CZ294726B6

CZ294726B6 - Ozubení spojky v převodovce

Info

Publication number: CZ294726B6
Application number: CZ19984112A
Authority: CZ
Inventors: Peter Gutmann; Georg Tauschek
Original assignee: Blw Präzisionsschmiede Gmbh
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 2005-03-16
Also published as: CZ411298A3; JP2000512720A; ATE224018T1; DE19624774A1; EP0906520A1; US6095303A; ES2184103T3; DE59708200D1; EP0906520B1; JP3980648B2; DE19624774C2; WO1997049932A1; BR9709914A

Abstract

Řešení se týká ozubení spojky v převodovce, které je uspořádáno mezi dvěma vzájemně do záběru uveditelnými rotačně symetrickými spojkovými tělesy (5, 6). Obě spojková tělesa (5, 6) mají na svých vzájemně k sobě obrácených stranách zuby, které axiálně vyčnívají ze základní plochy (10). U prvního z obou spojkových těles (6) jsou zuby (14, 15, 16) uspořádány na vnitřní obvodové ploše (17) vnějšího nákružku (18), ohraničujícího základní plochu (10) a u druhého z obou spojkových těles (5) jsou zuby (7, 8) uspořádány na vnější obvodové ploše (9) vnitřního nákružku (13), ohraničujícího základní plochu (10). Všechny spojkové plochy obou zubů jsou vytvořeny se záporným sklonem.ŕ

Description

Ozubení spojky v převodovce

Oblast techniky

Vynález se týká ozubení spojky v převodovce, které je uspořádáno mezi dvěma vzájemně do záběru uveditelnými, rotačně symetrickými spojkovými tělesy, resp. převodovky s takovými spojkovými tělesy.

Dosavadní stav techniky

U známého spojkového ozubení pro řadicí spojku pohonu motocyklu podle EP 0073985 Bí má jedno ze spojkových těles proti základní ploše vyčnívající zuby, druhé těleso kapsy, do kterých zuby při uskutečnění pohonného spojení zasahují. Zuby a kapsy jsou přitom vytvořeny se zabírajícími spojkovými plochami, tj. boky zubů, popř. kapes, působící spojení jsou ve směru své hloubky dovnitř skloněny o několik úhlových stupňů. V důsledku dvou, na stejný způsob skloněných, spolu působících spojkových ploch vzniká spojkový záběr, u kterého se zamezuje rozpojení pod zatížením.

Dále je známo ozubení spojky, popř. převodovka s ozubením spojky podle dokumentu DK52150, přičemž obě spojková tělesa jsou opatřena, na svých k sobě obrácených stranách, axiálně vyčnívajícími zuby, zuby převodového kola jsou zde dodatečně nasazeny na vnitřní obvodovou plochu vnějšího nákružku, ohraničujícího základní plochu.

Cílem vynálezu je zlepšit známé ozubení spojky, aby spojka byla vhodná také pro přenos velkých točivých momentů, ale aby se přesto dala snadno ovládat.

Podstata vynálezu

Tohoto cíle se dosahuje ozubením spojky v převodovce, které je uspořádáno mezi dvěma vzájemně do záběru uveditelnými, rotačně symetrickými spojkovými tělesy, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obě spojková tělesa mají na svých vzájemně k sobě obrácených stranách zuby, které axiálně vyčnívají ze základní plochy. U prvního z obou spojkových těles jsou zuby uspořádány na vnitřní obvodové ploše vnějšího nákružku, ohraničujícího základní plochu a u druhého z obou spojkových těles jsou zuby uspořádány na vnější obvodové ploše vnitřního nákružku, ohraničujícího základní plochu. Všechny spojkové plochy obou zubů jsou vytvořeny se záporným sklonem.

