NL192215C

NL192215C - Tandwieloverbrengingssysteem.

Info

Publication number: NL192215C
Application number: NL8400604A
Authority: NL
Original assignee: Northern Eng Ind
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1984-02-27
Publication date: 1997-03-04
Also published as: FR2542055B1; FR2542055A1; DE3407621A1; US4583413A; NL192215B; DE3407621C2; GB8305587D0; NL8400604A

Description

1 192215

Tandwleloverbrengingssysteem

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een tandwleloverbrengingssysteem omvattende tandwielen die elk twee tegengesteld gerichte groepen uitwendige schuine tanden hebben die samenwerken met de 5 inwendige schuine looptanden van twee ringvormige tandwielen van gelijke diameter die naast elkaar zijn gemonteerd op een gemeenschappelijke as, en een ringvormig koppelelement met inwendige rechte koppeltanden die concentrisch zijn met en zijn gekoppeld aan de ringvormige tandwielen met groepen uitwendige rechte koppeltanden die in de inwendige rechte koppeltanden van het koppelelement grijpen, waarbij de uitwendige rechte koppeltanden van de ringvormige tandwielen naar elkaar toe zijn verplaatst 10 vanaf de middelpunten van de looptanden van de ringvormige tandwielen, en de ringvormige tandwielen tegenover elkaar liggende aanslagoppervlakken hebben.

Een dergelijk tandwleloverbrengingssysteem is bekend uit NL-A-7018252. In dit systeem hebben de ringvormige tandwielen tegenover elkaar liggende aanslagoppervlakken die zich uitstrekken vanaf de binnenzijde van de ringvormige tandwielen tot aan de voet van de koppeltanden. Ten gevolge van de 15 koppels die op de ringvormige tandwielen aangrijpen, is de vlaktedruk aan de voet van de koppeltanden zeer groot. Tezamen met het grote contactoppervlak heeft dit tot gevolg dat de smering van de aanslag-opperviakken niet volledig is, waardoor deze aanslagoppervlakken sneller slijten dan wenselijk is.

De uitvinding heeft tot doel een tandwleloverbrengingssysteem te verschaffen dat dit bezwaar niet heeft.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bij het aan het begin genoemde tandwleloverbrengingssysteem 20 bereikt doordat de tegenover elkaar liggende zijoppervlakken van de ringvormige tandwielen tot aan de voet van de koppeltanden op afstand van elkaar liggen, zodat een ruimte gevormd wordt voor het toevoeren van smeermiddel vanaf de binnenzijde van de ringvormige tandwielen naar de aanslagoppervlakken, en de tegenover elkaar liggende zijoppervlakken van de koppeltanden van de ringvormige tandwielen gemeenschappelijk de aanslagoppervlakken vormen.

25 In dit tandwleloverbrengingssysteem wordt het smeermiddel onder invloed van centrifugaalkrachten naar de voet van de koppeltanden geleid en tussen de aanslagoppervlakken geperst. Doordat de afstand van de voet van de koppeltanden tot de gemeenschappelijke as van de ringvormige tandwielen zo groot mogelijk is, is de in het smeermiddel opgebouwde druk aan de voet van de koppeltanden eveneens maximaal. Dit bevordert een goede smering van de aanslagoppervlakken.

30 Met voordeel zijn de tegenover elkaar liggende zijoppervlakken van de ringvormige tandwielen voorzien van radiale groeven, waardoor een nog betere verdeling van smeermiddel wordt bereikt.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van het tandwieloveibrengingssysteem volgens de uitvinding zal nader worden beschreven aan de hand van de tekening, waarin: 35 figuur 1 een schematische doorsnede is van een tandwleloverbrengingssysteem volgens de uitvinding, en figuur 2 een schematische doorsnede is van één van de ringvormige tandwielen van het systeem van figuur 1, waarbij tevens de erop werkende krachten zijn aangegeven.

40 Het tandwleloverbrengingssysteem van figuur 1 omvat een koppelring 40 die via het onderdeel 42 is verbonden met een langzaam lopende as 44 van het systeem. De ring 40 heeft (niet weergegeven) inwendige rechte koppeltanden die in aanraking staan met uitwendige rechte koppeltanden 56, 58 op resp. uitsteeksels 52, 54 van ringvormige tandwielen 46, 48.

De ringvormige tandwielen 46, 48 zijn naast elkaar gemonteerd op een gemeenschappelijke as 4Θ en 45 hebben resp. groepen van bewegende inwendige schroeflijnvormige tanden 60, 62, welke groepen 60, 62 tegengesteld gericht zijn.

