AT524211A4 - Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil zu einer Baugruppe - Google Patents
Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil zu einer Baugruppe Download PDFInfo
- Publication number
- AT524211A4 AT524211A4 ATA51003/2020A AT510032020A AT524211A4 AT 524211 A4 AT524211 A4 AT 524211A4 AT 510032020 A AT510032020 A AT 510032020A AT 524211 A4 AT524211 A4 AT 524211A4
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- component
- section
- recess
- produced
- annular
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/02—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for connecting objects by press fit or for detaching same
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K25/00—Uniting components to form integral members, e.g. turbine wheels and shafts, caulks with inserts, with or without shaping of the components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/08—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of toothed articles, e.g. gear wheels; of cam discs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
- B23P11/02—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
- B23P11/025—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
- F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2207/00—Aspects of the compositions, gradients
- B22F2207/20—Cooperating components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49462—Gear making
- Y10T29/49465—Gear mounting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils (2) mit einem zweiten Bauteil (2) zu einer Baugruppe (1), wobei zwischen dem ersten Bauteil (2) und dem zweiten Bauteil (3) eine Presssitzverbindung ausgebildet wird, wofür das zweite Bauteil (3) mit einem ringförmigen Bauteilabschnitt (6) hergestellt wird, in dem eine Ausnehmung (4) ausgebildet wird, in der das erste Bauteil (2) zumindest teilweise angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der ringförmige Bauteilabschnitt (6) des zweiten Bauteils (3) als Sinterbauteil und zumindest im Bereich der Ausnehmung (4) in Net Shape- oder eine Near Net Shape-Qualität hergestellt wird. Der ringförmige Bauteilabschnitt (6) wird mit einer radialen Wandstärke W (11) und die Ausnehmung (4) wird mit kreisförmigem Querschnitt und einem Innendurchmesser D (7) hergestellt, wobei ein Verhältnis von W/D < 1/2 hergestellt wird.
Description
wird.
Weiter betrifft die Erfindung eine Baugruppe umfassend ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, wobei zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil eine Presssitzverbindung ausgebildet ist, wofür das zweite Bauteil eine Ausnehmung
aufweist, die in einem ringförmigen Bauteilabschnitt ausgebildet ist und in der das
erste Bauteil zumindest teilweise aufgenommen ist.
Zudem betrifft die Erfindung ein Zahnrad umfassend einen ringförmigen Bauteilabschnitt, der eine äußere Mantelfläche aufweist, auf der eine Außenverzahnung
ausgebildet ist.
Presspassungen zwischen zwei Bauteilen sind im Maschinenbau eine bekannte Verbindungsmethode, die insbesondere häufig im Bereich der Welle-Nabe-Verbindungen Anwendung finden. Beispielsweise beschreibt die DE196 27 454 A1 ein Verfahren zum Fügen von Bauteilen durch Presspassung mit Hilfe eines Pressenstößels unter Einwirkung einer Fügekraft durch einen Fügehub, wobei die Fügeflächen der Fügepartner während der Anschnäbelphase mit geringfügiger Neigung zueinander gefügt werden und anschließend die Neigung unmittelbar nach der An-
schnäbelphase im ersten Abschnitt der Einpressphase aufgehoben wird, wobei die
N2020/17300-AT-00
wertes toleriert wird.
