DE1269895B - Helicopter transmission - Google Patents
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Description
Hubschraubergetriebe Die Erfindung betrifft Hubschraubergetriebe mit einer oder mehreren Antriebswellen, die mittels Kegelradritzel winklig zur Antriebswelle koaxial angeordnete gegenläufige Rotorwellen über Kegelrad-Tellerräder antreiben, welche durch Gleit- oder Wälzlager gegen ihre Axialbelastung in der Umfangsnähe auf der unverzahnten Seite und gegen ihre Radialbelastung an einer in der Umfangsnähe sich erstreckenden Ringschulter abgestützt sind.Helicopter gears The invention relates to helicopter gears with one or more drive shafts, which are at an angle to the drive shaft by means of bevel pinions drive coaxially arranged counter-rotating rotor shafts via bevel gear ring gears, which by sliding or roller bearings against their axial load in the vicinity of the circumference on the toothless side and against its radial load on one in the vicinity of the circumference extending ring shoulder are supported.
Bei Getrieben solcher Art sind die den Rotorwellen zugeordneten Kegelräder üblicherweise als Tellerräder gestaltet, die mit den antreibenden Kegelradritzeln kämmen, welche im Durchmesser wesentlich kleiner sind als die Tellerräder, um die Drehzahl der Antriebswelle auf diejenige der Rotorwellen zu untersetzen. Das die Kegelräderritzel mit den sie tragenden Wellen und deren Lager aufnehmende Getriebegehäuse hat die Aufgabe, einesteils diese Getriebeteile zu umschließen und andernteils die Kräfte aufzunehmen, welche aus den in den Wellen und den Kegelradritzeln herrschenden Drehmomenten sowie aus den an den Rotorblättern wirkenden Luftkräften herrühren und solche Kräfte miteinander sowie mit denjenigen Kräften zu einem Ausgleich zu bringen; die im Festigkeitsverband der Hubschrauberzelle wirksam sind. Die Außenform des Getriebegehäuses ist insbesondere durch den verhältnismäßig großen Durchmesser des oder der Rotorwellen-Tellerräder bestimmt, so daß einer gewichtssparenden, gedrängten Bauweise des Getriebegehäuses hierdurch eine Grenze gesetzt ist. Bei bekannten Hubschraubergetrieben ist der Gewichtsaufwand für das Getriebegehäuse noch dadurch erhöht, daß Querwände im Getriebegehäuse vorhanden sind, welche die Lager einer zentrisch im Gehäuse sich erstreckenden Rotorwelle halten. Die Anordnung der Rotorwellenlager im mittleren Innenbereich des Getriebegehäuses hat dabei zur Folge, daß das oder die Tellerräder und die Rotorwellen mit entsprechendem Gewichtsaufwand kräftig dimensioniert sein müssen, um die im Eingriffsbereich der Verzahnung der Tellerräder und Kegelradritzel auftretenden Verzahungskräfte auf das Rotorwellenlager zu übertragen. Da diese Kräfte überdies mit einem Hebelarm auf das Rotorwellenlager wirken, muß das Lager sowie die das Lager haltende Querwand kräftig dimensioniert sein, wodurch ein weiterer Gewichtsaufwand verursacht ist.In transmissions of this type, the bevel gears assigned to the rotor shafts are usually designed as ring gears with the driving bevel gear pinions comb, which are much smaller in diameter than the ring gears to the Reduce the speed of the drive shaft to that of the rotor shafts. That the Bevel pinion with the shafts carrying them and their bearings receiving gear housing has the task of enclosing these gear parts on the one hand and the To absorb forces that arise in the shafts and the bevel gear pinions Torques as well as from the air forces acting on the rotor blades and such forces with each other as well as with those forces to a balance bring; which are effective in the strength bond of the helicopter cell. The outer shape of the gear housing is in particular due to the relatively large diameter the or the rotor shaft ring gears determined, so that a weight-saving, compact This places a limit on the design of the gearbox housing. With known helicopter transmissions the weight required for the gearbox housing is increased by the fact that transverse walls are present in the gear housing, which are the bearings of a centric in the housing hold extending rotor shaft. The arrangement of the rotor shaft bearings in the middle The inner area of the gear housing has the consequence that the ring gear or gears and the rotor shafts must be powerfully dimensioned with a corresponding weight expenditure need to be in the meshing area of the toothing of the crown gears and bevel gear pinions To transmit occurring toothing forces to the rotor shaft bearing. Because these forces moreover act with a lever arm on the rotor shaft bearing, the bearing must as well the bulkhead holding the bearing must be powerfully dimensioned, creating a further Weight expenditure is caused.
