WO2003085284A1 - Gleitlagerung von ritzeln auf drehbaren wellen für ein getriebe - Google Patents

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Gerald Rowe
Günter Roth
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
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Definitions

  • the present invention relates to the sliding bearing of pinions on rotatable shafts, in particular the pinion on the drive shaft and intermediate shaft in a transmission, in particular in a marine transmission according to the preamble of claim 1.
  • the pinions In such gearboxes, the pinions must be mounted on the corresponding shafts because, depending on the switching state of the clutch between the pinion and shaft, there is a differential speed between zero and a maximum, the radial force oscillating between a maximum and a minimum.
  • the required plain bearing bushes are firmly mounted with a press fit on the respective shaft, so that the necessary bearing clearance (bearing gap) is between the outside diameter of the plain bearings and the inside diameter of the pinion bore. Pressurized oil is fed into this bearing gap for lubrication during operation.
  • the plain bearing bushes expand more at higher temperatures than the shaft on which they are permanently mounted. This means that the press tension is reduced, which results in a slow rotation of the plain bearing bushes on the shaft due to the acting forces and the micro-slip of the clutch. This creates tensile stresses that can destroy the bearing bushes. This effect is reinforced when using a sintered material. In addition, phenomena similar to fretting corrosion can occur on the shaft, which lead to wear, with consequential damage such as e.g. B. tooth breakage can occur on the pinion.
  • the present invention has for its object to provide a sliding bearing of the pinion on the drive and intermediate shaft of a transmission, in particular a marine transmission of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the prior art mentioned.
  • the slide bearing bushes should no longer be fitted with a press fit, but with play on the shaft.
  • the size of this game is as small as possible and is within the technically reproducible tolerance range depending on the diameter.
  • the play allows lubricating oil to penetrate between the bearing bushes and the respective shaft. Furthermore, the internal clearance between the outer diameter of the plain bearing and the inner diameter of the pinion bore is retained.
  • the design according to the invention reduces the assembly effort both during the initial assembly and during maintenance and overhaul work; the stock ledger can be installed without heating.
  • the resulting scrap is reduced, which is caused, for example, by tilting.
  • the drive shaft 1, the intermediate shaft 2 and the output shaft 3 of a marine gear are shown.
  • the intermediate shaft 2 is driven by a pair of gearwheels which are firmly connected on the one hand to the drive shaft 1 and on the other hand firmly to the intermediate shaft 2.
  • the output shaft 3 is driven via an output gear, which is firmly connected to the output shaft 3.
  • Couplings 5, 5 ' are provided on the drive shaft 1 and the intermediate shaft 2 for torque transmission to the pinions 4, 4', so that the drive of the driven wheel depending on the switching state of the clutches 5, 5 'by the drive shaft pinion 4 or the intermediate shaft pinion 4 'takes place.
  • the pinions 4, 4 ' are mounted on the drive shaft 1 and the intermediate shaft 2 in accordance with the invention in such a way that the plain bearing bushes 6 are mounted on the respective shaft with play, the play being as small as possible and depending on the respective diameter.

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Abstract

Es wird eine Gleitlagerung von Ritzeln auf drehbaren Wellen für ein Getriebe, insbesondere ein Schiffsgetriebe, mit einer Antriebswelle (1) und einer Zwischenwelle (2) vorgeschlagen, bei der die Gleitlagerbuchsen (6) mit Spiel auf der jeweiligen Welle (1, 2) montiert sind.