Aus der WO2011147755A1 ist bekannt, dass Kreissägeblätter und ähnliche Werkzeuge über fein tolerierte Passungen an die Wellen der Bearbeitungs- und Schleifmaschinen angepasst werden. Durch die Wahl einer möglichst engen Passung wird der notwendige Rundlauf der Werkzeuge garantiert. Dies erfordert die Einhaltung sehr enger Fertigungstoleranzen bei Werkzeugbohrungen und Wellen. Für eine spielfreie Aufnahme des Werkzeugs wird in dieser WO-A1 daher vorgeschlagen, dass die Werkzeuge im Bereich der Nabe Durchbrüche erhalten, so das Teile der Nabe selbst eine federnde Wirkung auf die Welle ausüben und damit eine mechanisch vorgespannte Zentrierung beim Aufstecken des Sägeblattes auf die Welle bewirken. Dazu wird die Nabe des Werkzeugs so ausgestaltet, dass im entspannten Zustand die Nabe ein Untermaß hat und somit eine Presspassung entsteht. Durch die federnde Wirkung der Nabengestaltung lässt sich das Werkzeug trotzdem einfach per Hand mit der Welle fügen und auf dieser verschieben. Die federnde Wirkung zentriert hierbei das Werkzeug, womit der Rundlauf verbessert
wird.
Bei Zahnrädern wurde bisher der Innendurchmesser für Presspassungen entweder gedreht, gefräst oder geschliffen, um dadurch Toleranzen von kleiner 30 um zu erreichen. Dieser zusätzliche Arbeitsschritt der mechanischen Bearbeitung des Zahnrades im Bereich des Innendurchmessers verteuert die Herstellung derartiger
Presspassungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Herstellung einer Presspassung zu vereinfachen. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung die Ausbildung des Rundlaufs einer Baugruppe mit einer Presspassung kostengünsti-
ger zu gestalten.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, bei dem vorgesehen ist, dass zumindest der ringförmige Bauteilabschnitt des zweiten Bauteils als Sinterbauteil und zumindest im Bereich der Ausnehmung in Net
Shape- oder eine Near Net Shape-Qualität hergestellt wird.
N2020/17300-AT-00
Shape-Sinterbauteil ist.
Zudem wird die Aufgabe der Erfindung mit dem eingangs genannten Zahnrad gelöst, bei dem Zähne der Außenverzahnung um die mittlere Aufdehnung der Zahn-
fußsehne vorgehalten sind.
Von Vorteil ist dabei, dass durch die Ausbildung des ringförmigen Bauteilabschnitts als Sinterbauteil die radiale Höhe dieses Abschnitts mit relativ hoher Gleichmäßigkeit hergestellt werden kann. So können beispielsweise auf diese Weise Zahnräder relativ einfach und damit kostengünstiger mit sehr gleichmäßigem Abstand des Zahnfußkreises vom Innendurchmesser, d.h. von der durch den Innendurchmesser definierten inneren Mantelfläche, hergestellt werden. Selbst bei Auftreten größerer Toleranzen von Innendurchmesser und Rundheit können diese durch das Aufpressen auf eine Welle mit kreisrtundem Querschnitt ausgeglichen bei Sinterbauteilen einfacher ausgeglichen werden. Es ist damit keine mechanische, insbesondere spanende, Bearbeitung der inneren Mantelfläche des ringförmigen Bauteilabschnitts erforderlich, sodass dieser Sinterbauteilabschnitt, und vorzugsweise auch das gesamte zweite Bauteil in Net Shape- oder Near Net Shape-Qualität hergestellt werden kann. Durch die Plastifizierbarkeit des Sintermaterials bei der Herstellung der Presspassung können sich die Oberflächen des beiden Bauteile besser aneinander anpassen, sodass die Verbundfestigkeit verbessert und damit Reibdauerbeanspruchung verringert werden können. Die Auslegung des Presssitzes erfolgt somit nicht auf Sicherheit gegen plastische Verformung. Beim Fügen des Presssitzes kann das Sintermaterial auch am Innendurch-
messer verdichtet werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Bauteilabschnitt mit einer radialen Wandstärke W hergestellt wird bzw. ausgebildet ist, dass weiter die Ausnehmung mit kreisförmigem Querschnitt und einem Innendurchmesser D hergestellt wird bzw. ausgebildet ist, wobei radiale
Wandstärke W so hergestellt wird bzw. ausgebildet ist, dass ein Verhältnis von
N2020/17300-AT-00
nen des zweiten Bauteils auf dem ersten Bauteil verbessert werden.