Následkem toho mají obě tělesa spojky zuby, které vyčnívají ze základní plochy v axiálním směru, které pokaždé dvoustranně navazují a zajišťují snadné usazení a to i proto, že rozdělení, popř. odstup zubů je volně volitelný, tj. v praxi se dají vytvářet podle optimálních podmínek záběru.

Zvláště vysoké pevnosti spojkových těles se dosahuje tím, že jedno má vnější nákružek, druhé vnitřní nákružek, se kterými jsou příslušné zuby spojeny, a to navíc k jejich spojení se základní plochou.

Protože žádné ze spojkových těles není opatřeno spojkovými plochami ve tvaru kapsovitých vyhloubení a místo toho mají obě spojková tělesa zuby, připojené na dvou místech, dociluje se díky ozubení spojky podle vynálezu celkově nízkých výrobních nákladů. V této souvislosti je výhodné, že při výrobě zubů se záporným sklonem podle posledního znaku prvního nároku lze

- 1 CZ 294726 B6 použít racionální způsob tváření, popsaný v EP 0073 985 81, který se skládá pouze z předkování a kalibrace za studená.

Protože obě spojková tělesa do sebe zasahují svými zuby, je účelné ve smyslu zkrácení axiální osy konstrukce převodovky, když vnější nákružek, vztaženo k základní ploše, je nižší než zuby. Zuby, nasazené na vnitřní nákružek mohou přitom být výhodně provedeny na výšku stupňovitě, přičemž radiální vnitřní stupeň má přibližně výšku vnitrního nákružku.

K dodatečnému zlepšení funkce řazení se může podle dalšího výhodného provedení část počtu zubů jednoho z obou spojkových těles odchyloval svou výškou od ostatních zubů. U spojkových těles se sudým počtem zubů je přitom výhodné, když jsou zuby jednoho z obou spojkových těles střídavě rozměrově provedeny ve dvou různých výškách. Tímto způsobem se zmenší maximální kontaktní plocha střechovité strany zubů při řazení, takže zuby do sebe snadněji vklouznou.

Zaujmutí polohy se může podle výhodného provedení vynálezu zlepšit ještě tím, že zuby nejméně jednoho spojkového tělesa mají, stranově zkosený, zejména v obvodovém směru klenutý střechovitý tvar, takže během fáze zaujímání polohy mají axiálně vzájemně se potkávající střechovité tvary liniový styk.

Pevnost spojkových těles se dá dále zvýšit tím, že první spojkové těleso má vedle vnějšího nákružku ještě vnitřní nákružek, uspořádaný v odstupu od zubů, a že druhé spojkové těleso má vedle vnitřního nákružku ještě vnější nákružek, uspořádaný v odstupu od zubů.

Pro přenos zvlášť velkých točivých momentů při zlepšené životnosti je výhodná taková úprava zubů, kdy spojková tělesa k sobě v sepnutém stavu spojky vzájemně přiléhají plošným vzájemným stykem nosných postranních boků svých zubů.

Při aplikaci podstaty vynálezu na převodovku může být v zájmu zkrácení axiální délky konstrukce účelné, na jedné straně opatřit převodová kola vnějším nákružkem, ohraničujícím základní plochu, na kterém jsou radiálně směrem dovnitř uspořádány zuby a na druhé straně posuvnou objímku vytvořit tak, aby zuby byly uspořádány na vnější obvodové ploše vnitřního nákružku, ohraničujícího základní plochu. Proto může posuvná objímka, která má menší průměr než převodová kola, vykonávat delší přepínací dráhu tím, že svým vnějším kroužkem vstupuje částečně do odpovídajícím způsobem zahloubené čelní plochy sousedícího převodového kola.

Přehled obrázků na výkresech

V dalším budou popsány příklady provedení vynálezu s odkazy na výkresy.

