DE446140C

DE446140C - Friction gear transmission

Info

Publication number: DE446140C
Application number: DEF53678D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1927-06-23

Description

Reibrädergetriebe. Die Erfindung betrifft ein Reibrädergetriebe, bei dem zwischen gleichachsig angeordneten Wellen ein Kugelkranz angeordnet ist. Gemäß der Erfindung werden die Kugeln des Kugelkranzes in einer keilförmigen Laufrinne geführt, die mit der einen Welle, z. B. mit der treibenden, verbunden ist, sie stützen sich außerdem gegen einen festen Laufkranz ab und übertragen ihre Drehung auf einen mit der zweiten, z. B. der getriebenen Welle verbundenen Laufkranz. Will man mit dem Getriebe die Übersetzung verändern, so erfolgt die Ausbildung derart, daß die Breite der Keilrinne einstellbar ist; von den anderen Kränzen wird wenigstens der eine achsial verstellbar angeordnet.Friction gears. The invention relates to a friction gear transmission at a ball ring is arranged between coaxially arranged shafts. According to According to the invention, the balls of the ball ring are in a wedge-shaped trough out that with one wave, z. B. is connected to the driving force, they support also against a fixed running ring and transfer their rotation to one with the second, e.g. B. the driven shaft connected tread. Do you want to go with the transmission change the translation, the training takes place in such a way that the Width of the wedge groove is adjustable; of the other wreaths at least that will be one axially adjustable.

Das neue Getriebe gestattet bei einfachster Ausführung die fast verlustfreie Übertragung in sehr weiten Grenzen; einstufige Geschwindigkeitsübersetzungen auf das Fünfzig- bis Siebzigfache im Sinne der Herauf- oder Herabsetzung der Geschwindigkeit sind ohne weiteres möglich. Die Übertragung erfolgt so gut wie ausschließlich durch reine Abwälzbewegung. Die Kugeln brauchen nicht wie bei den bisher bekannten Reibrädergetrieben mit kugelförmigen Wälzkörpern durch Mitnehmer, Führungsstangen u. dgl. geführt zu werden; insbesondere werden etwa angewendete Käfige nicht im Sinne der Kraftübertragung herangezogen. Die Erfahrung hat ergeben, daß Mitnehmerstifte, Zwischenrollen u. dgl. in kurzer Zeit vollständig versagen, während das neue Getriebe überhaupt keinen wesentlichen Abnutzungen unterworfenen Teil aufweist; die Laufkegel und Laufringe; ebenso wie die Kugeln, unterliegen der Abnutzung nur in demselben geringen Grade wie die entsprechenden Teile gewöhnlicher Kugellager.With its simplest design, the new gear allows almost loss-free Transmission within very wide limits; single-stage speed ratios fifty to seventy times the increase or decrease in speed are easily possible. The transmission takes place almost exclusively through pure rolling motion. The balls do not need as with the previously known friction gears with spherical rolling elements guided by drivers, guide rods and the like will; in particular, any cages used are not in the sense of power transmission used. Experience has shown that driver pins, intermediate rollers and. Like. Fail completely in a short time, while the new transmission does not have any has a part subject to significant wear; the taper and race rings; like the balls, are only subject to wear and tear to the same slight degree like the corresponding parts of ordinary ball bearings.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt. Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel des Getriebes in Längsschnitt. Zwischen den vier gleichachsigen Laufringen R, R1, R2, R3 ist ähnlich wie in einem Kugellager eine Reihe von Kugeln K angeordnet. Die Laufringe R, R1 sind mit der Welle W1 verbunden und z. B. durch Bolzen b zu gleicher Winkelgeschwindigkeit gezwungen. Behufs Änderung der Übersetzung können die Laufringe R, R1 gegeneinander in achsialer Richtung verstellt werden. Für diese Verstellung sind in Abb. i zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Im oberen halben Längsschnitt bei I besteht die Stellvorrichtung aus der Schraube S auf der Welle W., im unteren halben Längsschnitt bei II besteht sie aus dem Kolben D in dem auf der Welle W1 befestigten Zylinder C, welcher durch die Bohrung p in der Welle W, mit einer Druckleitung auf bekannte Weise so verbunden ist, daß hier die Verstellung auch während der Drehung der Welle W1 möglich ist. Die Verstellvorrichtung selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung und kann auch durch irgendeine andere bekannte Stellvorrichtung ersetzt werden. Damit sich die Laufringe R, R1 stets selbsttätig zur jeweiligen Mittelebene der Kugelreihe K entsprechend einstellen können, ist die Welle W1 in achsialer Richtung in genügendem Maße beweglich.The invention is illustrated by way of example in the drawing. Fig. I shows an embodiment of the transmission in longitudinal section. A row of balls K is arranged between the four coaxial races R, R1, R2, R3, similar to a ball bearing. The races R, R1 are connected to the shaft W1 and z. B. forced by bolt b to the same angular velocity. To change the translation, the races R, R1 can be adjusted against each other in the axial direction. Two embodiments are shown in Fig. I for this adjustment. In the upper half longitudinal section at I the adjusting device consists of the screw S on the shaft W. In the lower half longitudinal section at II it consists of the piston D in the cylinder C attached to the shaft W1, which passes through the hole p in the shaft W. , is connected to a pressure line in a known manner so that the adjustment is also possible here while the shaft W1 is rotating. The adjusting device itself is not the subject of the invention and can also be replaced by any other known adjusting device. So that the races R, R1 can always adjust automatically to the respective center plane of the row of balls K, the shaft W1 is movable to a sufficient extent in the axial direction.