Wie bereits erwähnt eignet sich das Verfahren aufgrund der einfacheren Herstellung der Rundlaufgenauigkeit insbesondere auch für die Verbindung eines Zahnrades mit einer Welle, beispielsweise einer Kurbelwelle, sodass entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein kann, dass das zweite Bauteil als Zahnrad hergestellt wird, wofür auf einer äußeren Mantelfläche
des ringförmigen Bauteilabschnittes eine Außenverzahnung ausgebildet wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann für die weitere Vereinfachung der Montage des zweiten Bauteils auf dem ersten Bauteil vorgesehen sein, dass der ringförmige Bauteilabschnitt am Umfang der Ausnehmung mit einer Fase am Übergang zwischen der inneren, die Ausnehmung begrenzenden Mantelfläche und einer Stirnfläche des ringförmigen Bauteilabschnittes ausgebildet wird. Diese Fase kann dabei ohne mechanische Bearbeitung des zweiten Bauteils gleich bei der pulvermetallurgischen Herstellung des ringförmigen Bauteilab-
schnittes mitgepresst werden.
Zur weiteren Verbesserung der Montage des zweiten Bauteils auf dem ersten Bauteil kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung dazu vorgesehen sein, dass die Fase mit einem Winkel zur inneren, die Ausnehmung des ringförmigen Bauteilabschnittes begrenzenden Mantelfläche ausgebildet wird, der ausgewählt
ist aus einem Bereich von 170 ° bis 178 °.
Für eine bessere Anpassung der Rundlaufgenauigkeit des zweiten Bauteils (des Zahnrades) an den Rundlaufgenauigkeit des ersten Bauteils (der Welle) kann gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Außenverzahnung um die mittlere Aufdehnung der Zahnfußsehne vorgehalten wird bzw.
ist.
Zur weiteren Verbesserung der Ausbildung des Presssitzes kann nach einer ande-
ren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass das Sinterbauteil
N2020/17300-AT-00
200 um aufweisen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden
Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Baugruppe umfassend zwei miteinander verbundene Bauteile in
Seitenansicht;
Fig. 2 ein Bauteil in Frontansicht; Fig. 3 eine Ausführungsvariante eines Bauteils; Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Zahnrad.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-
angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In Fig. 1 ist eine Baugruppe 1 ausschnittsweise dargestellt, die ein erstes Bauteil 2
und ein zweites Bauteil 3 umfasst bzw. daraus besteht.
Das zweite Bauteil 3 weist eine Ausnehmung 4 auf, wie dies anhand des in Fig. 2 dargestellten Beispiels für ein derartiges Bauteil 3 besser zu ersehend ist. Die Ausnehmung 4 kann ein Sackloch sein. Bevorzugt ist die Ausnehmung 4 jedoch durch das zweite Bauteil 3 durchgängig ausgebildet. Die Querschnittsform der
Ausnehmung 4 ist an die Querschnittsform des ersten Bauteils 2 angepasst. Weist
N2020/17300-AT-00
stellungsbedingten Toleranzen).
Die Ausnehmung 4 dient der Aufnahme des ersten Bauteils 2 bzw. eines Teils des ersten Bauteils 2. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann sich das erste Bauteil 2 durch diese Ausnehmung 4 hindurch erstrecken. Er kann aber auch nur in die Ausneh-
mung 4 eingesteckt sein. Über die Ausnehmung 4, d.h. deren Mantelfläche 5, wird
mit dem ersten Bauteil 2 eine Presssitzverbindung ausgebildet.
Das erste Bauteil 2 kann beispielsweise eine Welle, eine Achse, ein Zapfen, etc. sein. Wie bereits erwähnt kann das erste Bauteil 2 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Das erste Bauteil 2 kann aber auch eine andere Querschnittsform haben, beispielsweise eine polygonale, wie z.B. einen viereckige oder sechs-
eckige oder achteckige, etc.
