DE19623525A1

DE19623525A1 - Hochtrieb für Nebenaggregate eines Riementriebs

Info

Publication number: DE19623525A1
Application number: DE1996123525
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Chem Dr Geheeb; Hans Joachim Dipl Ing Renner; Johann Dipl Ing Stark
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1997-12-18

Description

Aus der DE-A 42 43 777 ist ein an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehener Hochtrieb für im Riementrieb an geordnete Nebenaggregate bekannt. Dieser zweistufig schaltbare Hochtrieb weist eine von der Kurbelwelle angetriebene Eingangswelle und eine die Nebenaggregate antreibende Aus gangswelle auf. Der Hochtrieb ist mit einem Planetengetriebe versehen, wobei zwischen zueinander bewegbaren Teilen des Hochtriebs Wälzlager und ein Freilauf vorgesehen sind. In Abhängigkeit von dem gewählten Gang stehen zwei über ein Wälzlager drehbar gelagerte Bauteile ohne Relativbewegung zuein ander still. In diesem Betriebszustand können die von der Kurbelwelle hervor gerufenen Schwingungen die Tribokorrosion zwischen diesen Teilen im Wälz kontakt des Wälzlagers hervorrufen.

Bei dem erfindungsgemäßen Hochtrieb ist insbesondere im Kontaktbereich von Wälzpartnern der Wälzlager bzw. von Klemmpartnern der Freiläufe bei Still stand der Wälzpartner bzw. Klemmpartner zueinander das Ausmaß der Tribo-Korrosion erheblich reduziert. Der erfindungsgemäße Hochtrieb ist an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine für im Riementrieb angeordnete Neben aggregate vorgesehen, wobei der insbesondere zweistufig schaltbare Hochtrieb eine von der Kurbelwelle angetriebene Eingangswelle und eine die Neben aggregate antreibende Ausgangswelle aufweist und der mit einer Kupplung für den Gangwechsel versehen ist, wobei zwischen der Eingangswelle und einem dazu konzentrisch angeordneten Hohlrad ein erstes Wälzlager und ein Freilauf angeordnet ist, und wobei an einem drehfest auf der Eingangswelle angeord neten Planetenträger über ein zweites Wälzlager drehbar gelagerte Planetenrä der einerseits mit dem Hohlrad und andererseits mit einem konzentrisch zur Eingangswelle angeordneten Zwischenrad kämmen, das über ein drittes Wälz lager gegenüber dem Hohlrad und über ein viertes Wälzlager gegenüber der Eingangswelle gelagert ist, wobei im Wälzkontakt wenigstens einer der Wälz partner der Wälzlager und im Klemmkontakt wenigstens einer der Klemm partner des Freilaufs mit einer Hartverchromung versehen sind. Als Wälzpartner sind Wälzkörper, beispielsweise Kugeln und Laufbahnen für die Wälzkörper tragende Teile bezeichnet. Als Klemmpartner sind bespielsweise Klemmelemen te wie Klemmrollen und Klemmkörper und Klemmbahnen für die Klemmele mente tragende Teile bezeichnet. Der Wälz- bzw. Klemmpartner, an dem die Hartverchromung vorgesehen ist, ist vorzugsweise aus einem Wälzlagerwerk stoff gebildet. Die Hartverchromung verhindert eine Oxydation der Oberfläche des Wälz- bzw. Klemmpartners. Die Oberflächenhärte der Hartverchromung sollte 780 HV betragen. Zwar sind anstelle der Hartverchromung auch andere Lösungen denkbar, wie z. B. eine Titankarbid-Beschichtung oder auch ein Gleitlack, die allerdings mit dem Nachteil behaftet sind, daß diese Beschich tungen zeitlich nur begrenzt erhalten bleiben.

Das oben beschriebene Problem der Tribokorrosion, insbesondere an zuein ander stillstehenden Getriebeteilen, läßt sich mit einem weiteren erfindungs gemäßen insbesondere zweistufig schaltbaren Hochtrieb lösen, der an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine im Riementrieb von Nebenaggregaten angeordnet ist, und der eine von der Kurbelwelle angetriebene Eingangswelle und eine die Nebenaggregate antreibende Ausgangswelle aufweist, und der mit einer Kupplung für den Gangwechsel versehen ist, wobei zwischen der Ein gangswelle und einem dazu konzentrisch angeordneten Hohlrad ein erstes Wälzlager und ein Freilauf angeordnet ist, und wobei an einem drehfest auf der Eingangswelle angeordneten Planetenträger über ein zweites Wälzlager drehbar gelagerte Planetenräder einerseits mit dem Hohlrad und andererseits mit einem konzentrisch zur Eingangswelle angeordneten Zwischenrad kämmen, das über ein drittes Wälzlager gegenüber dem Hohlrad und über ein viertes Wälzlager gegenüber der Eingangswelle gelagert ist, wobei zur Schmierung, insbesondere der Wälzlager ein Schmieröl vorgesehen ist, dessen Wert a₂₃ 0,5 ist bei Werten für x 0,4. Üblicherweise wird der a₂₃-Wert über x aufgetragen, wobei drei Bereiche unterteilt werden, in denen Funktionswerte liegen können. In dem Katalog WL 41520 DB der Firma FAG Wälzlager sind der Basiswert a₂₃ und der aus dem Verhältnis der Betriebs- und der Bezugsviskosität gebildete Quotient x ausführlich erörtert. Der Bereich mit der höchsten Sauberkeit im Schmierspalt ist dabei der Bereich, in dem die erfindungsgemäßen Werte für den beschriebenen Hochtrieb liegen. Als Öl kann beispielsweise eines aus der Aral Dogol BMB Reihe eingesetzt werden.

