DE2644191A1

DE2644191A1 - Laufwerk fuer fahrzeuge, insbesondere fuer kraftmaschinen mit verstellbarer spurweite

Info

Publication number: DE2644191A1
Application number: DE19762644191
Authority: DE
Inventors: Gabor Szalai
Original assignee: Magyar Vagon es Gepgyar
Current assignee: Magyar Vagon es Gepgyar
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1977-05-12
Also published as: CS203130B2; HU172830B; FR2362021A1; CA1049292A; FR2362021B1; DE2644191C2

Description

HOPFMANN · HITLE Ot PARTNER PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN . DIPL-ING. W. EITLE - DR. RER. NAT. K.HOFFMANN - DIPL.-ING. W. LEH N

Dipl. -Ing. IC „Fuchs Ie

D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · TELEFON (089) 9Π037 - TELEX 05-29619 (PATHE)

Magyar Vagon - es Gepgyar Györ (Ungarn)

Laufwerk für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftmaschinen mit verstellbarer Spurweite

Die Erfindung betrifft ein Laufwerk für Fahrzeuge mit einem Antriebssystem mit dreifacher Übersetzung, insbesondere für leistungsstarke Kraftmaschinen mit verstellbarer Spurweite, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, wobei die zwei letzten drehmomenterhöhenden Stufen durch die in der Mitte des Brückengehäuses unmittelbar neben den beiden Seiten des Hauptantriebes angeordneten parallelgeschalteten Planetengetriebe gebildet werden.

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Die an Laufwerke gestellte allgemeine Anforderung besteht darin, daß sie bei möglichst geringem Eigengewicht und gegebener Achsbelastung neben der Erzielung des erwünschten Drehmomentes betriebssicher und der vorgeschriebenen Lebensdauer entsprechend arbeiten sollen.

Von besonderer Wichtigkeit sind diese Anforderungen bei schweren Kraftmaschinen, bei denen die Motorleistung mit gutem Wirkungsgrad in eine entsprechende Zugkraft umgesetzt werden soll. Die Laufwerke dieser Kraftmaschinen haben gewöhnlich zwei drehmomenterhöhende Getriebestufen bzw. Übertragungen, über einer gewissen Leistungsgrenze ist jedoch die Anwendung von Laufwerken mit dreifacher Übertragung vom konstruktiven und technologischen Standpunkt aus noch vorteilhafter. Die sehr hohen Herstellungskosten von Laufwerken mit dreifacher Übersetzung sind nur dann zu verringern, wenn diese zum Teil aus Bauelementen von Laufwerken zusammengebaut werden können, die zwar eine niedrigere Leistung aufweisen, aber in hoher Stückzahl und damit billiger hergestellt werden.

Bei Laufwerken mit dreifacher Übertragung bzw. Übersetzung ist ein Antriebssystem, bei dem die nach der Kegel-Tellerrad-Übertragung angeordneten zwei letzten drehmomenterhöhenden Stufen durch in Reihe geschaltete, echte Planetengetriebe gebildet werden, zwar bekannt. Diese Anordnung hat jedoch naturgemäß zur Folge, daß das Laufwerk aus Elementen aufgebaut werden muß, die vom Hauptantrieb in Richtung des Ausfahrens der Drehmomentzunähme entsprechend, stufenweise stark dimensioniert und damit in ihren Abmessungen und Profilen größer werden.

Im Falle der beschriebenen Kraftmaschinen bedeutet diese Notwendigkeit kein unlösbares Problem, da beim Anordnen der Planetengetriebe unter drei Möglichkeiten gwählt werden kann:

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- beide Planetengetriebe können in der über viel freien Raum verfügenden Radnabe angeordnet werden;

- die Planetengetriebe können neben dem Hauptantrieb in das Brückengehäuse eingebaut werden;

- ein Planetengetriebe kann neben dem Hauptantrieb, das Planetengetriebe der letzten Stufe in der Radnabe angeordnet werden.

Es hängt dann von den an das gegebene Laufwerk gestellten Anforderungen ab, welche von den dreierlei Anordnungen als tatsächliche Lösung gewählt wird.

Es sind spezielle Kraftmaschinen, z.B. Schlepper, bekannt, die verstellbare Spurweite haben. Bei Kraftmaschinen mit verstellbarer Spurweite sind die Anforderungen bzw. Umstände verschieden und es kann praktisch nur eine Vorrichtung in Betracht kommen, bei der die Planetengetriebe unmittelbar neben dem Hauptantrieb in dem Brückengehäuse untergebracht sind.