Bei einem ebenfalls bekannten Getriebe, das als Wechselgetriebe mit überholkupplungen.gestaltet und vornehmlich für Kraftfahrzeuge bestimmt ist, kämmen antreibende Kegelradritzel mit konzentrisch angeordneten Zahnrädern, die in Art von Hülsen gestaltet sind, welche stirnseitig die Kegelradverzahnung aufweisen und sämtlich im gleichen Drehsinne rotieren. Die Abstützung des den größten Durchmesser aufweisenden Zahnrades gegen die vom Verzahnungseingriff ausgehende axiale und radiale Belastung ist dadurch erreicht, daß der Hülsenkörper mit einem äußeren Schulteransatz gegen ein am Gehäuse angeordnetes Wälzlager anliegt, das mit der Verzahnung auf etwa größengleicher Ringfläche liegt und die Axialkräfte auf die Gehäuse-Außenwand überträgt, ferner ist am abgesetzten Hülsenumfang ein die Radialbelastung auf das Gehäuse übertragendes Wälzlager angeordnet. Das durch dieses Getriebe gegebene Vorbild ist auf Hubschraubergetriebe mit koaxialen gegenläufigen Rotorwellen nicht anwendbar, weil keine im Zwanglauf mit entgegengesetzten Drehrichtungen angetriebene Wellen vorhanden sind, sondern alle mit je einem Kegelradritzel kämmenden hülsenförmigen Zahnräder im gleichen Drehsinne und mit unterschiedlicher Drehzahl rotieren.In a likewise known transmission, which as a change gear with Overrunning clutches. designed and primarily intended for motor vehicles, comb Driving bevel pinions with concentrically arranged gears, which are listed in Art are designed by sleeves which have the bevel gear teeth and all rotate in the same direction of rotation. The support of the largest diameter having gear against the starting from the toothing engagement axial and radial Load is achieved in that the sleeve body with an outer shoulder approach against a roller bearing arranged on the housing, which is connected to the toothing is approximately the same size ring area and the axial forces on the housing outer wall transmits, furthermore, the radial load is on the remote sleeve circumference Housing transmitting roller bearing arranged. The example given by this gearbox is not applicable to helicopter gearboxes with coaxial rotor shafts rotating in opposite directions, because there are no forcibly driven shafts in opposite directions of rotation are present, but all sleeve-shaped meshing with a bevel gear pinion The gears rotate in the same direction and at different speeds.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Hubschraubergetriebe der eingangs bezeichneten Gattung eine gewichtssparende Bauform zu schaffen, bei der die aus dem Verzahnungseingriff herrührenden axialen und radialen Belastungen mit kurzen Kraftübertragungswegen in der Nähe des Ortes ihrer Entstehung zu einem gegenseitigen Ausgleich gebracht sind, so daß die Kegelrad-Tellerräder und das Gehäuse, letzteres in seinen überwiegenden Wandungsbereichen, weitgehend von den aus dem Verzahnungseingriff herrührenden Kräften entlastet sind und daher mit einer Gewichtseinsparung verhältnismäßig schwach dimensioniert werden können.The invention is based on the object for a helicopter transmission to create a weight-saving design of the type mentioned at the beginning the axial and radial loads resulting from the meshing of the teeth with short power transmission paths in the vicinity of their place of origin to one mutual compensation are brought so that the bevel gear ring gears and the housing, the latter in its predominant wall areas, largely from the Forces resulting from toothing engagement are relieved and therefore with a weight saving can be dimensioned relatively weak.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die unverzahnten Seiten der durch je ein Kegelradritzel mit gegenläufigem Drehsinne angetriebenen Kegelrad-Tellerräder einander zugewendet sind und das oder die Gleit- oder Wälzlager zwischen sich einschließen.This object is achieved according to the invention in that the toothless Sides of each one Bevel pinion with opposite direction of rotation driven bevel gear ring gears are facing each other and the sliding or or include rolling bearings between them.