Obr. 1 perspektivní pohled na část posuvné objímky, obr. 2 perspektivní pohled na část převodového kola, obr. 3 varianta k obr. 2 se stranově zkoseným střechovitým tvarem, obr. 4 varianta k obr. 2 s klenutým střechovitým tvarem, obr. 5 axiální řez úsekem hnací hřídele převodovky se dvěma převodovými koly a mezi nimi uloženou řadicí objímkou, obr. 6 pohled podle obr. 5, přičemž je zařazen první převodový stupeň a obr. 7 pohled podle obr. 5, přičemž je zařazen druhý převodový stupeň.

-2CZ 294726 B6

Příklady provedení vynálezu

Převodovka je znázorněna jako příklad na obr. 5 až 7, a to s omezením na převodové kolo 1 pro první převodový stupeň, převodové kolo 2 pro druhý převodový stupeň a mezi nimi uspořádanou řadicí objímku 3. Přitom tvoří řadicí objímka 3 ozubení spojky buď dohromady s převodovým kolem 1 / 1. převod, nebo s převodovým kolem 2/2. převod, vždy podle toho, zda řadicí objímka 3, prostřednictvím neznázoměné řadicí vidlice, která zasahuje do drážky 4 řadicí objímky 3 se přesune doleva nebo doprava do příslušné polohy záběru. Levá poloha záběru, tj. spojení záběrem převodového kola 11. převodového stupně je znázorněna na obr. 6, pravá poloha záběru, tj. s kolem 2 2. převodového stupně je znázorněna na obr. 7. V obou případech tvoří řadicí objímka v rámci právě zařazeného spojkového ozubení spojkového tělesa 5, jak je například znázorněno na obr. 1, zatím co příslušné převodové kolo tvoří další spojkové těleso 6, jak znázorněno ve třech různých variantách na obr. 2 až 4.

Spojkové těleso 5 podle obr. 1 má zuby 7, 8, které jsou nasazeny na vnitřní obvodové ploše 9 a kromě toho spojeny se základní plochou 10. Perspektivně znázorněný sektor 5 spojkového tělesa odpovídá jednomu ze dvou ozubení, které jsou k dispozici na posuvné objímce 3. Zuby 7, 8, následující vzájemně po sobě jsou vytvořeny různě vysoké, přičemž výčnělek 7 odpovídá výšce obvodové plochy 9, popř. vnitřního nákružku 13, který ji tvoří, zatím co výčnělek 8 je vytvořen s odstupňovanou výškou, přičemž radiální vnější stupeň 11 je vytvořen jako vyšší v porovnání s radiálním vnitřním stupněm 12, ten probíhá v jedné rovině s čelní stranou vnitřního nákružku 13.

U druhého spojkového tělesa, znázorněného na obr. 1 zuby při jejich sudém počtu mohou být dimenzovány buď střídavě podle dvou odlišných výšek, nebo také vytvořeny jako vzájemně stejné. Pomocí zubů s odlišnými výškami se okamžitá opěrná plocha při prvním dotyku zubů obou spojkových těles během zaujímání polohy zmenšuje, takže se zaujmutí polohy usnadní.

Obr. 2 až 4 ukazují po každé jedno provedení prvního spojkového tělesa 6, které tím tvoří korespondující ozubení k druhému spojkovému tělesu 5 podle obr. 1. U prvního spojkového tělesa 6 jsou zuby 14, 15, 16 nasazeny na vnitřní obvodové ploše 17 vnějšího nákružku 18. Vnější nákružek 18 je, vztaženo k základní ploše 10, vytvořen jako vyšší než zuby 14, 15, 16. Vedle vnějšího nákružku 18 má první spojkové těleso ještě vnitřní nákružek 19, uspořádaný v odstupu od zubů 14, 15, 16. Nakreslené znázornění se omezuje jen na reprodukci daného vnějšího tvaru, tedy povrchu znázorněného úseku sektoru ozubení jako části ozubení spojky. Takové ozubení je ve vztahu k převodovce podle obr. 5 až 7 k dispozici právě na straně, obrácené k řadicí objímce obou převodových kol 1 a 2. Když se tedy řadicí objímka 3 přesune na jí neseném mezitělese 20 axiálně ve směru jednoho z obou sousedících převodových kol 1, 2, zaberou do zubů 7, 8 řadicí objímky 3, obrácených k zvolenému partneru ozubení mezi zuby 14, 15, 16 ozubení příslušného převodového kola, které po zařazení spojení s přiřazeným ozubením řadicí objímky 3 tvoří spojkové ozubení.

