Quill drive (original) (raw)
A quill drive is a mechanism that allows a drive shaft to shift its position (either axially, radially, or both) relative to its driving shaft. It consists of a hollow driving shaft (the quill) with a driven shaft inside it. The two are connected in some fashion which permits the required motion.
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | Beim Hohlwellenantrieb von Eisenbahn-Triebfahrzeugen ist die Treibradsatzwelle mit reichlichem Spiel von einer hohlen Welle umgeben, welche die Antriebskräfte vom Motor auf die Treibräder überträgt. Die Hohlwelle wird über Kurbelstangen oder über Federkupplungen beweglich mit den Treibrädern gekoppelt und gehört somit (samt Antriebseinheit) zur gefederten Masse des Fahrzeugs. In frühen elektrischen Fahrzeugen diente die Hohlwelle zugleich als Rotor des Fahrmotors (siehe die oberste Abbildung). Später trägt die Hohlwelle die Großräder des Zahnradgetriebes (siehe zweite der nebenstehenden Abbildungen). Ihr Innendurchmesser ist ausreichend groß, um der Treibradsatzwelle Spielraum für einen ausreichenden Federweg zu geben. Zur Kraftübertragung zwischen den sich beim Federn des Fahrzeugs vertikal gegeneinander bewegenden beiden Wellen dient eine radialbewegliche Kupplung. Verschiedene Ausführungen des Hohlwellenantriebs werden häufig nach der Art der verwendeten Kupplung bezeichnet. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde eine große Zahl von Hohlwellenantrieben bzw. von radial nachgebenden Kupplungen für die Verbindung zwischen Hohlwelle und Treibradsatz entwickelt, obwohl keinesfalls alle elektrischen Schienenfahrzeuge – insbesondere nicht die Straßenbahnen – einen Hohlwellenantrieb, sondern oft einen Tatzlagerantrieb bekamen. Diesen modifizierte man zwar ab der Mitte des Jahrhunderts zu einem Hohlwellenantrieb, kam aber nach und nach vom Ideal, dem Treibradsatz keine ungefederten Massen zuzufügen, wieder ab. Begünstigt wurde dieses Vorgehen dadurch, dass inzwischen festere Stähle für den Bau kleinerer und leichterer Getriebe-Zahnräder entwickelt worden waren. Dass das Getriebe – insbesondere sein größeres, also schwereres Abtriebsrad (Großrad) – ungefedert von der Treibradsatzwelle getragen wird, und nur der Fahrmotor wie bisher gefederte Masse ist, war ein ausreichend zufriedenstellender Kompromiss geworden. Die radial nachgebende Kupplung ist in diesem Fall zwischen dem Fahrmotor und dem Getriebe angebracht. Für große Antriebsleistungen wird eine Kardanwelle benutzt, die aus Platzgründen in der hohl gemachten Motorwelle oder Eingangswelle (Ritzelwelle) des Getriebes untergebracht ist. Die die Treibradsatzwelle umgebende Hohlwelle ist seltener geworden, nicht aber der Begriff Hohlwellenantrieb. Dieser ist unschärfer geworden, weil in ihn auch die Antriebe mit hohler Motor- oder Ritzelwelle eingegangen sind (siehe unten: Motorhohlwellenantrieb und Ritzelhohlwellenantrieb). In Neubauten elektrischer Triebwagen ist die Bogenzahnkupplung (im Prinzip eine besonders kurze Kardanwelle) zum Standard geworden. Sie findet Platz zwischen dem fest im Rahmen gelagerten Fahrmotor und dem achsreitenden, gekuppelten Getriebe. Insgesamt werden heute bei Neubaufahrzeugen weniger aufwändige Ausführungen als Hohlwellenantriebe – sowohl in ursprünglicher als auch jüngerer Definition – eingesetzt. Im Folgenden werden die wichtigsten Hohlwellenantriebe in etwa chronologischer Reihenfolge ihres Entstehens dargestellt. Der zweite