DE10035489B4 - friction pairing - Google Patents

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Abstract

Reibpaarung mit wenigstens einem Reibkörper und einem Gegenkörper, wobei wenigstens ein Reibkörper aus einem Grundkörper (2) und einem Reibbelag (3) besteht, der mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3) eine Chrom-Eisen-Legierung ist, die 10 – 60 % Cr, 0,3 – 0,5 % C, Rest Fe enthält und eine Stärke von 10 – 200 μm aufweist.friction pairing with at least one friction body and a counterbody, wherein at least one friction body from a basic body (2) and a friction lining (3), which is connected to the main body (2) is connected, characterized in that the friction lining (3) is a chromium-iron alloy, the 10 - 60 % Cr, 0.3-0.5 % C, remainder contains Fe and a strength of 10-200 μm.

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Description

Anwendungsgebiet der Erfindungfield of use the invention

Die Erfindung betrifft eine Reibpaarung mit wenigstens einem Reibkörper und einem Gegenkörper, wobei wenigstens ein Reibkörper aus einem Grundkörper und einem Reibbelag besteht, der mit dem Grundkörper verbunden ist.The The invention relates to a friction pair with at least one friction body and a counterbody, wherein at least one friction body from a basic body and a friction lining, which is connected to the base body.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Wird eine derartige Reibpaarung in synchronisierten Schalt- oder Wechselgetrieben in Kraftfahrzeugen eingesetzt, so wird beim Schalten das auf der Welle frei drehbare Zahnrad durch axiales Anpressen eines Synchronringes an einen dem Zahnrad zugeordneten Kuppelring in Gleichlauf mit der Welle gebracht, wobei die Übertragung der Kräfte von einer auf der Welle drehfesten, aber axial verschiebbaren Schiebemuffe über eine axiale oder radiale Sperr- und/oder Mitnehmerverzahnung auf den Synchronring erfolgt. Anschließend wird das Zahnrad durch weiteres axiales Verschieben der Schiebemuffe, die dann in eine Mitnehmerverzahnung des Kuppelringes eingreift, formschlüssig mit der Welle verbunden. Zur Erreichung des Gleichlaufs zwischen Synchronring und Zahnrad weist der Synchronring außenkonische oder innenkonische Reibflächen auf, die beim axialen Anpressen des Synchronringes mit entsprechenden Gegenflächen am Kuppelring in Kontakt kommen und durch auftretenden Reibschluß den zum Durchschalten der formschlüssigen Kupplung erforderlichen Gleichlauf herstellen. Darüber hinaus kann bei einer sogenannten Doppelkonussynchronisierung zwischen diesen Reibflächen ein Reibring angeordnet sein.Becomes Such a friction pair in synchronized shift or change gears used in motor vehicles, so when switching the on the shaft freely rotatable gear by axially pressing a synchronizer ring to a gear wheel associated with the coupling ring in synchronization with the Wave brought, the transmission the forces from a rotationally fixed on the shaft, but axially displaceable sliding sleeve over a axial or radial locking and / or Mitnehmerverzahnung on the synchronizer ring. Subsequently, will the gear by further axial displacement of the sliding sleeve, which then engages in a driver toothing of the coupling ring, form-fitting connected to the shaft. To achieve the synchronization between Synchronizer ring and gear, the synchronizer ring has außenkonische or internal conical friction surfaces on, in the axial pressing of the synchronizer ring with corresponding mating surfaces come in contact at the dome ring and by occurring friction to the Switching through the form-locking Coupling required synchronism produce. In addition, can in a so-called double-cone synchronization between them friction surfaces a friction ring may be arranged.

Als bekannte technische Lösungen werden in Synchronisiereinrichtungen, in denen kegelförmige Reibflächen aufeinanderwirken, Reibpaarungen mit verschiedenen Gleitreibwerkstoffen verwendet, wie z. B. Sondermessinge, Bronzen, molybdänbeschichtete, oxidbeschichtete oder mehrstoffbeschichtete Oberflächen sowie Kunststoffe, die gegen eine gehärtete Stahlfläche reiben.When known technical solutions are used in synchronizers, in which conical friction surfaces interact, Friction pairings used with different sliding friction materials, such as Special brasses, bronzes, molybdenum coated, oxide coated or multi-coated surfaces as well as plastics that against a hardened steel surface rub.

