<Desc/Clms Page number 1>
Verzahnung.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Verzahnungen, u. zw. insbesondere für schnellaufende, kraftübertragende Räder.
Bei allen bekannten Verzahnungsformen wird das erzeugte Drehmoment bei Konstanz des zugeführten Drehmoments konstant, sofern man nur die Umfangskräfte berücksichtigt und unter der Voraussetzung, dass keine Reibrng vorhanden wäre.
Bei der praktischen Ausführung ist Reibung jedoch nicht zu vermeiden, und die entstehenden Reibungskräfte wechseln nach Richtung und Grösse derart, dass das erzeugte Drehmoment einen unregelmässigen Verlauf erhält. Die Folgen der Unregelmässigkeit des erzeugten Drehmoments sind Schwingungen, die einen singenden oder heulenden Gang der Räder hervorrufen.
Es ist bekannt, dass ein wenig unruhiger Lauf erzielt wird, wenn die Eingriffsstrecke vergrössert wird. Der Grund liegt darin, dass dann mehr Zähne gleichzeitig im Eingriff sind und sich die Schwankungen des Moments schon bis zu einem gewissen Grade ausgleichen. Es ist auch bekannt, dass besonders die bei Evolventenverzahnungen auftretende Unstetigkeit der Richtung des Reibungswiderstandes im Augenblick des Durchganges einer Zahnflanke durch den Teilungspunkt in erheblichem Masse zu dem unruhigen Laufe beitragen.
Man hat diesen Übelstand dadurch zu beseitigen versucht, dass man dann Pfeilzahnräder oder Zahnräder mit teilkreisloser Evolventenverzahnung verwendet. Diese Mittel sind jedoch in vielen Fällen nicht anwendbar.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, das Drehmoment der Reibungskräfte und die Lagerbeanspruchungen konstant zu halten. Sie geht davon aus, dass bei Evolventenverzahnung zwei aufeinanderfolgende Zahnflanken äqridistante Flächen sind und dass, wenn nur zwei Zähne im Eingriff sind, in jedem Falle die Reibungskräfte gleich und entgegengesetzt sind, so dass keine Lagerkräfte auftreten können, sondern nur ein konstantes Drehmoment.
Die Unstetigkeit bei Durchgang einer Zahnflanke durch den Teilungspunkt wird dadurch aufgehoben, dass in demselben Augenblick die Berührung mit dem vorhergehenden Zahn aufgehoben wird und der nächstfolgende Zahn zum Eingnff kommt, so dass das Drehmoment trotz des Wechsels der Richtung des Reibungswiderstandes in dem durch den Teilungspunkt gehenden Zahn stets denselben Drehsinn und Grösse behält.
Dieses Kräftespiel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Eingriffsstrecke vor und hinter dem Berührungspunkt der Teilkreise gleich der Teilung des Evolventengrundkreises ist.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Verzahnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulich.
Die beiden Räder Rlund R2 der dargestellten Verzahnung besitzen 25 bzw. 50 Zähne. Das Rad RI treibt in der Richtung des Pfeiles x. Es bezeichnen : T', T"die beiden Teilkreise, K', K"die Kopfkreise, F', F"die Fllsskreise, A, B die Eingriffsstrecke, T den Teilpunkt, G', G" die Grundkreise mit der Zahn- tellun,-Q-R und 0-P, M', M"die beiden Mittelpunkte der Räder bzw. die Radmittellinie.
EMI1.1
Beim Zahn 1 beginnt der Eingriff, wie ersichtlich, eben in dem Augenblick, wenn der Zahn 3 seinen Eingriff beendet. Im gleichen Augenblick gehen die beiden Zähne 2, 5 eben durch den Teilpunkt. Unter der Voraussetzung genauester Teilung und genauester Evolventenform bilden bei derselben Reibungskraft der zwei eingreifenden Zähnepaare diese beiden Reibungskräfte stets ein Kräftepaar mit konstantem Drehmoment, da die Reibungskraft hinter dem Teilpunkt stets die entgegengesetzte Richtung, wie die
<Desc/Clms Page number 2>
Reibungskraft vor dem Teilpunkt hat. Im Verlauf des Eingriffes verschiebt sich dieses Kräftepaar auf der Eingriffsstrecke und ergibt somit keine Änderung des erzeugten Drehmoments.