Weiter kann das erste Bauteil 2 als Hohlbauteil ausgeführt sein, wie beispielsweise als Hohlwelle, oder als Vollbauteil ohne Hohlraum (zumindest im Bereich
des zweiten Bauteils 3).
Das erste Bauteil 2 ist aus einem Metall gefertigt, besteht beispielsweise aus ei-
nem Stahl, aus Messing, aus einer Aluminiumlegierung, etc.
Das zweite Bauteil 3 weist einen ringförmigen Bauteilabschnitt 6 auf bzw. besteht daraus. Dieser ringförmige Bauteilabschnitt 6 umgibt die Ausnehmung 4 bzw. bildet die Mantelfläche 5, die die Ausnehmung 4 begrenzt. Das zweite Bauteil 3 kann beispielsweise ein Hohlzylinder, ein Zahnrad, wie z.B. eine Kettenrad oder ein
Zahnriemenrad, etc., sein.
Das zweite Bauteil 3 ist bevorzugt einteilig ausgebildet, kann aber auch mehrteilig
ausgebildet sein.
Insbesondere der ringförmige Bauteilabschnitt 6, bevorzugt jedoch das gesamte zweite Bauteil 3, besteht aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus ei-
nem Stahl, aus Messing, aus einer Aluminiumlegierung, etc. Das Bauteil 3 kann
N2020/17300-AT-00
aus einem polymeren Kunststoff gebildet sein bzw. bestehen.
Insbesondere der ringförmige Bauteilabschnitt 6, bevorzugt jedoch das gesamte zweite Bauteil 3, ist ein Sinterbauteil, d.h. nach einem pulvermetallurgischem Verfahren hergestellt. Da diese Verfahren prinzipiell bekannt sind, erübrigen sich weitere Ausführungen dazu. Es sei nur so viel erwähnt, dass ein pulvermetallurgisches Verfahren das Verpressen eines metallischen Pulvers zu einem Grünling, das (ein- oder mehrstufige) Sintern des Grünlings sowie gegebenenfalls das Nachbearbeiten des gesinterten Bauteils 3, wie beispielsweise das Härten, umfasst. Es ist jedoch vorgesehen, dass zumindest der ringförmige Bauteilabschnitt 6 des zweiten Bauteils 3 zumindest im Bereich der Ausnehmung 4 ein Net Shapeoder ein Near Net Shape-Sinterbauteil ist bzw. in Net Shape- oder Near Net Shape-Qualität hergestellt wird. Es erfolgt somit nach dem Sintern an einem Innendurchmesser D 7 keine mechanische Nachbearbeitung der Mantelfläche 5 des ringförmigen Bauteilabschnitts 6, wie dies im Stand der Technik zur Ausbildung einer Presssitzverbindung üblich ist, um damit die Toleranzen zu reduzieren. Mit anderen Worten ausgedrückt hat der ringförmige Bauteilabschnitt 6 bereits unmittelbar nach dem Sintern und Abkühlen auf Raumtemperatur seine endgültige Abmessung des Innendurchmessers D 7 für die Ausbildung der Presssitzverbindung mit dem ersten Bauteil 2. Diese endgültigen Abmessungen werden bereits in der Pressform hergestellt, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der beim Sintern gegebenenfalls eintretenden Abmessungsänderungen durch Schrumpfung oder Bau-
teilwachsen (abhängig von der eingesetzten Legierung).
Die Presssitzverbindung selbst kann dem Stand der Technik entsprechend hergestellt werden, indem das zweite Bauteil 3 auf das erste Bauteil 2 aufgepresst wird. Gegebenenfalls kann dazu das erste Bauteil 2 abgekühlt oder das zweite Bauteil 3
erwärmt werden.