Provedení podle obr. 2 až 4 se rozeznávají podle jejich rozličných tvarů zubů.

Podle obr. 2 má spojkové těleso 6 zuby 14, jejichž střechovitý plochy jsou vytvořeny stejně.

Podle obr. 3 má spojkové těleso 6 zuby 15, jejichž střechovité tvary mají postranní zkosení 21.

Podle obr. 4 má spojkové těleso 6 po obvodu zuby 16 s klenutým střechovitým tvarem. Oproti rovnému střechovitému tvaru (obr. 2) usnadňují jejich varianty s postranními zkoseními 21 (obr. 3) a klenutým střechovitým tvarem (obr. 4) zaujmutí polohy v axiálním směru k sobě se vzájemně hodícími ozubeními.

Na obr. 1 až 4 bylo upuštěno pro zjednodušení kresby od nakreslení postranních boků zubů 7, 8. 14, 15, 16 v obvyklé sestavě takových ozubení spojky. To znamená, že střechovitá plocha zubů

-3 CZ 294726 B6 po obvodu je dimenzována širší než jejich základní plocha, tj. postranní boky se od střechovité plochy směrem k základní ploše zužují, tj. sklánějí se směrem dovnitř o až 5 úhlových stupňů, takže se po zaujmutí polohy do sebe vzájemně zaklíní, tím se spolehlivě zabraňuje uvolnění záběru ozubení pod zatížením. Protože pod zatížením postranní boky zubů k sobě vzájemně přiléhají, je účelné k omezení opotřebení otěrem vytvořit tyto postranní boky tak, aby se dotýkaly při záběru celou plochou. Stejné kritérium ovšem neplatí pro fázi zaujímání polohy, během které axiální vnější plochy spojkových těles se vzájemně krátkodobě setkávají, zde je třeba dbát, aby byl realizován mezi zuby, společně se pohybujícími v axiálním směru, pokud možno jen jeden liniový dotyk, omezující třecí síly. S touto okolností se počítá postranními zkoseními 21 zubů 15 podle obr. 3 a ještě dokonaleji klenutým, střechovitým tvarem zubů 16 podle obr. 4.

U převodovky znázorněné na obr. 5 až 7 v částečném řezu jsou znázorněna jen převodová kola pro první a druhý převodový stupeň. Hnací hřídel 22, na které jsou uložena, je na obou stranách přerušena, na jejím pravém úseku lze rozeznat klínové ozubení 23 pro další neznázoměnou posuvnou objímku mezi rovněž tak málo znázorněnými převodovými koly pro třetí a čtvrtý převodový stupeň.

Obě znázorněná převodová kola pro první a druhý převodový stupeň 1 a 2 mají v obou případech na svém vnějším obvodu vnější nákružek 18 a vnitřní nákružek 19, uspořádaný v odstupu od zubů, jak je v obou případech schematicky znázorněno na obr. 2 až 4. Na obou, v řezu znázorněných, převodových kolech lze rozeznat vždy jeden zub 14 s rovným střechovitým tvarem, také znázorněný v řezu. Pro ozubení na stranách řadicí objímky 3 byly zvoleny zuby 8 se stupňovým provedením znázorněné na pravé straně obr. 1. Posuvná objímka 3 je usazena na mezitělese 20, které je spojeno přes klínové ozubení 24 s hnací hřídelí 22. Stále spolu běžící převodová kola 1, 2 jsou usazena výhodně na jehlových ložiskách 25. Zařazení převodového kola se uskuteční tím způsobem, že řadicí objímka 3 na svém posuvném uložení 26 se s mezitělesem 20 přesune ze své neutrální střední polohy podle obr. 5 v axiálním směru, buď doleva k vytvoření zubového spojení s převodovým kolem 1, L stupně (obr. 6), nebo doprava k vytvoření zubového spojení s převodovým kolem 2, 2. stupně (obr. 7).