Hierdurch ist erreicht, daß die in beiden Kegelrad-Tellerrädern herrschenden Axialkräfte einander entgegengerichtet sind und auf dem kurzen Wege über das oder die zwischengefügten Gleit- oder Wälzlager zu einem gegenseitigen Ausgleich gebracht sind. Die in den Kegelradritzeln wirkenden Reaktionskräfte können ebenfalls in mit ihrer örtlichen Erstreckung klein begrenzten Bereichen des Getriebegehäuses zu einem Ausgleich gebracht werden. Die Wand des Getriebegehäuses umschließt hierbei die Tellerräder der Rotorwellen mit geringem Abstand vom Umfang. Das oder die Lager, welche beide Tellerräder in Umfangsnähe gegen ihre Axialbelastung abstützen, befinden sich daher sowohl in der Nähe der Gehäusewand als auch in der Nähe der Stelle, an der im Eingriffsbereich der Verzahnung der Tellerräder und der Kegelradritzel die sie mit entgegengesetzten Richtungen belastenden Verzahnungskräfte wirken. Es kann mithin auf die Anordnung von Querwänden des Getriebegehäuses mit in der Gehäusemitte gelegenen Lagerstellen verzichtet werden. Als Ergebnis der erfindungsgemäß gewählten Bauform ist demnach eine gewichtlich leichte Bauweise erzielt. Die durch die Verzahnungskräfte bedingte Axialbelastung der Tellerräder wirkt nur örtlich im Eingriffsbereich der Tellerräder und Kegelradritzel. Es würde daher genügen, das oder die die Axialbelastung aufnehmenden Gleit- oder Wälzlager in der Weise zu gestalten, daß ihre auf das Tellerrad ausgeübte Abstützwirkung im wesentlichen auf den Eingriffsbereich beschränkt ist.This ensures that the two bevel gear ring gears prevail Axial forces are opposed to each other and on the short path over the or brought the interposed sliding or roller bearings to a mutual balance are. The reaction forces acting in the bevel gear pinions can also be included their local extent to a small limited areas of the gearbox housing Balance to be brought. The wall of the gear housing encloses the Ring gears of the rotor shafts with a small distance from the circumference. The camp or camps which support both crown gears in the vicinity of the circumference against their axial load therefore both in the vicinity of the housing wall and in the vicinity of the location the one in the meshing area of the toothing of the crown gears and the bevel gear pinion they act with opposing directions loading gear forces. It can consequently on the arrangement of the transverse walls of the gearbox housing in the middle of the housing located storage locations are dispensed with. As a result of the selected according to the invention Structural form is therefore achieved a weighty lightweight construction. The through the gearing forces The axial load on the crown gears only acts locally in the area of engagement of the Crown gears and bevel gear pinions. It would therefore suffice that the axial load to design receiving plain or roller bearings in such a way that their on the ring gear exerted support effect is essentially limited to the area of engagement.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umgibt das oder die Gleit- oder Wälzlager die Rotorwellen ringförmig, um die von den Rotorauftriebs-und/oder Massenkräften herrührenden Axialbelastung zusätzlich aufzunehmen. Dabei wird der Vorteil erzielt, daß das oder die Gleit- oder Wälzlager zweifach genutzt sind und die in den Rotorwellen herrschenden Axialkräfte, die sich als Auftriebskräfte der Rotoren im Flugbetrieb und/oder als Massenträgheitskräfte beim Landestoß darstellen, verteilt und auf kurzem Wege in die Gehäusewand einleiten.According to a further feature of the invention, the one or more sliding or roller bearings the rotor shafts ring-shaped, around the lift and / or by the rotor Axial load resulting from inertia forces must also be taken up. The The advantage achieved that the one or more sliding or rolling bearings are used twice and the axial forces prevailing in the rotor shafts, which are the lifting forces of the Show rotors in flight operations and / or as inertia forces at landing impact, distributed and introduced into the housing wall in a short way.
Eine der Verringerung der Gleit- oder Wälzgeschwindigkeit in den Lagern dienende Ausgestaltung besteht erfindungsgemäß darin, daß je Tellerrad ein Gleit- oder Wälzlager und zwischen diesen ein als Widerlager dienender gehäusefester Ringkörper angeordnet sind.One of the reductions in the sliding or rolling speed in the bearings serving embodiment is according to the invention that each ring gear a sliding or roller bearings and between these an annular body fixed to the housing and serving as an abutment are arranged.
Um den Ringkörper zugleich als Widerlager für die Radialbelastung beider Tellerräder zu benutzen, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ringschultern der Tellerräder einander zugewendet und mittels des Ringkörpers als Widerlager über Gleit-oder Wälzlager gegen die Radialbelastung abgestützt.To the ring body at the same time as an abutment for the radial load to use both ring gears, are in a further embodiment of the invention Ring shoulders of the ring gears facing each other and by means of the ring body as Abutment supported by sliding or roller bearings against the radial load.