Wie bereits ausgeführt, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass das zweite Bauteil 3 ein Zahnrad ist. Stellverstre-
tend für mögliche Ausführungsvarianten von Zahnrädern ist in Fig. 2 ein derartiges
N2020/17300-AT-00
gen Bauteilabschnittes 6 eine Außenverzahnung 9 mit Zähnen 10 auf.
Prinzipiell kann die Außenverzahnung unterschiedlich ausgeführt sein, beispielswiese als Verzahnung für den Eingriff eines Zahnriemens oder einer Kette oder
der Verzahnung eines weiteren Zahnrades.
Der ringförmige Bauteilabschnitt 6 weist eine radialen Wandstärke W 11 auf bzw. wird mit dieser hergestellt. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann nun vorgesehen sein, dass die radiale Wandstärke W 11 so hergestellt wird bzw. ausgebildet wird, dass ein Verhältnis der radialen Wandstärke W 11
zum Innendurchmesser 7 des ringförmigen Bauteilabschnittes 6 kleiner 1 : 2 ist. Insbesondere kann dieses Verhältnis von W/D ausgewählt sein aus einem Bereich
von 1/2 bis 1/15, vorzugsweise aus einem Bereich von 1/5 bis 1/15.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des zweiten Bauteils 3, der wiederum als Zahnrad mit der Außenverzahnung 9 ausgeführt ist, jedoch auch eine an-
dere Form haben kann.
Bei dieser Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der ringförmige Bauteilabschnitt 6 am Umfang der Ausnehmung 4 mit einer Fase 12 am Übergang zwischen der inneren, die Ausnehmung 4 begrenzenden Mantelfläche 5 und einer
Stirnfläche 13 des ringförmigen Bauteilabschnittes 6 ausgebildet wird.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsvariante des zweiten Bauteils 3 weist
dieser beidseitig (in einer Axialrichtung 14 betrachtet) eine derartige Fase 12 auf. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der ringförmige Bauteilabschnitt 6 an nur einem Übergang zwischen der inneren, die Ausnehmung 4 begrenzenden
Mantelfläche 5 und einer der beiden Stirnflächen 13 die Fase 12 aufweist.
Die Fase(n) 12 erstrecken sich bevorzugt über den gesamten Umfang der inneren Mantelfläche 5.
N2020/17300-AT-00
sen.
Die Fase(n) 12 können als einfache Abschrägung und ebenflächig verlaufen. Sie können aber auch eine gerundete Form aufweisen, wobei die Rundung gegebenenfalls in der Axialrichtung 14 betrachtet mehrere unterschiedliche Radien auf-
weisen kann.
Nach einer Ausführungsvariante dazu kann vorgesehen sein, dass die Fase(n) 12 mit einem Winkel 15 zur inneren, die Ausnehmung des ringförmigen Bauteilab-
schnittes begrenzenden Mantelfläche 5 ausgebildet wird(werden), der ausgewählt ist aus einem Bereich von 170 ° bis 178 °. Beispielsweise kann dieser Winkel zwi-
schen 175 ° und 177 ° betragen.
Eine Breite 16 des gefasten Bereiches in der Axialrichtung 14 kann ausgewählt sein aus einem Bereich von 0,2 % bis 10 % einer Gesamtbreite 17 des ringförmi-
gen Bauteilabschnittes 6.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen werden, dass das Sinterteil (der ringförmige Bauteilabschnitt 6) mit Poren hergestellt wird, die ein mittlere Porengröße im Bereich von 5 um bis 200 um aufweisen. Weiter kann das Sinterbauteil hat eine Porosität zwischen 1% und 15% (nach DIN 30 911 - T3) aufweisen.