Die zweckmäßigste Lösung dieser Grundkonzeption bietet dagegen große Schwierigkeiten, da die Möglichkeiten des Einbaus des Planetengetriebes in das Brückengehäuse eng begrenzt sind. Einerseits wird nämlich der zur Verfügung stehende freie Raum wegen der erforderlichen Einstellung einer möglichst schmalen Spur durch die einander nahekommenden Aufhängekissen in Längsrichtung des Brückengehäuses begrenzt, andererseits kann auch der Durchmesser der Planetengetriebe nicht nach Belieben vergrößert werden, weil eine möglichst große freie Höhe zwischen dem Boden und dem Brückengehäuse vorhanden sein muß.

Falls eine dem allgemein bekannten System entsprechend in Reihe geschaltete, echte Planetengetriebe enthaltende Antriebskette mit dreifacher Übersetzung in das Laufwerk eingebaut wird.

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werden die Abmessungen des Mittelteils des Brückengehäuses wegen des maßbestimmenden großen Außendurchmessers der äußeren Planetengetriebe - unvorteilhaft groß. Dies macht das Anschließen des Laufwerkes an das Fahrgestell der Kraftmaschine umständlich oder gar undurchführbar und hat eine bedeutende Gewichtszunahme der Anordnung zur Folge.

Es ist auf diese Ursachen zurückzuführen, daß sich bei schweren Kraftmaschinen - trotz der bei Laufwerken mit dreifacher Übersetzung gegebenen Vorteile - lediglich zweistufige Laufwerke mit verstellbarer Spurweite durchgesetzt haben, deren Leistung darüber hinaus beschränkt ist, da das einbaubare Planetengetriebe nicht dem erforderlichen Durchmesser entsprechend gewählt werden kann (vgl. z.B. die Laufwerke der Massey-Fergusen- oder John-Deere-Kraftmaschinen).

Zweck der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen, d.h. eine Lösung zu schaffen, die die Anwendung eines Antriebssystems mit dreifacher Übersetzung in den Laufwerken von Kraftmaschinen mit verstellbarer Spurweite ermöglicht, und zwar derart, daß dieses System die Abmessungen des Brückengehäuses nicht ungünstig beeinflußt, für die freie Ausgestaltung der Laufwerkaufhängekissen Raum sichert, und ferner die Möglichkeit der sowohl vom konstruktiven, als von technologischen Standpunkt aus günstigsten, geringes Eigengewicht aufweisenden Ausgestaltung leistungsstarker, idealer Laufwerke bietet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den genannten Zweck derartige doppelreihige, leistungsverzweigte Planetengetriebe in das Brückengehäuse einzubauen, bei denen das Sonnenrad des äußeren Planetengetriebes auf der von dem Differenzialwerk abzweigenden Halbwelle befestigt ist, der Zahnkranz mit der Antriebshalbwelle in unmittelbarer Verbindung steht, an den Planetenträger sich jedoch das Sonnenrad des Planetenge-

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triebes der inneren Reihe anschließt, welches mit Hilfe von auf fixen Bolzen rotierenden Zahnrädern den sich der Antriebshalbwelle mittels des erwähnten äußeren Zahnkranzes anschließenden inneren Zahnkranz antreibt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht nicht nur die Verringerung der äußeren Abmessungen der Vorrichtung, sondern sichert neben der Anordnungsmöglichkeit bei Kraftmaschinen mit verstellbarer Spurweite auch die erwünschte optimale Leistung- Sie ergibt ferner durch die Verwendung von wenigeren und gleichzeitig leicht und rentabel herstellbaren Mehrzweckbauteilen außer einer beträchtlichen Gewichtsabnahme auch bedeutende wirtschaftliche Vorteile. Die Erfindung verwirklicht durch ihre neue konstruktive Ausbildung einander an sich widersprechende Anforderungen.

Das kleine Bauvolumen des erfindungsgemäßen Laufwerks, das die Menge des einzufüllenden Öls bedeutend vermindert, ist vom Standpunkt der Betriebskosten aus ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die einander gegenüberliegenden Abmessungen der äußeren Planetengetriebe kleiner sind als die Abmessungen der inneren Planetengetriebe, wodurch die freie Ausgestaltung der Aufhängekissen je nach Bedarf derart ermöglicht wird, daß dieselben über dem äußeren Planetengetriebe in dessen Ebene angebracht werden können.

