DE102008013983B3

DE102008013983B3 - Verfahren zur Einstellung einer Zahnflankenposition eines Zahnrads, das mit einer zweifach schrägverzahnten Ritzelwelle kraftschlüssig verbunden ist

Info

Publication number: DE102008013983B3
Application number: DE102008013983A
Authority: DE
Inventors: Lothar SCHÄFER; Horst Wawro
Original assignee: JAHNEL KESTERMANN GETRIEBEWERK; Jahnel Kestermann Getriebewerke GmbH and Co KG
Current assignee: JAHNEL KESTERMANN GETRIEBEWERK; Jahnel Kestermann Getriebewerke GmbH and Co KG
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2028-03-13
Also published as: US20110017004A1; EP2255105A1; CA2717908A1; WO2009112003A1; US8453532B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Zahnflankenposition eines Zahnrads (2), das mit einer zweifach schrägverzahnten Ritzelwelle (1) kraftschlüssig verbunden wird. Zwischen Zahnrad (2) und Ritzelwelle (1) wird ein hydraulischer Pressverband (4, 4a) ausgebildet, um eine kraftschlüssige Verbindung des auf die Ritzelwelle (1) aufgeschrumpften Zahnrads (2) und durch Aufschrumpfen des Zahnrads (2) zur Einstellung der Zahnradposition aufheben zu können. Die Einstellung erfolgt über die Bestimmung eines Zahnflanken-Apexpunktes (A) der Doppelschrägverzahnung der Ritzelwelle (1). Es wird eine Radialebene (E) in einem vorgegebenen Axialversatz (AV) zum Zahnflanken-Apexpunkt (A) definiert sowie ein Radialversatz (RV) in Bezug auf den Zahnflanken-Apexpunkt (A). Der Schnittpunkt (S) einer Zahnflanke (11) des Zahnrads (2) muss in dem vorgegebenen Radialversatz (RV) in der Radialebene (E) liegen. Eine solche Ritzelwelle (1) kommt insbesondere in einem leistungsverzweigten Stirnradgetriebe (12) zum Einsatz, bei welchem eine Antriebswelle über eine Doppelschrägverzahnung mit mehreren Ritzelwellen (1) in Mehrfacheingriff steht, wobei die Zahnräder (2) der Ritzelwellen (1) wiederum mit einer gemeinsamen Abtriebswelle (15) in Mehrfacheingriff stehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Zahnflankenposition eines Zahnrades, das mit einer zweifach schrägverzahnten Ritzelwelle kraftschlüssig verbunden wird.
Es ist bekannt, Ritzelwellen, auf denen ein im Durchmesser größeres Zahnrad angeordnet sein soll, nicht einstückig, sondern aus mehreren Bauteilen zusammenzusetzen. Ein solches Zahnrad kann zu diesem Zweck form- oder kraftschlüssig auf der Ritzelwelle fixiert werden. Bei einer unlösbaren, kraftschlüssigen Verbindung wird hierzu das Zahnrad erwärmt, d. h. thermisch gedehnt. Die Ritzelwelle wird zu diesem Zweck gekühlt. Gegebenenfalls wird auf dem Wellensitz zur Erhöhung des Reibwiderstands ein Reibbelag, beispielsweise aus Carborundum aufgetragen. Der Fügevorgang wird mittels einer Fügevorrichtung vorgenommen, so dass die Zahnflanken des Zahnrades eine definierte Lage gegenüber den Zahnflanken der Doppelschrägverzahnung der Ritzelwelle einnehmen. Allerdings wurde in der Praxis festgestellt, dass die notwendige Genauigkeit teilweise nicht erreicht wird. Dies liegt nicht nur an den fertigungsbedingten Abweichungen der miteinander zu verbindenden Bauteile, sondern auch an den thermisch bedingten Abweichungen, die sich durch das Erwärmen bzw. Abkühlen ergeben. Schließlich sind auch personenbedingte Abweichungen festzustellen, bedingt durch den Montageablauf beim manuellen Fügen der Komponenten.