So ist in diesem Zusammenhang aus der DE 42 40 157 A1 ein Synchronisierring bekannt, der einen Ringkörper mit einem Gleitbereich umfasst, auf den durch Spritzbeschichtung ein Film aufgebracht ist. Der Film ist hergestellt aus einer Messinglegierung, die Kupfer, Zink und wenigstens ein Element umfasst, das ausgewählt aus der Gruppe, die aus Aluminium, Mangan, Eisen, Nickel, Silizium, Kobalt, Chrom, Titan, Niob, Vanadin, Zirkon und Molybdän besteht. Der Film ist durch eine Spritzbeschichtung aufgebracht. Die Messinglegierung soll ein Struktur besitzen, die aus einer Matrix und einer intermetallischen Verbindung besteht, die härter als die Matrix ist. Dabei besteht die Gefahr, dass Teile der intermetallischen Verbindung gelöst werden und durch das Öl abtransportiert werden und so den Verschleiß am Gegenkegel erhöhen. Weiter ist von Nachteil, das Messinglegierungen sehr ölempfindlich sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei Messinglegierungen der Reibwert sehr temperaturabhängig ist und diese zum Fressen neigen. Außerdem sind die Messinglegierungen in der Anschaffung ziemlich teuer, das insbesondere beim Spritzen ins Gewicht fällt, da die Hälfte des Materials verspritzt wird und demzufolge in aufwendiger Weise zurückgewonnen werden muss.So is in this context from the DE 42 40 157 A1 a synchronizing ring is known which comprises a ring body with a sliding region, on which a film is applied by spray coating. The film is made of a brass alloy comprising copper, zinc and at least one element selected from the group consisting of aluminum, manganese, iron, nickel, silicon, cobalt, chromium, titanium, niobium, vanadium, zirconium and molybdenum , The film is applied by a spray coating. The brass alloy should have a structure consisting of a matrix and an intermetallic compound that is harder than the matrix. There is a risk that parts of the intermetallic compound are released and are transported away by the oil and thus increase the wear on the counter-cone. Next is a disadvantage that brass alloys are very sensitive to oil. Another disadvantage is that in brass alloys, the coefficient of friction is very temperature-dependent and they tend to eat. In addition, the brass alloys are quite expensive to buy, which is particularly important during spraying, since half of the material is sprayed and must therefore be recovered in a complex manner.

In diesem Zusammenhang ist aus der DE 44 45 898 A1 eine Reibpaarung für eine Synchronisiereinrichtung bekannt, deren Reibpartner aus einem Eisenwerkstoff mit verschleißfester Randzone bestehen. Die Reibpartner, d.h., Reibkörper und Gegenkörper sind homogen ausgebildet und bestehen nicht aus einem Grundkörper und einem damit verbundenen Reibbelag.In this context is from the DE 44 45 898 A1 a friction pairing for a synchronizer known whose friction partners consist of a ferrous material with wear-resistant edge zone. The friction partners, ie, friction body and counter body are formed homogeneously and do not consist of a base body and an associated friction lining.

Auch sind aus der DE 38 08 460 A1 und der DE 43 40 758 C2 verschleißfeste Chrom-Eisen-Legierungen bekannt geworden. Beschrieben sind in diesen Vorveröffentlichungen jedoch Eisenbasis-Sinterlegierungen, deren Chromgehalt maximal 7 % beträgt.Also are from the DE 38 08 460 A1 and the DE 43 40 758 C2 wear-resistant chromium-iron alloys become known. However, iron-based sintered alloys whose chromium content is at most 7% are described in these prior publications.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Reibpaarung zu entwickeln, bei der während des Reibvorganges ein geringer Verschleiß entsteht und die geringere Materialkosten verursacht.Of the The invention is therefore based on the object, a friction pairing develop during the the friction process, a low wear and the lower Material costs caused.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Reibbelag eine Chrom-Eisen-Legierung ist, die 10–60 % Cr, 0,3–0,5 % C, Rest Fe enthält und eine Stärke von 10–200 μm aufweist.According to the invention this Problem according to the characterizing part of claim 1 solved by that the friction lining is a chromium-iron alloy containing 10-60% Cr, 0.3-0.5 % C, remainder contains Fe and a strength of 10-200 μm.

