DE2246268A1

DE2246268A1 - Achstraeger

Info

Publication number: DE2246268A1
Application number: DE2246268A
Authority: DE
Inventors: Edward W Ebey
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1971-10-12
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1973-04-26
Also published as: JPS4846536A; DE7234759U; JPS571451B2; US3715935A; CA961673A

Description

Dipi Ing. Helmut Zoepfc* Ref/iie?

Dipt In* Curl O. loepte

Patentanwälte ■

α München 5, Erhardtstraße δ ■■■...-■

SMuncnenu, München, 21. September 1.972

International Harvester Company

401, riorth Michigan Avenue

Chicago, Illinois,6o6ll, V.St.A₆ 2246268

A C H S TRÄGER

Die Erfindung bezieht sich auf einen Achsträger mit einem Achsgehäuse, einem daran über eine Schweißverbindung befestigten Differentialgehäuse und einer sich durch das Achsgehäuse in das Differentialgehäuse erstreckenden Achswelle.

Es ist allgemein bekannt, Achsträger aus mehreren vorgefertigten Einzelteilen herzustellen, nämlich dem Achsgehäuse und dem Dif-. ferentialgehäuse, in die schließlich die Achswelle eingesetzt wird» Diese bekannten, aus mehreren Teilen zusammengesetzten Achsträger lassen sich in der Regel jedoch nur dann relativ einfach zusammenbauen, wenn es sich dabei, um verhältnismäßig leichte Achsen handelt.

Mit zunehmend größeren und schwereren Maschinen, die beispielsweise 60 und mehr Tonnen wiegen, wie das beispielsweise bei Erdbewegungsmas chihen der Fall ist,.lassen sich mehrteilige Achsen nicht mehr ohne weiteres montieren,'da bei solchen Haschinen alleine das. Achsgehäuse etwa 1,8 Tonnen wiegt, die darin befindliche Schmierflüssigkeit bis zu 2oo Liter beträgt und Achswellen Vorhanden sind, die etwa I80 kp und mehr wiegen, In solch großen Achsgehäusen wird es nun sehr schwierig, die Achswelle über das Achsgehäuse in das Differentialgehäuse einzuschieben_s zumal kurz vor Ende der Einschiebebewegung nur noch ein .kurzer Hebelarm -zur Verfügung steht, um die Achswelle in ausgerichteter Lage in das Differential einzuschieben, ^s

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, einen Achsträger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem es möglich ist, auch eine vergleichsweise schwere Achswelle einwandfrei in das Gehäuse einzuschieben. Diese Aufgabe wird er-

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findungsgemaß dadurch gelöst, daß im Bereich der Schweißverbindung ein"zum Ausrichten des Achsgehäuses gegenüber dem Differentialgehäuse und zur Führung der Achswelle bei ihrem Einschieben in das Achsgehäuse dienendes Führungselement angeordnet ist. Ein solches Führungselement hat also eine mehrfache Aufgabe. Außer daß es als Abstandelement zv/ischen dem Achsgehäuse und dem Differentialgehäuse wirkt, und damit stets eine gleichbleibende Schweißfuge zwischen den beiden Gehäusen garantiert, dient es in erster Linie zur Führung der Achswelle, wenn diese über das Achsgehäuse bis in das Differentialgehäuse eingeschoben wird. Gleichzeitig bildet das Führungselement ein Verstärkungselement, so daß die Gehäuse unter der Einwirkung des großen Gewichtes der Achswelle nicht verbiegen können. Schließlich bildet das Führungselement auch noch ein Teil, das gewährleistet, daß das im Achsgehäuse befindliche Schmiermittel weitgehend innerhalb des Differential- und Achsgehäuses gehalten wird und nicht zwischen dem Differential- und Achsgehäuse pulsieren kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in der das Achsgehäuse mit Io und das Differentialgehäu^e mit 12 bezeichnet ist, welches Flansche 13 aufweist. An dem Flansch 13 sitzt über eine Schweißverbindung ein Achsschaft 14, in den von außen eine Achswelle 16 eingeschoben werden kann, die über ein Führungselement 18 geführt werden kann.