Planeettandwielen 64, die elk twee groepen van bewegende tegengesteld gerichte schroeflijnvormige tanden 66, 68 hebben zijn gemonteerd op lagers in een drager 70, binnen de ringvormige tandwielen 46, 48 en hun groepen 66, 68 van tanden werken samen met de resp. groepen tanden 60, 62 van de ringvormige 50 tandwielen 46, 48. De drager is verbonden met het torsie reactle-element 71. Een zonnetandwiel 72 werkt op bekende wijze samen met de planeettandwielen 64.

De uitsteeksels 52, 54 van de ringvormige tandwielen 46, 48 lopen naar elkaar toe, waarbij de groepen van uitwendige rechte koppeltanden 56, 58 onderling aan elkaar grenzen. De aangrenzende zijoppervlakken 74, 76 van de groepen tanden 56, 58 staan met elkaar in aanraking.

55 Figuur 2 toont meer in detail een ringvormig tandwiel 48. Het andere ringvormige tandwiel 46 is identiek.

De werkzame middelpunten van de bewegende tanden 62 van het ringvormige tandwiel 48 liggen bij 78. De dwars- en radiale krachten resp. T en R, zijn weergegeven werkende op een tand 62.

192215 2

De zijvlakken 76 van de tanden 58, die in aanraking staan met de zijoppervlakken 74 van de tanden 56 van het ringvormige tandwiel 46, vormen gemeenschappelijk een aanslagoppervlak van het ringvormige tandwiel 48 waarbij de zijoppervlakken 74 van de tanden 56 een aanslagoppervlak vormen van het ringvoimige tandwiel 46.

5 De dwarskracht T op de tanden 58 van het ringvormige tandwiel 48 worden tegengewerkt door het ringvormige tandwiel 46 die reactiekrachten T(R) opwekt die evenwijdig werken aan de krachten T op het aanslagoppervlak 76. De laatste zijn radiaal verplaatst vanuit de middelpunten 78 over een afstand D1 zodat een in de richting van de klok draaiend koppel TD1 wordt uitgeoefend op het ringvormige tandwiel 48.

De radiale krachten R op de tanden 62 worden tegengewerkt door de koppelring 40 die reactiekrachten 10 vormt die werken op de flanken van de tanden 58.

In de werkelijkheid worden de krachten op de koppeltanden verdeeld over een aantal tanden. Voor de duidelijkheid zijn de dwarskrachten en radiale krachten weergegeven in hetzelfde vlak als de krachten op de bewegende tanden.

De radiale component R(R) van de reactie bij de koppeltanden 58 is axiaal veiplaatst vanuit de 15 middelpunten 78 van de tanden 62 in de richting van het andere ringvormige tandwiel 46 zodat een tegen de richting van de klok in draaiend koppel op het ringvormige tandwiel 48 wordt uitgeoefend.

Daar de draaiende koppels in tegengestelde richting werken, wordt de verdraaiing van de ring 48 in grote mate verminderd en in sommige gevallen geheel opgeheven.

De grootte van de dwarskrachten T is gelijk aan de grootte van de reactiekrachten T(R) en deze grootte 20 is het product van de tangentiale tandkracht bij de tand 60 of 62 en de tangens van de schroefhoek van de tand.

De radiale kracht R is gelijk aan het product van de tangentiale tandkracht bij de tand 60 of 62 en de tangens van de drukhoek voor de tand 60 of 62.

De grootte van de reactiekracht R(R) is niet gelijk aan de grootte van de kracht R. Deze is gelijk aan het 25 product van: (i) de tangentiale tandkracht bij de tand 60 of 62; (ii) de tangens van de drukhoek bij de koppeltand 56 of 58; (iii) de verhouding van r1 tot r2, waarbij r1 de straal is van de bewegende tanden 62 (of 60) tot de middelpunten 78 en r2 de straal is van de koppeltanden 58 (of 54) tot de werkzame middelpunten van deze tanden.

Het tegen de richting van de klok in draaiend koppel heeft een waarde R(R) x D2 + R + D3 waarbij D2 30 en D3 de afstanden zijn tussen de resp. werklijnen van de reactiekracht R(R) en de radiale kracht R van het middelpunt 80 van het doorsnede gedeelte van het ringvormige tandwiel dat is weergegeven door de in figuur 2 getoonde doorsnede.

Daarom, alhoewel het mogelijk is dat de tegengestelde draaikoppels gelijk zijn, zullen zij in het algemeen niet gelijk zijn omdat de afmetingen van de ringvormige tandwielen in eerste instantie worden bepaald door 35 gezamenlijke andere factoren.

Het onder een hoek staan van de rotatie-as van het element 40 en de gemeenschappelijke rotatie-as van de ringvormige tandwielen 46, 48 wordt gecompenseerd door de relatieve longitudinale verschuiving tussen de rechte koppeltanden 56, 58 en de inwendige rechte tanden in het element 40 waarmee zij in ingrijping staan.