Der entscheidende Vorteil der erfindungsgemäßen Legierung liegt darin, dass diese sehr temperaturbeständig ist, d. h. die Reibwirkung bleibt bis zu Temperaturen von 700 °C erhalten. Die Legierung weist eine geringe Neigung zum Fressen auf und arbeitet auch bei hohen Flächenbelastungen einwandfrei. Es ist weiter von Vorteil, dass diese Chrom-Eisen-Legierung bei Einhaltung eines günstigen Reibwertes μ im Bereich von 0,06 bis 0,2 im Vergleich zu anderen Legierungen sehr preisgünstig ist.Of the decisive advantage of the alloy according to the invention lies in that these are very temperature resistant is, d. H. the friction effect is maintained up to temperatures of 700 ° C. The alloy has a low tendency to seize and works even at high wing loads perfect. It is further beneficial that this chromium-iron alloy while maintaining a favorable Coefficient of friction μ im Range from 0.06 to 0.2 compared to other alloys very much inexpensive is.

Zweckmäßiger Weise wird der Reibbelag auf den Grundkörper durch thermisches Spritzen aufgebracht. Die Haftfestigkeit des aufgespritzten Reibbelages auf den Grundkörper ist als sehr gut zu bezeichnen. Auch wird ein genaues Spritzen ermöglicht, da die Legierung während des Verspritzens nicht zur Klumpenbildung neigt. Durch die Abscheidung des Reibbelages als dünnwandiger Film wird Einbauraum gespart. Außerdem ermöglicht diese Chrom-Eisen-Legierung ein gezieltes Spritzen hinsichtlich der gewünschten Rauheit des Reibbelages.Appropriately, the friction lining is on the body applied by thermal spraying. The adhesive strength of the sprayed friction lining on the body is to be described as very good. Also, accurate spraying is possible because the alloy does not tend to form lumps during spraying. By depositing the friction lining as a thin-walled film installation space is saved. In addition, this chromium-iron alloy allows a targeted spraying in terms of the desired roughness of the friction lining.

Neben dem thermischen Spritzen sind auch andere Verbindungsarten zwischen Reibbelag und Grundkörper möglich. So kann die Chrom-Eisen-Legierung in Form einer Folie am Grundkörper angeschweißt oder angeklebt werden. Auch eine formschlüssige Befestigung der Folie am Grundkörper ist möglich. Weitere Varianten sind das Aufsintern der Chrom-Eisen-Legierung und das Befestigen von Chrom-Eisen-Pulver am Grundkörper mittels Klebstoffkomponenten.Next Thermal spraying also involves other types of connection Friction lining and body possible. So can the chromium-iron alloy in the form of a film on the body welded or glued on. Also a positive attachment of the film at the base body is possible. Other variants include the sintering of the chromium-iron alloy and the attachment of chromium-iron powder on the body by means of adhesive components.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims 2 to 11 described.

