CN103582770B - 具有斜齿部的齿轮以及用于齿轮的区段 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有斜齿部的齿轮和一种用于齿轮的区段，所述齿轮由区段组装而成，其中每个区段具有一齿部部段，所述齿部部段具有斜齿部，其中，所述齿部部段与保持部段相连接。

Description

具有斜齿部的齿轮以及用于齿轮的区段

技术领域

本发明涉及一种具有斜齿部的齿轮和一种用于齿轮的区段。

背景技术

已知具有外齿部/外啮合部的齿轮。

发明内容

因此本发明的目的在于，避免在齿部啮合时产生噪声。

根据本发明，所述目的通过按照权利要求1特征所述的齿轮以及通过按照权利要求15特征所述的区段来实现。

本发明的重要特征在于一种具有斜齿部的齿轮，所述齿轮由多个区段组装而成，

其中，每个区段均具有一齿部部段，所述齿部部段具有斜齿部，

其中，齿部部段与保持部段相连接。

在此，优点在于，尽管齿轮由多个区段组装而成，但是能够借助斜齿部通过处于啮合状态下的齿部部分低噪声地传递转矩。

在根据现有技术的分段式齿轮中，齿轮沿周向由多个区段组装而成，其中，每个区段是齿轮的一周向部段、亦即圆周角区域。所述区段在某种程度上可以说是借助一沿轴向以及沿远离齿轮轴线的径向方向延伸的切割面而从齿轮上被切下。因此，所述齿部制成为直齿部，因为其它（类型）的齿会被切断并因此存在齿断裂的危险。

而在本发明中，在齿部部段上设置有斜齿部。齿部部段沿着一齿槽被切割或被界定。以这种方式，尽管齿部部段具有一以一按照齿部螺旋角的螺旋角来延伸的分界面，但能够低噪声地运行齿轮。根据本发明，相邻区段的这种分界面实施成间隔开的，也就是说不进行力传递，而仅在设置于保持部段上的连接面的区域中实施连接或实施所属的力流。

而保持部段通过一仅沿径向和轴向延伸、也就是说未沿周向延伸的切割面来界定。相应地形成了所述连接面。这些连接面也仅沿径向和轴向延伸。

在一有利的构造方案中，齿部部段和保持部段一体形成。其优点在于，区段具有高承载能力，能在一次装夹下被加工，并因此也能非常精密地制造穿孔相对于齿部的相对间距。

在一有利的构造方案中，所述齿部是外齿部。其优点在于制造简单。

在一有利的构造方案中，齿部部段在其沿周向设置的各个端部区域中分别具有各一个朝向相邻区段的第一分界面，所述第一分界面以平行于所述齿部的齿槽的方式延伸，

尤其是其中，第一分界面沿径向和沿着一螺旋线延伸，所述螺旋线的螺旋轴是齿轮轴线并且所述螺旋线的螺旋角对应于齿部的螺旋角。其优点在于，在齿部部段中能设有斜齿部，该斜齿部以不存在中断的齿的方式延伸并因此能极大地承载。

在一有利的构造方案中，齿部部段——尤其以一包含第一分界面的一部分的部段——沿周向凸出于保持部段，

尤其是其中，齿部部段——尤其以包含第一分界面的另一部分的另一部段——沿周向延伸得比保持部段短。其优点在于，保持部段在其位于周向上的端部区域中以与齿部区域不同的方式被切割或界定。因为保持部段界定在一周向位置上，在这里即保持部段的端面仅沿径向和轴向延伸；而齿部部段根据斜齿部来限制，即齿部部段依照一螺旋线并沿径向远离齿轮轴线地延伸。

在一有利的构造方案中，在两个相邻区段的第一分界面之间形成有第一间距。其优点在于，在两个相邻区段的齿部部段之间不会发生直接的力传递。

在一有利的构造方案中，保持部段具有一连接面，在该连接面上借助连接螺纹件压紧相邻区段的对应的连接面。其优点在于，在保持部段之间进行力传递并且此时连接面在一周向位置上相接触并且能通过连接螺纹件而被相互压紧以传递力。

在一有利的构造方案中，连接面沿径向和轴向延伸，尤其是不沿周向延伸，尤其也就是说连接面设置在单一的周向位置上。其优点在于，能简单和成本低廉地制造连接面。

在一有利的构造方案中，每两个相邻区段的保持部段借助至少两个连接螺纹件螺纹连接，其中，设置有一用于使区段相互对准的螺纹件，

尤其是其中，所述连接面具有穿孔，用于对准的螺纹件穿过该穿孔。其优点在于，能够准确对准并且随后拧紧螺纹件。因此能够在保持部段之间而不在齿部部段之间进行力传递。

在一有利的构造方案中，与齿部部段相比较，保持部段设置在径向距离较小的区域中。其优点在于，保持部段支承径向放置的齿部部段并且保持部段之间的连接螺纹件不会中断或阻碍齿轮的齿部，这是因为保持部段设置在比齿部部段小的径向距离上。