Der Laufring R2 ist mit der Welle W. verbunden und gegen den seitlichen Druck der Kugeln K durch ein Drucklager beliebiger Art, z. B. durch das Kammlager T, gestützt, welches mit dem Gehäuse G des Getriebes verbunden ist.The race R2 is connected to the shaft W. and against the lateral Pressure of the balls K by any type of thrust bearing, e.g. B. through the ridge bearing T, which is connected to the housing G of the transmission.

Der Laufring R3 ist im Gehäuse G gegen Drehung, z. B. durch die Schrauben i, gesichert. In achsialer Richtung ist der Laufring R3 im Gehäuse G verschiebbar, z. B. d urc ch die im Gehäuse G mit dem Hebel L verstellbare Schraube A. Wenn der gegenseitige Abstand der Laufringe R, R, zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses verstellt wird, muß auch der gegenseitige Ab- stand der Laufringe R2 und R, durch Verschieben des Laufringes R3 in entgegengesetzter Richtung verstellt werden.The race ring R3 is in the housing G against rotation, for. B. secured by the screws i. In the axial direction, the raceway R3 is displaceable in the housing G, e.g. B. d URC ch the adjustable in the housing with the lever L G screw A. If the mutual distance of the races R, R, in order to change the transmission ratio is adjusted, also the mutual distance of the races R2 and R must, by shifting the Race R3 can be adjusted in the opposite direction.

Zur Auskupplung der vom Getriebe gedrehten Welle und zur Ausschaltung des Getriebes genügt die Aufhebung des Anpressungsdruckes der Kugeln durch Zurückstellen des Laufringes R,,.For disengaging and disengaging the shaft rotated by the gearbox In the case of the transmission, it is sufficient to remove the contact pressure of the balls by resetting of the race R ,,.

Zur Ordnung der Kugeln bei der Montage und bei Ausschaltung des Getriebes dient der lose Kugelkäfig a, welcher aber weder für den Antrieb und die Führung noch für die Kraftübertragung oder Übersetzung mitwirkt.To order the balls during assembly and when switching off the gearbox The loose ball cage a is used, but it is neither used for the drive nor the guide still contributes to the power transmission or translation.

Zweckmäßig wird mindestens einer der Laufringe, in Abb. i der Laufring R., z. B. durch Einschalten der Plattenfeder f zwischen den Ring und die Schraube A; in achsialer Richtung elastisch gelagert. Bei großen Getrieben wird durch Öffnungen n. im Gehäuse G Kühlflüssigkeit zu- und abgeleitet.At least one of the race rings, in Fig. I the race ring, is expedient R., e.g. B. by switching on the plate spring f between the ring and the screw A; mounted elastically in the axial direction. In the case of large gearboxes, openings are used n. in the housing G coolant supplied and discharged.

