NL8900062A - Contra-rotating concentric shaft drive mechanism - comprises crown wheel meshing with pinions of shafts - Google Patents
Contra-rotating concentric shaft drive mechanism - comprises crown wheel meshing with pinions of shafts Download PDFInfo
- Publication number
- NL8900062A NL8900062A NL8900062A NL8900062A NL8900062A NL 8900062 A NL8900062 A NL 8900062A NL 8900062 A NL8900062 A NL 8900062A NL 8900062 A NL8900062 A NL 8900062A NL 8900062 A NL8900062 A NL 8900062A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- pinions
- crown
- crown wheel
- shafts
- concentric shafts
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/20—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members
- F16H1/22—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H1/222—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with non-parallel axes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
- B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
- B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
- B63H5/10—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
- F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
- F16H2048/102—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears with spur gears engaging face gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/38—Constructional details
- F16H48/40—Constructional details characterised by features of the rotating cases
Abstract
Description
Korte aanduiding: Inrichting voor het in tegengestelde rota- tierichtingen aandrijven van twee concentrische assen.Short designation: Device for driving two concentric shafts in opposite directions of rotation.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het in tegengestelde rotatierichtingen aandrijven van twee concentrische assen, waarvan er één hol is uitgevoerd voor het opnemen van de andere, door middel van tenminste één met een vermogensbron in verbinding staande aandrijfas, welke concentrische assen door middel van een tandwieloverbrenging met elkaar in verbinding staan. Dergelijke inrichtingen worden tegenwoordig veel toegepast voor de aandrijvingen van schepen en vliegtuigen, waar men gebruik maakt van twee in tegengestelde richting en om dezelfde rotatiehartlijn roterende propellers.The present invention relates to a device for driving two concentric shafts in opposite directions of rotation, one of which is hollow for receiving the other, by means of at least one drive shaft connected to a power source, these concentric shafts of a gear transmission. Such devices are widely used today for the propulsion of ships and aircraft, where two propellers rotating in opposite directions and rotating about the same axis of rotation are used.
Het probleem dat zich bij bekende aandrijfinrichtingen voordoet is dat deze gecompliceerd zijn, veel ruimte in beslag nemen en relatief zwaar zijn.The problem that occurs with known drive devices is that they are complicated, take up a lot of space and are relatively heavy.
De uitvinding beoogt een inrichting van het hierboven aangegeven type te verschaffen, waarbij de hierboven genoemde nadelen op doelmatige wijze worden vermeden.The object of the invention is to provide a device of the type indicated above, wherein the above-mentioned drawbacks are efficiently avoided.
Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de tandwieloverbrenging een door één of meer met cilindrische rondsels samenwerkende kroonwielen gevormde dubbele haakse overbrenging bevat.This object is achieved according to the invention in that the gear transmission comprises a double bevel gear formed by one or more crown wheels co-acting with cylindrical pinions.
Voor het vormen van een haakse overbrenging was men tot op heden aangewezen op het gebruik van kegelwielen. Deze kegelwielen vereisen een onderling nauwkeurige axiale afstelling van de met elkaar in ingrijping staande wielen, waarbij de toppen van de kegels nauwkeurig in één punt moeten samenkomen. Bovendien worden bij deze overbrenging axiale krachten opgewekt, die door de lagers van de assen moet worden opgenomen. Door in plaats van dergelijke kegelwielen kroonwielen toe te passen, worden deze nadelen vermeden, zodat de lagering van de assen op eenvoudigere wijze kan worden uitgevoerd. Bovendien is de axiale stand van een met een kroonwiel samenwerkend rondsel niet kritisch en tijdrovende instelwerkzaamheden kunnen dus vervallen.Until now, the use of bevel gears has been dependent on forming a right-angle gear. These bevel gears require mutually precise axial adjustment of the meshing wheels, with the tips of the cones converging precisely in one point. In addition, axial forces are generated in this transmission, which must be absorbed by the bearings of the shafts. By using crown wheels instead of such bevel wheels, these drawbacks are avoided, so that the bearings of the shafts can be made in a simpler manner. In addition, the axial position of a pinion co-operating with a crown wheel is not critical and time-consuming adjustment work can thus be dispensed with.