Eine größere Korrektur der Lage der Zahnflanken ist bei dieser Art der kraftschlüssigen Verbindungen nicht mehr möglich. Zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit ist ein zusätzlicher Fertigungsprozess durch Schleifen der Zahnflanken notwendig. Bei sehr großen Zahnrädern müssen jedoch unter Umständen Abweichungen von mehr als 1 mm ausgeglichen werden. Der Aufwand für die Nacharbeitung ist erheblich. Die theoretische Möglichkeit, beliebig viel Aufmass auf den Zahnflanken zu belassen, um auch bei einer oberhalb der Toleranz liegenden Fehlstellung des Zahnrades genug abschleifen zu können, vermindert zwar die Gefahr, die Zahnflanken zu dünn zu schleifen, ist jedoch unwirtschaftlich. Andererseits gibt es bei dieser Vorgehensweise Probleme mit der Härte der Zahnflanken, da die Einhärtungstiefe der zuvor gehärteten Zahnflanken begrenzt ist. Aus diesem Grund muss eine möglichst exakte Positionierung des Zahnrades auf der Ritzelwelle erreicht werden, um die Nacharbeit, d. h. den Schleifaufwand so gering wie möglich zu halten.
Die Notwendigkeit, das Zahnrad auf der Ritzelwelle exakt zu positionieren, ist insbesondere dann besonders groß, wenn die Ritzelwelle in einem leistungsverzweigten Stirnradgetriebe eingesetzt werden soll, bei welchem die beiden Zahnräder der Ritzelwellen im gemeinsamen Eingriff mit einem Ritzel einer Abtriebswelle stehen. Durch diesen mehrfachen Eingriff kann es bei Abweichungen in der Lage der Zahnflanken zu einer ungleichen Lastverteilung und damit zu einem ungleichen Tragverhalten der Verzahnungen kommen, wodurch der Verschleiß des Getriebes in unerwünschter Weise zunimmt.
Aus der DE 25 18 115 C3 ist ein Getriebe mit mehreren Leistungszweigen zum Antrieb eines Großrades bekannt, wobei ein Zahnrad eines Leistungszweiges mittels eines einstellbaren Pressverbandes auf einer Welle angeordnet ist. Hierzu ist in der Welle eine Bohrung zur Zuführung von Drucköl vorgesehen, die es ermöglicht, eine optimale Einstellung zwischen den Rädern der einzelnen Getriebestufen zu erreichen, so dass eine gleichmäßige Leistungsweitergabe in den einzelnen Leistungszweigen erfolgt.
Die DE 101 34 245 A1 offenbart ein Getriebe mit einer Leistungsaufteilung, wobei ein Großzahnrad von acht Ritzelwellen umgeben ist, deren Zahnritzel mit dem Großzahnrad kämmen. Die Zahnräder der acht Ritzelwellen stehen mit vier doppelschrägverzahnten, axial frei gelagerten Ritzelwellen im Eingriff und bilden mit diesen die erste Stufe einer Leistungsaufteilung. Durch einen Ölpressverband zwischen der Ritzelwelle und dem Zahnrad können diese zur Einstellung stufenlos zueinander verdreht werden. Auf diese Weise können die Zahnflanken dieser Zahnräder mit dem jeweiligen Gegenstück bei der richtigen Axiallage zum Eingriff gebracht werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Einstellung der Zahnflankenposition eines Zahnrads, das mit einer zweifach schrägverzahnten Ritzelwelle kraftschlüssig verbunden wird, aufzuzeigen, mit welchem die Kosten für die Nacharbeit der Zahnflanken reduziert und die Produktqualität, insbesondere im Hinblick auf die Lastverteilung verbessert werden kann.
Ferner soll ein leistungsverzweigtes Stirnradgetriebe aufgezeigt werden, bei welchem die Lage der Zahnflanken, eines auf einer Ritzelwelle kraftschlüssig festgelegten Zahnrades besser eingestellt werden kann.