Nach Anspruch 2 kann die erfindungsgemäße Legierung zusätzlich 3 bis 25 Molybdän, 0,4 bis 3,5 % Bor, 3 bis 18 % Aluminium, 4 bis 12 % Silizium, 0,5 bis 6 % Vanadin und 0,5 bis 6 % Niob enthalten. Durch das thermische Spritzen lässt sich die gewünschte Stärke des Reibbelages einstellen. Aus Anspruch 3 geht hervor, dass der Reibkörper einer Nitrier- oder einer Nitrocarburierbehandlung unterworfen sein soll. Dabei entstehen (Misch-)Nitride bzw. (Misch-)Karbonitride, die bevorzugt in der Randschicht angereichert sind. Durch diese auch Verbindungsschicht genannte Schicht wird der metallische Charakter der Oberfläche nochmals verändert, so dass der Reibbelag äußeren mechanischen Angriffen einen größeren Widerstand leisten kann. Dabei wird der Reibungskoeffizient erniedrigt, die Adhäsion zum Verschleißpartner verringert und die Abriebsfestigkeit erhöht.To Claim 2, the alloy of the invention in addition 3 to 25 molybdenum, 0.4 to 3.5% boron, 3 to 18% aluminum, 4 to 12% silicon, 0.5 contain up to 6% vanadium and 0.5 to 6% niobium. By the thermal Spraying leaves yourself the desired Strength adjust the friction lining. From claim 3 it is apparent that the friction body be subjected to a nitriding or a Nitrocarburierbehandlung should. This produces (mixed) nitrides or (mixed) carbonitrides, which are preferably enriched in the surface layer. Through this layer also called compound layer becomes the metallic character the surface changed again, so that the friction lining outer mechanical Attacks a greater resistance can afford. In this case, the friction coefficient is lowered, the adhesion to wear partner reduces and increases the abrasion resistance.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, dass der Reibkörper vor dem Beschichten eine Oberflächenrauheit Ra von > 0,5 μm aufweisen soll. Dies kann beispielsweise durch Kugelstrahlen erfolgen. Unter Strahlen ist dabei in fachmännischer Weise ein Fertigungsverfahren zu verstehen, bei denen Strahlmittel in Strahlgeräten unterschiedlicher Systeme beschleunigt und zum Aufprall auf die zu bearbeitenden Oberfläche gebracht werden. Das Kugelstrahlen erfolgt speziell mit runden oder zumindest gerundeten Strahlmittelkörnern. Dazu können unterschiedliche Anlagen eingesetzt werden, so z. B. Schleuderradstrahlanlagen, in denen das Strahlmittel in einer oder mehreren Schleuderradeinrichtungen durch Zentrifugalkräfte auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt wird. Aber auch pneumatisch be triebene Druckstrahlanlagen unterschiedlicher Bauarten sind denkbar. Als Strahlmittel könnten beispielsweise Glaskugeln, Stahlkugeln oder auch Korundkugeln eingesetzt werden. Ziel dieser Kugelstrahlbehandlung ist eine Aufrauhung und Aktivierung der Oberfläche des Grundkörpers, die zu einem besseren Haften des aufzuspritzenden Reibbelages führen soll. Zur Aufrauhung der Oberfläche sind in diesem Zusammenhang sämtliche dem Fachmann bekannte Lösungen denkbar, so z. B. auch ein Bürsten der Oberfläche oder eine Strukturierung durch eine Laserbehandlung.To a further feature of the invention according to claim 4 is provided, that the friction body a surface roughness before coating Ra of> 0.5 microns should. This can be done for example by shot peening. Under Rays is in expert To understand a manufacturing process in which blasting agents in blasting machines of different systems accelerated and impact on the to be processed surface to be brought. The shot peening is done especially with round or at least rounded abrasive grains. This can be different Plants are used, such. B. blast wheel blasting machines, in which the blasting medium in one or more centrifugal wheel devices by centrifugal forces the desired Speed is accelerated. But also pneumatically operated Pressure jet systems of different types are conceivable. When Blasting agents could For example, glass beads, steel balls or corundum balls used become. The aim of this shot blast treatment is a roughening and Activation of the surface of the basic body, which should lead to a better adhesion of aufzuspritzenden friction lining. For roughening the surface are in this context all known to the expert solutions conceivable, such. B. also a brush the surface or structuring by laser treatment.

Aus Anspruch 5 geht hervor, dass der Reibkörper nach dem Beschichten eine mittlere Rauhtiefe Rz von 20 bis 100 μm aufweisen soll.Out Claim 5 shows that the friction body after coating a average roughness Rz should have from 20 to 100 microns.

In den Ansprüchen 6 bis 9 ist der als zweiter Reibpartner wirkende Gegenkörper näher beschrieben. Danach kann dieser aus einer Stahllegierung, aus einem Gußwerkstoff, aus einer Kupferlegierung oder aus einem Sinterwerkstoff gefertigt sein. Als Stahllegierung ist dabei ein Stahl der Marke 16MnCr5, 100Cr6, C45, 80Cr2 oder C15 einsetzbar. Der Gegenkörper kann im Falle eines Gußwerkstoffes aus einer Stahlgußlegierung der Marke GG20 hergestellt sein. Ist er als Sinterwerkstoff hergestellt, so kann dies eine Sinterlegierung auf Eisen- oder auf Bronzebasis sein.In the claims 6 to 9, the counterpart acting as a second friction partner is described in more detail. Thereafter, this can be made of a steel alloy, a cast material, made of a copper alloy or a sintered material be. The steel alloy is a 16MnCr5 steel, 100Cr6, C45, 80Cr2 or C15. The counterbody can in the case of a casting material from a cast steel alloy of the GG20 brand. If it is made as a sintered material, so This may be an iron or bronze based sintered alloy.