Bij voorkeur is volgens de uitvinding elk van de concentrische assen star verbonden met een kroonwiel en is de aandrijfas star verbonden met één van deze kroonwielen en staan met de beide kroonwielen een aantal rondsels in ingrij-ping, die op onderlinge afstand van elkaar vrij draaibaar zijn gemonteerd in een ringvormige houder, die in verbinding staat met een vast punt in de omgeving.Preferably, according to the invention, each of the concentric shafts is rigidly connected to a crown wheel and the drive shaft is rigidly connected to one of these crown wheels, and a number of pinions are engaged with the two crown wheels, which are freely rotatable from one another mounted in an annular holder, which communicates with a fixed point in the environment.
Deze constructie heeft het voordeel dat de vermogensoverdracht tussen de beide kroonwielen plaatsvindt via een aantal vrij draaiende rondsels, waarbij het over te dragen vermogen nagenoeg gelijk over de rondsels wordt verdeeld en elk rondsel slechts een gedeelte van dit vermogen overdraagt van het ene kroonwiel naar het andere. Dit heeft tot gevolg dat de tandbelastingen van de beide kroonwielen aanzienlijk wordt gereduceerd. De kroonwielen kunnen dus kleiner en minder robuust worden uitgevoerd. De houder met de vrij draaiende rondsels kan bijvoorbeeld vast zijn verbonden met het huis van de tandwieloverbrenging of met een ander vast punt van het aan te drijven vaartuig of dergelijke. Een dergelijke constructie met meer dan twee rondsels is nagenoeg onmogelijk uit te voeren bij kegelwieloverbrengingen, daar de onderlinge instelling van meer dan twee roterende kegelvormige rondsels in dit geval op onoverkomelijke problemen zou stuiten.This construction has the advantage that the power transfer between the two crown wheels takes place via a number of freely rotating pinions, whereby the power to be transferred is distributed almost equally over the pinions and each pinion transfers only a part of this power from one crown wheel to the other . As a result, the tooth loads of the two crown wheels are considerably reduced. The crown wheels can therefore be made smaller and less robust. The holder with the freely rotating pinions can for instance be fixedly connected to the gearbox housing or to another fixed point of the vessel to be driven or the like. Such a construction with more than two pinions is practically impossible to perform with bevel gear units, since the mutual adjustment of more than two rotating conical pinions would encounter insurmountable problems in this case.
De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:The invention is further elucidated with reference to the drawing, in which:
Fig. 1 schematisch een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft,Fig. 1 schematically represents a first embodiment of the device according to the invention,
Fig. 2 schematisch een tweede uitvoeringsvorm van de inrichting toont,Fig. 2 schematically shows a second embodiment of the device,
Fig. 3 schematisch een derde uitvoeringsvorm van de inrichting toont; enFig. 3 schematically shows a third embodiment of the device; and
Fig. 4 een variant toont van de uitvoeringsvorm volgens fig. 3.Fig. 4 shows a variant of the embodiment according to FIG. 3.
In fig. 1 is een holle as 1 weergegeven met een concentrische hierdoor lopende as 2. Deze concentrische assen kunnen elk bijvoorbeeld zijn verbonden met een propeller of aandrijfschroef die in tegengestelde richtingen worden aangedreven. Dergelijke aandrijfconstructies worden tegenwoordig steeds meer toegepast bij vliegtuigen (prof-fan) en schepen.Fig. 1 shows a hollow shaft 1 with a concentric shaft 2 passing through it. These concentric shafts can each be connected, for example, to a propeller or drive screw which are driven in opposite directions. Such drive constructions are nowadays increasingly used in aircraft (professional fans) and ships.
Elk van de concentrische assen 1, 2 is voorzien van een cilindrisch rondsel respectievelijk 3, 4, welke rondsels een onderling identieke vertanding hebben en diametraal tegenover elkaar in ingrijping staan met een tweetal kroonwielen respectievelijk 5 en 6. De beide kroonwielen zijn met hun vertandingen naar elkaar toe gericht en roteren om een gemeenschappelijke hartlijn 7, zodat deze kroonwielen met tegengestelde rotatierichtingen roteren.Each of the concentric shafts 1, 2 is provided with a cylindrical pinion 3, 4 respectively, which pinions have mutually identical teeth and are diametrically opposite to each other with two crown wheels 5 and 6 respectively. facing each other and rotating about a common axis 7, so that these crown wheels rotate in opposite directions of rotation.