Der verfahrensmäßige Teil der Erfindung wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebenen Maßnahmen gelöst. Ein leistungsverzweigtes Stirnradgetriebe ist Gegenstand des Patentanspruchs 5.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ein Wellensitz zwischen Zahnrad und Ritzelwelle ausgebildet, der als hydraulischer Pressverband konfiguriert ist. Die Verbindung zwischen Zahnrad und Ritzelwelle wird nach wie vor kraftschlüssig ausgebildet, wobei das Zahnrad auf die Ritzelwelle geschrumpft wird. Der Einfluss der durch Abkühlung bzw. Erwärmung verursachten Verwerfungen der Bauteile wird durch nachträgliches Korrigieren der Flankenposition des Zahnrades kompensiert. Hierzu dient der hydraulische Pressverband.
Dabei erfolgt die Korrektur der Lage der Zahnflanke des Zahnrades auf Basis der Lage eines Zahnflanken-Apexpunktes der Doppelschrägverzahnung der Ritzelwelle. Dieser Zahnflanken-Apexpunkt wird vom Schnittpunkt von Linien, die entlang der Zahnflanken der Doppelschrägverzahnung verlaufen, gebildet. Dieser Zahnflanken-Apexpunkt ist meistens nur virtuell vorhanden, da die zwei Verzahnungen der Ritzelwelle nicht in Berührung miteinander stehen. Ferner können die Verzahnungen der Ritzelwelle sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch zur Axiallinie der Ritzelwelle angeordnet sein. Der Zahnflanken-Apexpunkt der Ritzelwelle ist der Maßstab für die Lage der Zahnflanken des Zahnrads. Von diesem Zahnflanken-Apexpunkt sollen keine oder nur kleinste (< 0,02 mm) Abweichungen vorliegen.
Um die Lage der Zahnflanken des Zahnrads festzustellen, wird eine fiktive Radialebene durch die Verzahnung des Zahnrads gelegt. Diese Radialebene befindet sich in einem vorgegebenen Axialversatz zum Zahnflanken-Apexpunkt. Jede Zahnflanke des Zahnrades schneidet diese Radialebene in einem Schnittpunkt. Der Schnittpunkt befindet sich je nach Position der Zahnflanke in einem Radialversatz zum Zahnflanken-Apexpunkt. Es wird konstruktiv vorgegeben, in welchem Radialversatz der Schnittpunkt der Zahnflanke liegen soll. Daher wird zur Korrektur der Lage des Schnittpunktes der hydraulische Pressverband druckbeaufschlagt, um das Zahnrad gegenüber der Ritzelwelle zu verdrehen. Nachdem der Schnittpunkt in einem vorgegebenen Radialversatz gegenüber dem Zahnflanken-Apexpunkt angeordnet ist, wird der hydraulische Pressverband entlastet, um das Zahnrad auf dem Wellensitz verdrehsicher festzusetzen.
Auf diese Weise ist es möglich, Ausschuss und Nacharbeit der Zahnflanken auf ein Minimum zu reduzieren und dadurch die Herstellungskosten zu senken. Die Produktqualität wird verbessert, obwohl die Herstellungskosten reduziert werden. Ein entscheidender Vorteil ist, dass das gesamte Verfahren innerhalb eines gesteuerten Prozesses erfolgt und eine reproduzierbare, hochgenaue Einstellung ermöglicht, und zwar schon während der Vorbereitung der zu fügenden Bauteile vor dem abschließenden Schleifprozess.