In den beiden letzten Ansprüchen 10 und 11 ist die bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Reibpaarung beschrieben. Nach Anspruch 10 soll diese in einer Synchronisiereinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eingesetzt sein, bei der zur Erzielung eines Gleichlaufs miteinander formschlüssige kuppelbare Antriebsmittel ein Synchronring und ein Kuppelring unmittelbar oder über einen zwischen ihnen angeordneten Reibring an ihren jeweils kegelförmigen Reibflächen eine reibschlüssige Verbindung eingehen. Nach Anspruch 11 schließlich soll die Reibpaarung in einer Lamellenkupplung eingesetzt sein, bei der mit einer ersten Welle verbundene plangeschliffene Außenlamellen in mit einer zweiten Welle verbundene sinusförmige Innenlamellen kammartig eingreifen, wobei der Reibschluß zwischen den Lamellen durch deren Aneinanderpressen hergestellt ist.In the last two claims 10 and 11 is the preferred application of the friction mating according to the invention described. According to claim 10 this is in a synchronizer for a change-speed gearbox be used, in order to achieve a synchronism with each other positive detachable drive means a synchronizer ring and a coupling ring directly or over a friction ring arranged between them at their respective conical friction surfaces a frictional connection received. According to claim 11, finally, the friction pairing be used in a multi-plate clutch, in which with a first Shaft connected surface ground outer fins in with a second Wave connected sinusoidal Inner fins comb-like intervene, the frictional engagement between the lamellae is made by their juxtaposition.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.The Invention will be explained in more detail in the following embodiments.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen abschnittsweise dargestellten Querschnitt einer Reibpaarung in einer Synchronisiereinrichtung für Zahnräderwechselgetriebe, 1 a section shown Cross-section of a friction pairing in a synchronization mechanism for change-speed gearboxes,

2 einen Querschnitt durch eine Lamellenkupplung, 2 a cross section through a multi-plate clutch,

3 eine vergrößerte Darstellung der Lamellen im entkuppelten Zustand, 3 an enlarged view of the slats in the decoupled state,

4 eine vergrößerte Darstellung der Lamellen im gekuppelten Zustand und 4 an enlarged view of the slats in the coupled state and

5 Darstellung des Reibkoeffizienten in Abhängigkeit vom Schaltzyklus. 5 Representation of the friction coefficient as a function of the switching cycle.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenFull Description of the drawings

Nach der 1 ist der im Schnitt dargestellte Synchronring mit 1 und der ebenfalls im Schnitt dargestellte Kuppelring mit 6 bezeichnet. Der Synchronring 1 weist den Grundkörper 2 auf, der an seiner inneren konischen Mantelfläche mit dem Reibbelag 3 versehen ist. Der Synchronring 1 ist radial mit der Mitnehmerverzahnung 4 versehen, über die er über eine nicht dargestellte Schiebemuffe mit einer Welle drehfest, aber axial verschieblich verbunden ist. In die radiale Mitnehmerverzahnung 7 des Kuppelringes 6 greift eine ihr entsprechende Verzahnung der Schiebemuffe zur formschlüssigen Verbindung von Welle und Kuppelring 6. Dem zum formschlüssigen Verbinden erforderli chen Gleichlauf zwischen Synchronring 1 und Kuppelring 6 stellt eine Konuskupplung her, d. h. der Synchronring 1 ist mit einem Innenkonus und der Kuppelring 6 mit einem Außenkonus versehen, die die entsprechenden Reibflächen 5 und 8 besitzen, wobei die Reibfläche 5 durch den Reibbelag 3 gebildet ist.After 1 is the synchronizing ring shown in section with 1 and the dome ring also shown in section 6 designated. The synchronizer ring 1 has the main body 2 on, on its inner conical lateral surface with the friction lining 3 is provided. The synchronizer ring 1 is radial with the driver toothing 4 provided over which it is connected via a sliding sleeve, not shown, with a shaft rotatably, but axially slidably connected. In the radial drive teeth 7 of the dome ring 6 engages a corresponding toothing of the sliding sleeve for the positive connection of shaft and coupling ring 6 , For the positive connection erforderli Chen synchronization between synchronizer ring 1 and dome ring 6 produces a cone clutch, ie the synchronizer ring 1 is with an inner cone and the dome ring 6 provided with an outer cone, the corresponding friction surfaces 5 and 8th own, with the friction surface 5 through the friction lining 3 is formed.

