DE102010027300A1 - Spur gear, production of a system for torque transmission and corresponding system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnrad. Die Erfindung beinhaltet, dass zwei Radkörper mit jeweils einer Schrägverzahnung vorgesehen sind, dass die zwei Radkörper gegenläufig schräg verzahnt sind, und dass die zwei Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fertigung eines Systems zur Übertragung mindestens eines Drehmoments zwischen einer ersten Welle und einer zweiten Welle und auf ein entsprechendes System.The invention relates to a spur gear. The invention includes that two wheel bodies are provided, each with a helical toothing, that the two wheel bodies are helically toothed in opposite directions, and that the two wheel bodies have a predefinable radial offset to one another. The invention further relates to a method for manufacturing a system for transmitting at least one torque between a first shaft and a second shaft and to a corresponding system.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stirnrad. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fertigung eines Systems zur Übertragung mindestens eines Drehmoments zwischen einer ersten Welle und einer zweiten Welle, wobei auf der zweiten Welle mindestens ein Zahnrad aufgebracht ist. Zudem bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes System zur Übertragung mindestens eines Drehmoments zwischen einer ersten Welle und einer zweiten Welle.The invention relates to a spur gear. Furthermore, the invention relates to a method for producing a system for transmitting at least one torque between a first shaft and a second shaft, wherein on the second shaft at least one gear is applied. In addition, the invention relates to a corresponding system for transmitting at least one torque between a first shaft and a second shaft.
Im Stand der Technik wird zumeist unterschieden zwischen Zahnrädern mit einer Pfeilverzahnung oder mit einer Doppelschrägverzahnung. Bei einer Pfeilverzahnung laufen die Zähne in einem spitzen Scheitel zusammen (siehe z. B. die Auslegeschrift
Zahnräder mit Pfeil- oder Doppelschrägverzahnung haben den Vorteil, dass sie geräuscharmer sind, jedoch ist ihre Herstellung meist mit hohem Aufwand und entsprechenden Kosten verbunden. Zudem besteht eine Problematik darin, dass die Zahnreihen passend zu den Zahnreihen der kämmenden Zahnräder sein sollten.Gears with angled or double helical gearing have the advantage that they are quieter, but their production is usually associated with high costs and corresponding costs. In addition, a problem is that the rows of teeth should be matched to the rows of teeth of the meshing gears.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik in Bezug auf die geräuscharme Drehmomentübertragung durch Zahnräder zu überwinden. Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Stirnrad, durch ein Verfahren zur Fertigung eines Systems zur Übertragung mindestens eines Drehmoments zwischen einer ersten Welle und einer zweiten Welle, wobei auf der zweiten Welle mindestens ein Zahnrad aufgebracht ist, und durch ein entsprechendes System zur Übertragung mindestens eines Drehmoments zwischen einer ersten Welle und einer zweiten Welle.The invention has for its object to overcome the disadvantages of the prior art with respect to the low-noise torque transmission through gears. This object is achieved by the invention by a spur gear, by a method for manufacturing a system for transmitting at least one torque between a first shaft and a second shaft, wherein on the second shaft at least one gear is applied, and by a corresponding system for transmitting at least one Torque between a first shaft and a second shaft.
Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Stirnrades dadurch, dass zwei Radkörper mit jeweils einer Schrägverzahnung vorgesehen sind, dass die zwei Radkörper gegenläufig schräg verzahnt sind, und dass die zwei Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. Das erfindungsgemäße Stirnrad unterscheidet sich somit von einem Stirnrad des Standes der Technik mit einer Pfeil- oder Doppelschrägverzahnung darin, dass die gegenläufig geneigten Zähne sich nicht in einer Spitze treffen, sondern einen derartigen radialen Versatz Vr aufweisen, dass die Zähne mit einem Versatz zueinander verschoben sind. Durch die Wahl des radialen Versatzes lässt sich eine Anpassung an das Zahnrad oder die Zahnräder vornehmen, mit welchen das erfindungsgemäße Zahnrad in Eingriff ist. Die Radkörper weisen dabei vorzugsweise eine kreisförmige Innenaussparung zur Aufbringung auf eine Welle auf. Im Allgemeinen handelt es sich bei den Radkörpern um Zahnräder, welche zu dem erfindungsgemäßen Stirnrad zusammengefügt werden.The invention solves the problem with respect to the spur gear in that two wheel bodies are each provided with a helical toothing, that the two wheel bodies are toothed in opposite directions, and that the two wheel bodies have a predeterminable radial offset from one another. The spur gear according to the invention thus differs from a spur gear of the prior art with an arrow or double helical gearing in that the oppositely inclined teeth do not meet in a point, but have such a radial offset Vr that the teeth are offset with an offset to each other , By choosing the radial offset, an adaptation to the gear or the gears can make with which the gear according to the invention is engaged. The wheel bodies preferably have a circular inner recess for application to a shaft. In general, the wheel bodies are gear wheels which are joined together to form the spur gear according to the invention.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stirnrads sieht vor, dass die zwei Radkörper einen vorgebbaren axialen Versatz zueinander aufweisen. In dieser Ausgestaltung stoßen die beiden gegenläufig schräg verzahnten Radkörper nicht direkt aufeinander, sondern sie weisen einen axialen Abstand, d. h. eine Lücke zueinander auf.An embodiment of the spur gear according to the invention provides that the two wheel bodies have a predeterminable axial offset from each other. In this embodiment, the two oppositely helical gear body does not encounter each other directly, but they have an axial distance, d. H. a gap to each other.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stirnrads beinhaltet, dass die zwei Radkörper im Wesentlichen achssymmetrisch zueinander ausgestaltet sind. Die zwei Radkörper weisen somit z. B. die gleiche Anzahl von Zähnen auf, welche unter betragsgleichen Winkeln schräg gestellt sind.An embodiment of the spur gear according to the invention includes that the two wheel bodies are configured substantially axially symmetrical to one another. The two wheel bodies thus have z. B. the same number of teeth, which are inclined under equal amounts angles.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stirnrads sieht vor, dass mindestens eine Welle vorgesehen ist, und dass die zwei – die beiden – Radkörper fest mit der Welle verbunden sind. Für den Sitz der Radkörper ist auf der Welle beispielsweise ein Abschnitt vorgesehen, welcher einen solchen Außendurchmesser aufweist, dass sich mit dem Innendurchmesser der ringförmigen Radkörper ein Presssitz zwischen Radkörpern und Welle ergibt. Axial vor diesem Abschnitt befindet sich beispielweise ein Bereich mit geringerem Außendurchmesser. Für die Befestigung wird dabei beispielsweise die Welle für das Aufbringen und/oder das Verdrehen gestreckt.An embodiment of the spur gear according to the invention provides that at least one shaft is provided, and that the two - the two - wheel body are firmly connected to the shaft. For the seat of the wheel body, for example, a section is provided on the shaft, which has such an outer diameter that results in an interference fit between the wheel body and shaft with the inner diameter of the annular wheel body. Axially in front of this section is, for example, an area with a smaller outer diameter. For fixing, for example, the shaft for the application and / or twisting is stretched.
Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Verfahren zur Fertigung eines Systems zur Übertragung mindestens eines Drehmoments zwischen einer ersten Welle und einer zweiten Welle, wobei auf der zweiten Welle mindestens ein Zahnrad aufgebracht ist, dadurch, dass auf der ersten Welle zwei Radkörper derartig aufgebracht werden, dass mindestens ein Radkörper und das mindestens eine Zahnrad miteinander kämmen, dass mindestens ein Radkörper in Abhängigkeit von dem mindestens einen Zahnrad radial um die erste Welle gedreht wird, und dass die zwei – die beiden – Radkörper auf der ersten Welle befestigt werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Drehmoment zwischen zwei Wellen über Zahnräder übertragen. Für die optimale Drehmomentübertragung wird auf einer ersten Welle ein Radkörper gegenüber einem zweiten Radkörper in Abhängigkeit vom Zahnrad auf der zweiten Welle verdreht, d. h. es wird eine Anpassung an dieses Zahnrad für eine möglichst optimale Ausrichtung von Zahnrad und dem aus den beiden Radkörpern gefertigten Stirnrad vorgenommen. Dabei wird z. B. ein Radkörper, welcher mit dem Zahnrad auf der anderen Welle kämmt, solange radial gedreht, bis gemäß einem vorgebbaren Kriterium ein vorgebbarer Eingriff zwischen dem Radkörper und dem Zahnrad gegeben