Es versteht sich, dass im Anschluss an den Fertigungsschritt b), d. h. im Anschluss an das Herstellen einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen Zahnrad und Ritzelwelle durch Aufschrumpfen des Zahnrads auf den Wellensitz, ein Abkühlen der miteinander verbundenen Bauteile auf eine Bezugstemperatur (20°C) erforderlich ist, bevor eine Ausrichtung des Zahnrads auf der Ritzelwelle erfolgt. Zwar führt auch ein Hydraulikpressverband zum hydraulischen Aufweiten des Fügesitzes, indem der Kraftschluss durch einen hydrodynamischen Schmierfilm aufgehoben wird, jedoch führen diese Veränderungen nicht zu einer Veränderung im Bereich der Zahnflanken von Zahnrädern, die sich typischer Weise in einem erheblichen radialen Abstand von dem Fügesitz befinden. Selbst wenn bei Druckbeaufschlagung des hydraulischen Pressverbandes das Zahnrad leicht von Hand oder mechanisch mit einer definierten Kraft in die gewünschte Position bewegt wird, führt das Entlasten des Hydraulikpressverbandes nicht zu einer unerwünschten Deformation im Bereich der Zahnflanken.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich nicht nur bei der Einzelherstellung von zweifach schrägverzahnten Ritzelwellen, die mit Zahnrädern versehen werden sollen, sondern auch dann, wenn eine solche schrägverzahnte Ritzelwelle bereits in einem Stirnradgetriebe montiert ist.
Die Vorteile der Einstellbarkeit kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn die Ritzelwelle in einem leistungsverzweigten Stirnradgetriebe montiert ist, bei welchem die beiden Zahnräder zweier leistungsverzweigender Ritzelwellen im gemeinsamen Eingriff mit einem Ritzel einer Abtriebswelle stehen. Bei einem solchen Getriebe wird eine gleichmäßige Lastverteilung über beide Ritzelwellen angestrebt. Dies setzt voraus, dass die leistungsverzweigenden Ritzelwellen über ihre jeweiligen Zahnräder die Leistung gleichmäßig auf das Ritzel der Abtriebswelle übertragen können. Daher müssen die Zahnflanken beider Zahnräder in einer definierten Position zu den Zahnflanken der jeweiligen Schrägverzahnungen der Ritzelwelle und auch in einer vorgegebenen Position gegenüber dem Ritzel der Abtriebswelle stehen. Um diesen Zustand mit der notwendigen Genauigkeit zu erreichen, ist vorgesehen, einen Zahnflanken-Apexpunkt der Doppelschrägverzahnung wenigstens einer Ritzelwelle zu bestimmen und eine durch die Verzahnung des Zahnrads verlaufende Radialebene festzulegen, die sich in einem vorgegebenen Axialversatz zum Zahnflanken-Apexpunkt befindet. Wie zuvor beschrieben, wird der Schnittpunkt einer Zahnflanke des Zahnrads mit der Radialebene bestimmt und das Zahnrad unter Druckbeaufschlagung eines hydraulischen Pressverbands in eine Position gedreht, in welcher sich der Schnittpunkt in einem vorgegebenen Radialversatz gegenüber dem Zahnflanken-Apexpunkt befindet, um anschließend den hydraulischen Pressverband zu entlasten und das Zahnrad verdrehsicher auf dem Wellensitz festzusetzen. Im Unterschied zum ersten Verfahren kommt in diesem Fall auch der Zahnflanken-Apexpunkt als Bezugsgröße zum Einsatz, wobei die Zahnflanken jedoch fertig bearbeitet, insbesondere geschliffen und poliert sind. Bei dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 schließt sich das nachträgliche Bearbeiten an die Ausrichtung der Zahnflanken an. Selbstverständlich ist auch bei dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 nicht ausgeschlossen, den hydraulischen Pressverband nachträglich noch einmal mit Druck zu beaufschlagen und das Zahnrad in eine neue Position zu drehen, falls dies erforderlich ist.
Der Zahnflanken-Apexpunkt wird über die Lastzahnflanken bestimmt. Ebenso wird zur Bestimmung des Schnittpunktes eine Lastzahnflanke des Zahnrads herangezogen.
