DE4207512A1 - Hydrodynamic globoidal worm gear drive - has convex,hardened,ground steel globoidal threads with evolute flanks - Google Patents

Abstract

The bearing basket (30) is in two bolted halves, with bearing pins (31) and roller bearings (36) and is centrally rotatable in a driven basket, but stationary in a housing comprising upper and lower (72) parts. Both pins are located on the wheel axis and are thus removed from the worm centre by a specific axial distance. The drive shaft (10) transmits the drive power of the motor (12) via a centering coupling (11) of the worm (1).The flanged motor is fitted non-rotatably on the gear drive housing. The concave globoidal worm gear wheel is located via a roller bearing rotatably on the housing. ADVANTAGE - Hydrodynamic lubrication for increased load-bearing capacity.

Description

Die bekannten Schneckengetriebe mit wälzschraubenden oder schraubenden Globoidrädern versehen, sind außenschraubend mit konkaver Radform und zylindrischer oder konkaver Schneckenform gestaltet. Die Schneckenflan­ ken sind gehärtet und geschliffen und im Eingriff mit Radzähnen aus Bronze, die sich in ihrer Formgestaltung der Form der Schnecke im Ein­ griff anschmiegen.The well-known worm gear with helical or helical Globoid wheels are provided with a concave wheel shape and cylindrical or concave screw shape. The snail flan ken are hardened and ground and meshed with gear teeth Bronze, the shape of the shape of the snail in one grip nestled.

Ihre Belastbarkeit endet bei unwirtschaftlicher Verlustleistungsgröße und durch Mischreibung bedingtem Verschleiß der Getrieberäderflanken.Your resilience ends with an uneconomical power loss and wear of the gear wheel flanks caused by mixed friction.

Durch die Erfindung wird die Möglichkeit aufgezeigt, durch die Anwendung der bekannten globoiden Innenschraubung analog DE 36 42 816 A1 durch ver­ besserte Berührungsschmiegung der Radflanken höhere Schmierdrücke bei flüssiger Reibung und zusätzlich durch ein erweitertes Eingriffsfeld größere Leistungen unter gleitender Schmierdruckbildung ohne mechanische Berührung zu übertragen.The invention shows the possibility through the application the known globoid internal screwing analogous to DE 36 42 816 A1 by ver improved contact osculation of the wheel flanks with higher lubrication pressures fluid friction and additionally through an expanded field of intervention higher performance with sliding lubrication pressure formation without mechanical To transmit touch.

Im Folgenden wird der schematische grundsätzliche Aufbau eines solchen Schneckengetriebes beschrieben. Die ringartige konvexinnenschraubende Globoidschnecke mit beliebig normalgeformten Schraubprofilgängen ist im Eingriff mit dem konkavinnenschraubenden Globoidschraubrad. Durch das Verhältnis R Achsabstand a geteilt durch den wirkenden Eingriffsschnec­ kenradius rw/R-kleiner als 0,1 wird die Berührungslinie γ zur Mittel­ schnittebene hin verdreht, so daß ein möglichst radialer Verlauf als Vor­ aussetzung für verbesserte Schmierdruckbildung erreicht wird. Außerdem ermöglicht das Verhältnis R eine Verbreiterung des Eingriffs­ feldes d. h. es können mehrere belastete Schraubflankenpaare zur dynami­ schen Schmierdruckbildung herangezogen werden, als bei bekannten Schnec­ kengetrieben. Hinzu kommt, daß die relativ großen, schraubenden Schnec­ kenradien im Eingriff mit der vergrößerten Wirkung ihrer Umlaufgeschwin­ digkeit höheren Schmierdruck im Berührungsspalt unter Scherspannung er­ zeugen und damit eine verbesserte gleitende flüssige Schmierung unter Last bewirken, so daß Wirkungsgradverluste bei höheren Übersetzungsverhältnissen verringert werden.The following is the schematic basic structure of such Worm gear described. The ring-like convex screw Globoid screw with any normal shaped screw profile is in the Engagement with the concave screwing globoid screw wheel. By the Ratio R center distance a divided by the effective mesh kenradius rw / R-less than 0.1, the line of contact γ becomes the mean section plane rotated so that a radial course as possible as a front exposure to improved lubrication pressure formation is achieved. In addition, the ratio R enables the intervention to be widened field d. H. several loaded screw flank pairs can be used for dynami The formation of lubricating pressure can be used than with known Schnec driven. In addition, the relatively large, screwing Schnec core radii in engagement with the increased effect of their orbital speeds higher lubricating pressure in the contact gap under shear stress testify and thus an improved sliding liquid lubrication under load cause so that efficiency losses at higher gear ratios be reduced.

Wird die Herstellung der Getrieberäder schraubwälzend vom Evolventenbe­ zugsprofil nach DIN 867 abgeleitet, so ist diese durch Rückgriffmöglich­ keit auf bekannte Zahnstangenwerkzeuge kostensparend und mit bekannten Maschinen zu bewerkstelligen.The manufacture of the gear wheels is screw-rolling from the involute pull profile derived according to DIN 867, this is possible by recourse speed on known rack tools cost-saving and with known  Machines to accomplish.