ist. Hierfür wird beispielsweise ein Drehmomentverlust zwischen den zwei Wellen gemessen und ein Minimum des Verlustes als Kriterium verwendet. Alternativ wird die Geräuschbildung zwischen Zahnrad und Radkörper gemessen. Weiterhin kann auch ausgehend von den gegebenen Geometrien ein Verdrehwinkel berechnet werden.The invention solves the problem relating to the method of manufacturing a system for transmitting at least one torque between a first shaft and a second shaft, wherein on the second shaft at least one gear is applied, characterized in that on the first shaft two wheel bodies are applied such that at least one wheel body and the at least one gear mesh with each other, that at least one wheel body is rotated in response to the at least one gear radially around the first shaft, and that the two - the two - wheel bodies are mounted on the first shaft. In the method according to the invention, a torque is transmitted between two shafts via gears. For optimal torque transmission, a wheel body is rotated relative to a second wheel body in response to the gear on the second shaft on a first shaft, that is, an adaptation to this gear for optimum alignment of gear and made of the two wheel bodies spur made. This z. B. a wheel body, which meshes with the gear on the other shaft, as long as radially rotated until a predefinable engagement between the wheel body and the gear is given in accordance with a predetermined criterion. For this example, a torque loss between the two waves is measured and a minimum of the loss is used as a criterion. Alternatively, the noise between gear and wheel body is measured. Furthermore, an angle of rotation can also be calculated on the basis of the given geometries.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass auf der ersten Welle zwei Radkörper mit jeweils einer Schrägverzahnung aufgebracht werden, wobei die zwei Radkörper gegenläufig schräg verzahnt sind. Auf der ersten Welle wird somit ein Stirnrad erzeugt, welches aus zwei gegenläufig schräg verzahnten Radkörpern besteht. Dabei handelt es sich vorzugweise um ein Stirnrad, wie es weiter oben beschrieben worden ist.An embodiment of the method according to the invention includes that on the first shaft two wheel bodies are each applied with a helical toothing, wherein the two wheel bodies are toothed in opposite directions helical. On the first shaft thus a spur gear is generated, which consists of two counter-angularly toothed wheel bodies. This is preferably a spur gear, as has been described above.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass auf der zweiten Welle zwei schräg verzahnte Zahnräder vorgesehen sind, dass auf der ersten Welle die zwei gegenläufig schräg verzahnten Radkörper derartig aufgebracht werden, dass die zwei Radkörper und die zwei schräg verzahnten Zahnräder paarweise miteinander kämmen, dass die zwei Radkörper in Abhängigkeit von den zwei schräg verzahnten Zahnrädern radial um die erste Welle gedreht werden, und dass die zwei Radkörper auf der ersten Welle befestigt werden.An embodiment of the method according to the invention provides that two helically toothed gears are provided on the second shaft such that the two counter-toothed wheel bodies are applied to the first shaft in such a way that the two wheel bodies and the two helically toothed gears mesh with each other in pairs the two wheel bodies are rotated radially around the first shaft in response to the two helical gears, and the two wheel bodies are mounted on the first shaft.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass auf der zweiten Welle ein Zahnrad mit einer Pfeilverzahnung oder mit einer Doppeltschrägverzahnung vorgesehen ist, dass auf der ersten Welle die zwei gegenläufig schräg verzahnten Radkörper derartig aufgebracht werden, dass die zwei Radkörper und die zwei gegenläufig schräg verzahnten Abschnitte des Zahnrades paarweise miteinander kämmen, dass die zwei Radkörper in Abhängigkeit von den zwei gegenläufig schräg verzahnten Abschnitten des Zahnrades radial um die erste Welle gedreht werden, und dass die zwei Radkörper auf der ersten Welle befestigt werden.An embodiment of the method according to the invention comprises that on the second shaft, a gear with an arrow toothing or with a double helical toothing is provided, that on the first shaft, the two oppositely helical gear body are applied such that the two wheel body and the two oppositely helical sections of the gear mesh in pairs, that the two wheel bodies are rotated in response to the two oppositely helical sections of the gear radially around the first shaft, and that the two wheel bodies are mounted on the first shaft.
Schließlich löst die Erfindung die Aufgabe durch ein System zur Übertragung mindestens eines Drehmoments zwischen einer ersten Welle und einer zweiten Welle, welches nach mindestens einer der zuvor genannten Ausgestaltungen des Verfahrens gefertigt worden ist und welches somit vorzugsweise auch ein zuvor beschriebenes Stirnrad aufweist.Finally, the invention solves the problem by a system for transmitting at least one torque between a first shaft and a second shaft, which has been manufactured according to at least one of the aforementioned embodiments of the method and which thus preferably also has a previously described spur gear.
Die Erfindung wird anhand einiger in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to some embodiments illustrated in the figures. Showing:
In der
Sind die Radkörper
In der
In der Variante der
In der Darstellung der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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