Description

Gleitlagerung von Ritzeln auf drehbaren Wellen für ein Getriebe
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Gleitlagerung von Ritzeln auf drehbaren Wellen, insbesondere der Ritzel auf der Antriebs- und Zwischenwelle bei einem Getriebe, insbesondere bei einem Schiffsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei derartigen Getrieben ist eine Gleitlagerung der Ritzel auf den entsprechenden Wellen notwendig, weil sich je nach Schaltzustand der Kupplung zwischen Ritzel und Welle eine Differenzdrehzahl zwischen Null und einem Ma- ximum ergibt, wobei jeweils die Radialkraft zwischen einem Maximum und einem Minimum pendelt.
Nach dem Stand der Technik sind die erforderlichen Gleitlagerbuchsen mit einem Presssitz auf der jeweiligen Welle fest montiert, so dass sich die notwendige Lagerluft (Lagerspalt) zwischen dem Außendurchmesser der Gleitlager und dem Innendurchmesser der Ritzelbohrung befindet. Zur Schmierung wird während des Betriebs Druck- Öl in diesen Lagerspalt geleitet.
Hierbei dehnen sich bei höheren Temperaturen die Gleitlagerbuchsen werkstoffbedingt stärker aus, als die Welle, auf der diese fest montiert sind. Dies bedeutet, dass dadurch die Pressspannung nachlässt, was in einer langsamen Drehung der Gleitlagerbuchsen auf der Welle aufgrund der wirkenden Kräfte und des Mikroschlupfes der Kupplung resultiert. Dadurch entstehen Zugspannungen, welche die Lagerbuchsen zerstören können. Dieser Effekt wird bei Verwendung eines gesinterten Werkstoffes verstärkt. Zudem können auf der Welle passungsrostähnliche Erscheinungen entstehen, die zu Verschleiß führen, wobei bei einseitigem Verschleiß Folgeschäden, wie z. B. Ver- zahnungsbruch, am Ritzel auftreten können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitlagerung der Ritzel auf der Antriebs- und Zwischenwelle eines Getriebes, insbesondere eines Schiffsgetriebes der eingangs genannten Art anzugeben, welche die erwähnten Nachteile des Standes der Technik vermeidet .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkma- le des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, die Gleitlagerbuchsen nicht mehr mit einem Presssitz, sondern mit Spiel auf der Welle zu montieren.
Hierbei ist die Größe dieses Spiels so klein wie möglich und liegt im technisch reproduzierbaren Toleranz- bereich in Abhängigkeit vom Durchmesser. Durch das Spiel kann erfindungsgemäß Schmieröl zwischen den Lagerbuchsen und der jeweiligen Welle eindringen. Des weiteren bleibt die Lagerluft zwischen dem Außendurchmesser der Gleitlager und dem Innendurchmesser der Ritzelbohrung erhalten.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird der Montageaufwand sowohl bei der Erstmontage als auch bei War- tungs- und Überholungsarbeiten verringert; die Lagerbuch- sen sind ohne Erwärmung montierbar. Zudem verringert sich der dabei entstehende Ausschuss, der beispielsweise durch Verkanten verursacht wird.
Außerdem werden Zugspannungen im Lagerwerkstoff vermieden und daraus resultierende Folgeschäden während des Betriebes weitestgehend ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Passungsrosterscheinungen mit daraus resultierenden Verschleiß an Welle und Lagerbuchse vermieden werden.
Des weiteren werden durch die erfindungsgemäße Gleitlagerung einseitiger Verschleiß der Bauteile und damit verbundene Folgeschäden vermieden.
Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip ist auf Gleitlager mit beliebigen Durchmessern anwendbar, so dass die hier vorgeschlagene Gleitlagerung keineswegs auf eine bestimmte Baugröße begrenzt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur, die eine schematische Darstellung der Gleitlagerung bei einem als Bootswendegetriebe ausgebildeten Schiffsgetriebe zeigt, näher erläutert.
In der einzigen Figur sind die Antriebswelle 1, die Zwischenwelle 2 und die Abtriebswelle 3 eines Schiffsgetriebes gezeigt. Hierbei ist die Zwischenwelle 2 über ein Zahnradpaar, das einerseits fest mit der Antriebswelle 1 und andererseits fest mit der Zwischenwelle 2 verbunden ist, angetrieben. Die Abtriebswelle 3 wird über ein Abtriebsrad angetrieben, welches fest mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist .
Auf der Antriebswelle 1 und der Zwischenwelle 2 sind zur Momentenübertragung auf die Ritzel 4, 4' Kupplungen 5, 5' vorgesehen, so dass der Antrieb des Abtriebsrads in Abhängigkeit vom Schaltzustand der Kupplungen 5, 5' durch das Antriebswellenritzel 4 oder das Zwischenwel- lenritzel 4' erfolgt.
Die Lagerung der Ritzel 4, 4' auf der Antriebswelle 1 und der Zwischenwelle 2 erfolgt gemäß der Erfindung derart, dass die Gleitlagerbuchsen 6 mit Spiel auf der jeweiligen Welle montiert werden, wobei das Spiel möglichst klein und in Abhängigkeit vom jeweiligen Durchmesser ist.
Dadurch wird die Montage erleichtert, bei einer gleichzeitigen Senkung der Herstellungskosten und des
Verschleißes, da Zugspannungen im Lagerwerkstoff vermieden werden.
Bezugszeichen
1 Antriebswelle 2 Zwischenwelle
3 Abtriebswelle
4 Ritzel der Antriebswelle 4' Ritzel der Zwischenwelle
5 Kupplung 5' Kupplung
6 Gleitlagerbuchsen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Gleitlagerung von Ritzeln auf drehbaren Wellen für ein Getriebe, insbesondere ein Schiffsgetriebe, mit einer Antriebswelle (1) und einer Zwischenwelle (2), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gleitlagerbuchsen (6) mit Spiel auf der jeweiligen Welle (1, 2) montiert sind.
2. Gleitlagerung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Größe des Spiels möglichst klein ist und im technisch reproduzierbaren Toleranzbereich in Abhängigkeit vom Durchmesser liegt.
3. Gleitlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen den Gleitlagerbuchsen (6) und der jeweiligen Welle (1, 2) Raum für Schmieröl entsteht.
PCT/EP2003/003563 2002-04-11 2003-04-05 Gleitlagerung von ritzeln auf drehbaren wellen für ein getriebe WO2003085284A1 (de)

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