen haben.With ordinary bevel gears with two intersecting shafts and two drive bevel gears, however, it is not so easily possible to have one exactly even distribution of the torque and thus of the tooth pressure to be transmitted to realize the two driving gears, cia here the two between bevel gears lying on the driving bevel gears, namely the one on the driven one Shaft and the be'aen coaxial driving bevel gears coupling the bevel gear. versehiede.n large torques behaving like 2: i have to be transmitted.

Nach der Erfindung wird die gleichmäßige Verteilung des Zahndruckes auf zwei Flanken de: getriebenen Zahnrades in der Weise bewirkt, daß zwischen zwei Kegelrädern, von denen das ein- vom Motor angetrieben wird, drei andere Kegelräder angeordnet sind, von denen zwei gemeinsam zur Übertragung der halben Leistung auf das nicht mit der Kurbelwelle gekuppelte Kegelrad dies ersterwähnten Radpaares dienen, während das dritte die Welle antreibt. und der Axialdruck der drei in einer Ebene liegenden Kegelräder durch ein Hebehverk aufgenommen und ausgeglichen wird.According to the invention, the even distribution of the tooth pressure on two flanks de: driven gear in such a way that between two Bevel gears, one of which is driven by the motor, three other bevel gears are arranged, of which two together to transmit half the power the bevel gear, which is not coupled to the crankshaft, is used for the first-mentioned pair of gears, while the third drives the shaft. and the axial pressure of the three in one plane lying bevel gears is added and compensated by a Hebehverk.

Die Anordnung .dieses Hebelwerkes ist so gewählt, daß jedes der drei Kegelräder mit dem Axialdruck der beiden anderen Kegelräder in Verbindung gebracht wird, der genau dem Zahndruck entspricht, den @es übertragen soll. Zu diesem Zweck sind innerhalb der drei zwischen den beiden anderen Kegelrädern angeordneten Kegelräder Kugeldrucklager angeordnet, die durch Zugstangen in folgender Weise an das Hebelwerk angeschlossen sind: Die Zugstange des Kegelrades, das die unter einem rechten Winkel abgehende Welle antreibt, ist an einen Waagebalken mit gleichen Hebelarmlängen in der Mitte angeschlossen; die Zugstangen der beiden anderen in der gleichen Ebene liegenden Kegelräder, die zusammen die Hälfte der Motorleistung auf das zweite Antriebskegelrad übertragen, sind an zwei in einem gemeinsamen Drehpunkt am Gehäuse: gelagerte Hebel angeschlossen. Die Anlenkpunkte der Hebel an diesen beiden Zugstangen sind durch Zugstangen an den Endpunkten des an die Zugstange des die Welle treibenden Kegelrades angelenkten Waagebalkens angeschlossen, dessen Arme solang sind, daß sie senkrecht über den beiden genannten Anlenkpunkten liegen. Da die drei in einer Ebene liegenden Kegelräder mit ihren Achsen unter Winkeln von i 2o' verteilt liegen, so bilden diese beiden Zugstangen mit den Zugstangen der beiden zusammen die halbe Leistung übertragenden Zahnräder ebenfalls NVinkel von i2o°. Der gemeinsame Drehpunkt der beiden Anlenkhebel am Gehäuse ist so gewählt, daß die vorgenannten Winkel zwischen den Zugstangen von 12o° durch die Mittellinie der Anlenkhebel in je zwei gleiche Teile geteilt werden, so daß für die an diese Hebel angelenkten Zugstangen gleich große ideelle Hebelarme sich ergeben. Ist der Axialdruck des die Welle treibenden Kegelrades P, so ist der Axialdruck für die beiden. zusammen die halbe Leistung übertragenden Kegelräder je p, da der der halt ben Leistung entsprechende Zahndruck auf zwei gegenüberliegenden Flanken wirkt. Von der Zugstange des gleicharmigen Waagebalkens wird ebenfalls eine Kraft p auf den 'a Endpunkt dieses Hebels ausgeübt. Die beiden so entstehenden Drehmomente sind also gleich groß und entgegengesetzt gerichtet, so daß volles Gleichgewicht unter den Axialdrücken aller drei in der gleichen Ebene liegenden Kegelräder vorhanden ist.The arrangement of this lever mechanism is chosen so that each of the three Bevel gears with the axial pressure of the other two bevel gears in That corresponds exactly to the tooth pressure transmitted by @es target. For this purpose are within the three between the other two bevel gears arranged bevel gears ball thrust bearings arranged by tie rods in the following Way are connected to the lever system: The tie rod of the bevel gear, which the drives the outgoing shaft at a right angle, is connected to a balance beam same lever arm length connected in the middle; the tie rods of the other two Bevel gears lying in the same plane, which together make up half the engine output transmitted to the second drive bevel gear are two in a common pivot point on the housing: mounted levers connected. The pivot points of the levers on them Both tie rods are connected to the tie rod by tie rods at the end points of the the shaft driving bevel gear connected to the articulated balance beam, whose arms are so long that they are perpendicular to the two mentioned articulation points. There the three bevel gears lying in one plane with their axes at angles of i 2o 'are distributed, these two tie rods form with the tie rods of the both gears together transferring half the power also Nangle of i2o °. The common pivot point of the two pivot levers on the housing is chosen so that that the aforementioned angle between the tie rods of 12o ° through the center line the linkage lever are divided into two equal parts, so that for those on this Lever-linked tie rods of the same size ideal lever arms result. Is the Axial pressure of the bevel gear P driving the shaft is the axial pressure for the both. together half the power-transmitting bevel gears per p, since the stop The corresponding tooth pressure acts on two opposite flanks. A force p is also generated by the tie rod of the balance arm with the same arms the 'a terminus of this lever exercised. The two resulting torques are thus equal in size and directed in opposite directions, so that full equilibrium is underneath the axial pressures of all three bevel gears lying in the same plane is.