在一有利的构造方案中，保持部段具有一用于与滚筒或轴相连接的连接部段，其中与滚筒或轴相比，所述齿轮设置在更大的径向距离上。其优点在于，滚筒在其外周上能设有大的齿轮，从而能传递大的转矩。

在一有利的构造方案中，保持部段具有第二分界面，该第二分界面沿周向和轴向延伸并且在径向上与相邻区段的齿部部段的沿周向突出于所配属的保持部段的部段的径向内侧相对置，

其中，在第二分界面与所述突出的部段的内侧之间设有第二间距。其优点在于，相邻的齿部部段之间不会进行力传递。

在一有利的构造方案中，第一间距与齿轮外径之商小于0.0005、尤其是小于0.00025或甚至小于0.000125，

和/或

第二间距与齿轮外径之商小于0.0005、尤其是小于0.00025或甚至小于0.000125。其优点在于，在制造公差的范围内以及热膨胀的范围内，能可靠阻止力传递并且尽管存在间距但能够低噪声地运行。所述间距在齿的啮合区域外沿着齿槽的由间距产生的狭缝、尤其即齿槽的底部延伸。

在一有利的构造方案中，保持部段具有两个辐条部段，所述辐条部段借助一沿周向延伸的肋部段相连接，

其中，辐条部段设置在保持部段的位于周向上的端部区域中并且各自具有一连接面，

辐条部段尤其主要沿径向和轴向延伸，

尤其是其中，肋部段主要沿径向和周向延伸，

尤其是其中，所述肋部段具有至少一个开口。其优点在于，能以小的质量达到高稳定性。

在区段方面的重要特征是，区段由ADI或GGG铸钢制成。其优点在于，齿部能够很高地承载。这是因为ADI是一种基于球形石墨铸铁的材料。通过特殊的热处理，在具有好的伸长率的情况下同时具有高强度，在具有同样好的阻尼的情况下同时具有高抗磨性。

因此，齿部部段的凸出的、即沿周向突出于保持部段的区域是可承载的，这是因为ADI具有高强度。因此尽管该区域是凸出的，但是齿部在该区域中也能很高地承载。

其它优点由从属权利要求给出。

附图说明

现在，借助附图更详细阐明本发明：

图1中示出由沿周向相继设置的区段组装成的斜齿的齿轮。

图2中放大地示出图1的一部分。

图3中示出类似的区段，其中这种区段又能组装成一类似的齿轮。在此，与图1和图2不同的是，在两个相邻的区段的连接区域中应用四个螺纹件而不是三个螺纹件。

图4中放大地示出图3的一部分。在此，能看到分别与一相应待连接的、相邻的区段邻接的三个分界面。

具体实施方式

每个区段具有一齿部部段1，所述齿部部段被构造为具有外齿部的筒体外壳部段。

因为沿周向使用了14个区段以组装齿轮，所以齿部部段1与齿条区段相似，其中所述齿条以相应于一与齿轮相对应的筒体的外壳面的方式弯曲地制成。

齿部部段1能以下列方式被制造：制造中空筒体的外壳部段，并在该外壳部段的外侧中加工出齿部。在此，所述外壳部段沿轴向通过两个平面、尤其即齿轮的端面部段来界定，该端面部段的法线沿齿轮的轴线方向延伸。另外，齿部部段沿周向通过一螺旋（schraubenartige）面来界定，所述螺旋面包含沿径向从齿轮轴线朝向一螺旋线延伸的全部的射线。

在各区段的径向内侧上分别构造有保持部段，所述保持部段包括沿轴向、也就是说齿轮轴线方向延伸的连接部段2和沿周向延伸的连接部段，所述沿周向延伸的连接部段具有同样沿周向延伸的、用于固定在一滚筒的外表面上的连接部段3。

连接部段2因此具有一连接面42，相邻的区段通过其相应的连接面42螺纹连接在所述连接部段2的该连接面上。连接面42沿径向和轴向延伸。因此，整个连接面42位于单一的周向位置上、也就是说位于一个圆周角位置上。

在连接面中设置有沿周向取向的穿孔。在此，穿孔20设置用于插入螺纹件，各相邻的区段通过所述螺纹件而相互压紧。另外，还设有至少一个用于插入用于使各区段彼此相互对准的螺纹件21a的穿孔21。因此，在固定地拧紧连接螺纹件20a之前就能够使各区段对准了。在完成对准之后，连接螺纹件20a被牢固地旋紧并因此固定了各区段的相对位置。

齿部部段1在其在径向上位于外部的侧上具有齿部。在此，齿部形成为斜齿部。沿着齿部的一齿槽形成有分界面40，区段的齿部部段1借助该分界面与对应相邻的齿部部段相邻接。因此，分界面40没有切断任何齿。因此，分界面40对应于斜齿部、即螺旋线段的斜齿部沿径向延伸。

然而，因为保持部段纯粹沿径向和轴向取向（即辐条部段2）或纯粹沿径向和周向取向（即肋部段3），所以齿部部段1在局部突出于保持部段。因此，齿部部段1至少在第一轴向区域中沿周向突出于连接面42；在第二轴向区域中齿部部段1沿周向缩回，从而使分界面41能被看到。在此，分界面41沿轴向和周向延伸；也就是说分界面41具有单一的径向距离。

