DE102013225553A1 - Welle-Nabe-Verbindung - Google Patents

Welle-Nabe-Verbindung Download PDF

Info

Publication number
DE102013225553A1
DE102013225553A1 DE102013225553.5A DE102013225553A DE102013225553A1 DE 102013225553 A1 DE102013225553 A1 DE 102013225553A1 DE 102013225553 A DE102013225553 A DE 102013225553A DE 102013225553 A1 DE102013225553 A1 DE 102013225553A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
hubs
hub
connection
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013225553.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Simon
Andreas Fleischmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102013225553.5A priority Critical patent/DE102013225553A1/de
Publication of DE102013225553A1 publication Critical patent/DE102013225553A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/0852Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft
    • F16D1/0858Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping between the mating surfaces of the hub and shaft due to the elasticity of the hub (including shrink fits)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/02Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for connecting two abutting shafts or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/101Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially without axial retaining means rotating with the coupling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

Eine Welle-Nabe-Verbindung ist vorgesehen für zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen (11, 14), die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle (10) angeordnet sind. Die Welle-Nabe-Verbindung weist jeweils eine hohlzylindrische Nabe (12, 14) auf, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle (10) hergestellt ist, wobei unmittelbar zwischen den zumindest zwei Naben (1, 2, 12, 14) eine zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt ist. Es soll die Möglichkeit geschaffen werden, hohe Antriebsmomente bzw. Wechsellasten zwischen der Welle und den Naben zu übertragen, wobei die zweite Verbindung zwischen den Naben innerhalb eines axial und radial begrenzten Bauraumes anzuordnen ist. Erfindungsgemäß ist die zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung formschlüssig ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Welle-Nabe-Verbindung mit zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen, die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und jeweils eine hohlzylindrische Nabe aufweisen, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle hergestellt ist, wobei unmittelbar zwischen den zumindest zwei Naben eine zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Welle-Nabe-Verbindung mit zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen, die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind und jeweils eine hohlzylindrische Nabe aufweisen, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle hergestellt ist, wobei unmittelbar zwischen den Naben eine kraftschlüssige elementare Verbindung hergestellt ist.
  • Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Welle-Nabe-Verbindung mit zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen, die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle vorgesehen sind und jeweils eine Nabe aufweisen, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle hergestellt ist, wobei unmittelbar zwischen den zumindest zwei Naben eine zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt ist.
  • Welle-Nabe-Verbindungen, die zur drehfesten Anordnung eines Antriebselements auf einer Welle dienen, können als elementare oder kombinierte Welle-Nabe-Verbindung ausgebildet sein. Als formschlüssige elementare Welle-Nabe-Verbindung bezeichnet man beispielsweise Keilwellenverbindungen, Evolventenprofilverbindungen, Kerbzahnverbindungen, Polygonprofilverbindungen, Passfederverbindungen und Kerbstiftverbindungen, die einen zusätzlichen Fertigungsaufwand voraussetzen oder zusätzliche Bauelement erfordern.
  • Zu den kraft- oder reibschlüssigen elementaren Welle-Nabe-Verbindungen gehören unter anderem Press- oder Schrumpfverbindungen, die die Nachteile aufweisen, dass die Nabe bei Übertragung großer Drehmomente zur Vergrößerung ihrer Angriffsfläche an der Welle verlängert werden muss und dass an den Antriebselementen beim Aufschrumpfen auf die Welle Verzug auftreten kann. Da beim Kraftschluss die zwischen der Welle und der Nabe auftretende Haftreibung deren Verdrehung zueinander verhindert, wird diese Verbindung im Allgemeinen auch als Reibschluss bezeichnet.
  • Darüber hinaus sind Klebe-, Löt- oder Schweißverbindungen in die stoffschlüssigen elementaren Welle-Nabe-Verbindungen eingruppiert, während beispielsweise Press-Rändel-Verbindungen den nichtstoffschlüssigen kombinierten Welle-Nabe-Verbindungen angehören. Bei der Verwendung von stoffschlüssigen Verbindungen tritt der wesentliche Nachteil auf, dass nicht mehr die Möglichkeit einer Demontage der Nabe von der Welle besteht.
  • Welle-Nabe-Verbindungen in Getrieben, bei denen die vorgenannten Antriebselemente als von der Welle angetriebene oder diese antreibende Zahnräder ausgebildet sind, sind hohen Wechsellasten ausgesetzt, wobei vorausgesetzt wird, dass die Verbindung geeignet ist, hohe Drehmomente zu übertragen. Im Übrigen muss verhindert werden, dass es aufgrund der auftretenden Wechsellasten zu Mikrowanderungen der Zahnräder auf der Welle kommt. Diese können insbesondere bei Zahnrädern mit Schrägverzahnung auftreten.