Die an das Mittelteil des Brückengehäuses durch Verschraubung befestigten inneren Planetenträger dienen auch zur Aufnahme der

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Kräfte, welche die zur Lagerung des Differentialgetriebes dienenden Kegelrollenlager belasten. Mit Hilfe dieser Planetenträger sowie der in der Zentralbohrung ihres hervorragenden Teiles angebrachten, mit Gewinde versehenen Klemmringe und der erwähnten Kegelrollenlager erfolgt auf an sich bekannte Weise auch die Tragfähigkeitseinstellung der Verzahnung des Kegel- und Tellerrades.

Eine vorteilhafte Ausbildung weist auch die Antriebshalbwelle auf, nämlich durch die Sicherung der entsprechenden Lagerung und der nötigen Steifigkeit sowie durch die Vereinigung der Funktion mehrerer Bestandteile, wozu sie zum Ermöglichen des unmittelbaren Anschlusses an den äußeren Zahnkranz mit einem Anschlußflansch versehen ist.

Zwecks Vermeidung der schädlichen, die Planetensysteme angreifenden Kraftwirkungen ist der in begrenztem Maße selbsteinstellbare, lockere Einbau der inneren und äußeren Zahnkränze untereinander sowie im Anschluß an die Ausfahrhalbwelle, zugleich aber ihre vom Standpunkt der Drehmomentübertragung aus verläßliche Verbindung vorteilhaft.

Ebenfalls sicher und einfach ist die getroffene Anordnung der äußeren Planetenträger sowie die Begrenzung der Axialverschiebung der Antriebshalbwellen mit Hilfe der an der Stirnfläche der Antriebshalbwellen befestigten Pufferscheiben vorgegebener Abmessung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand eines Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Laufwerk im Schnitt;

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Laufwerkes mit verstellbarer Spurweite.

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Bei der Erläuterung und Numerierung genügt es, auf eine Seite des Laufwerkes einzugehen, da die andere Seite des Laufwerkes in ihrer Funktion und in ihren Bauteilen gleich ausgebildet ist.

Gemäß Fig. 1 ist an einer von einem Differentialgetriebe 1 abzweigenden Halbwelle 2 das Sonnenrad 3 eines äußeren Planetengetriebes mit Hilfe von Rippen befestigt, wobei das Sonnenrad

3 durch Planetenräder 6, die auf in einem äußeren Planetenträger

4 gelagerten Bolzen 5 angebracht sind, einen äußeren Zahnkranz

7 antreibt. Der Zahnkranz 7 schließt sich mit Hilfe einer auf dem Flansch einer Antriebshalbwelle 8 ausgebildeten Verzahnung lose, selbsteinstellbar und unmittelbar an die Antriebshalbwelle

8 an. Auf einem Ansatz des äußeren Planetenträgers 4 ist das Sonnenrad 9 eines inneren Planetengetriebes befestigt, welches durch auf Planetenbolzen 13 rotierende Planetenräder 14 einen inneren Zahnkranz 15 antreibt. Die Planetenbolzen 13 sind in einem an einem Mittelteil 10 eines Brückengehäuses mit Schrauben 11 befestigten inneren Planetenträger 12 gelagert. Der innere Zahnkranz 15 ist auf der am Flansch des äußeren Zahnkranzes 7 ausgebildeten Verzahnung befestigt.

Zum Führen des äußeren Planetenträgers 4 dient ein in der Zentralbohrung des inneren Planetenträgers 12 angebrachtes Führungslager 16. Die Antriebshalbwelle 2 ist durch die Zentralbohrung des äußeren Planetenträger 4 unter Ausbildung eines Spalts geführt und zur Begrenzung der Axialverschiebung dieser beiden Bauteile ist in der Stirnfläche der Antriebshalbwelle 8 eine Pufferscheibe 17 von vorgegebenen Abmessungen befestigt.

In der Zentralbohrung des hervorragenden Teiles des inneren Planetenträgers 12 sind mit Gewinde versehene Klemmringe 18 sowie Lager 19 angeordnet, mit deren Hilfe die Lagerung des Differentialgetriebes 1 sowie die Einstellung der Tragfähigkeit

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der Verzahnung des KegelZahnrades und Tellerrades auf bekannte Weise erfolgt.