In diesem Fall erhalten die Schneckenschraubflanken ein modifiziertes konvexes Evolventenhüllprofil und die Radzahnflanken werden modifiziert konkavevolventenhüllend profiliert. Durch die ortsfeste Drehlagerung der Übersetzungsreaktionsmomente unmittelbar am Eingriff wird ein Durch­ biegen der Schnecke und Verbiegen des Radkörpers vermieden. Es sind des­ halb Eingriffsverschraubungen mit verbesserter Präzision ohne axiale schädliche Verbiegungen und bei geringeren Toleranzen als bekannt zu ver­ wirklichen, zumal beide gehärteten Getrieberäder nach bekanntem Verfahren präzise mit geringsten Rauhtiefen geschliffen werden können.In this case, the screw screw flanks receive a modified one convex involute envelope profile and the gear tooth flanks are modified concave involute profiled. Thanks to the fixed pivot bearing the translation reaction moments immediately at the engagement becomes a through bending of the worm and bending of the wheel body avoided. It is the half engagement fittings with improved precision without axial harmful bending and with smaller tolerances than known ver real, especially since both hardened gear wheels by known methods can be ground precisely with the slightest surface roughness.

Auf diese Weise lassen sich mit diesen schraubwälzend hergestellten Glo­ boidschnecken sowohl zylindrische Evolventeninnenzahnräder als auch alter­ nativ Evolventengloboidräder mit gleichen Zähnezahlen bzw. Parametern aus­ tauschbar paaren.In this way, these screw-rolling Glo boidschnecken both cylindrical involute internal gears as well as older ones natively involute globoid wheels with the same number of teeth or parameters mate interchangeably.

Da für bestimmte Antriebsfälle ein innenverzahntes Evolventeninnenzahnrad vorteilhaft ist, wegen seiner Unempfindlichkeit gegenüber axialer Verstel­ lung kann diese Eigenschaft vorteilhaft für den Antrieb z. B. von höhenver­ stellbaren, drehbaren Werkzeugmaschinentischen benutzt werden. Es ist vor­ teilhaft die Drehachse der Globoidschnecke in den mittleren Steigungswinkel des Bezugsprofils βm relativ zur Radachse zu schwenken, um einen Radzahn­ steigungswinkel 0° einzustellen, der es ermöglicht, ein Innenzahnrad rela­ tiv zur Globoidschnecke axial ohne zusätzliche Drehwinkelüberlagerung zu verschieben.There is an internally toothed involute internal gear for certain drive cases is advantageous because of its insensitivity to axial adjustment This property can be advantageous for the drive z. B. from Höhenver adjustable, rotating machine tool tables can be used. It is before partial the axis of rotation of the globoid screw in the middle pitch angle to pivot the reference profile βm relative to the wheel axis around a wheel tooth pitch angle 0 °, which enables an internal gear rela tiv to the globoid screw axially without additional rotation angle overlap move.

In vielen Fällen der schraubgleitenden Drehmomentwandlung mit Hilfe des Erfindungsschneckengetriebes ist die Schmiegung zwischen zylindrischer Evolventenzahnflanke und Schneckengloboidschraubflanke ausreichend um Lastmomente unter flüssiger Reibung ohne Reibverschleiß zu übersetzen.In many cases the screw-sliding torque conversion with the help of Invention worm gear is the osculation between cylindrical Sufficiently around involute tooth flank and worm globoid screw flank To translate load moments under fluid friction without friction wear.

In anderen Fällen kann aber nur die hydrodynamisch konvexkonkavinnen­ schraubende, mittels modifizierter Evolventenflanken nur durch weiter­ gehendere Annäherung der radialen Flankenkrümmungen und dadurch bedingter weiterer Schmierkeilwinkelverringerung den zur flüssigen Reibung erfor­ derlichen Schmierdruck aufbauen. In other cases, however, only the hydrodynamically convex-concave screwing, by means of modified involute flanks only by further closer approximation of the radial flank curvatures and thus more further reduction of the wedge angle required for fluid friction Build up the lubricating pressure.  

Um den optimierten, genauen Eingriff auch unter großen Lastmomenten zu gewährleisten wird vorgeschlagen, den Schneckenlagerkorb mit radialen Flächenführungen beiderseitig des Radkörpers im Mittelschnitt zu führen. Wärmedehnungen des Getriebegehäuses, der Wälzlager, der Getrieberäder und des Lagerkorbes werden so mittig ohne relative Eingriffsverschlechte­ rung neutralisiert.To ensure optimized, precise intervention even under high load torques It is proposed to ensure the screw bearing basket with radial Guide the surfaces on both sides of the wheel body in the middle cut. Thermal expansion of the gear housing, the roller bearings, the gear wheels and the storage basket are in the center without relative interference deterioration neutralized.

Die Konstruktion gewährleistet bei gehärteten Flanken die Einhaltung der verschraubungsbedingten Mindestschmierspalte bzw. Schmierkeilwinkel, zur Schmierdruckverteilung auf eine größere Flankenfläche und die Durch­ biegung der Radzähne durch verringerte Belastung soweit vermindernd, daß die Schmierdruckbildung unter flüssiger Reibung durch begrenzte Spaltver­ größerung unter Biegung nicht zusammenbricht.The construction ensures compliance with hardened flanks the screw-related minimum lubrication gap or lubrication wedge angle, for lubricating pressure distribution on a larger flank surface and the through bending of the wheel teeth by reducing the load so far that the formation of lubricating pressure under liquid friction due to limited gap ver magnification does not collapse under bending.