In beiden oben beschriebenen erfindungsgemäßen Hochtrieben ist der negative Einfluß der Tribokorrosion insbesondere im Wälzkontakt von Wälzpartnern eines Wälzlagers bzw. im Klemmkontakt von Klemmpartnern eines Freilaufs dann erheblich reduziert, wenn aufgrund des geschalteten Gangs im Wälz- beziehungsweise Klemmkontakt keine Relativbewegung zwischen den Wälz- beziehungsweise Klemmpartnern stattfindet.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Die einzige Figur zeigt im Längsschnitt einen erfindungsgemäßen, zweistufig schaltbaren Hochtrieb, der an einer Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brenn kraftmaschine befestigt ist. Dieser Hochtrieb ist in einem nicht dargestellten Riementrieb für Nebenaggregate angeordnet. Zwischen einer an der Kurbelwelle befestigten Eingangswelle 1 und einem als Ausgangswelle 2 ausgebildeten Hohlkörper ist ein Planetengetriebe 3 vorgesehen. Das Planetengetriebe 3 umfaßt ein Hohlrad 4, das in dem Hohlkörper 2 befestigt ist, einen Planeten träger 5, der drehfest zur Eingangwelle 1 angeordnet ist, Planetenräder 6, die einerseits mit dem Hohlrad 4 und die andererseits mit einem Zwischenrad 7 kämmen. Zwischen der Eingangswelle 1 und dem Gehäuse 2 ist ein erstes Wälzlager 8 und ein Klemmrollenfreilauf 9 vorgesehen. Die Planetenräder 6 sind über zweite Wälzlager 10 gegenüber dem Planetenträger 5 gelagert. Das Zwischenrad 7 ist über ein drittes Wälzlager 11 gegenüber dem Hohlkörper 2 und über ein viertes Wälzlager 12 gegenüber der Eingangswelle 1 drehbar gelagert.

In dem einen Gang hält eine an einem ortsfesten Maschinenteil 13 befestigte Magnetkupplung 14 das Zwischenrad 7 fest. Bei stillstehendem Zwischenrad 7 wird die Leistung von der Antriebswelle 1 über den Planetenträger 5 und die Planetenräder 6 auf das Hohlrad 4 und von dort in den Hohlkörper bzw. die Ausgangswelle 2 eingeleitet. In diesem Gang findet eine Übersetzung von der Eingangswelle 1 zur Ausgangswelle 2 ins Schnelle statt. In dem anderen Gang hält die Magnetkupplung 14 das Zwischenrad 7 nicht fest. In diesem Gang erfolgt die Übertragung der Leistung von der Eingangswelle 1 über den Klemm körperfreilauf 9 direkt in die Ausgangswelle 2. In diesem Gang liegt daher eine 1 : 1-Übersetzung vor, in der Wälzkörper 15, 16, 17, 18 der ersten, zweiten, dritten und vierten Wälzlager 8, 10, 11, 12 gegenüber ihren zugeordneten Laufbahnen 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 stillstehen. Bei dem ersten Wälzlager 8 sind die Laufbahn 19 an einem drehfest mit der Ausgangswelle 2 verbunde nen Außenring 27 und die Laufbahn 20 an einem drehfest mit der Eingangs welle verbundenen Innenring 28 befestigt. Bei dem zweiten Wälzlager 10 sind die Laufbahn 21 an einem Innenring 29 und die Laufbahn 22 an dem Planeten rad 6 ausgebildet. Bei dem dritten Wälzlager 11 sind die Laufbahn 23 an einem drehfest mit der Ausgangswelle 2 verbundenen Außenring 30 und die Laufbahn 24 an dem Zwischenrad 7 ausgebildet. Bei dem vierten Wälzlager 12 sind die Laufbahn 25 an dem Zwischenrad 7 und die Laufbahn 26 an einem drehfest mit der Eingangswelle 1 verbundenen Innenring 31 ausgebildet. Der Klemmkörper freilauf 9 weist Klemmkörper 32 auf, die gegen einander zugewandte Klemm bahnen 33, 34 angefedert sind. Die innere Klemmbahn 33 ist an einem drehfest mit dem Innenring 28 verbundenen inneren Klemmring 35 und die äußere Klemmbahn 34 ist an einem mit dem Außenring 27 drehfest verbundenen äußeren Klemmring 36 gebildet. In der 1 : 1-Übersetzung findet zwischen den Klemmkörpern und den Klemmringen 35, 36 keine Relativbewegung statt. Die von der Kurbelwelle über die Antriebswelle 1 auf die stillstehenden Wälzlager 8, 10, 11, 12 bzw. auf den Klemmkörperfreilauf 9 übertragenen Schwingungen begünstigen die Tribokorrosion im Kontaktbereich der Wälz- bzw. Klemm partner der Wälzlager 8, 10,11, 12 und/oder des Klemmkörperfreilaufs 9. Zur Vermeidung der Tribokorrosion sind beispielsweise die Wälzkörper 15, 16, 17, 18 und die Klemmkörper 32 hartverchromt. Es ist aber natürlich auch möglich, die Laufbahnen 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 bzw. die Klemmbahnen 33, 34 zusätzlich zu oder auch anstelle der Klemmkörper 17 bzw. Wälzkörper 15, 16, 17, 18 mit einer Hartverchromung zu versehen. Anstelle der Hartverchromung oder aber auch zusätzlich dazu ist bei dem erfindungsgemäßen Hochtrieb ein Schmieröl vorgesehen, dessen Wert a₂₃ 0,5 ist, bei Werten für x 0,4.