  • Eine Welle-Nabe-Verbindung der im jeweiligen Oberbegriff der Patentansprüche 1, 2 oder angegebenen Gattung ist aus der DE 103 19 629 A1 bekannt. Dabei sind ein einzelnes Zahnrad und ein aus zwei Zahnrädern bestehendes Antriebselement jeweils mittels eines Schrumpfsitzes, auf einer Welle angeordnet. Aufgrund des entsprechenden Schrumpfsitzes besteht zwischen der Welle einerseits sowie den Naben des Zahnrades und des Antriebselements andererseits ein Kraft- bzw. Reibschluss. Darüber hinaus sollen sich das Zahnrad und das Antriebselement an ihren einander zugewandten Stirnseiten teilweise in axialer Richtung überlagern, so dass sie ebenfalls mittels eines Schrumpfsitzes aneinander befestigt sind. Die einander überlagernden Bereiche sind dabei stufenförmig ausgebildet, so dass von der einen Stirnseite radial innen ein axial verlaufender Vorsprung ausgeht, der in eine Ausnehmung in der gegenüberliegenden Stirnseite eingreift.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mit den gattungsbildenden Merkmalen der Patentansprüche 1, 2 oder 3 ausgebildete Welle-Nabe-Verbindung derart zu gestalten, dass hohe Antriebsmomente bzw. Wechsellasten zwischen der Welle und den Naben übertragen werden können, wobei die Verbindung zwischen den Naben innerhalb eines axial und radial begrenzten Bauraumes anzuordnen ist.
  • Diese Aufgabe wird, ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1, in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die auf diesen Patentanspruch 1 und die weiteren unabhängigen Patentansprüche rückbezogenen Patentansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 soll die zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung formschlüssig ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, dass beide Antriebselemente mittels ihrer Naben kraftschlüssig auf der Welle angeordnet sind oder dass die eine Nabe formschlüssig und die andere kraftschlüssig auf der Welle befestigt ist. Die Anzahl der kraftschlüssig aneinander gekuppelten Naben ist nicht auf zwei begrenzt, d.h., es können auf einer Welle beliebig viele Naben aneinander gekuppelt werden.
  • Der Kern der Erfindung liegt darin, dass das jeweilige Drehmoment nicht ausschließlich von der jeweiligen Welle-Nabe-Verbindung des einzelnen Antriebselements übertragen werden soll, sondern dass durch formschlüssige Kopplung der einander benachbarten Antriebselemente stets eine Übertragung des Drehmoments über beide Naben erfolgt. Dabei können, wie zuvor erläutert, beide Naben kraftschlüssig auf der Welle angeordnet sein, während in vorteilhafter Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden einander benachbarten Naben vorgesehen ist. Zwischen jedem der beiden einzelnen Antriebselemente und der Welle kann folglich ein höheres Drehmoment übertragen werden, obwohl die Ausbildung der Antriebselemente und deren Anordnung auf der Welle unverändert sind. Im Umkehrschluss bedeutet das aber auch, dass im Falle eines unveränderten Drehmoments aufgrund dieser Kopplung der Antriebselemente die speziellen Anforderungen an den Montageprozess bezüglich der Erwärmungstemperaturen beim Aufschrumpfprozess und der Aufpresskräfte reduziert werden können, wodurch ein erheblicher Kostenvorteil eintritt.
  • Bei der alternativen Lösung nach dem unabhängigen Patentanspruch 2, bei der unmittelbar zwischen den zumindest zwei Naben eine reibschlüssige Verbindung hergestellt ist, sollen die zumindest zwei Naben zur Bildung dieser reibschlüssigen Verbindung jeweils hohlzylindrisch ausgebildete Fortsätze aufweisen, die zumindest über einen Teilbereich ihrer jeweiligen Außenmantelfläche von einer Hülse umgeben sind, die mit einem Presssitz auf den Teilbereichen der Außenmantelfläche angeordnet ist. Diese Fortsätze verlängern somit die Nabe, wobei sich entsprechende kreisringförmige Stirnflächen dieser beiden Fortsätze berühren können. Dabei wird mittels der die Fortsätze radial umgreifenden Hülse eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden einander benachbarten Naben hergestellt.