Bei Verwendung von Bronzerädern findet das Einlaufen der Radzahnflanken relativ zu den gehärteten Globoidschneckenflanken lastabhängig statt, und ist für einen bestimmten größten Belastungsfall durch spielfreie Standgenauigkeit der Globoidschnecke unter maximalem Lastmoment nach der Einlaufanpassung beendet. Ein neuerliches Einlaufen der Radzahnflanken, durch Durchbiegungsveränderungen der Schnecke wie von besten Schnecken­ getrieben bekannt, findet zum Vorteil der Globoidradstandzeit erfindungs­ gemäß hier nicht statt.When using bronze wheels, the gear tooth flanks are run in relative to the hardened globoid screw flanks depending on the load, and is for a certain largest load case by backlash-free Stability of the globoid screw under maximum load torque after Inlet adjustment finished. A new entry of the gear tooth flanks, due to changes in the deflection of the screw as from the best screws known driven, takes place to the advantage of the globoid wheel service life according to not taking place here.

Das erfindungsgemäße beschriebene hydrodynamische Globoidschneckenge­ triebe besitzt gegenüber bekannten hydrodynamischen Schneckengetrieben einige wesentliche Vorteile. Diese sind:The hydrodynamic globoid screw described according to the invention Compared to known hydrodynamic worm gears some key advantages. These are:

• 1. Kompakte Bauweise durch hydrodynamische Innenschraubung der Getriebe­ räder.1. Compact design thanks to the hydrodynamic internal screw connection of the gearbox bikes.
• 2. Durch die Größe des Verhältnisses R des Achsabstandes a geteilt durch den mittleren schraubenden Schneckenradius rm<0,1 können die Schmier­ keilwinkel minimiert werden, und die Schmierdrücke maximiert werden.2. Divided by the size of the ratio R of the center distance a the average screwing screw radius rm <0.1 can be lubricated wedge angles are minimized, and the lubrication pressures are maximized.
• 3. Durch die relativ großen Gleitgeschwindigkeiten wird die Schmierdruck­ bildung bei flüssiger Reibung auch bei Übersetzungen ermöglicht, die bekannte Schneckengetriebe unter Mischreibung und größerem Wirkungs­ gradverlust arbeiten lassen.3. Due to the relatively high sliding speeds, the lubrication pressure education with fluid friction also enables translations that well-known worm gear with mixed friction and greater effectiveness let degree loss work.
• 4. Durch die Verringerung der Schmierkeilwinkel bei weitgehendem radialem Spaltverlauf und der dadurch bedingten großen Schmierdruckfläche kann das Eingriffsfeld bzw. die Anzahl der lasttragenden Flanken durch Er­ zeugung höherer Schmierdrücke im Schmierkeil unter flüssiger Reibung vergrößert werden. 4. By reducing the grease wedge angle with largely radial Gap course and the resulting large lubricating pressure surface can the field of engagement or the number of load-bearing flanks by Er Generation of higher lubrication pressures in the lubrication wedge under liquid friction be enlarged.  
• 5. Durch die Schwenkung der Abtriebwelle relativ zur Schneckenwelle um den Differenzwinkel 90°-β wird die Axialkomponente des Abtriebmomen­ tes minimiert.5. By pivoting the output shaft relative to the worm shaft the difference angle 90 ° -β becomes the axial component of the output torque minimized.
• 6. Die spielfreie vorgespannte Wälzlagerung der Globoidschnecke im Lager­ korb im Verein mit dessen auf der Radachse angeordnetem Lagerzapfen und der elastischen Drehmomentabstützung am Gehäuse, verhindert Ein­ griffsschädigung durch axiale lineare Längsbewegung der Schnecke im Eingriff durch unschädliche Schwenkung um die Radachse auf dem ge­ meinsamen Teilkreis bei gleichzeitiger Lagerkorbgleitführung am Globoid­ radring, und garantiert so die mittige optimierte Eingriffslage der Globoidschnecke.6. The backlash-free preloaded roller bearing of the globoid screw in the bearing basket in association with its bearing journal arranged on the wheel axle and the elastic torque support on the housing prevents on Damage to grip due to axial linear longitudinal movement of the screw in the Intervention by harmless pivoting around the wheel axis on the ge common pitch circle with simultaneous storage basket sliding guidance on the globoid wheel ring, thus guaranteeing the optimized central engagement position of the Globoid snail.
• 7. Die spielfreie vorgespannte Wälzlagerung des Globoidrades im Getrie­ begehäuse und dessen verschraubtem Reibschluß mit dem Abtriebkorb fixiert zum einen die Lage des Globoidrades zum Gehäuse, zum anderen wird das Abtriebmoment weitergeleitet.7. The play-free preloaded roller bearing of the globoid wheel in the transmission housing and its screwed friction lock with the driven cage fixes the position of the globoid wheel to the housing on the one hand, and on the other the output torque is passed on.
• 8. Die mittlere vorgespannte Wälzlagerung am Eingriff vermeidet schäd­ liche Verbiegungen der Räder, leitet Lastreaktionen auf kürzestem Wege ab in Bauteile mit sehr großem Widerstandsmoment und sichert so die Einhaltung der optimierten Mindestspalthöhen zwischen den Flanken durch Minimierung elastischer Federwege.8. The middle preloaded roller bearing on the engagement prevents damage bends in the wheels, conducts load reactions as quickly as possible Off into components with a very high section modulus and thus secures compliance with the optimized minimum gap heights between the flanks by minimizing elastic spring travel.
• 9. Die Herstellung der Getrieberäder kann wirtschaftlich mit bekannten Bearbeitungsverfahren bewerkstelligt werden. Alle Getrieberadtypen sind präzise nach der Härtung zu schleifen, und somit die genaue Spalteinhaltung als Voraussetzung eines vergrößerten Eingriffs ge­ währleistet.9. The manufacture of the gear wheels can economically with known Machining processes are accomplished. All types of gears are to be ground precisely after hardening, and thus the exact one Gap compliance as a prerequisite for an enlarged intervention ensures.
• 10. Die aktuelle Wirtschaftlichkeit durch Wirkungsgradverbesserung und größere Raumleistung ist durch Energieeinsparung bei größeren Lei­ stungen bedeutungsvoll und führt zum Ersatz unwirtschaftlicher be­ kannter Schneckengetriebetypen.10. The current economy through efficiency improvement and Greater room performance is due to energy savings with larger lei meaningful and leads to the replacement of uneconomical be known worm gear types.