Der Synchronring 1 ist im Ausführungsbeispiel aus 80Cr2 hergestellt, d. h. er weist einen Kohlenstoffgehalt von 0,8 % und einen Chromgehalt von 0,50 % auf. Er ist auf einem Formgebungsaggregat spanlos hergestellt. Dieser Vorgang, beispielsweise ein Ziehvorgang, kann so präzise erfolgen, dass ein Schleifen zur Einstellung einer bestimmten Höhe entbehrlich ist. Nach dem Entfetten bzw. Reinigen dieses weichen Synchronrohlinges wird dieser in einem geeigneten Aggregat mit einem Strahlmittel aus Korund beaufschlagt, so dass seine Oberfläche eine Rauheit Ra > 0,5 μm aufweist. Nach dem Strahlen werden die eingesetzten Reststrahlmittel vor dem Beschichten mit dem Reibbelag entfernt. Das Strahlen zur Erzielung der genannten Rauhtiefe oder Rauheit ist erforderlich, damit der Reibbelag 3 ein gutes Haftvermögen auf dem Grundkörper 2 des Synchronringes 1 aufweist. Als zusätzlicher Vorteil des Strahlens ist zu sehen, dass die Oberflächenwandschicht des Synchronringes 1 verfestigt und somit eine Erhöhung der Dauerschwingfestigkeit erreicht wird. Durch das Strahlen mit Korund, Siliziumkarbid oder anderen Strahlmitteln wird die Oberfläche gereinigt, aufgerauht und aktiviert. Um eine erneute Verschmutzung bzw. Oxidation zu vermeiden, sollte das Aufbringen des Reibbelages 3, der die Reibfläche 5 bildet, sofort nach dem Strahlen erfolgen. Der Reibbelag 3 ist als Chrom-Eisen-Legierung auf den Innenkonus des Synchronringes 1 in folgender chemischer Zusammensetzung aufgebracht:
20 % Chrom, 3 % Niob, 3 % Vanadin, 1,5 % Kohlenstoff, 1,5 % Bor und Rest EisenThe synchronizer ring 1 is made in the embodiment of 80Cr2, ie it has a carbon content of 0.8% and a chromium content of 0.50%. It is made without cutting on a shaping unit. This process, for example, a drawing process, can be so precise that a grinding to set a certain height is unnecessary. After degreasing or cleaning of this soft synchronous blank this is applied in a suitable unit with a blasting abrasive of corundum, so that its surface has a roughness Ra> 0.5 microns. After blasting, the residual blasting agents used are removed before coating with the friction lining. The blasting to achieve the said roughness or roughness is required so that the friction lining 3 a good adhesion on the body 2 of the synchronizer ring 1 having. As an additional advantage of the blasting, it can be seen that the surface wall layer of the synchronizer ring 1 solidified and thus an increase in the fatigue strength is achieved. By blasting with corundum, silicon carbide or other abrasives, the surface is cleaned, roughened and activated. In order to avoid re-contamination or oxidation, the application of the friction lining should 3 that the friction surface 5 forms, done immediately after blasting. The friction lining 3 is a chromium-iron alloy on the inner cone of the synchronizer ring 1 applied in the following chemical composition:
20% chromium, 3% niobium, 3% vanadium, 1.5% carbon, 1.5% boron and the balance iron

Das Aufbringen des Reibbelages 3 auf den Synchronring 1 erfolgt durch thermisches Spritzen, d. h. einem Beschichtungsverfahren, bei dem ein Spritzwerkstoff in Form von Draht oder Pulver innerhalb oder außerhalb eines Spritzgerätes aufgeschmolzen und mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche bzw. die Konusfläche des zu beschichtenden Synchronringes 1 gespritzt wird. Die zu beschichtende Innenkonusfläche des Synchronringes 1 wird dabei nicht an- oder aufgeschmolzen, d. h. der Synchronring 1 erwärmt sich während des Spritzens nur wenig, so dass auch kein thermischer Verzug auftreten kann. In vorteilhafter Weise hat sich dabei herausgestellt, dass für den vorliegenden Anwendungsfall insbesondere das Flammspritzen und das Lichtbogenspritzen geeignet sind. Beim Flammspritzen wird die Energie zum Schmelzen des Spritzwerkstoffes durch Verbrennung von Gasen und beim Lichtbogenspritzen durch elektrische Energie erreicht. Der zum Synchronring 1 zugehörige Kuppelring 6 ist aus einer Kupferlegierung hergestellt.The application of the friction lining 3 on the synchronizer ring 1 takes place by thermal spraying, ie a coating process in which a spray material in the form of wire or powder inside or outside a sprayer melted and at high speed on the surface or the conical surface of the synchronizing ring to be coated 1 is injected. The inner cone surface of the synchronizer ring to be coated 1 is not on or melted, ie the synchronizer ring 1 heats up only slightly during spraying, so that no thermal distortion can occur. In an advantageous manner, it has been found that, in particular, flame spraying and arc spraying are suitable for the present application. When flame spraying, the energy for melting the spray material is achieved by combustion of gases and arc spraying by electrical energy. The to the synchronizer ring 1 associated dome ring 6 is made of a copper alloy.

