DE102019215240A1 - Gear arrangement - Google Patents
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- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
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- 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
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- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/06—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
- F16H1/08—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes the members having helical, herringbone, or like teeth
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung (10) mit mindestens einem ersten Zahnrad (14) und einem zweiten Zahnrad (18) mit jeweils einer an deren Umfang ausgeführten Pfeilverzahnung (20). Die Pfeilverzahnung (20) weist voneinander abweichende, asymmetrische Profilierungen (38, 40) an einer Zugflanke (24, 24.1, 24.2) und einer Schubflanke (26, 26.1, 26.2) der Zähne (22) auf.The invention relates to a gear arrangement (10) with at least one first gearwheel (14) and one second gearwheel (18) each with a herringbone toothing (20) implemented on the circumference thereof. The herringbone toothing (20) has asymmetrical profiles (38, 40) that differ from one another on a pulling flank (24, 24.1, 24.2) and a pushing flank (26, 26.1, 26.2) of the teeth (22).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung mit mindestens einem ersten Zahnrad und einem zweiten Zahnrad mit jeweils einer an deren Umfang ausgeführten Pfeilverzahnung. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Getriebeanordnung in einem E-Achsen-Modul eines elektrischen Antriebsstranges eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.The invention relates to a gear arrangement with at least one first gear and a second gear, each with a herringbone toothing implemented on their circumference. The invention also relates to the use of the transmission arrangement in an e-axle module of an electric drive train of an electrically driven vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Getriebeanordnung vorgeschlagen, welche mindestens ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad umfasst, mit jeweils einer an deren Umfang ausgeführten Pfeilverzahnung. Die Zähne der Pfeilverzahnung weisen voneinander abweichende, asymmetrisch ausgeführte Profilierungen an einer Zugflanke und einer Schubflanke auf. Die asymmetrisch ausgeführten Profilierungen auf den einander gegenüberliegenden Flanken eines Zahns, insbesondere einer Pfeilverzahnung, verbessern den Wirkungsgrad und die Laufruhe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebe bei Betrieb in Zugrichtung. Durch die verlängert ausgeführten Radiallängen der Zugflankenabschnitte der Zugflanken kann eine verbesserte Laufruhe einer Pfeilverzahnung erreicht werden.According to the invention, a gear arrangement is proposed which comprises at least a first gearwheel and a second gearwheel, each with a herringbone toothing implemented on their circumference. The teeth of the herringbone gearing have asymmetrically designed profiles that differ from one another on a pulling flank and a pushing flank. The asymmetrically designed profilings on the opposite flanks of a tooth, in particular a herringbone toothing, improve the efficiency and the smoothness of the transmission proposed according to the invention when operating in the pulling direction. Due to the extended radial lengths of the tension flank sections of the tension flanks, an improved smoothness of the herringbone gearing can be achieved.
In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebeanordnung weisen die Zähne jeweils Zugflankenabschnitte und Schubflankenabschnitte auf, die in Umfangsrichtung der Pfeilverzahnung zueinander versetzt sind.In a further development of the gear arrangement proposed according to the invention, the teeth each have traction flank sections and thrust flank sections which are offset from one another in the circumferential direction of the herringbone toothing.
Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebeanordnung ist die Profilierung der Zugflanke beziehungsweise der Zugflankenabschnitte in einer ersten Radiallänge ausgeführt, während die Profilierung der Schubflanke beziehungsweise der Schubflankenabschnitte in einer zweiten Radiallänge ausgebildet ist.In the gear arrangement proposed according to the invention, the profiling of the traction flank or the traction flank sections is designed in a first radial length, while the profiling of the thrust flank or the thrust flank sections is designed in a second radial length.
Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebeanordnung übersteigt die erste Radiallänge der Profilierung der Zugflanke die zweite Radiallänge der Profilierung der Schubflanke beziehungsweise der Schubflankenabschnitte.In the case of the gear arrangement proposed according to the invention, the first radial length of the profiling of the traction flank exceeds the second radial length of the profiling of the thrust flank or the thrust flank sections.
Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebeanordnung sind die Zähne der Pfeilverzahnung im Bereich des Zahnkopfes mit einer Kopfrücknahme versehen. Die Kopfrücknahme am Zahnkopf eines jeden der Zähne der Pfeilverzahnung ist als Abflachung ausgeführt. Die Kopfrücknahme gehört zur Feinauslegung der Verzahnung im Rahmen einer Makrogeometrie. In einer abschließenden Verzahnungsauslegung wird die Mikrogeometrie der Verzahnung optimiert, beispielsweise durch Simulation einer Schiefstellung von Wellen bei verschiedenen Lastfällen. Ein Ausgleich der Schiefstellung erfolgt durch die Anpassung der Mikrogeometrie der Verzahnung. Eine Kopfrücknahme ermöglicht in diesem Rahmen ein besseres Noise-Vibration-Harshness-Verhalten und erhöht zudem den Wirkungsgrad der Verzahnung.In the gear arrangement proposed according to the invention, the teeth of the herringbone gearing are provided with a tip recess in the area of the tooth tip. The relief of the tip of the tooth tip of each of the herringbone teeth is designed as a flattening. The tip relief is part of the fine design of the toothing within the framework of a macro geometry. In a final gear design, the micro-geometry of the gear is optimized, for example by simulating a misalignment of shafts in different load cases. The misalignment is compensated for by adapting the micro-geometry of the toothing. A relief of the tip enables a better noise-vibration-harshness behavior and also increases the efficiency of the toothing.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Getriebeanordnung zeichnet sich ferner dadurch aus, dass durch die Pfeilverzahnung eine Verringerung der Axialkräfte erzielt werden kann, was die mechanische Belastung der Getriebeanordnung in vorteilhafter Weise beeinflusst.The gear arrangement proposed according to the invention is also distinguished by the fact that the herringbone teeth can reduce the axial forces, which advantageously influences the mechanical load on the gear arrangement.
Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung der Getriebeanordnung in einem E-Achsen-Modul eines elektrischen Antriebsstranges eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs oder in einem Getriebesystem, welches für Luftfahrt- und/oder Raumfahrtanwendungen vorgesehen ist.In addition, the invention relates to the use of the transmission arrangement in an e-axle module of an electric drive train of an electrically driven vehicle or in a transmission system which is provided for aerospace and / or aerospace applications.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung sind vor allem darin zu sehen, dass durch die asymmetrisch ausgeführten Profilierungen eine höhere Laufruhe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebeanordnung erreicht werden kann, insbesondere das Noise-Vibration-Harshness-Verhalten signifikant verbessert wird. Wenn beispielsweise bei Kraftfahrzeugen hauptsächlich der Vorwärtsgang eingelegt ist und der Rückwärtsgang nur gelegentlich benutzt wird, ist durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung die Möglichkeit gegeben, die Getriebeanordnung so zu konfigurieren, dass in der Hauptbetriebsrichtung eines Kraftfahrzeugs, nämlich im Vorwärtsgang, ein optimales Noise-Vibration-Harshness-Verhalten erreicht wird und die Geräuschemissionen in diesem Betriebsmodus auf ein Minimum reduziert sind.The advantages of the solution proposed according to the invention are primarily to be seen in the fact that the asymmetrically designed profiling makes it possible to achieve smoother running of the gear arrangement proposed according to the invention, in particular the noise-vibration-harshness behavior is significantly improved. If, for example, the forward gear is mainly engaged in motor vehicles and the reverse gear is only used occasionally, the solution proposed according to the invention provides the possibility of configuring the transmission arrangement in such a way that in the main operating direction of a motor vehicle, namely in forward gear, an optimal noise vibration Harshness behavior is achieved and the noise emissions are reduced to a minimum in this operating mode.
Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist zu nennen, dass der Einsatz einer Pfeilverzahnung geringere Vibrationen mit sich bringt, da sich Axialkräfte größtenteils gegenseitig aufheben, so dass eine erhöhte Standzeit der Komponenten des Getriebes erreicht werden kann. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebeanordnung liegt darin, dass eine Pfeilverzahnung im Zug- und Schubbetrieb verschiedene Wirkungsgrade ermöglicht. Beispielsweise kann somit bei Luftfahrtanwendungen, bei denen die Antriebe zum größten Teil im Zugbetrieb betrieben werden, ein erheblich verbesserter Wirkungsgrad erreicht werden.Another advantage of the solution proposed according to the invention is that the use of herringbone gearing results in lower vibrations, since axial forces largely cancel each other out, so that an increased service life of the components of the transmission can be achieved. Another advantage of the gear arrangement proposed according to the invention is that herringbone gearing enables different degrees of efficiency in pulling and pushing operation. For example, in aviation applications in which the drives are operated for the most part in train operation, a considerably improved degree of efficiency can be achieved.
FigurenlisteFigure list
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.
Es zeigen:
-
1 eine Darstellung einer Getriebeanordnung mit zwei Zahnrädern, die über eine Pfeilverzahnung miteinander kämmen. -
2 die Darstellung einer Verzahnung mit Verzahnungsparametern und -
3 unterschiedliche Profilierungen für Zug- und Schubflanke eines Zahns einer Pfeilverzahnung.
-
1 a representation of a gear arrangement with two gears that mesh with one another via a herringbone toothing. -
2 the representation of a toothing with toothing parameters and -
3 different profiles for pulling and pushing flanks of a tooth of a herringbone gearing.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals, with a repeated description of these elements in individual cases being dispensed with. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.
Der Darstellung gemäß
Die Pfeilverzahnungen
Wie aus der Darstellung gemäß
Der Darstellung gemäß
Daraus ergibt sich bei Zugbetrieb der Getriebeanordnung
Durch die Pfeilverzahnung
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ermöglicht somit durch die Vorteile einer Pfeilverzahnung
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the range specified by the claims, which are within the scope of expert action.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102005016746 A1 [0002]DE 102005016746 A1 [0002]
- DE 102017116895 A1 [0003]DE 102017116895 A1 [0003]
- DE 102006059914 B4 [0004]DE 102006059914 B4 [0004]
- DE 9704607 A1 [0005]DE 9704607 A1 [0005]
Claims (8)
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---|---|---|---|
DE102019215240.6A DE102019215240A1 (en) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | Gear arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102019215240.6A DE102019215240A1 (en) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | Gear arrangement |
Publications (1)
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DE102019215240A1 true DE102019215240A1 (en) | 2021-04-08 |
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DE102019215240.6A Pending DE102019215240A1 (en) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | Gear arrangement |
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2019
- 2019-10-02 DE DE102019215240.6A patent/DE102019215240A1/en active Pending
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