BildbeschreibungImage description

Fig. 1 stellt das erfindungsgemäße Schneckengetriebe als Schneckenge­ triebemotor dar und ist in der Gehäuseteilfuge in der Schnitt­ bebene BB in Draufsicht auf das Getriebeunterteil dargestellt. Die konvexinnenschraubende hydrodynamische Globoidschnecke (1) ist radial und axial mit Hilfe der Wälzlager (5) und der Lager­ flansche (4) ortsfest im geteilten Lagerkorb (30) mittels Paßrin­ ge (22) spielfrei drehbar gelagert. Die überdimensionierten Wälz­ lager laufen auch ohne Last mit einer genau dimensionierten An­ pressung um. Hierdurch wird eine große Standfestigkeit der Schnec­ ke (1) zugrundegelegt. Fig. 1 shows the worm gear according to the invention as a worm gear motor and is shown in the housing part joint in the sectional plane BB in plan view of the lower gear part. The convex internal screw hydrodynamic globoid screw ( 1 ) is mounted radially and axially with the help of the roller bearings ( 5 ) and the bearing flanges ( 4 ) stationary in the divided bearing basket ( 30 ) by means of a passe ring ( 22 ) so that it can rotate without play. The oversized rolling bearings run with a precisely dimensioned contact pressure even without load. This is based on a high stability of the Schnec ke ( 1 ).

Der Lagerkorb (30) mit Schrauben hälftig zusammengehalten ist mit Lagerzapfen (31) und Wälzlager (36) zum einen im Abtriebkorb (90) mittig drehbar gelagert, und zum anderen stillstehend im Ge­ häuse (70) bestehend aus Oberteil (71) und Unterteil (72). Beide Zapfen (31) liegen auf der Radachse und sind somit um den Achsab­ stand a von der Schneckenmitte entfernt. Außerdem führt sich der Lagerkorb vermöge der Führungsflächen (32) gleitend an den Schnecken­ radstirnflächen mit geringstem Spiel. Die Drehmomentreaktion wird an den nicht sichtbaren Teilen (33 u. 34) elastisch am Getriebe­ gehäuseunterteil vorgenommen. Die drehstarr mit Teil (1) verbundene Antriebwelle (10) führt die Antriebleistung des Motors (12) über die zentrierende Kupplung (11) der Schnecke (1) zu; Motorflansch (13) lagert Flanschmotor (12) dreh- und ortsfest am Getriebegehäuse (70) Das konkavinnenschraubende Globoidschneckenrad ist z. B. durch ein Wälzlager ortsfest drehbar am Gehäuse (70) gelagert. Der mit Teil (2) verschraubte Abtriebkorb (90) mit Abtriebwellenzapfen überträgt das Radmoment auf den Abtriebzapfen (90). Dieser ist radial im Gehäuse durch Wälzlager (8) drehbar gelagert. Dichtungsdeckel (16) und Dichtring (17) dichten das Gehäuse öldicht ab. The bearing cage ( 30 ) is held together in half by screws with a bearing journal ( 31 ) and roller bearing ( 36 ), on the one hand, rotatably supported in the center of the output cage ( 90 ), and on the other, stationary in the housing ( 70 ), consisting of an upper part ( 71 ) and a lower part ( 72 ). Both pins ( 31 ) lie on the wheel axle and are thus around the axis distance a from the center of the screw. In addition, by virtue of the guide surfaces ( 32 ), the storage basket slides on the worm wheel end faces with the least play. The torque reaction is carried out on the invisible parts ( 33 and 34 ) on the lower part of the gearbox. The drive shaft ( 10 ), which is rigidly connected to part ( 1 ), supplies the drive power of the motor ( 12 ) to the worm ( 1 ) via the centering coupling ( 11 ); The motor flange ( 13 ) supports the flange motor ( 12 ) on the gearbox housing ( 70 ) so that it can rotate and stay in place. B. by a roller bearing rotatably mounted on the housing ( 70 ). The driven cage ( 90 ) with driven shaft journal screwed to part ( 2 ) transmits the wheel torque to the driven journal ( 90 ). This is rotatably supported radially in the housing by roller bearings ( 8 ). Sealing cover ( 16 ) and sealing ring ( 17 ) seal the housing oil-tight.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Schnecken­ getriebe in der Schnittebene AA zur Verdeutlichung der Bildbe­ schreibung von Fig. 1, Fig. 2 shows a longitudinal section through the inventive worm gear in the section plane AA to illustrate the Bildbe scription of FIG. 1,