V poloze spojky spojkových těles podle obr. 6 a 7 lze rozeznat, že posuvná objímka 3 se svou základní plochou 10, obrácenou k příslušnému převodovému kolu vstupuje do odpovídající výseče převodového kola, přičemž proti sobě stojící zuby do sebe vzájemně zapadnou, a vnitřní nákružek 13 posuvné objímky vstoupí do meziprostoru mezi volnými čelními stranami 27 zubů 14 a vnitřním nákružkem 19 příslušného převodového kola. Tímto způsobem je uskutečněno ozubení spojky, konstruované k ovládání tlakem v axiálním směru.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Ozubení spojky v převodovce, které je uspořádáno mezi dvěma vzájemně do záběru uveditelnými, rotačně symetrickými spojkovými tělesy (5,6), vyznačující se tím, že obě spojková tělesa (5, 6) mají na svých vzájemně k sobě obrácených stranách zuby, které axiálně vyčnívaj í ze základní plochy (10), u prvního z obou spojkových těles (6) jsou zuby (14, 15, 16) uspořádány na vnitřní obvodové ploše (17) vnějšího nákružku (18), ohraničujícího základní plochu (10), u druhého z obou spojkových těles (5) jsou zuby (7, 8) uspořádány na vnější obvodové ploše (9) vnitřního nákružku (13), ohraničujícího základní plochu (10) a všechny spojkové plochy obou zubů jsou vytvořeny se záporným sklonem.

-4CZ 294726 B6
2. Ozubení spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější nákružek (18) je, vztaženo k základní ploše (10), vyšší než zuby (14, 15, 16).
3. Ozubení spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní nákružek (13) je, vztaženo k základní ploše (10), nižší než zuby (7, 8).
4. Ozubení spojky podle nároku 3, vyznačující se t í m , že zuby (7, 8) jsou na výšku vytvořeny stupňovitě, přičemž radiální vnitřní stupeň (12) má přibližně výšku vnitřního nákružku (13).
5. Ozubení spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že určitý počet zubů jednoho z obou spojkových těles se od jeho ostatních zubů nepatrně odchyluje ve výšce.
6. Ozubení spojky podle nároku 5, vyznačující se tím, že u spojkových těles se sudým počtem zubů jsou zuby (7, 8) jednoho z obou spojkových těles vytvořeny střídavě ve dvou výškách.
7. Ozubení spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že zuby (15, 16) nejméně jednoho spojkového tělesa (6) mají bočně zkosený, zejména v obvodovém směru klenutý, střechovitý tvar pro získání přímkového styku střechovitých tvarů, které se k sobě axiálně přibližují během fáze zaujímání polohy.
8. Ozubení spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že obě spojková tělesa (5, 6) k sobě v zasunutém stavu spojky vzájemně plošně přiléhají nosnými postranními boky svých zubů.
9. Ozubení spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že první spojkové těleso (6) má vedle vnějšího nákružku (18) ještě vnitřní nákružek (19), uspořádaný v odstupu od zubů.
10. Ozubení spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhé spojkové těleso (5) má vedle vnitřního nákružku (13) ještě vnější nákružek, uspořádaný v odstupu od zubů.
11. Převodovka s ozubením spojky podle nároku 1, vyznačující se tím, že první spojkové těleso (6) tvoří převodové kolo (1, 2) a druhé spojkové těleso (5) tvoří posuvnou objímku (3).