In de in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvorm is een aandrijfas 8 rotatie-vast verbonden met het rondsel 4 van de inwendige as 2. De aandrijfas ligt zodoende in het verlengde van de twee concentrische assen 1, 2. Het is evenwel ook mogelijk de aandrijfas 8 rotatie-vast te verbinden met een van de kroonwielen 5, 6, waarbij deze as dan een hoek van 90° maakt met de concentrische assen 1, 2. Tevens zal duidelijk zijn dat in de hierboven beschreven uitvoeringsvorm in principe kan worden volstaan met één enkel kroonwiel.In the embodiment shown in fig. 1 a drive shaft 8 is rotatably connected to the pinion 4 of the internal shaft 2. The drive shaft is thus in line with the two concentric shafts 1, 2. However, it is also possible to drive shaft 8 rotatably connectable to one of the crown wheels 5, 6, this axis then making an angle of 90 ° with the concentric axes 1, 2. It will also be clear that in the embodiment described above, in principle, a single crown wheel.
Met een dergelijke constructie is het tevens moeilijk om de concentrische assen aan te drijven met van verschillende bronnen afkomstige vermogens. In plaats van de met het rondsel 4 zouden beide kroonwielen ook direct kunnen worden aangedreven door een verschillende vermogensbron in welk geval een versnellende overbrenging wordt verkregen. Ook is het mogelijk de beide kroonwielen aan te drijven door met beide kroonwielen in ingrijping staande rondsels die elk rotatie-vast zijn verbonden met een aandrijfas.With such a construction it is also difficult to drive the concentric shafts with powers from different sources. Instead of the pinion 4, both crown wheels could also be directly driven by a different power source, in which case an accelerating transmission is obtained. It is also possible to drive the two crown wheels by pinions meshing with both crown wheels, which are each rotationally connected to a drive shaft.
In fig. 2 is een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding weergegeven, waarbij elk van de concentrische assen rotatie-vast is verbonden met een kroonwiel respectievelijk 9, 10. De beide kroonwielen zijn met hun vertandingen naar elkaar toe gericht en roteren beide om de gemeenschappelijke hartlijn van de concentrische assen. De aandrijfas 8 is voorzien van een cilindrisch rondsel 11 dat in ingrijping staat met de beide kroonwielen 9, 10. Rotatie van de aandrijfas 8 doet de kroonwielen 9, 10 en hiermee de concentrische assen in tegengestelde richtingen roteren.Fig. 2 shows another embodiment of the invention, wherein each of the concentric shafts is rotationally connected to a crown wheel 9, 10 respectively. The two crown wheels are directed towards each other with their teeth and both rotate about the common axis. of the concentric axes. The drive shaft 8 is provided with a cylindrical pinion 11 which meshes with the two crown wheels 9, 10. Rotation of the drive shaft 8 causes the crown wheels 9, 10 and thereby rotate the concentric shafts in opposite directions.