Die erfindungsgemäß hergestellten schrägverzahnten Ritzelwellen kommen insbesondere bei einem leistungsverzweigten Stirnradgetriebe zum Einsatz, bei welchem die beiden Zahnräder zweier Ritzelwellen in gemeinsamem Eingriff mit einem Ritzel einer Abtriebswelle stehen. Unter realen Bedingungen wirken sich Abweichungen im so genannten Timing, d. h. der Position der Lastzahnflanke des Zahnrades unmittelbar auf die Zahnkontakte und damit auf die Lastverteilung aller beteiligten Verzahnungspaare aus. Üblicherweise werden zur Kompensation von nicht oder ungenau zu berücksichtigenden Abweichungen aus Toleranzen, Verformungen und Steifigkeiten konstruktive Lastausgleiche vorgenommen. Als Lastausgleich dienen elastische oder gelenkige Konstruktionselemente. Zum Ausgleich von Verlagerungen, insbesondere aus lastbedingten Verformungsgründen erhalten Verzahnungen geometrische Last-Korrektur-Schliffe. Die Erfindung schließt nicht aus, dass aus lastbedingten Verformungsgründen insbesondere Last-Korrektur-Schliffe vorgenommen werden.
Gegenstand des Patentanspruchs 5 ist ein leistungsverzweigtes Stirnradgetriebe mit einer Antriebswelle, die über eine Doppelschrägverzahnung mit mehreren Ritzelwellen in Mehrfacheingriff steht. Jede Ritzelwelle weist ein Zahnrad auf, wobei ein Ritzel einer Abtriebswelle mit zwei Zahnrädern zweier Ritzelwellen in Mehrfacheingriff steht. Bei einem solchen leistungsverzweigten Stirnradgetriebe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zahnräder der Ritzelwellen kraftschlüssig unter Ausbildung eines hydraulischen Pressverbands auf der Ritzelwelle befestigt sind. Wie vorstehend erläutert worden ist, ermöglicht der hydraulische Pressverband eine nachträgliche Ausrichtung der Verzahnung des Zahnrads gegenüber der Doppelschrägverzahnung der Ritzelwelle, um eine gleichmäßige Lastverteilung zu realisieren.
Die Lage einer Zahnflanke eines Zahnrades ist bei dem erfindungsgemäßen Stirnradgetriebe in Abhängigkeit von der Lage eines Zahnflanken-Apexpunktes der Zahnflanken der Doppelschrägverzahnung bestimmt. Bei dem Zahnflanken-Apexpunkt handelt es sich um den Lastzahnflanken-Apexpunkt.
In praktischer Ausgestaltung des hydraulischen Pressverbandes sind entweder der Wellensitz der Ritzelwelle oder aber das Zahnrad mit Hydaulikkanälen versehen, um ein Hydraulikfluid in den Fügesitz zu pressen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn eine Vielzahl von Mehrfacheingriffen vorliegt, da in diesem Fall mehrere Zahnpaare miteinander synchronisiert werden müssen. Insbesondere ist dies der Fall, wenn die Antriebswelle mit vier Ritzelwellen in Mehrfacheingriff steht, wobei die Zahnräder jeder Ritzelwelle im Eingriff mit zwei Ritzeln der Abtriebswelle stehen. Eine solche Anordnung kann insbesondere bei leistungsstarken Getrieben für Windkraftantriebe und Wasserkraftantriebe zum Einsatz kommen.
Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn auch das Zahnrad einer Ritzelwelle schrägverzahnt ist. Die Schrägverzahnung ermöglicht höhere Tragfähigkeiten und Umfangsgeschwindigkeiten auf Grund gleichförmiger Übertragung unter Belastung. Zudem ist die Laufruhe besser als bei einem geradverzahnten Radpaar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Ritzelwelle mit einem Zahnrad;
2 eine Getriebeanordnung mit zwei Ritzelwellen gemäß Patentanspruch 1 in Mehrfacheingriff mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle.