In Abb.2 sind als Beispiel für die Wirkungsweise des Getriebes Abschnitte der vier. Laufringe R, Ri, R2, R;, mit einer Kugel K im Kugelkäfig a im einzelnen dargestellt. Die schrägen Stirnflächen der Laufringe R, R, haben im Schnitt längs der Achse gerade und gleichwinklige Form, die der Laufringe R2, R3, entgegengesetzt gekrümmte Form. Die Berührungspunkte zwischen der Kugel K und den Stirnflächen der Laufringe sind mit o, i, 2, 3 bezeichnet. Da die Verbindungslinie y-y der Punkte o und i hier parallel zu der in beliebiger Entfernung liegenden Getriebeachse verläuft, so bewegt sich in diesem Falle die Kugel K zwischen den Stirnflächen so wie eine zylindrische Rolle, deren Achse parallel zur Richtung y, y geführt ist. Bei Drehung der Laufringe R, R, wird die Kugel K wegen ihrer Reibung an den Punkten o und i sich an dem festen Laufringe R3 abwälzen und hierbei den Laufring R2 mit einer Umfangsgeschwindigkeit im Punkte 2 in Drehung versetzen, welche sich zur Umfangsgeschwindigkeit der Laufringe R, Ri in den Punkten o und i so verhält wie die radialen Abstände v, -u dieser Punkte vom Punkte 3 des feststehenden Laufringes R, Die Übersetzung erfolgt so, als wenn sich die Kugel K jeweils um eine momentan feststehende Achse x, x drehen würde, welche durch den Punkt 3 des feststehenden Ringes R;, geht und deren Richtun,- der Drehbewegung der Kugel K entpricht, im dargestellten Beispiel also parallel s s zu y, y ist. Die Drehrichtung der beiden Ringe R, Ri und des Ringes R2 ist die gleiche, da die Punkte o, i und 2 auf derselben Seite der idealen Achse x, x liegen.In Fig.2, sections of the four are shown as an example of the mode of operation of the gearbox. Races R, Ri, R2, R; shown in detail with a ball K in the ball cage a. The inclined end faces of the races R, R, have a straight and equiangular shape in section along the axis, while those of the races R2, R3 have oppositely curved shapes. The points of contact between the ball K and the end faces of the races are denoted by o, i, 2, 3. Since the connecting line yy of the points o and i runs parallel to the gear axis lying at any distance, in this case the ball K moves between the end faces like a cylindrical roller, the axis of which is parallel to the direction y, y. When the races R, R rotate, the ball K will roll on the fixed races R3 because of its friction at points o and i, thereby causing the raceway R2 to rotate at a peripheral speed at point 2, which is the peripheral speed of the races R. , Ri at points o and i behaves like the radial distances v, -u of these points from point 3 of the stationary race R, The translation takes place as if the ball K were rotating around a momentarily stationary axis x, x , which goes through the point 3 of the stationary ring R ;, and whose direction - corresponds to the rotary movement of the ball K, in the example shown is thus parallel s s to y, y. The direction of rotation of the two rings R, Ri and of the ring R2 is the same, since the points o, i and 2 lie on the same side of the ideal axis x, x.

In Abb.3 sind als Beispiel für die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses im Getriebe dieselben Laufringabschnitte mit Stirnflächen gleicher Form, wie in Abb. 2 in gegen die Achse verschobener Lage dargestellt. Die Buchstabenbezeichnung der einzelnen Teile der Abb.3 ist dieselbe wie in Abb.2. Durch die gegenseitige Verstellung der beiden inneren und der beiden äußeren Laufringe ist die Kugel K in radialer Richtung so weit verschoben worden, daß wegen der gekrümmten Form der schrägen Stirnflächen der Ringe R2, R3 die gegenseitige Lage der Berührungspunkte zwischen der Kugel K und den vier Laufringen gegenüber der Abb. 2 wesentlich geändert ist. Der Berührungspunkt 2 am Ring R2 liegt in Abb. 3 auf der entgegengesetzten Seite der idealen Achse _x, x, die Drehrichtung des Laufringes R2 ist also bei dieser Stellung der Drehrichtung der Laufringe R, R, entgegengesetzt, das Übersetzungsverhältnis ergibt ich hier wie bei Abb. 2 aus dem Verhältnis der Abstände v' und u' zwischen den Punkten 2 und 3 und den Punkten o, i und 3.In Fig. 3, as an example of the change in the transmission ratio in the gearbox, the same raceway sections with end faces of the same shape are shown as in Fig. 2 in a position shifted against the axis. The letter designation of the individual parts of Fig.3 is the same as in Fig.2. Due to the mutual adjustment of the two inner and two outer races, the ball K has been shifted so far in the radial direction that because of the curved shape of the inclined faces of the rings R2, R3 the mutual position of the points of contact between the ball K and the four races compared to Fig. 2 is significantly changed. The contact point 2 on the ring R2 is in Fig. 3 on the opposite side of the ideal axis _x, x, the direction of rotation of the race R2 is thus opposite to the direction of rotation of the races R, R, in this position, the transmission ratio is here as in Fig 2 from the ratio of the distances v ' and u' between points 2 and 3 and points o, i and 3.

Durch Verwendung von Stirnflächen an den Laufringen, welche alle im Schnitt längs der Achse verschiedene Neigung und Krümmung haben, kann das Getriebe für verschiedene Übersetzungen. innerhalb ver--,chiedener Grenzen eingerichtet werden.By using end faces on the raceways, which are all in Section along the axis can have different inclinations and curvatures, the gearbox for different translations. be set up within different limits.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Friction gears, in which between equiaxed arranged shafts a ball ring - is arranged, characterized in that the balls (K) in a wedge-shaped shaft connected to one (e.g. the driving) shaft Runner are guided, support themselves against a fixed tread (R,) and their The rotation is transmitted to a running ring (R2) connected to the second shaft.

2. Friction gear transmission according to claim i, characterized in that for the purpose of changing Translation and direction of rotation, the width of the V-groove adjustable and at least one of the two rings (R2, R3) is axially adjustable.