In Fig. 4 ist ein Zahn 10 der AußRenverzahnung 9 (siehe Fig. 2) dargestellt. Mit dieser Fig. 4 soll eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung verdeutlicht werden. Es besteht nämlich gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung die Möglichkeit, dass die Außenverzahnung 9 um die mittlere Aufdehnung einer Zahnfußsehne 17 vorgehalten wird. Das Zahnrad umfassend den ringförmigen Bauteilabschnitt 6, der die äußere Mantelfläche 5 aufweist, auf der eine Außenverzahnung
9 ausgebildet ist (in Fig. 2 dargestellt), weist daher eine Außenverzahnung 9 auf,
N2020/17300-AT-00
bei der die Zähne 10 um die mittlere Aufdehnung der Zahnfußsehne 17 vorgehalten sind. Diese Vorhaltung wird durch die Verschiebung des Grundkreises der Verzahnung (laut ISO 6336) erreicht.
Die Verschiebung des Grundkreises beträgt zwischen 55 % bis 90 % der mittleren Überdeckung in Richtung Zahnradmittelpunkt. Die mittlere Überdeckung ergibt sich dabei aus der Differenz dw - d, wobei dw der Durchmesser der Welle und d
der Innendurchmesser 7 des Bauteils 3 ist.
Mit Verschiebung ist dabei gemeint, dass der Durchmesser des Grundkreises um
diesen Wert kleiner wird.
Der Grundkreises ist dabei der Kreis mit dem Durchmesser, bei dem keine Berührung und damit keine Kraftübertragung zwischen den Zahnflanken zweier in Kon-
takt stehender Zahnräder stattfindet.
Die Verschiebung des Grundkreises db der Verzahnung ergibt eine Kopf- (Kopf-
kreis da) und Fußkreisverschiebung (Fußkreis df) im selben Ausmaß.
Bei Aufschieben des Zahnrades tritt einen Vergrößerung der Kopfkreises auf, gegebenenfalls werden auch der Zahnlücken aufgeweitet. Durch die Vorhaltung
kann diese Geometrieänderung besser beherrscht werden.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten
untereinander möglich sind.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren
Verständnis die Figuren nicht notwendigerweise maßstäbliche Darstellungen sind.
N2020/17300-AT-00
Baugruppe
Bauteil
Bauteil Ausnehmung Mantelfläche Bauteilabschnitt Innendurchmesser Mantelfläche Außenverzahnung Zahn
Wandstärke
Fase
Stirnfläche Axialrichtung Winkel
Breite
Zahnfußsehne
11
Bezugszeichenliste
N2020/17300-A T-00
Claims (10)
1. Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils (2) mit einem zweiten Bauteil (2) zu einer Baugruppe (1), wobei zwischen dem ersten Bauteil (2) und dem zweiten Bauteil (3) eine Presssitzverbindung ausgebildet wird, wofür das zweite Bauteil (3) mit einem ringförmigen Bauteilabschnitt (6) hergestellt wird, in dem eine Ausnehmung (4) ausgebildet wird, in der das erste Bauteil (2) zumindest teilweise angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der ringförmige Bauteilabschnitt (6) des zweiten Bauteils (3) als Sinterbauteil und zumindest im Bereich der Ausnehmung (4) in Net Shape- oder eine Near Net Shape-Qualität
hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Bauteilabschnitt (6) mit einer radialen Wandstärke W (11) hergestellt wird, dass weiter die Ausnehmung (4) mit kreisförmigem Querschnitt und eine Innendurchmesser D (7) hergestellt wird, wobei radiale Wandstärke W (11) so hergestellt wird, dass ein Verhältnis von W/D < 1/2, insbesondere zwischen 1/5 bis 1/15,
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (3) als Zahnrad hergestellt wird, wofür auf einer äußeren Mantelfläche (8) des ringförmigen Bauteilabschnittes (6) eine Außenverzahnung (9) ausgebildet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Bauteilabschnitt (6) am Umfang der Ausnehmung (4) mit einer Fase (12) am Übergang zwischen der inneren, die Ausnehmung (4) begrenzenden Mantelfläche (5) und einer Stirnfläche (13) des ringförmigen Bauteilab-
schnittes (6) ausgebildet wird.