1 zeigt eine mehrfachverzahnte Ritzelwelle. Bei der Verzahnung handelt es sich um eine Doppelschrägverzahnung. Des Weiteren ist auf der Ritzelwelle 1 ein Zahnrad 2 angeordnet. Das Zahnrad 2 ist kraftschlüssig mit der Ritzelwelle 1 verbunden. Die Verbindung erfolgt durch Aufschrumpfen des Zahnrads 2 auf den Wellensitz 3. Zusätzlich ist ein hydraulischer Pressverband 4, 4a zwischen Wellensitz 3 und Zahnrad 2 ausgebildet. Die in der Bildebene obere Alternative des hydraulischen Pressverbandes sieht vor, dass Hydraulikkanäle 5 im Zahnrad 2 angeordnet sind, die dazu vorgesehen sind, ein Hydraulikfluid mittels einer Pumpeinheit 6 in den Fügebereich zwischen Zahnrad 2 und Wellensitz 3 zu leiten.
Die alternative Ausführung eines hydraulischen Pressverbandes 4a in der unteren Bildhälfte sieht vor, dass Hydraulikkanäle 5a in der Ritzelwelle 1 bzw. dem Wellensitz 3 der Ritzelwelle 1 ausgebildet sind. Auch diese Hydraulikkanäle 5a können über eine Pumpeinheit 6 druckbeaufschlagt werden, um die kraftschlüssige Verbindung zwischen Zahnrad 2 und Ritzelwelle 1 zeitweise aufzuheben.
Der hydraulische Pressverband 4, 4a ist dafür vorgesehen, die Zahnflanken des Zahnrads 2 gegenüber den Zahnflanken 7, 8 der Doppelschrägverzahnung auszurichten. An den schrägverzahnten Ritzeln 9, 10 ist jeweils eine Zahnflanke 7, 8 mit fetter Linie eingezeichnet. Es handelt sich hierbei um die Lastzahnflanken der Ritzel 9, 10. Es ist zu erkennen, dass sich die Verlängerungen dieser Zahnflanken 7, 8 in einem Punkt schneiden, der als Zahnflanken-Apexpunkt A bezeichnet wird.
Der Zahnflanken-Apexpunkt A der Doppelschrägverzahnung liegt nicht genau mittig zwischen den Ritzeln 9, 10, was auf die unterschiedliche Lage und die unterschiedlichen Winkel der Zahnflanken 7, 8 zurückzuführen ist. Der Zahnflanken-Apexpunkt A ist die entscheidende Bezugsgröße für die Orientierung der Zahnflanke 11 des Zahnrads 2. Um die Zahnflanke 11 des Zahnrads 2, bei welcher es sich auch um eine Lastzahnflanke einer Schrägverzahnung handelt, zu bestimmen, wird ein Schnittpunkt S der Zahnflanke 11 mit einer Radialebene E bestimmt, die sich in einem Axialversatz AV zum Zahnflanken-Apexpunkt A befindet. Der Axialversatz AV wird vorgegeben, wobei sich der Schnittpunkt S innerhalb vorgegebener Toleranzen des Axialversatzes AV bewegen muss. Zusätzlich wird ein Radialversatz RV des Schnittpunktes S in Bezug auf den Zahnflanken-Apexpunkt A vorgegeben. Durch den Radialversatz RV und den Axialversatz AV ist die Lage des Schnittpunktes S der Zahnflanke 11 exakt definiert. Sollte sich nach dem Aufschrumpfen des Zahnrads 2 die Zahnflanke 11 mit ihrem Schnittpunkt S nicht in vorgegebenen Bereichen hinsichtlich des Axialversatzes AV und des Radialversatzes RV befinden, wird der hydraulische Pressverband 4, 4a druckbeaufschlagt und das Zahnrad 2 in die gewünschte Position gedreht und anschließend durch Druckentlastung des hydraulischen Pressverbandes 4, 4a festgesetzt.
Die Abstimmung der Zahnflankenpositionen ist von entscheidender Bedeutung, wenn derartig konfigurierte Ritzelwellen in leistungsverzweigten Stirnradgetrieben, wie sie beispielhaft in 2 dargestellt sind, eingesetzt werden sollen.
Das Stirnradgetriebe 12 der 2 sieht zwei Ritzelwellen 1, 1a der in 1 beschriebenen Konfiguration vor. Die Ritzel 9, 10 bzw. 9a, 10a der Ritzelwellen 1, 1a stehen in Eingriff mit einem Räderpaar einer zentralen Antriebswelle 13.