Das Differentialgehäuse 12 und der Schaft 14 werden als zwei getrennte Gußteile hergestellt und dann an ihren einander zugewandten Enden 22 und 24 durch eine .Schweißnaht 2o fest miteinander verbunden. In herkömmlichen Achsanordnungen kann dies ohne v.'eiterec durchgeführt werden. Bei sehr großen Achsein-

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richtungen kommt es jedoch infolge der hohen"Gewichte beim Zusammenfügen der Teile zu Schwierigkeiten.

Um dieses Problem zu lösen, ist zwischen dem Flansch 13 des Differentialgehäuses 12 und dem Schaft 14 das Führungselement 18 vorgesehen, das an ausgefrästen oder ausgedrehten Führungsflächen 26 und 2 8 anliegt. Die Führungsflächen 2 6 und 28 besitzen gegenüber dem Innendurchmesser des Flansches 13 und des Schaftes 14 größere Durchmesser, so daß sie an den zugewandten Enden des Flansches 13 und des Schaftes 14 seitliche Schultern 27 und 29 bilden.

Wird das Führungselement 18 in den Flansch 13 oder den Schaft 14 eingesetzt, so kann das jeweilige andere Teil über das Führungselement 18 leicht angesetzt werden, wodurch gleichzeitig zwischen den beiden Teilen die Schweißfuge 3o genau eingehalten wird. Werden dann die Teile durch geeignete Kräfte zusammengehalten, so bleiben die Teile in der vorher eingestellten Stellung und es kann der Schweißvorgang durchgeführt werden. Es ist klar, daß durch Ändern- der Dicke des Führungselementes 18 die Abmessungen der Schweißfuge und das Ausrichten der Teile genau eingestellt werden kann, ohne daß es dazu sonstiger komplizierter Mittel bedarf.

Nach dem Verschweißen des Führungselements 18 und der damit erfolgten Verbindung zwischen den beiden Gehäusen dient das Führungselement 18 als Verstärkungselement, von dem ein Teil der auf das Achsgehäuse Io einwirkenden Kräite aufgenommen wird. Das Verschweissen der beiden Gehäuse erfolgt- im verdeckten Lichtbogenverfahren. Das Verhältnis zwischen der Wanddicke und der Dicke des Führungselemente^; sollte so gewählt sein, daß beim Verl degen der Achseiririchturi£, das Führungselement v.'tder eingedrückt -v:J.rd, noch daß es eine der V.'äiice herausdrückt, d. h. mit anderen Uorten_t

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es soll zwischen allen Teilen die gleiche Festigkeit gewählt werden. Nach dem Verbinden der Gehäuse wird dann in diese die Achswelle 16 eingeschoben, in dem diese durch.das dem Planetentrieb zugewandte Ende 32 des Schaftes 14 in das nicht dargestellte Differential eingeschoben wird.

Während das dem Differential zugewandte Ende. 3*4 der Achswelle 16 durch das Ende 32 des Schaftes 14 eingeschoben wird, hängt die Achswelle 16 in ihrem Schwerpunkt 33 in einer Schlinge. Mit Hilfe dieser Schlinge wird die Achswelle 16 soweit eingesetzt, bis die Schlinge an der äußeren Stirnseite 35 des PIanetentriebendes 32 des Schaftes 14 anschlägt, Ein weiteres Einschieben der Achswelle 16 erfolgt dadurch, daß diese in der Schlinge weiter nach innen eingeschoben wird. Sobald der Schwerpunkt 33 der Achswelle 16 in den Bereich des Planetentriebendes 32 kommt, würde normalerweise das Differentialende 34 der Achswelle 16 unter einer zunehmenden Kraft auf die Innenfläche 36 des Achsgehäuses einwirken. Es versteht sich, daß ein solches Einschieben bei großen Achswellen, die beispielsweise mehr als 18o kp wiegen und mehr als 2 m lang sind, nicht mehr durchführbar ist.