In fig. 3 is schematisch een andere uitvoeringsvorm van de inrichting weergegeven, waarbij elk van de concentrische assen 1, 2 een rotatie-vast hiermee verbonden kroonwiel 9, 10 draagt. De aandrijfas 8 is hierbij ook rotatie-vast met het kroonwiel 10 verbonden, en in de praktijk vormt de aandrijfas 8 een geheel met de concentrische as 1. Tussen de beide kroonwielen 9, 10 zijn een aantal cilindrische rondsels 12 aange bracht, die op onderlinge afstand van elkaar vrij draaiend zijn gemonteerd in een ringvormige houder 13. Deze ringvormige houder 13 staat in verbinding met een vast punt in de omgeving, zoals bijvoorbeeld het huis van de tandwieloverbrenging. In de in fig. 3 weergegeven uitvoeringsvorm zijn vier van dergelijke rondsels 12 aanwezig. Dit betekent dat van het via de as 8 toegevoerde vermogen ongeveer 50% via de as 1 doorgaat naar de voorste propeller 14. De resterende 50% wordt via het kroonwiel overgedragen op de vier rondsels, zodat elk rondsel ongeveer | x 50 = 12,5% van het vermogen overdraagt op het kroonwiel 9. Het totale op het kraonwiel 9 overgedragen vermogen bedraagt dus eveneens ongeveer 50% wat vervolgens via de holle as 2 naar de achterste propeller 15 wordt geleid.Fig. 3 diagrammatically shows another embodiment of the device, in which each of the concentric shafts 1, 2 carries a crown wheel 9, 10 fixedly connected thereto. The drive shaft 8 is here also connected rotationally to the crown wheel 10, and in practice the drive shaft 8 forms a whole with the concentric shaft 1. A number of cylindrical pinions 12 are arranged between the two crown wheels 9, 10, mounted in a ring-shaped holder 13 in a freely rotating manner. This ring-shaped holder 13 is connected to a fixed point in the environment, such as, for example, the housing of the gear transmission. In the embodiment shown in Fig. 3, four such pinions 12 are provided. This means that about 50% of the power supplied via shaft 8 passes through shaft 1 to the front propeller 14. The remaining 50% is transferred via the crown wheel to the four pinions, so that each pinion is approximately | x 50 = 12.5% of the power transferred to the crown wheel 9. The total power transferred to the crown wheel 9 is thus also approximately 50%, which is then guided via the hollow shaft 2 to the rear propeller 15.
Het zal duidelijk zijn dat elk ander gewenst aantal rondsels 12 tussen de beide kroonwielen kan worden aangebracht. Deze constructie heeft het belangrijke voordeel dat de tandbelastingen van de beide kroonwielen aanzienlijk worden verlaagd, zodat deze kroonwielen kleiner kunnen worden uitgevoerd, waarmee de totale radiale afmetingen van de tandwieloverbrenging kunnen worden verkleind.It will be clear that any other desired number of pinions 12 can be fitted between the two crown wheels. This construction has the important advantage that the tooth loads of the two crown wheels are considerably reduced, so that these crown wheels can be made smaller, so that the overall radial dimensions of the gear transmission can be reduced.
In fig. 4 is een gedeelte weergegeven van een variant van de inrichting volgens fig. 3, waarbij het kroonwiel 9 een groter aantal tanden heeft dan het kroonwiel 10, zodat de propeller 15 overeenkomstig langzamer zal roteren dan de propeller 14. Deze constructie is met behulp van kroonwielen bijzonder eenvoudig uit te voeren, waarbij er slechts voor behoeft te worden gezorgd dat de rondsels 12 voldoende breed te zijn om tegelijkertijd zowel met het kroonwiel 10 als met het kroonwiel 9 in ingrijping te kunnen staan. Het met verschillende toerentallen laten roteren van de concentrische assen is onmogelijk bij conventionele kegelwieloverbrengingen, tenminste als de assen van de rondsels in één vlak moeten liggen.Fig. 4 shows part of a variant of the device according to Fig. 3, in which the crown wheel 9 has a greater number of teeth than the crown wheel 10, so that the propeller 15 will rotate correspondingly slower than the propeller 14. This construction is with with the aid of crown wheels, it is particularly simple to implement, whereby it is only necessary to ensure that the pinions 12 are sufficiently wide to be able to engage both the crown wheel 10 and the crown wheel 9 at the same time. Rotating the concentric shafts at different speeds is impossible with conventional bevel gears, at least if the shafts of the pinions are to be in one plane.
In fig. 4 is de ringvormige houder 13 aan de buitenomtrek tevens voorzien van een spievertanding 16, die in ingrijping staat met een overeenkomstige spievertanding 17 van het vaste huis 18.In Fig. 4, the outer circumference of the annular holder 13 is also provided with a keyed tooth 16, which meshes with a corresponding keyed tooth 17 of the fixed housing 18.