Die Leistung der Antriebswelle 13 soll gleichmäßig auf die Ritzelwellen 1, 1a übertragen werden, wobei die Zahnräder 2, 2a der Ritzelwellen mit einem Ritzel 14 einer Abtriebswelle 15 in Eingriff stehen. Bei diesem mehrfach leistungsverzweigten Stirnradgetriebe 12 steht sowohl die Antriebswelle 13 als auch die Abtriebswelle 15 in Mehrfacheingriff mit den Ritzelwellen 1, 1a. Für eine gleichmäßige Kraftübertragung auf die Zahnflanken 16 des Ritzels 14 der Abtriebswelle 15 ist es notwendig, dass die Zahnräder 2, 2a hinsichtlich der Position ihrer Lastzahnflanken 11, 11a synchronisiert sind. Man spricht auch davon, dass das Timing zwischen den Zahnrädern 2, 2a stimmen muss. Das Einstellen des Timings gelingt im Rahmen der Erfindung spätestens dadurch, dass selbst ein montiertes Zahnrad 2, 2a hinsichtlich der Lage seiner Lastflanken 11, 11a noch im Einbauzustand, so wie er in 2 dargestellt, gedreht werden kann.

1: Ritzelwelle
1a: Ritzelwelle
2: Zahnrad
2a: Zahnrad
3: Wellensitz
4: hydraulischer Pressverband
4a: hydraulischer Pressverband
5: Hydraulikkanal
5a: Hydraulikkanal
6: Pumpeinheit
7: Zahnflanken
8: Zahnflanken
9: Ritzel
9a: Ritzel
10: Ritzel
10a: Ritzel
11: Zahnflanke
11a: Zahnflanke
12: Stirnradgetriebe
13: Antriebswelle
14: Ritzel
15: Abtriebswelle
16: Zahnflanke
A: Zahnflanken-Apexpunkt
AV: Axialversatz
RV: Radialversatz
E: Radialebene
S: Schnittpunkt
S': Schnittpunkt

Claims

Verfahren zur Einstellung der Zahnflankenposition eines Zahnrads (2, 2a), das mit einer zweifach schrägverzahnten Ritzelwelle (1) kraftschlüssig verbunden wird, mit folgenden Schritten: a) Ausbildung eines Wellensitzes (3) zwischen Zahnrad (2, 2a) und Ritzelwelle (1, 1a) als hydraulischer Pressverband (4, 4a); b) Herstellen einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen Zahnrad (2, 2a) und Ritzelwelle (1, 1a) durch Aufschrumpfen des Zahnrads (2, 2a) auf den Wellensitz (3); c) Bestimmung eines Zahnflanken-Apexpunktes (A) der Doppelschrägverzahnung der Ritzelwelle (1, 1a); d) Festlegung einer durch die Verzahnung des Zahnrads (2, 2a) verlaufenden Radialebene (E), die sich in einem vorgegebenen Axialversatz (AV) zum Zahnflanken-Apexpunkt (A) befindet; e) Bestimmung eines Schnittpunkts (S) einer Zahnflanke (11, 11a) des Zahnrads (2, 2a) mit der Radialebene (E); f) Druckbeaufschlagung des hydraulischen Pressverbands (4, 4a), damit das Zahnrad (2, 2a) gegenüber der Ritzelwelle (1, 1a) verdrehbar ist; g) Drehen des Zahnrads (2, 2a) in eine Position, in welchem sich der Schnittpunkt (S) in einem vorgegebenen Radialversatz (RV) gegenüber dem Zahnflanken-Apexpunkt (A) befindet; h) Druckentlastung des hydraulischen Pressverbands (4, 4a), um das Zahnrad (2, 2a) auf dem Wellensitz (3) verdrehsicher festzusetzen.