Bei der in 2 gezeigten Anordnung sind die beiden Wellen 9 und 10 durch eine schaltbare Reibungskupplung in Form einer Sinus-Lamellenkupplung miteinander verbunden. Bei dieser trägt die Welle 10 Außenlamellen 11, während die Welle 9 mit Innenlamellen 12 verbunden ist. Die plan geschliffenen Außenlamellen 11 greifen kammartig in die sinusförmig gewellten Innenlamellen 12 ein. Der in 4 gezeigte eingekuppelte Zustand erfolgt durch Verschieben der Schaltmuffe 13, so dass der Winkelhebel 14 die axial verschiebbaren Lamellen 11, 12 aneinanderpreßt. Beim Ausrücken der Kupplung gemäß 3 entfällt der Druck auf das Lamellenpaket, so dass Innenlamellen 12 und Außenlamellen 11 voneinander getrennt sind. In erfindungsgemäßer Weise ist entweder das Innenlamellenpaket 12 oder das Außenlamellenpaket 11 mit einer Chrom-Eisen-Beschichtung versehen.At the in 2 The arrangement shown are the two waves 9 and 10 connected by a switchable friction clutch in the form of a sine-plate clutch. In this carries the wave 10 outer disk 11 while the wave 9 with inner fins 12 connected is. The flat ground outer plates 11 grip like a comb into the sinusoidal corrugated inner fins 12 one. The in 4 shown engaged state is done by moving the shift sleeve 13 so that the angle lever 14 the axially movable slats 11 . 12 aneinanderpreßt. When disengaging the clutch according to 3 eliminates the pressure on the disk pack, so that inner disks 12 and outer plates 11 are separated from each other. In accordance with the invention, either the inner disc pack 12 or the outer disc pack 11 provided with a chrome-iron coating.

In 5 schließlich ist der Verlauf des Reibkoeffizienten in Abhängigkeit vom Schaltzyklus der erfindungsgemäßen Chrom-Eisen-Legierung gezeigt. Es ist erkennbar, dass mit wachsenden Schaltvorgängen der Reibungskoeffizient nur geringfügig abnimmt. Dieser Abfall ist auf das Einlaufverhalten der beiden Reibflächen 3, 5 zurückzuführen. Durch Optimierung der Zusammensetzung können mit der Beschichtung Reibwerte zwischen 0,12 – 0,1 bei bis zu 150 000 Schaltzyklen unabhängig von der verwendeten Getriebeölsorte erreicht werden.In 5 Finally, the course of the friction coefficient as a function of the switching cycle of the chromium-iron alloy according to the invention is shown. It can be seen that with increasing switching the coefficient of friction decreases only slightly. This drop is due to the running-in behavior of the two friction surfaces 3 . 5 due. By optimizing the composition can with the Coating friction values between 0.12 - 0.1 can be achieved at up to 150 000 switching cycles regardless of the type of gear oil used.

11
Synchronringsynchronizer ring
22
Grundkörperbody
33
Reibbelagfriction lining
44
Mitnehmerverzahnungdriver toothing
55
Reibflächefriction surface
66
Kuppelringcoupling ring
77
Mitnehmerverzahnungdriver toothing
88th
Reibflächefriction surface
99
Wellewave
1010
Wellewave
1111
Außenlamelleouter plate
1212
Innenlamelleinner plate
1313
Schaltmuffeshift sleeve
1414
Winkelhebelbell crank

Claims (11)