Mit den den inneren Planetenträger 12 festhaltenden Schrauben 11 ist zugleich auch ein Brückengehäusemantel 20 auf dem Mittelteil 10 des Brückengehäuses befestigt. Auf diesem Mantel sind Aufhängekissen einstückig mit dem Gußteil ausgebildet.

Infolge der vorteilhaft kleinen Abmessungen der äußeren Planetengetriebe besteht die Möglichkeit, die Aufhängekissen entlang eines längeren Abschnittes - je nach Bedarf über den erwähnten äußeren Planetengetrieben in deren Ebene - , d.h. in Fig. 1 längs des mit "A" bezeichneten Abschnittes des Brückengehäusemantels 20, auszubilden.

Die in das Brückengehäuse eingebauten parallelgeschalteten Planetengetriebe arbeiten folgendermaßen:

Die Leistung der Halbwelle 2 wird auf das Sonnenrad 3 des äußeren Planetengetriebes übertragen, von wo sie in zwei Zweige aufgeteilt wird. Der erste Zweig verläuft über die Planetenräder 6 auf den äußeren Zahnkranz 7, der zweite Zweig über den Planetenträger 4, das Sonnenrad 9, sowie die Planetenräder 14 auf den inneren Zahnkranz 15 und von dort mittels der Verzahnung ebenfalls auf den äußeren Zahnkranz 7. Die Leistungszweige vereinigen sich demnach wieder auf dem äußeren Zahnkranz 7, von dem der Antrieb der Antriebshalbwelle 8 unmittelbar abgeleitet wird.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann durch die Anwendung von leistungsverzweigten Planetengetrieben des beschriebenen Typs eine vorteilhafte Vorrichtung für Laufwerke mit dreifacher Übertragung und verstellbarer Spurweite hergestellt werden. Da die Planetengetriebe die Abmessungen des Mittelteils des Brückengehäuses

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nicht ungünstig beeinflussen, können die Aufhängekissen frei ausgebildet werden. Auch in ihrer Konstruktion ist die Vorrichtung optimal ausgebildet, da der Großteil der Bauteile zwei oder mehrere Aufgaben erfüllt und deshalb weniger Verzahnungen, Schraubverbindungen, genau bearbeitete Paßflächen usw. erforderlich sind. Durch diese Faktoren werden das Gewicht sowie die Herstellungs- und Betriebskosten der Laufwerke bedeutend verringert.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Laufwerk für Fahrzeuge mit einem Antriebssystem mit dreifacher Übersetzung, insbesondere für Kraftmaschinen mit verstellbarer Spurweite, bei welchen das Antriebssystem ein Differentialgetriebe und Planetengetriebe umfaßt, die in dem Brückengehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (19) des Differentialgetriebes (1) in den Planetenträgern (12) der unmittelbar neben den beiden Seiten des Hauptantriebes angeordneten inneren Planetengetriebe gelagert sind, daß die Abmessungen der äußeren Planetengetriebe kleiner sind als die Abmessungen der inneren Planetengetriebe, daß an einem Mittelteil (10) des Brückengehäuses mittels Schrauben (11),durch die zugleich Brückengehäusemäntel (20) befestigt sind, Planetenbolzen (13) und Planetenräder (14) aufweisende innere Planetenträger angebracht sind, daß die zur Abstützung der in der Zentralbohrung ihres hervorragenden zylindrischen Randes angeordneten Lager (19) mit Gewinde versehene Klemmringe (18) aufweisen, daß die Sonnenräder (9) der inneren Planetengetriebe durch die mit Zentralbohrung versehenen gerippten Ansätze der Planetenträger (4) der äußeren Planetengetriebe getragen werden, und daß zwischen den Planetenträgern (4, 12) der inneren und äußeren Planetengetriebe Führungslager (16) vorgesehen sind.
2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß äußeren Zahnkränzen (7) unmittelbar anschließende, auf diese aufgebördelte Ausfahrhalbwellen (8) vorgesehen sind und die Anschlußflansche mit den Halbwellen (8) einstückig ausgebildet sind.

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3. Laufwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die äußeren Zahnkränze (7) in begrenztem Maße selbsteinstellbar und lose eingebaut sind und sich
an diese unmittelbar anschließende, ebenfalls selbsteinstellbare, lose eingebaute innere Zahnkränze (15) vorgesehen sind.

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