Infolge dieser vollkommenen Ausgleichung aller Axialdrücke werden alle Ungenauigkeiten der Herstellung und Lagerung der Räder selbsttätig ausgeglichen. Kämmt beispielsweise ein Rad zu stark, so erhöht sich dessen Axialdruck, und das Rad geht so lange nach außen, bis seinem Axialdruck durch diejenigen der beiden anderen das Gleichgewicht gehalten wird.As a result of this perfect equalization of all axial pressures all inaccuracies in the manufacture and storage of the wheels automatically compensated. For example, if a wheel meshes too much, its axial pressure increases, and that The wheel goes outwards until its axial pressure passes through those of the two others are kept in balance.

In der Zeichnung ist in Abb. i das Getriebe im Längsschnitt nach Linie A-B der Abb. 2 und in Abb.2 eine Draufsicht bei abgenommener Gehäusehälfte mit teilweisem Schnitt nach Linie C-D der Abb. i schematisch dargestellt.In the drawing, Fig. I shows the transmission in a longitudinal section along the line A-B of Fig. 2 and in Fig. 2 a top view with the housing half removed with partial Section along line C-D of Fig. I shown schematically.

Es bezeichnet a die Kurbelwelle des Motors, die durch einen verzahnten Flansch b mit der Innenverzahnung c des Kegelrades d gekuppelt ist. Das Kegelrad d ist auf der axial frei einstellbaren Wellee drehbar gelagert, die einerseits in ihrer Mitte im Gehäuselager f geführt und anderseits durch Keilprofilg im Gehäuse h gelagert und gegen Drehung gesichert ist. Auf der Welle-c ist ein zweites, in seiner Verzahnung dem Kegelrade d gleiches Kegelrad i drehbar gelagert. Zwischen diesen beiden Kegelrädern sind, unter Winkeln von i2o° verteilt, die Kegelräder k, L und m im Gehäuse/ drehbar gelagert, von denen k die vom Getriebe abgehende Welle mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausdehnungskupplung irgendeiner bekannten Bauart antreibt, während die Kegelräder 1. und m zur übertragung der halben Leistung vom Kegelrad d auf das Kegelrad i dienen. Durch Kugeldrucklager n und Mutter o sind die Kegelräder d und i auf der Welle e so einstellbar, daß sie sich auf den Flanken der Kegelräder k, L und m abstützen. Durch mehr oder weniger starkes Anziehen der Mutter o läßt sich das Zahnspiel genau einstellen. Die Kegelräder k,1 und m sind im Gehäuse in Gleitlagern p und g mit ihren hohlen Zapfen axial verschiebbar gelagert und in ihrem Innern die Kugeldrucklager r1, r2, r,3 angeordnet, die sich mit einer Kugelfläche gegen den Kegelradkörper abstützen. An den Kugeldrucklagern ri, r2, r3 greifen Zugstangen s1, s2, s.; an. Die Zugstange s1 des Kegelrades k ist an den gleicharmigen Waagebalken t angelenkt, während die Zugstangen s2 und s3 der Kegelräder 1 und m an im Gehäuse bei u gelagerte einarmige Heb,elvl, v2 angelenkt sind. Die Anlenkpunkte dieser Hebel vi, v2 sind durch Zugstangen w1, w2 mit den Endpunkten des Waagebalkens gelenkig verbunden, dessen Armlängen so bemessen sind, daß die Endpunkte senkrecht über den Anlenkpunkten der Hebelvl, v2 an den Zugstangens2 und s3 liegen. Die Lage des genannten Drehpunktes a der Hebel v1, v2 ist so gewählt, daß die Mittellinien dieses Hebels die Winkel zwischen den Zugstangen s2 und w1 bzw. s3 und w2 halbieren.It denotes the crankshaft of the engine, which is coupled to the internal teeth c of the bevel gear d by a toothed flange b. The bevel gear d is rotatably mounted on the axially freely adjustable shaft, which on the one hand is guided in its center in the housing bearing f and on the other hand is supported by wedge profile g in the housing h and secured against rotation. A second bevel gear i with the same toothing as the bevel gear d is rotatably mounted on the shaft-c. Between these two bevel gears, distributed at angles of i2o °, the bevel gears k, L and m are rotatably mounted in the housing /, of which k drives the shaft extending from the gearbox with an expansion coupling of some known type, not shown in the drawing, while the bevel gears 1. and m are used to transfer half the power from bevel gear d to bevel gear i . The bevel gears d and i on the shaft e can be adjusted by means of ball thrust bearings n and nut o so that they are supported on the flanks of the bevel gears k, L and m . The tooth play can be precisely adjusted by tightening the nut o more or less. The bevel gears k, 1 and m are axially displaceable in the housing in plain bearings p and g with their hollow pins and inside the ball thrust bearings r1, r2, r, 3, which are supported with a spherical surface against the bevel gear body. Tie rods s1, s2, s .; at. The tie rod s1 of the bevel gear k is articulated to the equal-armed balance beam t , while the tie rods s2 and s3 of the bevel gears 1 and m are articulated to one-armed levers, elvl, v2 mounted in the housing at u. The articulation points of these levers vi, v2 are articulated by tie rods w1, w2 with the end points of the balance beam, the arm lengths of which are dimensioned so that the end points are perpendicular to the articulation points of the levers vl, v2 on the tie rods2 and s3. The position of the mentioned pivot point a of the levers v1, v2 is chosen so that the center lines of this lever halve the angle between the tie rods s2 and w1 or s3 and w2.