Bezugszeichenliste

1 Eingangswelle
2 Ausgangswelle
3 Planetengetriebe
4 Hohlrad
5 Planetenträger
6 Planetenräder
7 Zwischenrad
8 erstes Wälzlager
9 Klemmkörperfreilauf
10 zweites Wälzlager
11 drittes Wälzlager
12 viertes Wälzlager
13 Maschinenteil
14 Magnetkupplung
15 Wälzkörper
16 Wälzkörper
17 Wälzkörper
18 Wälzkörper
19 Laufbahn
20 Laufbahn
21 Laufbahn
22 Laufbahn
23 Laufbahn
24 Laufbahn
25 Laufbahn
26 Laufbahn
27 Außenring
28 Innenring
29 Innenring
30 Außenring
31 Innenring
32 Klemmkörper
33 Klemmbahn
34 Klemmbahn
35 Klemmring
36 Klemmring

Claims

1. An einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehener, vorzugsweise zweistufig schaltbarer Hochtrieb für im Riementrieb angeordnete Nebenaggrega te, der eine von der Kurbelwelle angetriebene Eingangswelle (1) und eine die Nebenaggregate antreibende Ausgangswelle (2) aufweist, und der mit einer Kupplung (12) für den Gangwechsel versehen ist, wobei zwischen der Eingangs welle (1) und einem dazu konzentrisch angeordneten Hohlrad (4) ein erstes Wälzlager (8) und ein Freilauf (9) angeordnet sind und wobei an einem drehfest auf der Eingangswelle (1) angeordneten Planetenträger (5) über zweite Wälz lager (10) drehbar gelagerte Planetenräder (6) einerseits mit dem Hohlrad (4) und andererseits mit einem konzentrisch zur Eingangswelle (1) angeordneten Zwischenrad (7) kämmen, das über ein drittes Wälzlager (11) gegenüber dem Hohlrad (4) und über ein viertes Wälzlager (12) gegenüber der Eingangswelle (1) gelagert ist, wobei im Wälzkontakt wenigstens einer der Wälzpartner der Wälzlager (8, 10, 11, 12) und im Klemmkontakt wenigstens einer der Klemm partner des Freilaufs (9) mit einer Hartverchromung versehen sind.

2. An einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehener, vorzugsweise zweistufig schaltbarer Hochtrieb für im Riementrieb angeordnete Nebenaggrega te, der eine von der Kurbelwelle angetriebene Eingangswelle (1) und eine die Nebenaggregate antreibende Ausgangswelle (2) aufweist und der mit einer Kupplung (12) für den Gangwechsel versehen ist, wobei zwischen der Eingangs welle (1) und einem dazu konzentrisch angeordneten Hohlrad (4) ein erstes Wälzlager (8) und ein Freilauf angeordnet sind und wobei an einem drehfest auf der Eingangswelle (1) angeordneten Planetenträger (5) über ein zweites Wälz lager (10) drehbar gelagerte Planetenräder (6) einerseits mit dem Hohlrad (4) und andererseits mit einem konzentrisch zur Eingangswelle (1) angeordneten Zwischenrad (7) kämmen, das über ein drittes Wälzlager (11) gegenüber dem Hohlrad (4) und über ein viertes Wälzlager (12) gegenüber der Eingangswelle (1) gelagert ist, wobei zur Schmierung insbesondere der Wälzlager (8, 10, 11, 12) ein Schmieröl vorgesehen ist, dessen Wert a₂₃ 0,5 ist, bei Werten für x 0,4.