CN109477524A - 轴毂连接件 - Google Patents

Abstract

为了提供一种不需额外的传输元件或中间元件的轴毂连接件、确保负载传输角度的更佳位置以及能够在需要的质量和精度的情况下成本低地制造，本发明提出一种轴毂连接件，该连接件具有对准齿轮，对准齿轮具有多个挡块，其中多个挡块包括截面中的轮廓线，该轮廓至少部分地沿延长的次摆线行进。

Description

轴毂连接件

技术领域

本发明涉及一种包括对准齿轮的轴毂连接件。

这样的轴毂连接件在本领域中广泛已知和使用。对准齿轮为多种驱动类型的紧固件。转矩通常通过有齿的两侧传输。轴的外侧有齿并且毂的内侧有齿。挡块从轴的外侧和毂的内侧突出。对应的凹口在分别的相对元件上形成。在挡块之间存在空隙，该空隙将由相对元件的材料填充。

取决于齿的形成和外形，这样的对准齿轮已知为渐开线齿轮、平行齿系统或细锯齿齿轮。

通常，轴毂连接件导向键插接啮合连接件、环卷压连接件或其他包括中间元件的连接件广泛使用。中间元件的使用可保证转矩传输所需接触轮廓。本领域中已知的其他适合的连接件还包括具有多边形外轮廓的挡块，例如所谓的H或P3G轮廓。具体地，对于高负载和大结构部件可找到相当大的缺点。连接件包括全部表面的形式配合。动力传递发生在轮廓法线的每一处，即，垂直于表面法线。理想情况下，并且尤其在高负载的情况下，负载传递的角度将相关于结构零件的中心正切。然而对于已知的多边形形状，情况并非如此。此外，挡块的多边形的形成制造困难或复杂。

基于本领域的如上描述的情况，本发明的目的在于提供一种轴毂连接件，该连接件不需任何额外传输元件或中间元件，确保负载传递角度的更佳位置并且可在具有需要的质量和精度的情况下成本低地制造。

该问题的技术解决方案为轴毂连接件，该连接件具有提出的权利要求1的特征。从从属权利要求中显现出其他优点和特征。

根据本发明，挡块包括截面中的周线，该周线至少部分地沿延长的次摆线延伸。

挡块包括截面中的周线，也就是，因此至少全部或部分地沿延长次摆线运行的周线的延伸线。

本发明的意义上的轴毂连接件包括在内部结构零件和外部结构零件之间出于转矩传输的目的的连接件。这些连接件还包括盘状毂，诸如一般的离合器、多盘离合器、在风能技术领域中的刹车片连接件、船舶的螺旋桨之间的连接件和驱动轴以及其他连接件组件。

摆线(也叫做循环曲线)是指在引导曲线上圆的滚动期间圆周上某一点运动的轨迹。例如，引导曲线可以是一条直线或圆。类似于此，生成内摆线或外摆线，以及圆内次摆线或圆外次摆线。典型的内摆线或圆外次摆线通过具有半径R的圆的点P生成，该圆的点在另一个圆的内侧不滑动地滚动。典型的外摆线或圆外次摆线是通过圆的点P在另一个圆的外侧不滑动地滚动生成的该圆的点。点P和半径R的中心之间的距离a是很重要的。如果该距离a不等于半径R，这就是次摆线，否则(距离相等)就是通常的摆线。该距离a小于R，这就是缩短的次摆线。如果该距离a大于R，这就是延长的次摆线。

延长的次摆线的特征在于其不连续的形式，即，在曲线前进过程中相互干预的多条曲线。虽然本领域的陈述描述了对闭合摆线的连接轮廓类型，，但本发明涉及在轴和毂之间形成连接件截面的各个延长的次摆线的几个部分或全部部分。与其他类型的摆线相比，由于延长次摆线的使用，可以显著地改善用于转矩传输的力。特别可能的是创建陡峭挡块类型。以此种方式，可实现特别稳定和有效的连接。对应的制造工艺的使用不仅确保经济性，还确保高精密制造，这样的制造能够考虑到延长次摆线的使用。复杂的制造操作只会导致本领域中的人员避免这样的类型。这涉及锐曲线形状、突然的直径变化等。

根据一个有益的提议，取决于应用的情况，连接件可构造成在轴上可置换或还可为压接的。其他轮廓的挡块中的调整和配合也是有可能的，例如，如果需要设计轴向连续放置的多个不同轴毂连接件。