Fig. 3 zeigt auf der Schnittebene CC durch die in die Ebene geschwenkte Schnecke Teil (1) und Korb (3) eine Wälzlagerung z. B. bestehend aus zwei Rillenlagern zur Lagerung von radialen und axialen Radkräf­ ten ortsfest drehbar am Gehäuse (70). Der Lagerkorb ist hier bei­ spielsweise durch den Abschlußdeckel (35) und die Führungsflä­ chen (32) ringkammerartig um den konvexen Außenmantel der Schnecke herum geschlossen worden, um das durch den hohlen Zapfen (31) das von der Schmierölpumpe geförderte, gekühlte und gefilterte Schmier­ öl in diesen Ringraum mit größerer Strömungsgeschwindigkeit als Folge der Schneckenrotation gezielt vor den Schraubeingriff zu befördern. Ölmengenausgleich findet durch die Öffnungen (91) im Abtriebkorb und durch Lagerkorböffnung im Eingriffsbereich aus­ reichend statt. Fig. 3 shows on the section plane CC through the pivoted into the plane screw part ( 1 ) and basket ( 3 ) a rolling bearing z. B. consisting of two deep groove bearings for the storage of radial and axial Radkräf th stationary on the housing ( 70 ). The storage basket here has been closed, for example, by the end cover ( 35 ) and the guide surfaces ( 32 ) like an annular chamber around the convex outer casing of the screw, around which the oil pumped, cooled and filtered lubricating oil is pumped through the hollow pin ( 31 ) to be conveyed into this annular space with greater flow velocity as a result of the screw rotation in a targeted manner before the screw engagement. Oil volume compensation takes place through the openings ( 91 ) in the output cage and through the storage cage opening in the engagement area.

Fig. 4 zeigt ebenfalls wie Fig. 1 einen Schnitt BB in der Teilfugenebene. Zum Unterschied zu Fig. 1 ist in den einstellbaren Lagerflächen (4) beidseitig eine zusätzliche Wälzlagerung zur ortsfesten drehbaren Lagerung der Antriebwelle (10) und der Zahnnabe (23) zum Schnecken­ antrieb und z. B. zur möglichen elastischen Drehmomentreaktionsab­ stützung durch Wälzlager (36) am Gehäuse zu erreichen. Außerdem entfällt der E-Motor (12). Auf dem Antriebzapfen der Antriebwelle ist z. B. ein Lüfterrad montiert, welches im Lüftergehäuse (25) rotierend Kühlluft um das Gehäuse bläst. FIG. 4 also shows, like FIG. 1, a section BB in the parting plane. In contrast to Fig. 1 in the adjustable bearing surfaces ( 4 ) on both sides an additional roller bearing for the stationary rotatable mounting of the drive shaft ( 10 ) and the toothed hub ( 23 ) for worm drive and z. B. to achieve possible elastic torque reaction from support by rolling bearings ( 36 ) on the housing. In addition, the electric motor ( 12 ) is omitted. On the drive pin of the drive shaft z. B. mounted a fan wheel, which blows cooling air around the housing in the fan housing ( 25 ).

Fig. 5 zeigt schematisch zum einen den Aufbau eines doppelten hydrody­ namischen Globoidschneckengetriebes mit gleichsinniger Drehung der Globoidschneckenräder (2) durch globoide Verschraubung mit der Globoidschnecke (1) unter 90°. Der Schneckenantrieb erfolgt durch den Radabstand hindurch; zum anderen den Aufbau eines dop­ pelten Globoidschneckengetriebes mit gegensinniger Drehung der um 2a versehenen Globoidschneckenräder. Fig. 5 shows schematically on the one hand the structure of a double hydrodynamic globoid worm gear with rotation of the globoid worm wheels ( 2 ) in the same direction by means of globoidal screwing to the globoid worm ( 1 ) at 90 °. The worm drive runs through the wheelbase; on the other hand the construction of a double globoid worm gear with counter-rotation of the globoid worm wheels provided with 2 a.

Fig. 6 zeigt schematisch einen Mittelschnitt eines Innenstirnrades (2) im schraubenden Eingriff mit Schnecke (1) im Achsabstand a unter normaler Räderstellung. Fig. 6 shows schematically a central section of an internal spur gear ( 2 ) in screw engagement with worm ( 1 ) at center distance a under normal wheel position.

Fig. 7 zeigt auf der Schnittebene AA der Fig. 6 das konkav innenschrau­ bende Globoidschneckenrad (2) mit Globoidkrümmungsradius r₁ = ∞ als Innenstirnrad ausgebildet, und die konvexinnenschraubende Globoidschnecke (1). Fig. 7 shows on section plane AA of Fig. 6, the concave internally screwing globoid worm wheel ( 2 ) with a globoid radius of curvature r ₁ = ∞ formed as an internal spur gear, and the convex internally screwing globoid worm ( 1 ).

Fig. 8 zeigt als Einzelheit X den Mindestspalt h_min unter Last. Fig. 8 shows a detail X is the minimum gap h _min under load.

Fig. 9 zeigt die um den Winkel 90°-ϕ schräggestellte konvexe Globoid­ schnecke (1) und die Komponenten der Umfangsgeschwindigkeit U wie U_T und U_u - U_T ist die Verlustleistungstangentialkomponente der Umfangsgeschwindigkeit U unter Reibung. U_u stellt die Radum­ fangskomponente von U dar. Fig. 9 shows the angularly inclined 90 ° -ϕ convex globoid worm ( 1 ) and the components of the peripheral speed U such as U _T and U _u - U _T is the power loss component of the peripheral speed U under friction. U _u represents the wheel circumference component of U.

Fig. 10 zeigt den Verlauf einer Berührungslinie γ. Die für den Schmier­ druck maßgebliche U-Komponente U_n und die γ-tangentiale U-Kom­ ponente U_r. Fig. 10 shows the course of a contact line γ. The U component U _n relevant for the lubricating pressure and the γ-tangential U component U _r .

