DE3610710A1 - Double-enveloping worm gearing with rolling action - Google Patents

Abstract

The invention relates to a double-enveloping worm gearing with rolling action having a driving enveloping worm and a driven worm wheel, which is in engagement with the enveloping worm by means of a set of rollers arranged in a radial plane on its circumference. In order to improve the efficiency, the level of torques which can be transferred and/or the freedom from play, on the worm wheel there is provided at least one further set of rollers, which is offset with respect to the first set of rollers in the axial direction of the worm wheel and is likewise in engagement with the enveloping worm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Globoidschnecken-Rollgetriebe mit einer antreibenden Globoidschnecke und einem angetriebenen Schneckenrad, das über einen an seinem Umfang in einer Radialebene angeordneten Satz von Rollen mit der Globoidschnecke in Eingriff steht.The invention relates to a globoidal worm gear with a driving Globoid worm and a driven worm wheel that over one on its periphery in a radial plane arranged set of rollers with the Globoid snail is engaged.

Es sind Globoidschnecken-Rollgetriebe bekannt, bei denen das Schneckenrad an seinem Umfang einen Satz von Rollen, die in einer Radialebene des Schneckenrades angeordent sind, aufweist, über die die Kraftübertragung erfolgt. Um Reibungsverluste zu vermeiden, dürfen die Rollen nur an einer Flanke der Schneckengänge anliegen. Dadurch ergibt sich bei Drehrichtungsumkehr unvermeidlich ein Leerlaufdrehwinkel der Globoidschnecke. Will man diesen möglichst klein machen, besteht die Gefahr, daß aufgrund von Fertigungstoleranzen doch Reibungsverluste in der genannten Art entstehen, wodurch der Getriebewirkungsgrad herabgesetzt wird. Die Höhe der übertragbaren Drehmomente ist bei einem derartigen bekannten Getriebe im wesentlichen durch die Belastbarkeit der Rollen bzw. ihrer Lager begrenzt.Globoid worm roller drives are known in which the worm wheel on its circumference a set of roles in a radial plane of the Worm gear are arranged, via which the power transmission takes place. In order to avoid friction losses, the rollers may only be on one side of the worm threads. This inevitably results when the direction of rotation is reversed an idle rotation angle of the globoid screw. If you want this if possible make small, there is a risk that due to manufacturing tolerances but friction losses occur in the manner mentioned, which increases the gearbox efficiency is reduced. The level of the transmissible torques is at such a known transmission essentially by the resilience the roles or their bearings limited.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Globoidschnecken-Rollgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das hinsichtlich Wirkungsgrad und/oder übertragbarer Momente und/oder Spielfreiheit verbessert ist.The object of the invention is to provide a globoidal worm gear to create the type mentioned in terms of efficiency and / or transmissible moments and / or freedom of play is improved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß am Schneckenrad mindestens ein weiterer Satz von Rollen, der gegenüber dem ersten Satz von Rollen in Axialrichtung des Schneckenrades versetzt ist, vorgesehen ist, der ebenfalls mit der Globoidschnecke in Eingriff steht.This object is achieved in that at least one on the worm wheel Another set of rollers that is axially opposite the first set of rollers the worm wheel is offset is provided, which also with the globoid screw is engaged.