Reibpaarung mit wenigstens einem Reibkörper und einem Gegenkörper, wobei wenigstens ein Reibkörper aus einem Grundkörper (2) und einem Reibbelag (3) besteht, der mit dem Grundkörper (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (3) eine Chrom-Eisen-Legierung ist, die 10 – 60 % Cr, 0,3 – 0,5 % C, Rest Fe enthält und eine Stärke von 10 – 200 μm aufweist.Friction pair with at least one friction body and a counter body, wherein at least one friction body from a base body ( 2 ) and a friction lining ( 3 ), which is connected to the main body ( 2 ), characterized in that the friction lining ( 3 ) is a chromium-iron alloy containing 10 - 60% Cr, 0.3 - 0.5% C, remainder Fe and having a thickness of 10 - 200 μm. Reibpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Chrom-Eisen-Legierung zusätzlich 3 – 25 % Mo, 0,4–3,5 % B, 3–18 % Al, 4 – 12 % Si, 0,5 – 6 % V und 0,5 – 6 % Nb enthält.Friction pairing according to claim 1, characterized in that that the chromium-iron alloy additionally contains 3 - 25% Mo, 0.4-3.5% B, 3-18% Al, 4 - 12% Si, 0.5-6 % V and 0.5 - 6 Contains% Nb. Reibpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibkörper einer Nitrier- oder einer Nitrokarburierbehandlung unterworfen ist.Friction pairing according to claim 1, characterized in that that the friction body a nitrating or a Nitrokarburierbehandlung is subjected. Reibpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) vor dem Beschichten eine Oberflächenrauhigkeit Ra > 0,5 μm aufweist.Friction pairing according to claim 1, characterized in that the basic body ( 2 ) has a surface roughness Ra> 0.5 μm before coating. Reibpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibkörper nach dem Beschichten eine mittlere Rauhtiefe Rz von 20 – 100 μ aufweist.Friction pairing according to claim 1, characterized in that that the friction body after coating has a mean roughness Rz of 20 - 100 μ. Reibpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkörper aus einer Stahllegierung, aus einem Gußwerkstoff, aus einer Kupferlegierung oder aus einem Sinterwerkstoff gefertigt ist.Friction pairing according to claim 1, characterized in that that the opposing body from a steel alloy, from a cast material, from a copper alloy or made of a sintered material. Reibpaarung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllegierung ein Stahl der Marke 16MnCr5, 100Cr6, C45, 80Cr2 oder C15 ist.Friction pairing according to claim 6, characterized that the steel alloy is a 16MnCr5, 100Cr6, C45 steel, 80Cr2 or C15 is. Reibpaarung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Gußwerkstoff eine Stahlgußlegierung der Marke GG20 eingesetzt ist.Friction pairing according to claim 6, characterized that as a casting material a cast steel alloy the GG20 brand is used. Reibpaarung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterwerkstoff eine Sinterlegierung auf Eisenbasis oder auf Bronzebasis ist.Friction pairing according to claim 6, characterized that the sintered material is an iron-based sintered alloy or is based on bronze. Reibpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Synchronisiereinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eingesetzt ist, bei der zur Erzielung eines Gleichlaufs miteinander formschlüssig kuppelbarer Antriebsmittel ein Synchronring (1) und ein Kuppelring (6) unmittelbar oder über einen zwischen ihnen angeordneten Reibring an ihren jeweils kegelförmigen Reibflächen (5, 8) eine reibschlüssige Verbindung eingehen.Friction pairing according to claim 1, characterized in that it is used in a synchronizer for a change-speed gearbox, in which to achieve a synchronization with each other form-fit detachable drive means a synchronizer ring ( 1 ) and a coupling ring ( 6 ) directly or via a friction ring arranged between them on their respective conical friction surfaces ( 5 . 8th ) make a frictional connection. Reibpaarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Lamellenkupplung eingesetzt ist, bei der mit einer ersten Welle (10) verbundene plangeschliffene Außenlamellen (11) in mit einer zweiten Welle (9) verbundene sinusförmige Innenlamellen (12) kammartig eingreifen, wobei der Reibschluß zwischen den Lamellen (11,12) durch deren Aneinanderpressen hergestellt ist.Friction pair according to claim 1, characterized in that it is used in a multi-plate clutch, in which with a first shaft ( 10 ) connected surface ground outer plates ( 11 ) in with a second wave ( 9 ) connected sinusoidal inner plates ( 12 ) engage in a comb-like manner, the frictional engagement between the slats ( 11 . 12 ) is produced by their juxtaposition.
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