Verfahren zur Einstellung der Zahnflankenposition eines Zahnrads (2, 2a), das mit einer zweifach schrägverzahnten Ritzelwelle (1, 1a) kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Ritzelwelle (1, 1a) in einem leistungsverzweigten Stirnradgetriebe (12) montiert ist, bei welchem die beiden Zahnräder (2, 2a) zweier leistungsverzweigenden Ritzelwellen (1, 1a) in gemeinsamem Eingriff mit einem Ritzel (14) einer Abtriebswelle (15) stehen, mit folgenden Schritten: a) Bestimmung eines Zahnflanken-Apexpunktes (A) der Doppelschrägverzahnung der Ritzelwelle (1, 1a); b) Festlegung einer durch die Verzahnung des Zahnrads (2, 2a) verlaufenden Radialebene (E), die sich in einem vorgegebenen Axialversatz (AV) zum Zahnflanken-Apexpunkt (A) befindet; c) Bestimmung eines Schnittpunkts (S) einer Zahnflanke (11, 11a) des Zahnrads (2, 2a) mit der Radialebene (E); d) Aufheben einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen Zahnrad (2, 2a) und Ritzelwelle (1, 1a) durch Druckbeaufschlagung eines hydraulischen Pressverbands (4, 4a) im Bereich des Wellensitzes (3) des Zahnrads (2, 2a), damit das Zahnrad (2, 2a) gegenüber der Ritzelwelle (1, 1a) verdrehbar ist; e) Drehen des Zahnrads (2, 2a) in eine Position, in welchem sich der Schnittpunkt (S, S') in einem vorgegebenen Radialversatz (RV) gegenüber dem Zahnflanken-Apexpunkt (A) befindet; f) Druckentlastung des hydraulischen Pressverbands (4, 4a), um das Zahnrad (2, 2a) auf dem Wellensitz (3) verdrehsicher festzusetzen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnflanken-Apexpunkt (A) über Lastzahnflanken (7, 8) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnflanke (11) zur Bestimmung des Schnittpunkts (S) eine Lastzahnflanke (7, 8) ist.
Leistungsverzweigtes Stirnradgetriebe, mit einer Antriebswelle (13), die über eine Doppelschrägverzahnung mit mehreren Ritzelwellen (1, 1a) in Mehrfacheingriff steht, wobei jede Ritzelwelle (1, 1a) ein Zahnrad (2, 2a) aufweist und wobei ein Ritzel (14) einer Abtriebswelle (15) mit zwei Zahnrädern (2, 2a) zweier Ritzelwellen (1, 1a) in Mehrfacheingriff steht, wobei die Zahnräder (2, 2a) kraftschlüssig unter Ausbildung eines hydraulischen Pressverbands (4, 4a) auf der Ritzelwelle (1, 1a) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage einer Zahnflanke (11, 11a) des Zahnrads (2, 2a) in Abhängigkeit zu der Lage eines Zahnflanken-Apexpunktes (A) der Zahnflanken (7, 8) der Ritzel (9, 10, 9a, 10a) der Doppelschrägverzahnung ausgerichtet ist.
Stirnradgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage einer Lastzahnflanke (11, 11a) des Zahnrads (2, 2a) in Abhängigkeit zu der Lage eines Lastzahnflanken-Apexpunktes (A) der Zahnflanken (7, 8) der Ritzel (9, 10, 9a, 10a) der Doppelschrägverzahnung ausgerichtet ist.
Stirnradgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wellensitz (3) der Ritzelwelle (1) mit Hydraulikkanälen (5a) versehen ist.
Stirnradgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zahnrad (2, 2a) der hydraulischen Pressverbindung (4) Hydraulikkanäle (5) ausgebildet sind.
Stirnradgetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (13) mit vier Ritzelwellen (1, 1a) in Mehrfacheingriff steht, wobei die Zahnräder (2, 2a) jeder Ritzelwelle (1, 1a) in Eingriff mit zwei Ritzeln (14) der Abtriebswelle (15) stehen.
Stirnradgetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (2, 2a) schrägverzahnt ist.