Es werden daher das Differentialgehäuse 12 und der Schaft 14 derart gegossen, daß sich bei der Montage solche Verhältnisse ergeben, daß beim Einschieben der Achswelle 16 sich das Differentialende 34 der Welle bereits in einer Öffnung 38 des Führungselementes 18 befindet, wenn der Schwerpunkt der Achswelle 16 in den Bereich des Planetentriebendes 32 des Schaftes 14 gelangt. Auf diese Weise wird die Achswelle 16 durch den Planetentriebteil 32 und das Führungselement 18 in einwandfrei ausgerichteter Lage gehalten. Das weitere Einschieben der Achswelle 16 wird dadurch wesentlich erleichtert. Es kann mithin euch schneller durchge-

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führt werden und die sonst auftretenden Probleme entfallen.

Um den Einbau noch weiter zu vereinfachen, besitzt das Führungselement 18 nur eine zentrale öffnung, so daß es keine Schwierigkeiten gibt, die Achswelle in das Führungselement einzuführen.

Das Einschieben der Achswelle wird noch weiter vereinfacht, wenn die Öffnung 38 des Führungselementesl8 eine abgeschrägte Kante Io aufweist. Obgleich der Innendurchmesser der Öffnung 38 des Führungselementes 18 nicht als Lager für die Achswelle 16 ausgebildet ist, kann es dennoch ein Verbiegen und ein Krummwerden der Achswelle verhindern. Ferner dient das Führungselement 18 als Staukörper, um eine schnelle Bewegung der Schmierflüssigkeit von der einen Seite zu der anderen Seite des Achsträgers zu verhindern, vielmehr sicherzustellen, daß das Öl weitgehend nur innerhalb des Differential und des Planetengetriebes bleibt und somit beide Getriebeeinheiten ausreichend geschmiert werden.

Wie bereits oben erwähnt, dient das Führungselement 18 nicht als Lager für die Achswelle, Würde es nämlich ein Lager für die Achswelle 16 bilden, so hätte diese drei Auflagepunkte, nämlich ein·Auflagepunkt im Planetentriebende 32, einen Auflagepunkt im Lager und einen Auflagerpunkt im Differential Wegen der Größe und der Länge der hier betroffenen Anordnungen würde dann zwangsläufig das Problem der Ausrichtung kommen, d, h., bei einer Fehlausrichtung würde ein sehr hoher Verschleiß eintreten.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

₍ 1). Achsträger mit einem Achsgehäuse, einem daran über eine ^- Schweißverbindung befestigten DifferentialgehäusÄ und einer sich durch das Achsgehäuse in das Differentialgehäuse erstreckenden Achswelle, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schweißverbindung (2o) ein zum Ausrichten des Achsgehäuses (lo) gegenüber dem Differentialgehäuse (12) und zur Führung der Achswelle (16) bei ihrem Einschieben in das Achsgehäuse (lo) dienendes Führungselement (18) angeordnet ist,

2), Achsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandung des Achs- und Differentialgehäuses (lo,lU) zur Aufnahme des Führungselementes (18) im Durchmesser vergrößerte Führungsflächen (26,28) mit seitlichen Anlageschultern (27,29) vorgesehen sind.

3). Achsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement aus einer Scheibe (18) mit einer zentralen öffnung (38) für den Hindurchtritt der Achswelle (16) ausgebildet ist.

U), Achsträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (38) an der Einsteckseite der Achswelle (16) eine abgeschrägte Kante (Uo) aufweist.

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5), Achs.träger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der abgeschrägten Kante (4o) des Führungselementes (.18) zur äußeren Stirnseite (35) des Achsgehäuses (lo) kleiner als der Abstand zwischen dem Inneren, dem Differentialgetriebe (12) zugewandten Ende der Achswelle (16) und deren Schwerpunkt (33) ist.

6). Verfahren zum Herstellen bzw. Zusammenbauen eines Achsträgers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den einander.zugewandten Enden des Differentialgehäuses und des Achsgehäuses sich axial erstreckende Führungsflächen mit seitlichen Schultern eingearbeitet werden, zwischen die ein Führungselement solcher Breite eingesetzt wird, das zwischen den Enden des Differential- und Achsgehäuses eine Schweißfuge verbleibt, die nach dem Ausrichten des Achs- und Differentialgehäuses mittels des Führungselementes mit Schweißgut ausgefüllt wird und daß nach dem Erstarren des Schweißgutes von außen her durch das Achsgehäuse die Achswelle durch das Führungselement hindurch bis in das Differentialgehäuse eingeschoben wird.

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L e e r s e i t e