N2020/17300-AT-00
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (12) mit einem Winkel (15) zur inneren, die Ausnehmung (4) des ringförmigen Bauteilabschnittes (6) begrenzenden Mantelfläche (5) ausgebildet wird, der ausge-
wählt ist aus einem Bereich von 170 ° bis 178 °.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (9) um die mittlere Aufdehnung der Zahnfußsehne
(17) vorgehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sinterteil mit Poren hergestellt wird, die ein mittlere Porengröße im Be-
reich von 5 um bis 200 um aufweisen.
8. Baugruppe (1) umfassend ein erstes Bauteil (2) und ein zweites Bauteil (3), wobei zwischen dem ersten Bauteil (2) und dem zweiten Bauteil (3) eine Presssitzverbindung ausgebildet ist, wofür das zweite Bauteil (4) eine Ausnehmung (4) aufweist, die in einem ringförmigen Bauteilabschnitt (6) des zweiten Bauteils (3) ausgebildet ist und in der das erste Bauteil (2) zumindest teilweise aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der ringförmige Bauteilabschnitt (6) des zweiten Bauteils (3) zumindest im Bereich der Ausnehmung (4) ein
Net Shape- oder ein Near Net Shape-Sinterbauteil ist.
9. Baugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Bauteilabschnitt (6) eine radiale Wandstärke W (11) aufweist, dass weiter die Ausnehmung (4) einen kreisförmigem Querschnitt mit einem Innendurchmesser D (7) aufweist, wobei ein Verhältnis von WD < 1/2, insbesondere zwischen 1/5 bis 1/15, beträgt.
10. Zahnrad umfassend einen ringförmigen Bauteilabschnitt (6), der eine
äußere Mantelfläche (8) aufweist, auf der eine AuRenverzahnung (9) ausgebildet
N2020/17300-AT-00
ist, dadurch gekennzeichnet, dass Zähne (10) der Außenverzahnung (9) um die
mittlere Aufdehnung einer Zahnfußsehne (17) vorgehalten sind.
N2020/17300-AT-00
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA51003/2020A AT524211B1 (de) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil zu einer Baugruppe |
US17/500,072 US11701744B2 (en) | 2020-11-17 | 2021-10-13 | Method for connecting a first component to a second component to form an assembly |
CN202111292049.5A CN114508550A (zh) | 2020-11-17 | 2021-11-03 | 用于将第一构件与第二构件连接成组件的方法 |
DE102021129437.1A DE102021129437A1 (de) | 2020-11-17 | 2021-11-11 | Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil zu einer Baugruppe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA51003/2020A AT524211B1 (de) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil zu einer Baugruppe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT524211A4 true AT524211A4 (de) | 2022-04-15 |
AT524211B1 AT524211B1 (de) | 2022-04-15 |
Family
ID=81187075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ATA51003/2020A AT524211B1 (de) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil zu einer Baugruppe |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11701744B2 (de) |
CN (1) | CN114508550A (de) |
AT (1) | AT524211B1 (de) |
DE (1) | DE102021129437A1 (de) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070271789A1 (en) * | 2006-05-26 | 2007-11-29 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Production method for complex bearing |
JP2009242821A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 複合焼結機械部品の製造方法 |
WO2016021362A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Ntn株式会社 | 複合焼結体の製造方法 |
JP2017066491A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Ntn株式会社 | 粉末冶金用粉末、圧粉体、焼結部品の製造方法 |
DE102017008835A1 (de) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Stators für einen Nockenwellenversteller |
DE102018008529A1 (de) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines verzahnten Sinterbauteils |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19627454C2 (de) | 1996-07-08 | 1999-10-28 | Univ Dresden Tech | Verfahren zum Fügen von Bauteilen durch Preßpassung |