Das Vorsehen von zwei Sätzen von Rollen ermöglicht zunächst bei ansonsten gleichen Abmessungen eine wesentliche Steigerung der übertragenden Drehmomente, wenn alle Rollen gleichzeitig kraftübertragend sind, d. h. an derselben Flanke der Schneckengänge anliegen. - Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, je einen Satz von Rollen für jede Drehrichtung vorzusehen, wobei der jeweils nicht kraftübertragende Satz von Rollen vorgespannt mitläuft. Dann gibt es keinen Leerlaufdrehwinkel der Globoidschnecke bei Drehrichtungsumkehr, trotzdem können die Rollen so bemessen sein, daß sie immer einen hinreichenden Abstand von der jeweils nicht mit ihnen zusammenwirkenden Flanke der Schneckengänge besitzen. Die Getriebeverluste lassen sich daher sehr klein halten. - Durch einen dritten Satz von Rollen, der gegenüber den beiden ersten Sätzen von Rollen in Axialrichtung des Schneckenrades versetzt ist, kann die Getriebekapazität noch erhöht werden. - Die Rollen sind insbesondere wälzgelagert, vorzugsweise nadelgelagert.The provision of two sets of roles initially enables otherwise same dimensions a significant increase in the transmitted torques, if all roles are power transmitting at the same time, d. H. on the same Apply to the flank of the worm gear. - However, there is also the possibility  to provide a set of rollers for each direction of rotation, the each non-force-transmitting set of rollers is preloaded. Then there is no idle rotation angle of the globoid screw when the direction of rotation is reversed, nevertheless, the roles can be dimensioned so that they are always sufficient Distance from the side of the worm gear that does not interact with them have. The gear losses can therefore be kept very small. - By a third set of roles opposite to the first two sets is offset from rollers in the axial direction of the worm wheel, the gear capacity still be increased. - The rollers are especially roller-bearing, preferably needle-bearing.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated below in the accompanying figures illustrated embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Globoidschnecken-Rollgetriebe senkrecht zur Achse von dessen Globoidschnecke in der Ebene der Schneckenradachse. Fig. 1 shows a section through a globoid worm roller gear perpendicular to the axis of its globoid worm in the plane of the worm wheel axis.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt des Globoidschnecken-Rollgetriebes von Fig. 1 entsprechend der Linie A-A. Fig. 2 shows a section of the globoid worm roller drive of Fig. 1 along the line A - A.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entsprechend demjenigen von Fig. 2 einer weiteren Ausführungsform eines Globoidschnecken-Rollgetriebes. FIG. 3 shows a section corresponding to that of FIG. 2 of a further embodiment of a globoid worm roller drive.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Globoidschnecken-Rollgetriebe besitzt ein Gehäuse 10, in dem eine Globoidschnecke 12 angeordnet ist. Die Globoidschnecke 12 ist an beiden Enden durch Wälzlager, hier Kegelrollenlager 14, in dem Gehäuse 10 gelagert, wobei die Kegelrollenlager 14 zwischen entsprechenden Schultern 16 der Globoidschnecke 12 und Gehäusedeckeln 18, die mit dem Gehäuse 10 verschraubt sind, abgestützt sind. Die Globoidschnecke 12 besitzt ein von außen zugängliches, außenzylindrisches Schneckenende 20, in dessen Bereich eine Wellendichtung 22 zur Abdichtung nach außen vorgesehen ist und das eine axiale Ausnehmung 24 zur Verbindung (im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Einlegekeil und eine Schraube) mit einem Zapfen 26 einer Antriebswelle aufweist.The globoidal worm gear mechanism shown in FIGS . 1 and 2 has a housing 10 in which a globoidal worm 12 is arranged. The globoid screw 12 is supported at both ends by roller bearings, here tapered roller bearings 14 , in the housing 10 , the tapered roller bearings 14 being supported between corresponding shoulders 16 of the globoid screw 12 and housing covers 18 which are screwed to the housing 10 . The globoid screw 12 has an outer cylindrical screw end 20 which is accessible from the outside, in the area of which a shaft seal 22 is provided for sealing to the outside and which has an axial recess 24 for connection (in the exemplary embodiment shown via an insert wedge and a screw) to a pin 26 of a drive shaft having.

Ein Schneckenrad 28, dessen Achse sich mit der Achse der Globoidschnecke 12 kreuzt, ist auf einer Abtriebswelle 30 (etwa über Einlegekeile und eine Mutter als Axialsicherung) befestigt, wobei die Antriebswelle 30 mit einem Zapfen aus dem Gehäuse 10 herausragt und am gegenüberliegenden Ende durch ein Wälzlager, hier ein Kugellager 32, gelagert ist, das sich an einer Schulter 34 der Abtriebswelle 30 einerseits und an einem Gehäusedeckel 36 andererseits abstützt. An der dem Gehäusedeckel 36 gegenüberliegenden Gehäuseseite ist ein Ring 38 in das Gehäuse 10 eingesetzt, der zwei Wälzlager, hier Kugellager 40, aufnimmt, deren auf der Antriebswelle 30 sitzende Lagerschalen sich von der einen bzw. anderen Seite an einem Bund 42 abstützen. Nach außen werden die Kugellager 40 durch einen ringförmigen, eine Wellendichtung 44 aufnehm enden Deckel 46 abgestützt, wobei der Deckel 46 mit dem Ring 38, der die Außenschale des weiter innen im Gehäuse 10 befindlichen Kugellagers 40 nach innen hin abstützt, und dieser mit dem Gehäuse 10 verschraubt ist.A worm wheel 28 , the axis of which intersects with the axis of the globoid worm 12 , is fastened to an output shaft 30 (for example by means of insertion wedges and a nut as an axial lock), the drive shaft 30 protruding from the housing 10 with a pin and through at the opposite end Rolling bearing, here a ball bearing 32 , is supported, which is supported on a shoulder 34 of the output shaft 30 on the one hand and on a housing cover 36 on the other hand. On the housing side opposite the housing cover 36 , a ring 38 is inserted into the housing 10 , which receives two roller bearings, here ball bearings 40 , the bearing shells of which are seated on the drive shaft 30 and are supported on a collar 42 from one side or the other. To the outside, the ball bearings 40 are supported by an annular cover 46 receiving a shaft seal 44 , the cover 46 with the ring 38 , which supports the outer shell of the ball bearing 40 located further inside in the housing 10 , and this with the housing 10 is screwed.

