DE2621682A1

DE2621682A1 - Stufenlos verstellbares kegelscheiben-umschlingungsgetriebe

Info

Publication number: DE2621682A1
Application number: DE19762621682
Authority: DE
Inventors: Anton Ing Grad Ott; August Winter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1976-05-15
Filing date: 1976-05-15
Publication date: 1977-11-24
Also published as: NL7703318A; US4136581A; SE7705641L

Description

ZAHNRADFABRIK I¹RIEDRICHSHAiM Aktiengesellschaft Prie drichshafen

Stufenlos verstellbares Kegel scheiben-umschlingungsgetriebe

Die Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Kegelseheiben-TJmschlingungsgetriebe, bei dem jeweils eine Hälfte der Kegelscheiben axial stufenlos verstellbar ist.

Die bekannten Kegelscheiben-TJmschlingungsgetriebe weisen einen stufenlos durchfahr bar en Übersetzungsbereich auf, der durch jeweils eine axial verstellbare Kegelscheibenhälfte erzielt wird. Mehrere Übersetsungsbereiche werden durch ein nachgeschaltetes mehrgängiges Zahnräderwechselgetriebe erzeugt, wie beispielsweise in der DT-PS 887 457 offenbart ist.

Akte 5334 ./.

709847/Q4Q5

Perner ist durch das DT-GM 1 991 834 ein Getriebe mit mehreren Übersetzungsbereichen bekannt geworden, das aus einem stufenlos verstellbaren Kegelscheiben -Umschlingungsgetriebe und einem nachgeschalteten alsSummierungsgetriebe wirksamen Dreiwellen-Umlaufrädergetriebe besteht, wobei zwischen der Antriebswelle und einer Welle des Dreiwellen-Umlaufrädergetriebes eine Zwischenwelle angeordnet ist zur Herstellung verschiedener fester Übersetzungsstufen, die durch entsprechend angeordnete Schaltkupplungen einschaltbar sind, um schließlich in dem Summierungsgetriebe mit der variablen Welle tiberlagert zu werden.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein variables Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe unmittelbar mit zwei Überßetzungsbereichen auszustatten. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach dem Patentanspruch. Hierbei können als endlose biegsame Zugmittel Keilriemen, Gliederketten oder biegsame Tragbänder mit aufgereihten Lamellenpaketen oder aufgesetzten Blöcken verwendet werden.

In der Zeichnung ist das Schema eines Ausftihrungsbeispiels dargestellt.

Pig. 1 zeigt das Getriebe in Leerlaufstellung;

^Akte5354 709847/0408

Mg. 1a zeigt die Anordnung einer Einwegkupplung anstelle einer zu beiden Drehrichtungen wirksamen Kupplung;

Pig. 2 zeigt das Getriebe im ersten Übersetzungsbereich;

Pig. 3 zeigt das Getriebe im zweiten Übersetzungsbereich..

In Fig. 2 und 3 sind die am Kraftfluß beteiligten Getriebeteile durch größere Strichstärke hervorgehoben.

Zur Erläuterung der Wellenbezeichnungen in der nachfolgenden Beschreibung des dargestellten Ausgleichsgetriebes wird folgendes vorausgeschickt:

Hach den allgemeinen Gleichgewichtsbedingungen ist bei einem einfachen Planetenrädergetriebe mit einer antreibenden und zwei abtreibenden V/ellen die Summe aller auf die drei Wellen wirkenden Drehmomente gleich Null. Daraus ergibt sich, daß das von der Antriebswelle 1 bzw. dem Steg 3.5 eingeleitete Drehmoment gleich der Summe der Drehmomente der beiden Hohl- · wellen 3.3 und 3.6 ist. Daher wird der Steg 3.5 in der nachfolgenden Beschreibung mit Summenwelle bezeichnet. Die beiden

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Akte 5334

Hohlwellen 3.3 und 3.6 werden dementsprechend mit Differenzwellen bezeichnet, da das Drehmoment einer dieser Hohlwellen · gleich der Differenz der Drehmomente der Summenwelle und der anderen Hohlwelle ist (siehe hierzu "Die Umlaufgetriebe" von Herbert W. Müller, Springer-Verlag 1971, Seite 19, Abb. 40; Abs. 5 auf Seite 20; § 12 auf Seite 29 und § 13 auf Seite 31, 32)

Die Antriebswelle 1 ist mit der Summenwelle 3.5 eines Ausgleichsgetriebes 3 fest verbunden. Auf der Differenzwelle 3.3 ist ein Kegel scheiben paar 4 vorgesehen, deren eine Hälfte 4.2 axial verstellbar ist. Auf der Differenzwelle 3.6 ist ein Kegelscheibenpaar 6 mit einem festen Seil 6.1 und einem axial verstellbaren Teil 6.2 angeordnet. Außerdem ist die Welle 3.6 mittels einer Bremse 8 abbremsbar.