Teil dieser Aufstellung (siehe Andere Antriebe) enthält die Hohlwellenantriebe in der o. g. abweichenden Bedeutung. Ordnendes Kriterium ist immer die Bauweise der verwendeten Kupplung. (de) A quill drive is a mechanism that allows a drive shaft to shift its position (either axially, radially, or both) relative to its driving shaft. It consists of a hollow driving shaft (the quill) with a driven shaft inside it. The two are connected in some fashion which permits the required motion. (en) クイル式駆動方式（クイルしきくどうほうしき、英語：Quill drive、ドイツ語：Hohlwellen-Antrieb）は、鉄道車両で電動機などの動力伝達に用いられる無装架駆動方式の一方式である。 本項目ではクイル式の他に、関係する他の無装架駆動方式も取り上げる。 (ja) La trasmissione ad asse cavo è un particolare sistema di trasmissione della forza motrice dei motori di trazione delle locomotive elettriche alle ruote. Rappresenta un notevole miglioramento tecnico rispetto alla sospensione per il naso e trasmissione ad ingranaggi tipiche delle prime generazioni di rotabili tranviari e ferroviari. Il sistema prevede che il motore elettrico venga montato direttamente sulle ruote in posizione concentrica ad esse in maniera tale che il suo albero abbia la forma di un cilindro cavo entro il quale viene montato l'asse della sala montata permettendo in tal modo la sospensione elastica del motore stesso dalla parte opposta; ciò permette di ridurre le vibrazioni trasmesse durante il funzionamento. Il moto rotatorio dell'asse cavo del motore viene trasmesso alle razze delle ruote in vari modi: * Un sistema semplice, adatto a velocità e potenze contenute, prevede che alle due estremità dell'asse cavo del motore vi siano delle appendici che azionano delle aste articolate, a leve angolari imperniate sulle razze delle ruote, realizzando un parallelogramma articolato. In questo sistema, usato per la prima volta nelle elettromotrici trifase della Valtellina, la velocità angolare delle ruote è uguale a quella del motore. * Accoppiamento ad ingranaggi riduttori. È il sistema usato nelle locomotive E.636: il motore è montato sull'asse cavo e lo aziona tramite una coppia di ingranaggi. A sua volta l'asse cavo, munito di aste, aziona le ruote mediante un sistema di ammortizzazione a molle a balestra o a tamponi di gomma. Un perfezionamento del sistema, implementato sulle locomotive E.646 e le sue derivate è costituito dalla trasmissione ad asse cavo e anello danzante: questo sostituisce il sistema rigido a molle mediante un anello in acciaio ad elementi elastici come molle e parti in gomma che consente un buon margine di oscillazione delle ruote. (it) Hohlwellen-Antrieb (Duits) is een motorophangingsconfiguratie waarbij een as in een holle as (Hohlwelle) ligt, die ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. De op die manier verkregen constructie zorgt ervoor dat de tractiemotor volledig (primair) geveerd kan worden opgehangen in het draaistelframe. Deze opstelling wordt in verschillende uitvoeringen gebruikt bij spoorgebonden tractievoertuigen. (nl) 轮对空心轴驱动方式是铁路机车车辆使用的类型之一，也是应用历史最悠久的架悬式驱动装置。该驱动方式的特点将牵引电动机安装在转向架（转向架式机车）或（车架式机车）上，而车轴外面套了一根同心的空心轴，空心轴和车轴间留有足够的间隙，允许发生轨道冲击时车轴的上下运动和通过曲线时的倾斜，而车轴（或车轮）与空心轴（或大齿轮）之间设有可适应各方向运动的弹性联轴器，以补偿轮对与转向架构架（即牵引电动机）之间自由的相对运动。弹性联轴器对于各向运动的适应性既可以由弹簧实现，也可以采用弹性构件或关节机构来组成联轴器。因此，在铁路技术的漫长发展历史过程中，先后出现了许多形式的轮对空心轴驱动装置。 轮对空心轴驱动方式一如其他类型的架悬式驱动装置，其主要优点是减轻机车车辆的簧下重量，降低轮轨间的垂向动作用力，提高车辆的运行平稳与安全性能，为提高列车运行速度创造有利条件。除此之外，由于线路不平顺对牵引电动机及牵引齿轮副的冲击，经过弹性元件的振动隔离作用而大幅降低，因而延长了牵引电动机及牵引齿轮副的工作寿命。 (zh) |
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