Statt der Hebelvl,v2 mit gemeinsamem Drehpunkt am Gehäuse können naturgemäß auch bei XI, X2 gelagerte Hebel y1, y2 verwendet werden, wie in Abb.2 durch stark gestrichelte Linien angedeutet ist.Instead of levers V1, V2 with a common pivot point on the housing, levers y1, y2 mounted at XI, X2 can naturally also be used, as indicated in Figure 2 by the strongly dashed lines.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Bevel gear with double meshing, characterized in that half of the power is transferred from the driving bevel gear (d) to the driven bevel gear (k). while the second half of the power is achieved by two bevel gears (l, m) evenly distributed with the bevel gear (k) in the same plane with their axes at i2o ° on a bevel gear lying parallel to the driving bevel gear ld, the latter with the same toothing ( i) is transmitted. which is also in engagement with the driven bevel gear (k), and which is axially between the two driving bevel gears (d, i) in the housing (f). Slidably mounted bevel gears (k, 1, m) are connected to a lever system by ball thrust bearings (ri, r4>, r3) and tie rods (s1, s2, s3) so that the axial pressures corresponding to the tooth pressures to be absorbed are balanced.

2. Bevel gear according to claim i, characterized in that the tie rod (s1) of the driven bevel gear (k ', on an equal-armed balance beam (ti and the tie rods (s2, s3)) of half the power from the driving bevel gear (d) to the second Bevel gears (i) transferring bevel gears (1, m) to one-armed levers (v1, v .. , i) mounted in a common pivot point (n) on the housing (f) and these levers engage with tie rods (wi, w2) with the balance beam ( 1j are coupled, the articulation points of the balance beam lying vertically above the articulation points of the one-armed levers (v1, v2,) and the center lines of which halve the angle between the tie rods (s "w, or s3, w2).

3. Bevel gear according to claim i and 2, characterized in that the driving bevel gear (d) and parallel to this. Second driving bevel gear (i) located on a bearing - (/) guided in a bearing (/) and secured against rotation in the housing (h) of the gear unit with splines (g), but axially freely movably supported shaft (e) rotatably supported by ball thrust bearings ( n) and nut (o) are adjustable and match their tooth flanks. on the tooth flanks of the bevel gears (k, 1, m) mounted between them in the housing. -q .. bevel gear transmission according to claims i to 3, characterized in that the two bevel gears (1, m) transmitting half the power engage with their tie rods (s2, s3) on levers (y1, y2) which with their pivot points (x1 , x2) are mounted on the housing (f) and are coupled to the balance beam (t) by tie rods (tvi, tv2), the angles between the tie rods (s_ ,, w1 and s3, w ..) being defined by the center lines of the levers ( yi, y2) can be halved.