Das Schneckenrad 28 besitzt an seinem Umfang einen ersten Satz von äquidistant angeordneten Rollen 48 sowie einen zweiten Satz von axial zu den Rollen 48 versetzten, ebenfalls äquidistant angeordneten Rollen 50. (Die Sätze von Rollen 48, 50 sind bezüglich des Schneckenrades 28 in unterschiedlichen Radialebenen angeordnet, sh. Fig. 1, jedoch zur Vereinfachung in Fig. 2 - ebenso wie in Fig. 3 - in einer gemeinsamen Ebene gezeichnet.) Die Rollen 48, 50, deren Drehachsen radial zu der Globoidschnecke 12 verlaufen, sind über Gleit- oder Wälzlager, hier Nadellager 52, auf Achsen 54 drehbar angeordnet, wobei die Achsen 54 von entsprechenden Öffnungen im Schneckenrad 28 aufgenommen werden. Die Rollen 48 und 50, deren Außenkontur leicht konisch ist, tauchen in die Gänge 56 der Globoidschnecke 12 ein und stehen mit einer Flanke 56′ (im dargestellten Ausführungsbeispiel der rechten Flanke 56′) der Gänge 56 in Eingriff, so daß beide Sätze von Rollen 48, 50 in einer Drehrichtung kraftübertragend wirken und kein relativer Schlupf über die axiale Erstreckung der Rollen 48, 50 vorhanden ist., The worm wheel 28 has on its periphery a first set of equidistant rollers 48 and a second set of axially displaced toward the rollers 48 are also equidistantly arranged rollers 50th (The sets of rollers 48, 50 are arranged in different radial planes with respect to the worm wheel 28 , see FIG. 1, but for the sake of simplicity in FIG. 2 — just as in FIG. 3 — in a common plane.) The rollers 48 , 50 , whose axes of rotation run radially to the globoid screw 12 , are rotatably arranged on axles 54 via slide or roller bearings, here needle bearings 52 , the axles 54 being received by corresponding openings in the worm wheel 28 . The rollers 48 and 50 , whose outer contour is slightly conical, dive into the gears 56 of the globoid screw 12 and are in engagement with a flank 56 '(in the illustrated embodiment, the right flank 56 ') of the gears 56 , so that both sets of rollers 48, 50 act force-transmitting in one direction of rotation and there is no relative slippage over the axial extent of the rollers 48, 50 .

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist in jeder Drehrichtung nur ein Satz von Rollen 48 bzw. 50 kraftübertragend, während der andere zwecks Spielfreiheit bei Drehrichtungsumkehr gegen die momentan nicht zur Kraftübertragung verwendete Flanke 56″ der Gänge 56 vorgespannt ist.In the embodiment shown in FIG. 3, only one set of rollers 48 or 50 is force-transmitting in each direction of rotation, while the other is preloaded against the flank 56 ″ of the gears 56 that is currently not used for power transmission when the direction of rotation is reversed in order to avoid play.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann ein dritter Satz von Rollen 58 (strichpunktiert gezeichnet) vorgesehen sein, der in einer zu den beiden Radialebenen der Rollen 48, 50 axial versetzten Radialebene angeordnet ist und eine Erhöhung der übertragbaren Drehmomente ermöglicht.As can be seen from FIG. 1, a third set of rollers 58 (shown in dash-dot lines) can be provided, which is arranged in a radial plane axially offset from the two radial planes of the rollers 48, 50 and enables an increase in the transmissible torques.

Claims (4)

1. Globoidschnecken-Rollgetriebe mit einer antreibenden Globoidschnecke und einem angetriebenen Schneckenrad, das über einen an seinem Umfang in einer Radialebene angeordneten Satz von Rollen mit der Globoidschnecke in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß am Schneckenrad (28) mindestens ein weiterer Satz von Rollen (50), der gegenüber dem ersten Satz von Rollen (48) in Axialrichtung des Schneckenrades (28) versetzt ist, vorgesehen ist, der ebenfalls mit der Globoidschnecke (12) in Eingriff steht.1. globoid worm roller gear with a driving globoid worm and a driven worm wheel which engages with the globoid worm via a set of rollers arranged on its periphery in a radial plane, characterized in that at least one further set of rollers ( 28 ) 50 ), which is offset in relation to the first set of rollers ( 48 ) in the axial direction of the worm wheel ( 28 ), is also engaged with the globoid screw ( 12 ). 2. Globoidschnecken-Rollgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Drehrichtung ein Satz von Rollen (48 bzw. 50) kraftübertragend ist, während der andere Satz von Rollen (50 bzw. 48) für Spielfreiheit bei Drehrichtungsumkehr gegen die Globoidschnecke (12) vorgespannt ist.2. Globoidal worm rolling gear according to claim 1, characterized in that in each direction of rotation a set of rollers ( 48 or 50 ) is power transmitting, while the other set of rollers ( 50 or 48 ) for backlash when reversing the direction of rotation against the globoid screw ( 12th ) is biased. 3. Globoidschnecken-Rollgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sätze von Rollen (48, 50, 58) gleichzeitig kraftübertragend sind.3. Globoidal worm rolling gear according to claim 1, characterized in that all sets of rollers ( 48, 50, 58 ) are power transmitting at the same time. 4. Globoidschnecken-Rollgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (48, 50, 58) wälzgelagert, insbesondere nadelgelagert, sind.4. Globoidal worm roller transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rollers ( 48, 50, 58 ) are roller-mounted, in particular needle-bearing.