在此，这样制造区段和给其限定公差，使得两个相邻的区段在它们的连接面42处接触，但是在分界面40和41的区域中存在一间距。在此，在由区段组装成的齿轮的外径大于2米、尤其是大于4米的情况下，间距优选小于1mm、尤其是小于0.5mm。因此，间距与外径的商小于0.0005、尤其是小于0.00025或甚至0.000125。

以这种方式也能容许在热条件和/或装配条件下的间距变化。从而使传递力的连接面42完全接收在相邻的区段之间被传导的力。

齿部部段的突出部分——尤其在径向上——遮盖相邻区段的分界面41。

沿周向以及沿轴向观察，同样地，每两个相邻区段的分界面40相对而置。

附图标记列表：

1 齿部部段

2 连接部段

3 用于滚筒的连接部段

4 开口

20，21 穿孔

20a 连接螺纹件

21a 用于对准的螺纹件

40 分界面

41 分界面 42 连接面

Claims (23)

1.一种具有斜齿部的齿轮，所述齿轮由各区段组装而成，其特征在于，每个区段具有一齿部部段，所述齿部部段具有斜齿部，其中所述齿部部段与一保持部段相连接，齿部部段和保持部段一体形成，所述齿部是外齿部，以及其中，所述齿部部段在该齿部部段的沿周向设置的各端部区域中分别具有一朝向相邻的区段的第一分界面(40)，所述第一分界面以平行于所述齿部的齿槽的方式延伸。

2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述齿部部段的包含所述第一分界面(40)一部分的部段沿周向凸出于所述保持部段。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，在两个相邻的区段的所述第一分界面(40)之间形成有第一间距。

4.根据权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述保持部段具有一连接面，在该连接面上借助连接螺纹件压紧有相邻区段的对应连接面。

5.根据权利要求4所述的齿轮，其特征在于，所述连接面沿径向和沿轴向延伸。

6.根据权利要求4所述的齿轮，其特征在于，两个相邻的区段的保持部段借助至少两个连接螺纹件螺纹连接，其中，设置有一用于使所述区段相互对准的螺纹件。

7.根据权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，与所述齿部部段相比较，所述保持部段设置在较小的径向距离区域中。

8.根据权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述保持部段具有一用于与滚筒或轴相连接的连接部段，其中，与所述滚筒或轴相比，所述齿轮设置在较大的径向距离上。

9.根据权利要求3所述的齿轮，其特征在于，所述保持部段具有第二分界面(41)，所述第二分界面沿周向和轴向延伸，并且所述第二分界面在径向上位于相邻区段的齿部部段的突出部段的径向内侧的对面，该突出部段沿周向突出于所配属的保持部段，

其中，在所述第二分界面(41)与所述突出部段的内侧之间设有第二间距。

10.根据权利要求9所述的齿轮，其特征在于，所述第一间距与所述齿轮的外径之商小于0.0005，

和/或

所述第二间距与所述齿轮的外径之商小于0.0005。

11.根据权利要求1或2所述的齿轮，其特征在于，所述保持部段具有两个辐条部段，所述辐条部段借助一沿周向方向延伸的肋部段相连接，

其中，所述辐条部段设置在所述保持部段的位于周向方向上的端部区域中并且各自具有一连接面。

12.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述第一分界面(40)沿径向和沿着一螺旋线延伸，该螺旋线的螺旋轴是齿轮轴线并且该螺旋线的螺旋角对应于所述齿部的螺旋角。

13.根据权利要求2所述的齿轮，其特征在于，所述齿部部段的包含所述第一分界面(40)另一部分的另一部段沿周向延伸得比所述保持部段短。

14.根据权利要求5所述的齿轮，其特征在于，所述连接面不沿周向延伸，也就是所述连接面设置在单一的周向位置上。

15.根据权利要求6所述的齿轮，其特征在于，所述连接面具有穿孔，用于对准的所述螺纹件穿过所述穿孔。

16.根据权利要求10所述的齿轮，其特征在于，所述第一间距与所述齿轮的外径之商小于0.00025。

17.根据权利要求10所述的齿轮，其特征在于，所述第一间距与所述齿轮的外径之商小于0.000125。

18.根据权利要求10所述的齿轮，其特征在于，所述第二间距与所述齿轮的外径之商小于0.00025。

19.根据权利要求10所述的齿轮，其特征在于，所述第二间距与所述齿轮的外径之商小于0.000125。

20.根据权利要求11所述的齿轮，其特征在于，所述辐条部段主要沿径向和轴向延伸。

21.根据权利要求11所述的齿轮，其特征在于，所述肋部段主要沿径向和周向延伸。

22.根据权利要求11所述的齿轮，其特征在于，所述肋部段具有至少一个开口。

23.一种用于根据上述权利要求中至少一项所述齿轮的区段，其特征在于，所述区段由ADI或GGG铸钢制成。