Belangrijke voordelen van de constructie volgens de uitvinding ten opzichte van het conventionele gebruik van kegelwielen zijn, dat de tandwieloverbrenging lichter is en geringere radiale afmetingen heeft. Vooral in de vliegtuigindustrie is dit van buitengewoon belang. Bovendien zijn cilindrische rondsels zeer goedkoop te vervaardigen zodat een eventuele duurdere vervaardiging van de kroonwielen hierdoor ruimschoots wordt gecompenseerd.Important advantages of the construction according to the invention over the conventional use of bevel gears are that the gear transmission is lighter and has smaller radial dimensions. This is particularly important in the aircraft industry. Moreover, cylindrical pinions can be manufactured very cheaply, so that any more expensive production of the crown wheels is more than compensated for by this.
Claims (7)
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8900062A NL8900062A (en) | 1988-06-21 | 1989-01-11 | Contra-rotating concentric shaft drive mechanism - comprises crown wheel meshing with pinions of shafts |
AT90902395T ATE121172T1 (en) | 1989-01-11 | 1990-01-09 | GEAR TRANSMISSION BETWEEN ONE INPUT SHAFT AND TWO OPPOSING CONCENTRIC OUTPUT SHAFTS. |
US07/720,818 US5247856A (en) | 1989-01-11 | 1990-01-09 | Gear transmission between an input shaft and two contrarotating concentric output shafts |
EP90902395A EP0473583B1 (en) | 1989-01-11 | 1990-01-09 | Gear transmission between an input shaft and two contra-rotating concentric output shafts |
PCT/NL1990/000002 WO1990008271A1 (en) | 1989-01-11 | 1990-01-09 | Device for contra-rotating two concentric shafts |
JP2502391A JPH04504609A (en) | 1989-01-11 | 1990-01-09 | A device that rotates two concentric shafts in opposite directions |
DE69018630T DE69018630T2 (en) | 1989-01-11 | 1990-01-09 | Gear transmission between an input shaft and two counter-rotating concentric output shafts. |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8801582 | 1988-06-21 | ||
NL8801582 | 1988-06-21 | ||
NL8900062 | 1989-01-11 | ||
NL8900062A NL8900062A (en) | 1988-06-21 | 1989-01-11 | Contra-rotating concentric shaft drive mechanism - comprises crown wheel meshing with pinions of shafts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8900062A true NL8900062A (en) | 1990-01-16 |
Family
ID=26646395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8900062A NL8900062A (en) | 1988-06-21 | 1989-01-11 | Contra-rotating concentric shaft drive mechanism - comprises crown wheel meshing with pinions of shafts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL8900062A (en) |
-
1989
- 1989-01-11 NL NL8900062A patent/NL8900062A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5247856A (en) | Gear transmission between an input shaft and two contrarotating concentric output shafts | |
US4963108A (en) | Marine contra-rotating propeller drive system | |
US3360217A (en) | Duct rotation system for vtol aircraft | |
CA2611392C (en) | Ship propulsion unit and ship propulsion method | |
GB993905A (en) | Improvements in steerable torque-balanced marine propulsion drive | |
GB880152A (en) | Remote control manipulators | |
EP3954613A1 (en) | Coaxial contra-rotating circumferential propeller | |
GB1099730A (en) | Helicopter gearing | |
NL8900062A (en) | Contra-rotating concentric shaft drive mechanism - comprises crown wheel meshing with pinions of shafts | |
EP0403053B1 (en) | Drive transmission | |
US3392603A (en) | Drive and steering units | |
US2367230A (en) | Controllable pitch-change mechanism for dual rotation propellers | |
GB2175668A (en) | Gear box | |
CN213008688U (en) | Double-folding circumferential driver | |
JP6568381B2 (en) | Gear mechanism and hand mechanism that can extract power from multiple directions | |
GB1112354A (en) | Rotational shaft encoder | |
US11131372B2 (en) | Equidirectional transfer universal transmission | |
US1370573A (en) | Machine for cutting gear-wheels | |
US20090023543A1 (en) | Gear Mechanism, In Particular Linkage Mechanism | |
JPS61286643A (en) | Driving force transmitter | |
SU1576424A1 (en) | Shipъs power plant | |
NL8800415A (en) | Rudder propeller for the propulsion of a vessel. | |
US2432550A (en) | Screw propeller pitch adjusting device | |
US3162056A (en) | Scan and track nutation device | |
GB554665A (en) | Improvements in or relating to co-axial oppositely rotating airscrews |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: CROWN GEAR B.V. |
|
BV | The patent application has lapsed |