Auf der parallel zur Antriebswelle 1 angeordneten Abtriebswelle 2 ist ein Kegelscheiben paar 5 mit einem festen Teil 5.1 und einem axial verstellbaren Teil 5.2 angeordnet. Dieses Kegelscheibenpaar 5 ist durch ein endloses biegsames Zugmittel 4.3 mit dem Kegelscheibenpaar 4 trieblich verbunden. Ein weiteres verstellbares Kegelscheibenpaar 7 mit einem festen Teil 7.1 und einem axial verstellbaren Teil 7.2 ist auf einer Hohlwelle 7.3 angeordnet, das auf der Abtriebswelle 2 drehbar gelagert ist. Mittels einer Kupplung 9 ist das Kegelßcheibenpaar 7 mit der Abtriebswelle 2 fest verbindbar. Durch ein endloses biegsames Zugmittel 6.3 ist das Kegelscheibenpaar 7 trieblich mit dem Kegelscheibenpaar 6 verbunden.

709847/0A05 5334 ./.

In Pig. 1 sind sowohl die Bremse 8 als auch, die Kupplung 9 offen.

Wird über die Antriebswelle 1 ein Antriebsmoment M1 eingeleitet, wobei sowohl die Bremse 8 als auch die Kupplung offen sind (siehe Pig. 1), während die Abtriebswelle 2 und mit ihr der Kegelscheibenumschlingungstrieb 4/5 sowie die Differenzwelle 3.3 des Ausgleichsgetriebes 3 durch den Widerstand einer Arbeitsmaschine bzw. eines Pahrzeugs festgehalten werden, so drehen die zweite Differenzwelle 3.6 und mit ihr der zweite Kegelscheibenumschlingungstrieb 6/7 unbelastet leer durch (Leerlaufzustand).

Die belastete Abtriebswelle 2 wird in Drehung versetzt, wenn die anzulegende Kupplung 9 genügend Drehmoment überträgt, umdie ausgangsseitigen Belastungswiderstände zu überwinden. Bei diesem Anfahrvorgang ist das Abtriebsmoment unabhängig von der durch die Kegel scheiben paare eingestellten Übersetzung doppelt so groß wie das Moment an der gleitenden Kupplung:

M₂ = 2 M_K

Bei gleitender wie bei geschlossener Kupplung 9 (siehe Pig. 2) erfolgt der Antrieb der Abtriebswelle 2 über beide

Afcte 5334 709847/0405

Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 4/5 und 6/7, wobei das Übersetzungsverhältnis bei synchron verstellten Kegelscheibenpaaren gleich dem Verhältnis der wirksamen Radien der Kegelscheiben zueinander ist, also

Daraus ergibt sich ein Abtriebsmoment für die Abtriebs welle 2 von

M₂ = M₁ .

und bei geschlossener Kupplung 9 dazu eine Abtriebsdrehzahl

^D2 = «1 · T_E

Wird die Kupplung 9 geöffnet und stattdessen die Bremse 8 geschlossen (siehe Pig. 3), stützt sich das Ausgleichsgetriebe 3 gegen das feststehende Rad 3.4 ab und der Antrieb der Antriebswelle 2 erfolgt nur über das Keilriemenscheibenpaar 4/5. Hierbei ergibt sich ein Abtriebsmoment von

M₂ = £ M₁ . i_K

bei einer Abtriebsdrehzahl

D_{2 β} 2 . B₁ . j

AMe „μ 709847/0405

- E

In der Fig. 1a ist anstelle der Kupplung 9 eine Einwegkupplung 9a angeordnet. Diese Anordnung ist jedoch, nur für Antriebe verwendbar, bei denen kein Kraftrichtungswechsel und keine Anfahrfunktion zu bewältigen sind.

29. 4. 1976
T-PA Schr/sz v'/

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Akte 5334

709847/0405

Claims

Patentanspruch.

Stufenlos verstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe, bei dem eine Hälfte der Kegelscheiben stufenlos verstellbar ist, dadurch, gekennzeichnet, daß die Summenwelle (1) eines Dreiwellen-Ausgleichsgetriebes (3) als Getriebeeingangswelle angeordnet ist, daß auf den beiden Differenzwellen (3.3, 3.6) jeweils eine stufenlos verstellbare Kegelscheibe (4.6) drehfest angeordnet ist, daß auf der zweiten Differenzwelle (3.6) eine Bremse (8) angeordnet ist, daß auf der Getriebeausgangswelle (2) eine von der ersten Differ en zv/eile antreibbare stufenlos verstellbare Kegelscheibe (5) drehfest und eine von der zweiten Differenzwelle antreibbare stufenlos verstellbare Kegelscheibe (7) lose drehbar angeordnet sind, und daß zur drehfesten Verbindung der Getriebeausgangswelle mit der lose drehbaren Kegelscheibe eine form- oder kraftschltissige oder drehrichtungsabhängige Kupplung (9 bzw. 9a) angeordnet ist.

28. 4. 1976 T-PA Schr/sz

ORIGINAL INSPECTED

Akte 5334 709847/0405