Eine für den Zusammenbau des Getriebes vorteilhafte Einzelausgestaltung besteht erfindungsgemäß darin, daß das Gehäuse eine zwischen den Tellerrädern sich erstreckende, bekannte Teilungsebene aufweist und der einen gesonderten Bauteil bildende Ringkörper zwischen den Gehäuseteilen gefaßt ist.An advantageous individual design for assembling the transmission According to the invention, the housing is one between the ring gears having extending, known parting plane and which has a separate component forming ring body is taken between the housing parts.
Die Anordnung der Verzahnung auf den voneinander abgewendeten Seiten der Tellerräder bringt es mit sich, daß je Tellerrad mindestens ein Kegelradritzel samt Ritzelwelle erforderlich ist. In Ausnutzung dieses Umstandes sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Ritzelwellen in einem Untersetzungsverhältnis mit einer zwischen ihnen angeordneten Antriebswelle kinematisch gekuppelt. Hierbei wird demzufolge die Drehzahl des Antriebsmotors in zwei Untersetzungsstufen auf die Drehzahl der Rotorwellen herabgesetzt, und es ergeben sich in jeder Untersetzungsstufe entsprechend günstigere Eingriffsverhältnisse für die Verzahnung als bei der Anordnung einer einzigen Untersetzungsstufe.The arrangement of the teeth on the sides facing away from each other The ring gears mean that each ring gear has at least one bevel gear pinion including pinion shaft is required. Taking advantage of this fact are according to a Another feature of the invention is the pinion shafts in a reduction ratio kinematically coupled with a drive shaft arranged between them. Here The speed of the drive motor is consequently in two reduction stages the speed of the rotor shafts is reduced, and it results in each reduction stage correspondingly more favorable engagement conditions for the toothing than in the case of the arrangement a single reduction stage.
Für Rotoren mit großem Leistungsbedarf sind gemäß einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung mehrere Antriebs- und Ritzelwellen am Umfang der Tellerräder verteilt angeordnet.For rotors with a high power requirement are according to a further feature In the context of the invention, several drive and pinion shafts on the circumference of the ring gears arranged distributed.
In der Zeichnung ist ein Schnitt durch ein Hubschraubergetriebe gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing is a section through a helicopter transmission according to the invention shown as an embodiment.
Die Antriebswelle 3 treibt in einem Untersetzungsverhältnis die Ritzelwellen 4, 4' an, deren Kegelradritzel 5, 5', ebenfalls in einem Untersetzungsverhältnis, mit den Tellerrädern 6, 6' kämmen. Die Tellerräder 6, 6' bilden kinematisch Bestandteile der mit gegenläufigem Drehsinn angetriebenen koaxialen Rotorwellen 7, 7', welche über Zahnkupplungen 8, 8' und Zwischenhülsen 14,14' mit den Tellerrädern 6, 6' zu gemeinsamer Drehung gekuppelt sind.The drive shaft 3 drives the pinion shafts in a reduction ratio 4, 4 ', whose bevel gear 5, 5', also in a reduction ratio, comb with the crown wheels 6, 6 '. The ring gears 6, 6 'form kinematically components of the coaxial rotor shafts 7, 7 'driven in opposite directions, which Via toothed clutches 8, 8 'and intermediate sleeves 14, 14' with the ring gears 6, 6 ' are coupled with common rotation.
Die Tellerräder 6, 6' sind in Umfangsnähe mit ihren einander zugewendeten unverzahnten Seiten an Wälzlagern 9, 9' und ferner mit Ringschultern 10,10' an Wälzlagern 11,11' abgestützt. Die konzentrisch zur Achse der Rotorwellen 7, 7' angeordneten Wälzlager 9, 9' und 11,11' nehmen die im Eingriffsbereich der Tellerräder 6, 6' und Kegelradritzäl 5, 5' auftretende Axial- und Radialbelastung der Tellerräder 6, 6' auf und übertragen diese Verzahnungskräfte auf den als Widerlager wirkenden Ringkörper 12, der zwischen den miteinander durch die Schrauben 13 verbundenen Teile 2, 2' des Getriebegehäuses gehalten ist. Das Getriebegehäuse weist zu diesem Zwecke eine zwischen den Tellerrädern 6, 6' sich erstreckende Trennungsebene auf, in der die Gehäuseteile 2, 2' gegeneinanderliegen. Auf der Antriebsseite ist das Getriebegehäuse mit einem ungeteilten Deckel 1 versehen, der zur Lagerung der Antriebswelle 3 und der Ritzelwellen 4, 4' beiträgt und an den Gehäuseteilen 2, 2' durch Schrauben befestigt ist.The ring gears 6, 6 'are close to the circumference with their facing each other Toothless sides on roller bearings 9, 9 'and furthermore with ring shoulders 10, 10' on roller bearings 11.11 'supported. The concentric to the axis of the rotor shafts 7, 7 'arranged Rolling bearings 9, 9 'and 11, 11' take the in the engagement area of the ring gears 6, 6 ' and Kegelradritzäl 5, 5 'occurring axial and radial loads on the ring gears 6, 6 'and transmit these toothing forces to the acting as an abutment Ring body 12 between the parts connected to one another by the screws 13 2, 2 'of the transmission housing is held. The gear housing has for this purpose a plane of separation extending between the ring gears 6, 6 ', in which the housing parts 2, 2 'lie against one another. The gear housing is on the drive side provided with an undivided cover 1, which is used to support the drive shaft 3 and the pinion shafts 4, 4 'contributes and attached to the housing parts 2, 2' by screws is.