40 In figuur 1 is de groep koppeltanden 56 en 58 weergegeven vastgehouden tussen veerringen 84. De ringen 84 in het element 40 kunnen in elk geval schuiven in het algemeen evenwijdig aan de rotatie-as van het element 40 om het scharnieren tussen het element 40 en de ringvormige tandwielen 46, 48 toe te laten dat wordt veroorzaakt door het hierboven genoemde niet op een lijn liggen.

Een vlak van het ringvormige tandwiel 46 staat bij 86 tot aan de voet van de tanden 56 los om smeer-45 middel te geleiden naar de verbonden zijvlakken van de tanden 56, 58. Het smeermiddel dat wordt toegevoerd aan de bewegende tanden 60, 62 en de lagers van het planeettandwiel wordt door de centrifugaalwerking door de spleet tussen de ringvormige tandwielen 46, 48 gedrukt.

In enkele (niet weergegeven) varianten, loopt het losstaande deel niet tot aan de tandvoeten of is er geen losstaand deel in welk geval radiale groeven of andere middelen zijn aangebracht om smeermiddel 50 over het vlak van het ringvormige tandwiel te voeren naar de tandruimte of om smeermiddel naar de verbonden zijoppervlakken van de ringvormige tandwielen te voeren. In een aantal gevallen is er geen verbinding tussen de zijoppervlakken van de tanden maar tussen zijoppervlakken ergens anders op de ringvormige tandwielen.

De beide ringvoimige tandwielen kunnen indien vereist aan hun tegenover liggende vlakken los staan en 55 indien vereist kunnen de ringvoimige tandwielen exact gelijk zijn alhoewel in spiegelbeeld.

In een andere (niet weergegeven) variant zijn de koppeltanden niet centraal geplaatst ten opzichte van de totale axiale lengte van de twee gecombineerde ringvormige tandwielen maar in plaats hiervan zijn de

Claims

3 192215 koppeltanden 56 en 58 in dit geval verplaatst vanuit het middelpunt van de combinatie van ringvormige tandwielen 46 en 48. Bij sommige (niet weergegeven) toepassingen, kunnen de ringvormige tandwielen verschillende axiale lengten hebben, in welke gevallen de verplaatsingen van de groepen koppeltanden vanuit de middelpunten 5 van de betreffende ringvormige tandwielen niet gelijk behoeven te zijn. In een andere (niet weergegeven) variant staan de tegenover gelegen aanslagoppervlakken op de ringvormige tandwielen in aanraking met tussenringen tussen de ringvormige tandwielen in plaatst van direct tegen elkaar aan te liggen, waarbij smeermiddel aan het gehele aanslagoppervlak wordt toegevoerd. Het hierboven beschreven voorstel is toepasbaar bij epicyclische tandwielsystemen hetzij van het 10 planetaire, ster·, zonne- of differentieeltype en bij andere tandwieloverbrengingssystemen van dergelijke of analoge typen. In een andere (niet weergegeven) variant is het element 40 verbonden met een ander element van het systeem door koppeltanden in plaats van door bouten. 15

1. Tandwieloverbrengingssysteem omvattende tandwielen die elk twee tegengesteld gerichte groepen uitwendige schuine tanden hebben die samenwerken met de inwendige schuine looptanden van twee 20 ringvormige tandwielen van gelijke diameter die naast elkaar zijn gemonteerd op een gemeenschappelijke as, en een ringvormig koppelelement met inwendige rechte koppeltanden die concentrisch zijn met en zijn gekoppeld aan de ringvormige tandwielen met groepen uitwendige rechte koppeltanden die in de inwendige rechte koppeltanden van het koppelelement grijpen, waarbij de uitwendige rechte koppeltanden van de ringvormige tandwielen naar elkaar toe zijn verplaatst vanaf de middelpunten van de looptanden van de 25 ringvormige tandwielen, en de ringvormige tandwielen tegenover elkaar liggende aanslagoppervlakken hebben, met het kenmerk, dat de tegenover elkaar liggende zijoppervlakken (86) van de ringvormige tandwielen (46, 48) tot aan de voet van de koppeltanden (56, 58) op afstand van elkaar liggen, zodat een ruimte gevormd wordt voor het toevoeren van smeermiddel, vanaf de binnenzijde van de ringvormige tandwielen naar de aanslagoppervlakken (74, 76), en de tegenover elkaar liggende zijoppervlakken van de 30 koppeltanden (56, 58) van de ringvormige tandwielen (46,48) gemeenschappelijk de aanslagoppervlakken (74, 76) vormen.

2. Tandwieloverbrengingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tegenover elkaar liggende zijoppervlakken van de ringvormige tandwielen (46, 48) voorzien zijn van radiale groeven. Hierbij 1 blad tekening