Fig. 11 zeigt auf der Ebene NN einen schematischen Flankenkrümmungsverlauf der Teile 1 u. 2 sowie die Krümmungsradien ρ. Fig. 11 shows on the plane NN a schematic flank curvature of the parts 1 and. 2 and the radii of curvature ρ.

Fig. 12 ist sinngemäß wie Fig. 6 jedoch mit einer Schnecke (1) im Schraub­ eingriff mit einem Globoidschneckenrad (2). Fig. 12 is analogous to Fig. 6 but with a worm ( 1 ) in screw engagement with a globoid worm wheel ( 2 ).

Fig. 13 stellt wie Fig. 7 einen Schnitt AA von 6′ dar und zeigt den ge­ krümmten Globoidzahn. Fig. 13 shows like Fig. 7 a section AA of 6 'and shows the ge curved globoid tooth.

Fig. 14 wie Fig. 8. Fig. 14 like Fig. 8.

Fig. 15 wie Fig. 9 jedoch mit globoiden Schneckenradzähnen. Fig. 15 like Fig. 9 but with globoid worm wheel teeth.

Fig. 16 zeigt ein globoides Schraubgangstück im übrigen wie Fig. 10. FIG. 16 shows a globoid screw gear piece as in FIG. 10.

Fig. 17 zeigt den schematischen Flankenkrümmungsverlauf auf der Schnitt­ ebene NN unter konvex-konkaver Ausbildung mit weit genäherten Krümmungsradien. Fig. 17 shows the schematic flank curvature on the section plane NN under convex-concave design with far approximate radii of curvature.

Fig. 18 zeigt Fig. 4 ohne Zahnnabe (23) und Lagerring (26). Drehmoment­ stütze 33/34 nicht sichtbar. Fig. 18 stellt einen Schnitt BB durch die Teilfuge vom geteilten Getriebegehäuse (70) dar. Fig. 18 shows Fig. 4 without toothed hub ( 23 ) and bearing ring ( 26 ). Torque support 33/34 not visible. Fig. 18 shows a section BB through the parting line of the divided gear housing ( 70 ).

ZeichenbedeutungSign meaning

γ = Berührungslinie
U = Umlaufgeschwindigkeit
U_n = Normalkomponente von U zu γ
U_T = Tangentialkomponente von U
ρ = Krümmungsradien (ρ₁, ρ₂)
U_u = Umfangskomponente von U normal zur Radachse
P_dyn = hydrodynamischer Schmierdruck
ϕ = kleinster Steigungswinkel der konkaven Schnecke bezogen auf den größten Teilkreisdurchmesser
P_H = Hertzsche Pressung
η = Wirkungsgrad
h_min = Mindestschmierspalt unter Last bei flüssiger Reibung
R = Verhältnis von Achsabstand a zum Schneckenradius rm
r_m = mittlerer Schneckenradius in der Rotationsmittenebene
I = Drehverhältnis von Schneckendrehwinkel zu Raddrehwinkelγ = line of contact
U = rotational speed
U _n = normal component from U to γ
U _T = tangential component of U
ρ = radii of curvature (ρ₁, ρ₂)
U _u = circumferential component of U normal to the wheel axis
P _dyn = hydrodynamic lubrication pressure
ϕ = smallest pitch angle of the concave screw in relation to the largest pitch circle diameter
P _H = Hertzian pressure
η = efficiency
h _min = minimum lubrication gap under load with liquid friction
R = ratio of center distance a to screw radius rm
r _m = average screw radius in the center of rotation plane
I = rotation ratio of screw rotation angle to wheel rotation angle

Numerisches SachwortverzeichnisNumerical subject index

 1 konvexinnenschraubende hydrodynamische Globoidschnecke
 2 konkavinnenschraubendes Globoidschneckenrad
30 Lagerkorbhälfte mit Lagerzapfen
31 Lagerzapfen
32 Führungsflächen
33 Drehmomentstützgabel
34 Lagerbolzen mit geraden Stützflächen
35 Abschlußdeckel
36 Wälzlager
 4 Lagerflansch
 5 Wälzlager zur Schneckenlagerung direkt unter dem Eingriff
 6 Wälzlager zur Radfestlagerung relativ zum Gehäuse
70 geteiltes Getriebegehäuse
71 Oberteil
72 Unterteil
 8 Wälzlager zur radialen Lagerung von Abtriebdrehmomentreaktionen im Getriebegehäuse
90 Abtriebkorb mit Abtriebzapfen
91 Öffnung
10 Antriebwelle der Globoidschnecke
11 zentrierende Antriebkupplung
12 Antrieb - E-Motor
13 Motorflansch
14 Deckel
15 Ring
16 Dichtungsdeckel
17 Radialdichtung
18 Schmierölpumpe
19 E-Motor
20 Ölkühler
21 Filter
22 Paßring
23 Zahnnabe
24 Lüfterrad
25 Lüftergehäuse
26 Lagerring 1 convex internal screw hydrodynamic globoid screw
2 concave screw globoid worm gear
30 half of the bearing basket with trunnion
31 journals
32 guide surfaces
33 torque support fork
34 bearing bolts with straight support surfaces
35 end cover
36 rolling bearings
4 bearing flange
5 roller bearings for screw storage directly under the engagement
6 roller bearings for fixed wheel bearings relative to the housing
70 split gearbox
71 top
72 lower part
8 roller bearings for radial support of output torque reactions in the gearbox
90 output cage with output pin
91 opening
10 drive shaft of the globoid screw
11 centering drive coupling
12 Drive - electric motor
13 motor flange
14 lid
15 ring
16 sealing cover
17 radial seal
18 Lube oil pump
19 electric motor
20 oil coolers
21 filters
22 fitting ring
23 tooth hub
24 fan wheel
25 fan housing
26 bearing ring