Die mit den Rotorwellen 7, 7' durch die Zahnkupplungen 8, 8' sowie mit den Tellerrädern 6, 6' drehfest verbundenen Zwischenhülsen 14,14' sind im Getriebegehäuse durch zusätzliche Radiallager 15,15' gelagert. Ferner=ist zwischen einem Kragen 16 der Zwischenhülse 14 und einer an der Zwischenhülse 14' befindlichen Schulter 17 ein leichtes Axiallager 18 an--geordnet, das lediglich die Aufgabe hat, die Zwischenhülse 14 gegen ein Absenken zu stützen.The with the rotor shafts 7, 7 'by the tooth clutches 8, 8' and with the ring gears 6, 6 'non-rotatably connected intermediate sleeves 14, 14' are in the gear housing supported by additional radial bearings 15.15 '. Furthermore = is between a collar 16 of the intermediate sleeve 14 and a shoulder located on the intermediate sleeve 14 ' 17 a light axial bearing 18 is arranged, which only has the task of the intermediate sleeve 14 to support against lowering.
Die Rotorwelle 7 untergreift mit dem Teil 19 die Zwischenhülse 14 und überträgt daher die in ihr wirksame axiale Auftriebskraft der nicht dargestellten Rotorblätter auf das Wälzlager 9, welches somit zweifach genutzt ist. Die Auftriebskraft wird vom Wälzlager 9 über den Ringkörper 12 in das Getriebegehäuse übertragen und an den nicht dargestellten Befestigungskonsolen in den Festigkeitsverband der Hubschrauberzelle eingeleitet.The part 19 of the rotor shaft 7 engages under the intermediate sleeve 14 and therefore transmits the effective axial lift force in it, not shown Rotor blades on the roller bearing 9, which is thus used twice. The buoyancy is transferred from the roller bearing 9 via the ring body 12 into the gear housing and on the fastening brackets (not shown) in the strength bond of the helicopter cell initiated.
Die in der Rotorwelle 7' wirkende Auftriebskraft wird durch ein nicht dargestelltes Lager aufgenommen, welches in einem am Gehäuseteil 2' befestigten Teil 21 angeordnet ist. Die Auftriebskraft der Rotorwelle 7' wird demzufolge ebenfalls auf das Getriebegehäuse übertragen und über die nicht dargestellten Konsolen in den Festigkeitsverband der Hubschrauberzelle geleitet.The lift force acting in the rotor shaft 7 'is not caused by a Included bearing shown, which is attached to a housing part 2 ' Part 21 is arranged. The lift force of the rotor shaft 7 'will consequently also transferred to the gear housing and not shown Consoles passed into the structural bond of the helicopter cell.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP1269A DE1269895B (en) | 1965-03-20 | 1965-03-20 | Helicopter transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEP1269A DE1269895B (en) | 1965-03-20 | 1965-03-20 | Helicopter transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1269895B true DE1269895B (en) | 1968-06-06 |
Family
ID=5660669
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEP1269A Pending DE1269895B (en) | 1965-03-20 | 1965-03-20 | Helicopter transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1269895B (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT55072B (en) * | 1911-04-01 | 1912-08-26 | William Tillman Martersteck | Change gears for automobiles. |
| US1894397A (en) * | 1931-11-02 | 1933-01-17 | Gessner Ernst | Variable speed transmission mechanism |
| US2619850A (en) * | 1948-08-12 | 1952-12-02 | Jr Leslie L Chiville | Hydraulic transmission |
| DE1042388B (en) * | 1957-03-07 | 1958-10-30 | Wilhelm G Stoeckicht Dipl Ing | Helicopter transmission |
-
1965
- 1965-03-20 DE DEP1269A patent/DE1269895B/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT55072B (en) * | 1911-04-01 | 1912-08-26 | William Tillman Martersteck | Change gears for automobiles. |
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