进一步地，尤其有益的是，齿系统将通过失圆车削生产。这至少对于轴或毂的其中一个部件成立，然而优选地对于轴和毂这两者都成立。在此，在质量生产中还获得特别的经济效益。本发明的另一个优点在于，不同的材料可彼此组合。由于挡块轮廓的类型，最优的转矩传输在无需过多的力作用在各个挡块上的情况下发生。

根据本发明另一个有益的提议，挡块可包括咬边。分隔的其他区域也包括在本发明的范围之内。形式上，在分隔的区域中，轴和毂彼此不接触。

通过车削工艺的方式，本发明确保专有地生产相应的轴毂连接件。轮廓线在通过车削工艺的方式的制造期间生成并且包括最高的齿距精度和曲线形状精度。齿距的误差实际上是不可测量的。

所有挡块可根据同样的工艺过程制造。所有挡块的形状为完全相同的，使得标注尺寸的操作减少到标注一个挡块即可。由于数学上清楚限定的轮廓线，本发明适用于大规模生产并且可以通过简化的测量技术检验。

力传输向量指向圆周方向并且获得用于传输转矩的力的最佳化的引入。

本发明允许相关于轴毂连接件的构造和制造具有很大的自由度。挡块的数量、刀具的行进轨迹的半径以及刻入工件内的深度为确保生产合适的形状的制造参数。

在实践中，确切的制造参数已经证明是适合的。因此，挡块的数量包括在7到70个挡块的范围内，其中15至40被认为是典型的。挡块的宽度优选地大于8mm，更优选地大于12mm。关于挡块高度，已经证明大于3mm是优选的，更优选的是大于5mm。这些说明还可表明，挡块和间隙在依赖结构性间隔和性能需求方面的关系并不一定为1：1。例如，可以是2：1、2.5：1或反过来1：2、1：2.5以及任何介于二者中间的关系都可能会是适合的。

如果咬边形成的话，咬边可优选地达到几毫米。

以一种尤其优选的方式，所有挡块具有相同的形状。

根据本发明的另一个有益的提议，连接件使用小于50％的轴和毂重合的轴向区域。连接件可分别适用于和最佳利用于每个分别的情况。除了挡块的数量、宽度和高度之外，挡块之间的间隙、内部和外部功能参数、连接件的轴和轮毂的挡块之间的接触区域以及咬边可不同。

通过车削工艺(尤其是通过失圆车削过程)来生产轮廓，可导致具有尽可能大的齿距和曲线形状精度的制造精度。可能的齿距误差是不可测量的。以此种方式，获得了高度统一的接触模式行为。这意味着可生产工业可再生的连接件，其中力传输表面为最优的。前述对应的轴毂连接件只有在更长的磨合期之后生成对应的高质量接触模式行为，该行为通过本发明实际地立即形成，主要提高了效率。

本发明能够确保过大的连接件(卷压连接件)的制造，使得轴和毂的不同延伸部分不会有接触损失。咬边(在咬边中表面法线优选地指向外)确保连接不会脱离。在推入配合连接件中应用咬边的情况下，这确保如果轴和毂具有不同的膨胀，连接件的最大间隙将受到限制。

为了促进具有毂的轴的组装，在轴和毂中均可使用阶梯式的内外轮廓。出于该目的，轴和毂中至少度量两个阶梯的尺寸从而在连接件的第一轴向区域中将存在清楚的游隙，高度促进组装操作。

在最后一步中结构零件接触之前，连接本身已经居中。这两个结构零件都可在过大尺寸的情况下组装，而不会影响径向或轴向偏心质量。在最终的安装状态，具有由设计限定的过大尺寸的整体连接件进行承重，即，连接件的整体轴向长度将充分利用。由于该选择并且尤其在高度受力的连接件的情况中用于连接件的构造上的间隔可充分利用，尤其是如果连接件的功能需要很大的尺寸。由于阶梯设计，在组装操作期间可省略加热或深冻，这是一个相当大的益处。