Claims (10)

1. Hydrodynamisches Globoidschneckengetriebe, abgekürzt Schneckengetriebe genannt, analog dem hydrostatisch geschmierten Globoidschneckenge­ triebe innenschraubend konzipiert, dadurch gekennzeichnet, daß eine kon­ vexe, gehärtete, geschliffene Stahlgloboidschnecke mit Schneckenschraub­ profilgängen mit vorzugsweise Evolventenhüllflanken, abgeleitet vom Be­ zugsprofil nach DIN 867, versehen mit zylindrischen Evolventeninnenzahn­ rädern gerade- oder schrägverzahnt oder einem Evolventengloboidschnecken­ rad wahlweise gepaart wird, daß diese nach Verwendungszweck des Getrie­ bes aus Stahl hergestellt, mit gehärteten und geschliffenen Zahnflanken versehen werden, oder daß diese aus Bronze hergestellt, mit ebenfalls geschliffenen Zahnflanken ausgeführt werden, daß durch Evolventenprofil­ verschiebungen alle Zahnfußbiegespannungen z. B. gleich groß abgestimmt werden, daß die Achse des zylindrischen geraden Innenstirnrades mit der Schneckenachse einen Winkel von 90°-ϕm bildet, und axial ohne überge­ lagerte Drehung verschoben wird, oder, daß das zylindrische Innenstirn­ rad als Schneckenrad schrägverzahnt ist und axial mit überlagerter Drehung verschoben wird, oder, daß dessen Schneckenrad als konkavinnen­ schraubendes Globoidschraubschneckenrad mit ortsfester Position, mit Achswinkel 90°-ϕm zur Schnecke geschwenkt gelagert ist, daß dessen nach den verschiedenen Verwendungszwecken ausgewählten Schneckenräder unter der Voraussetzung des Verhältnisses R gefertigt, mit der gleichen Schnecke gepaart untereinander austauschbar sind, daß die wälzende Lagerung der Getrieberäder unmittelbar in deren Eingriffsbereich erfolgt, die ortsfeste Wälzlagerung der Globoidschnecke in dieser mit verringer­ tem Lagerabstand und bei gleicher Breite wie diese spielfrei mit Lager­ vorspannung erfolgt, daß die Wälzlagerung des Globoidradringes in dessen oder nahe dessen Mittelschnittebene im Gehäuse ortsfest spielfrei mit Vorspannung erfolgt, daß das Globoidrad durch Verschraubung mit der Ab­ triebglocke sowohl die Wälzlagerung fixiert, als auch das Raddreh­ moment durch Reibschluß überträgt, daß zur Globoidschneckenwälzlagerung der Lagerkorb dient, der außerdem vermöge zweier Lagerzapfen auf der Radachse angeordnet, die Lagerkräfte zentrisch drehbar mittels Wälz­ lager zur Abtriebglocke und stillstehend zum Getriebegehäuse axial einstellbar lagert und der vermöge einer geradflächigen Umgriffgleit­ führung sich am Radring führt, desweiteren durch eine elastische Dreh­ momentstütze Drehmomentreaktionen am Gehäuse abstützt, daß die unter Last bewirkte elastische Verlagerung der Globoidschnecke durch den er­ findungsgemäßen Lagerkorb nicht linear schädlich, sondern auf dem ge­ meinsamen Teilkreis um die Radachse schwenkend unschädlich für den Ein­ griffsspalt erfolgt, daß durch präzises Schleifen der Räderzähneflanken die Lage und Größe der Eingriffsspalte im Eingriff mittels Paßringe optimiert, fixiert wird.1. Hydrodynamic globoid worm gear, abbreviated worm gear, designed analogously to the hydrostatically lubricated globoid worm gear, screwed in, characterized in that a convex, hardened, ground steel globoid worm with worm screw profile flights with preferably involute flanks, derived from the reference profile according to DIN 867ventn., Provided with cylindrical gears straight or helical teeth or an involute globoid worm wheel is optionally paired so that they are made of steel, provided with hardened and ground tooth flanks according to the intended use of the gearbox, or that these are made of bronze, also with ground tooth flanks, that all involute profile displacements Tooth root bending stresses e.g. B. be matched to the same size that the axis of the cylindrical straight spur gear forms an angle of 90 ° -ϕm with the worm axis, and is axially displaced without superimposed rotation, or that the cylindrical inner spur wheel is helically toothed as a worm gear and axially with superimposed Rotation is postponed, or that its worm gear is mounted as a concave screwing globoid screw worm gear with a fixed position, with an axis angle of 90 ° -ϕm pivoted to the worm, that its worm gears selected according to the various uses are manufactured under the condition of the ratio R, paired with the same worm are interchangeable that the rolling storage of the gearwheels takes place directly in their area of engagement, the fixed rolling bearing of the globoid screw in this with reduced tem bearing spacing and at the same width as this without play with bearing preload that the rolling bearing the Globoidradringes in its or near its central section plane in the housing with no backlash, with preload, that the Globoidrad by screwing with the drive bell from both fixes the roller bearings, and transmits the wheel torque by friction, that the globoid worm roller bearing supports the bearing cage, which is also capable of two Bearing pin arranged on the wheel axle, the bearing forces can be rotated centrically by means of roller bearings to the output bell and stationary to the gear housing axially adjustable and the capacity of a straight wrap-around guide leads to the wheel ring, further supported by an elastic torque support torque reactions on the housing that caused the load elastic displacement of the globoid screw by the inventive storage basket not linearly harmful, but swiveling on the common pitch circle around the wheel axis harmless to the grip gap that occurs by precise Grinding the gear teeth flanks optimizes the position and size of the engagement gaps in the engagement by means of fitting rings. 2. Schneckengetriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß durch das Verhältnis R von Achsabstand a zu dem mittleren wirkenden Schneckenra­ dius rm kleiner als 0,1 ist, und durch weitere Minimierung < 0,1 der hydrodynamische Schmierdruck weiter gesteigert wird, und daß ein ab­ nehmendes Verhältnis R, die zu den Berührungslinien normalen konkav­ konvexen Flankenkrümmungen und damit die Hertzsche Pressung gleich­ sinnig beeinflussend, vermindern.2. Worm gear according to claim 1, characterized in that Ratio R of center distance a to the average worm gear dius rm is less than 0.1, and by further minimizing <0.1 the hydrodynamic lubrication pressure is further increased, and that a increasing ratio R, which is normal concave to the lines of contact convex flank curvatures and thus Hertzian pressure influencing sensibly, diminishing. 3. Schneckengetriebe nach Ansprüchen 1-2 dadurch gekennzeichnet, daß der Eingriffswinkel α = 20° nach DIN 867 zur Erzeugung der Evolventenhüll­ flanken verändert wird.3. worm gear according to claims 1-2, characterized in that the Pressure angle α = 20 ° according to DIN 867 to generate the involute envelope flanks is changed. 4. Schneckengetriebe nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß das globoidschneckenschraubende Gangprofil, Trapezprofil oder eine be­ liebige andere Profilform hat.4. worm gear according to claims 1-3, characterized in that the globoid worm gear profile, trapezoidal profile or a be any other profile shape. 5. Schneckengetriebe nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß die präzise, globoide Verschraubung mit geringen Kopf- und Fußkreisspalten zur Schmierdruckbildung ausgeführt wird, daß dadurch die Schmierdruck­ bildung zwischen den belasteten Schraubflanken durch verminderte Quer­ strömung verbessert wird. 5. worm gear according to claims 1-4, characterized in that the precise, globoid screw connection with small head and foot gaps is carried out for the formation of lubricating pressure, thereby causing the lubricating pressure formation between the loaded screw flanks due to reduced cross flow is improved.   6. Schneckengetriebe nach Ansprüchen 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkorb ringkammerartig im Verein mit dem Abschlußdeckel und den Führungsflächen zwecks Schmierölstromführung zum Eingriffbereich die Schnecke umschließt, daß der Schmierölstrom durch den hohlen Lager­ zapfen des Lagerkorbes pumpengefördert, gekühlt und gefiltert mit Druck zufließt.6. Worm gear according to claims 1-5, characterized in that the Storage basket like a ring chamber in association with the end cover and Guide surfaces for the purpose of guiding the lubricating oil flow to the engagement area Snail encloses the flow of lubricating oil through the hollow bearing journal of the storage basket pump-pumped, cooled and filtered with pressure flows to. 7. Schneckengetriebe nach Ansprüchen 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentstützgabel des Lagerkorbes auf elastische Drehmomentabstüt­ zung ausgelegt wird.7. worm gear according to claims 1-6, characterized in that the Torque support fork of the storage basket on elastic torque support is interpreted. 8. Schneckengetriebe nach Ansprüchen 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubeingriff durch Tauchschmierung geschmiert wird.8. worm gear according to claims 1-7, characterized in that the Screw engagement is lubricated by splash lubrication. 9. Schneckengetriebe nach Ansprüchen 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß als Variante zwei Globoidschraubräder mit einer Globoidschnecke so gepaart sind, daß die Antriebwelle der Schnecke unter 90° durch den mittigen Abstand der Räder beidseitig hindurchgeführt werden kann, daß die bei­ den Abtriebwellen bei gleichem Drehsinn auf einer Achse liegen, oder bei wechselndem Drehsinn um 2a in der Rotationsebene der Schnecke versetzt angeordnet sind und in der Draufsicht eine gemeinsame Mitte haben.9. Worm gearbox according to claims 1-8, characterized in that two globoid screw gears are paired with a globoid worm in such a way that the drive shaft of the worm can be passed through the central distance between the wheels at 90 ° on both sides, that the output shafts rotate in the same direction lie on an axis, or are arranged offset in the rotation plane of the screw in the case of an alternating direction of rotation by 2 a and have a common center in the plan view. 10. Verfahren zur Herstellung von hydrodynamischen Schneckengetrieben nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenstirnradwerkzeug mit schälenden Schneidkanten entlang der Innenverzahnung versehen, genau wie das Innenstirnrad geformt, die konvexe, innenschraubende mit Schleif­ zugabe bei relativem Rotationsverhältnis i schraubschälend bei axialem Verschub zum Härten fertigschneidet.10. Process for the production of hydrodynamic worm gears Claim 1 characterized in that an internal spur gear with provide peeling cutting edges along the internal toothing, exactly shaped like the internal spur gear, the convex, internal screw with grinding addition with relative rotation ratio i screw peeling with axial Finishes cutting the shear for hardening.