CH703182A1 (de) | 2010-05-26 | 2011-11-30 | Berner Fachhochschule Biel Architektur Holz Und Bau | Einrichtung zum Zentrieren von Kreissägeblättern und ähnlichen Werkzeugen auf der Welle. |
JP5333600B2 (ja) * | 2011-06-29 | 2013-11-06 | トヨタ自動車株式会社 | 圧入構造および圧入方法 |
-
2020
- 2020-11-17 AT ATA51003/2020A patent/AT524211B1/de active
-
2021
- 2021-10-13 US US17/500,072 patent/US11701744B2/en active Active
- 2021-11-03 CN CN202111292049.5A patent/CN114508550A/zh active Pending
- 2021-11-11 DE DE102021129437.1A patent/DE102021129437A1/de active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070271789A1 (en) * | 2006-05-26 | 2007-11-29 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Production method for complex bearing |
JP2009242821A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 複合焼結機械部品の製造方法 |
WO2016021362A1 (ja) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Ntn株式会社 | 複合焼結体の製造方法 |
JP2017066491A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Ntn株式会社 | 粉末冶金用粉末、圧粉体、焼結部品の製造方法 |
DE102017008835A1 (de) * | 2016-09-22 | 2018-03-22 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Stators für einen Nockenwellenversteller |
DE102018008529A1 (de) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines verzahnten Sinterbauteils |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT524211B1 (de) | 2022-04-15 |
US20220152755A1 (en) | 2022-05-19 |
CN114508550A (zh) | 2022-05-17 |
DE102021129437A1 (de) | 2022-05-19 |
US11701744B2 (en) | 2023-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4218624C2 (de) | Mechanisches Element mit einer Welle, die sich unter Druck in mindestens ein zusammengesetztes Eingriffsbauteil eingepaßt ist sowie dessen Herstellungsverfahren | |
EP2214862B1 (de) | Welle-nabe-bauteil sowie verfahren zur herstellung eines derartigen bauteils | |
EP2066468B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur oberflächenverdichtung eines sinterteils | |
DE102017104159B4 (de) | Zahnrad für eine Ausgleichswelle und eine Ausgleichswelle | |
EP2637811B1 (de) | Verfahren zum formen eines werkstückes | |
DE102015007470A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Welle-Nabe-Verbindung | |
EP0563949B1 (de) | Verfahren insbesondere zur pulvermetallurgischen Herstellung eines Zahnrades mit einem Kupplungskörper | |
WO2020118327A1 (de) | Gleitlager, insbesondere für ein getriebe einer windkraftanlage | |
WO2000025960A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines gesinterten bauteils mit nachverformung des grünlings | |
DE19725446A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Kettenradanordnung mit Phasenversatz durch Kondensatorenladungsschweißen | |
EP2734324B1 (de) | Verfahren zum stoffschlüssigen verbinden zweier metallischer bauteile | |
EP2580010B1 (de) | Verdichtungswerkzeug | |
WO2007060010A1 (de) | Schiebemuffe | |
EP0275561A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kegelrädern | |
WO2018002122A1 (de) | Welle-nabe-verbindung | |
EP1464874B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Gangrades | |
AT524211B1 (de) | Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil zu einer Baugruppe | |
DE102016118156A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Sinterzahnrades | |
DE4030702A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines drehkolbens fuer eine vakuumpumpe und nach diesem verfahren hergestellter drehkolben | |
AT504080B1 (de) | Verfahren zur herstellung von unrunden zahnriemenrädern oder kettenrädern | |
AT525052A4 (de) | Kupplung | |
DE102013013360A1 (de) | Zahnrad, Zahnradanordnung und Verfahren zur Herstellung eines Zahnrads | |
DE102013101695A1 (de) | Kupplungsscheibe und Herstellungsverfahren | |
WO2005092600A1 (de) | Metall-kunststoff-verbundteil mit schwundkompensation | |
EP3228402B1 (de) | Verfahren zum herstellen eines wenigstens einen vorsprung aufweisenden bauelements |