本发明提供一种轴毂连接件，该连接件可以高度经济性的方式制造并且可用于转矩传输的大多数不同的应用情况。

本发明的其他益处和特征将通过附图的方式从如下描述中得出。在此：

图1为根据现有技术的轴的多边形轮廓的俯视图；

图2为根据现有技术的轴的多边形轮廓的俯视图；

图3为根据本发明的轴毂轮廓的示范性实施例的剖视图(原理图)；

图4为根据图3的表示刀具行进轨迹的示意图；

图5为在根据本发明的轴毂轮廓的一个示例性实施例中的法线的放大示意图；

图6为根据图5包括咬边的一个示例性实施例的示意图；

图7a为根据本发明的轴的剖视图；

图7b为根据本发明的毂的剖视图；以及

图7c为组装在一起的示意图。

在附图中，相同的元件用相同的参考数字表示。

根据图1和图2，除了标准的齿系统，(诸如本身已知的渐开线齿、平行齿或细锯齿)之外，还存在所谓的多边形齿系统。诸如所示出的的多边形轮廓线在本领域中已知。图1示范性地示出了所谓的H6轮廓1，其中形成有6个角的轮廓。用于转矩传输的该截面包括曲面法线4。

在图1和图2中，分别示出了围绕整个圆周延伸的法线。在此，特别显示对于力传输或转矩传输极其不利的部分法线的路线。不适宜用于力传输或转矩传输法线的路线特别地显示。

在图3和图4中示出了根据本发明的齿系统轮廓的一个示例性实施例。轮廓10包括多个挡块(Mitnehmer)11，挡块11具有挡块高度13和间隙12，间隙12与对应的反向轮廓接合。挡块包括挡块宽度14。挡块在内功能直径16和外功能直径15之间间隔设置。在示出的示例性实施例中，挡块包括咬边17，其中该咬边为底部区域中的尖锐部分。走刀路径18根据图3示出。在示出的放大图中，挡块11由法线20补全，法线20由在挡块表面上相应的线表示。图中示出了一种特别有利的法线路线，导致特别适合传递力和转矩。。

在图6中示出的对应的示意图示出了挡块11以及径向法线21。在该示意图中特别标注了咬边17。这是挡块的至少是直线或切线的偏离导致的。咬边轮廓线相应地提供了本发明所描述的优点。

图7a至图7c示出了一个示例性实施例。轴22包括多个挡块23，在多个挡块23之间保持有间隙24。在示出的示例性实施例中，多个挡块23包括咬边。

在图7b中示出的毂包括对应的多个凹口26和多个间隙或包括多个挡块27。

图7a和图7b的组合得到图7c的结果，其中可见的是，沿法线的传输接触为最优的。

示例性实施例示出了例如关于中心毂体或罐状物22的摩擦环或制动圆盘25。

所描述的示例性实施例仅用作解释本发明，并且不具有限制性的。

附图标记

1 多边形轮廓

2 角

4 法线

5 多边形轮廓

7 法线

10 轴毂连接

12 间隙

13 挡块高度

14 挡块宽度

15 外功能直径

16 内功能直径

17 咬边

18 走刀路径

20 法线

21 法线

22 轴

23 挡块

24 间隙

25 毂

26 凹口

27 中间区域

Claims (12)

1.一种轴毂连接件，包括对准齿轮，所述对准齿轮具有多个挡块，其特征在于，

所述多个挡块包括截面中的轮廓，所述轮廓至少部分地沿延长的次摆线延伸。

2.根据权利要求1所述的轴毂连接件，其特征在于，所述延长的次摆线为延长的圆内次摆线。

3.根据权利要求1所述的轴毂连接件，其特征在于，所述延长的次摆线为延长的圆外次摆线。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的轴毂连接件，其特征在于，还包括具有不同轮廓线的多个挡块。

5.根据权利要求4所述的轴毂连接件，其特征在于，所述多个挡块具有属于渐开线齿轮、平行齿系统和/或细锯齿齿轮的轮廓线。

6.根据前述权利要求中至少一项所述的轴毂连接件，其特征在于，所述轴和毂相对于彼此能够轴向位移。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的轴毂连接件，其特征在于，所述轴和所述毂压接在一起。

8.根据前述权利要求中任一项所述的轴毂连接件，其特征在于，至少一个齿系统是通过非圆旋转的方式制造的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的轴毂连接件，其特征在于，所述多个挡块包括咬边。

10.根据前述权利要求中任一项所述的轴毂连接件，其特征在于，所述轴和所述毂的所述多个挡块的数量基于相同的基本参数限定。

11.根据前述权利要求中任一项所述的轴毂连接件，其特征在于，在所述多个挡块的轮廓线中形成非接触区域。

12.根据前述权利要求中任一项所述的轴毂连接件，其特征在于，对准齿轮包括沿轴向方向呈阶梯式的区域。