<Desc/Clms Page number 1>
Verzahnung für Zahnrädergetriebe für Kraftübertragung mit höherer Umdrehung. zahl.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verzahnung für genau bearbeitete Zahnräder, d. h. für solche Zahnräder, die bei kinematischer Richtigkeit der Zahnform auch korrekt ausgeführt sind, d. h., dass sie in bezug auf Teilung, Zahnkurve und Eingriffswinkel einwandfrei sind und ausserdem eine glatte
Flankenfläche besitzen.
Die Erfindung erreicht eine Beseitigung des nicht durch fehlerhafte Zahnform oder Bearbeitung oder Abnutzung herbeigeführten Tönens raschlaufender, kraftübertragender Zahnräder dadurch, dass zweckes Vermeidung von Tönen die aktiven Zahnflanken des einen Rades in an sich bekannter Weise innerhalb des Teilkreises verlegt sind, wodurch ein einseitiger Eingriff entsteht. Solche Verzahnungen sind unter anderen Voraussetzungen schon bekannt geworden, denn beispielsweise stellen die sogenannten, "Geradflankenverzahnung"und diesogenannteTriebstockverzahnung" (beidesSpezialfälIederZykloiden- verzahnung) Verzahnungen mit einseitigem Eingriff dar. Sie sind jedoch wegen ihrer ungünstigen Ab- nutzungsverhältnisse (Punktverzahnung) im Maschinenbau nicht verwendbar, dagegen kommen sie in verschiedenen Formen in der Uhrmacherei zur Verwendung.
Sie werden dort angewendet, um jede
Hemmung und dabei das Stehenbleiben der Uhr mit Sicherheit zu vermeiden.
Auch in der technischen Literatur wurde die einseitige Verzahnung schon vorgeschlagen, um günstige Abnutzungsverhältnisse zu erzielen. Es wird dies besonders erreicht bei der Zykloidenverzahnung und dadurch, dass man die Gleitbewegung auf das sogenannte "Streichen" beschränkt.
Ganz unabhängig davon, ob Zykloidenverzahnung angewandt wird oder ob man sich auf das
Streichen beschränkt, werden durch die einseitige Verzahnung, wie sie der vorliegenden Erfindung zu- grunde liegt, Verhältnisse geschaffen, die jede Umkehr der Gleitrichtung an den Zahnflanken und die Übergänge von Reibung der Bewegung in Reibung der Ruhe und umgekehrt und die dadurch bedingten bei jedem Zahneingriff stattfindenden Stösse vermeiden lassen.
Diese Stösse erzeugen in ihrer Aufeinanderfolge einen musikalischen Ton, dessen Tonhöhe den pro Zeiteinheit erfolgenden Zahneingriffen entspricht. Die Tonstärke wächst mit zunehmender Belastung und dabei wachsenden Reibungskräften.
Eben dieses Tönen zu vermeiden, ist der Zweck der Erfindung. Dass es trotz sorgfältigster kine- matischer Durchbildung und korrekter Ausführung aller Verzahnungen mit doppelseitigem Eingriff nicht möglich sein konnte, das Tönen zu vermeiden, ist aus den vorhergehenden Ausführungen ersichtlich.
Die Ausführung kommt ebensowohl für Evolventen-als auch für Zykloidenzerzahnung in Frage, sowie für Verzahnungen mit beliebiger Form des Eingriffes.
Der erfindungsgemäss einseitige Eingriff wird dadurch erreicht, dass bei einem der zusammen- arbeitenden Räder der Kopfkreisdurchmesser kleiner oder höchstens gleich gross ist wie der Teilkreis- durchmesser. Die durch diese Verringerung eines Kopfkreisdurchmessers sich zunächst ergebende Ver- ringerung der Eingriffsdauer wird dann durch entsprechende Wahl der des zugehörenden Fusskreisdurch- messers der Verzahnung bzw. des Kopfkreisdurchmessers des Gegenrades wieder so weit ausgeglichen, dass unter allen Umständen die Eingriffsdauer grösser als 1 ist.
Wenn auch für Evolventenverzahnungen die Abnutzung durch entsprechende Wahl des Eingriffswinkels oder dadurch, dass man die Gleitbewegung allein auf das Streichen beschränkt, auf ein Minimum herabgesetzt werden kann, so dass sie praktisch
<Desc/Clms Page number 2>
den strengsten Anforderungen gerecht wird, so haftet doch immer noch der Evolventen-oder evolventen- ähnlichen Verzahnung der prinzipielle Nachteil der ungünstigen Abnutzungsverhältnisse an, die von einer Abnutzung Null im Teilkreis zu einem Maximum am Kopf oder Fusskreis sich steigert.
Im Gegensatz dazu sind bei der Zykloidenverzahnung die Abnutzungsverhältnisse über die ganze Zahnkopfflanke hin oder die ganze Zahnfussflanke konstant. Es wurde sich demnach aus diesen Gründen empfehlen, eine Zykloidenverzahnung anzuwenden, jedoch steht der Anwendung der Zykloidenverzahnung der Nachteil entgegen, dass die genaue Herstellung des Hypozykloidenteiles der Flanke grosse Schwierigkeiten bereitet und ein Schleifen der Zahnflanken nach dem heute allein noch in Betracht kommenden Abwälzverfahren völlig unmöglich ist.
In Verfolg der vorstehenden Gedankengänge kann man nun die erfindungsgemässe Ausführungsform so wählen, dass der Vorteil der leichteren Herstellbarkeit der Evolventenverzahnungen mit den günstigen Abnutzungsverhältnissen der Zykloidenverzahnung vereinigt wird. Es wird dies gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der Hypozykloidenteil der Zahnflanken durch gerade Linien und der zu diesen ermittelten epyzikloidenähnlichen Gegenflanken durch Evolventen ersetzt werden.
In der Darstellung ist in Fig. 1 und 2 die Entstehung einer erfindungsgemässen Verzahnung aus einer normalen Verzahnung, in Fig. 3 eine weitere AusfÜhrungsform dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine normale Verzahnung. Die beiden zusammenarbeitenden Räder sind mit 1 und 2 bezeichnet. Die beiden Teilkreis sind mit al und a2 bezeichnet, die Kopfkreise der erfindungsgemässen Verzahnung mit bl und b2, die Fusskreise mit cl und c2. Der Kopfkreis bl liegt innerhalb des Teilkreises al.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäss ausgebildete Verzahnung für sich allein dargestellt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform. Die. beiden zusammenarbeitenden Räder sind mit 3 und 4 bezeichnet. Das Rad 3 besitzt Geradflanken a. Die epizykloidenähnlichen Evolventenflanken b des Rades 4 sind dadurch erreicht, dass der Mittelpunkt Ml des Grundkreises des Evolventen jedes Zahnes nicht mit dem Radmittelpunkt M zusammenfällt. sondern exzentrisch zu diesem liegt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
EMI2.1