  • Gemäß einer weiteren alternativen Lösung nach dem Patentanspruch 3 soll bei einer Welle-Nabe-Verbindung mit zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen, die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle vorgesehen sind und jeweils eine Nabe aufweisen, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle hergestellt sein. Eine unmittelbare Kopplung der zumindest zwei Naben stellt ebenfalls eine zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung her. Erfindungsgemäß ist in diesem Fall eine der Naben gemeinsam mit der Welle ausgebildet ist. Die Nabe und die Welle können dabei in einem gemeinsamen Umformprozess hergestellt sein. Unter einer gemeinsamen Ausbildung von Nabe und Welle ist aber auch eine stoffschlüssige Verbindung der Nabe mit der Welle zu verstehen.
  • Bei einer gemeinsamen Ausbildung der Nabe mit der Welle kann die zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung kraft- oder formschlüssig ausgebildet sein. Für die Realisierung einer kraft- oder reibschlüssigen zweiten Verbindung eignen sich insbesondere die nachfolgend erläuterten Anordnungen von reib- oder formschlüssig ineinander eingreifenden Fortsätzen, von Passstiften oder Klauenkupplungen.
  • Demgegenüber ist nach der DE 103 19 629 A1 vorgesehen, zwischen den einander benachbarten Zahnrädern einen Schrumpfsitz vorzusehen, der durch den axial vorstehenden Bund der Nabe des einen Zahnrades und die an diesen angepasste Ausnehmung der Nabe des anderen Zahnrades hergestellt wird. Ein entsprechendes Aufschrumpfen des einen Zahnrades auf das andere kann führt in der Regel zu thermischem Verzug, so dass an den Zahnrädern Stellungsfehler auftreten können. Diese Probleme werden durch die beiden erfindungsgemäßen Lösungen, die alternativ vorgeschlagen werden, beseitigt, da in einem Fall zwischen den Naben eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist und im anderen Fall die Fortsätze der Naben von einer Hülse umschlossen sind.
  • In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung des Patentanspruchs 1 soll die formschlüssige Verbindung als Klauenkupplung ausgebildet sein, deren Hälften an einander zugewandten Stirnseiten der zumindest zwei Naben ausgebildet sind. Jede dieser Hälften der Klauenkupplung kann dabei einen oder mehrere Fortsätze aufweisen, die formschlüssig ineinandergreifen.
  • Dabei kann, wie weiterhin vorgeschlagen, diese Klauenkupplung durch zwei jeweils mit jeder der Nabe verbundene Hülsensegmente hergestellt sein. Es handelt sich bei diesen Hülsensegmenten jeweils um eine in ihrer Längsebene geschnittene Hülse, wobei die Schnittflächen der dadurch hergestellten Hülsensegmente formschlüssig aneinander liegende Klauen bilden. Da die Hülsensegmente jeweils von der Nabe ausgehen, sind sie unmittelbar auf der Welle geführt.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Schaffung einer formschlüssigen Verbindung zwischen den Naben besteht darin, dass zwischen diesen Passstifte vorgesehen sind, wobei jeder dieser Passstifte in Aufnahmebohrungen der beiden Naben angeordnet ist und folglich achsparallel, also parallel zur Längsmittelachse der Welle verläuft. Eine derartige formschlüssige Verbindung zwischen den Naben lässt sich mit geringem Fertigungsaufwand unter Verwendung der als genormte Bauelemente verfügbaren Passstifte verwirklichen.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit, eine formschlüssige Verbindung zwischen den Naben dadurch zu schaffen, dass eine der Naben einen in seinem Außendurchmesser reduzierten Endbereich aufweist und die andere Nabe einen Endbereich aufweist, dessen Innendurchmesser vergrößert ist, und dass die Endbereiche radial formschlüssig ineinander eingreifen. Dieser Formschluss soll natürlich in Umfangsrichtung wirken und kann folglich durch eine Verzahnung gebildet werden. In diesem Fall weist der eine Endbereich, der im Durchmesser reduziert ist, eine Außenverzahnung auf, während der andere Endbereich, dessen Innendurchmesser vergrößert ist mit einer Innenverzahnung versehen ist. Anstelle der Verzahnungen können auch Passfedern vorgesehen sein, die jeweils in Nuten, welche an den Endbereichen ausgebildet sind, angeordnet werden.
  • Außerdem kann eine formschlüssige Verbindung zwischen den Naben dadurch geschaffen werden, dass die Naben Fortsätze aufweisen, die über einen Teilbereich ihrer jeweiligen Außenmantelfläche von einer Hülse umgeben sind, die über eine Verzahnung mit den Fortsätzen verbunden ist. In diesem Fall weisen also die Fortsätze eine Außenverzahnung auf, während an der Innenmantelfläche der Hülse eine Innenverzahnung vorgesehen ist.
  • Anstelle dieser Verzahnungen kann zwischen den Fortsätzen der Naben und der Hülse eine Passfeder vorgesehen sein, wodurch der Fertigungsaufwand erheblich reduziert wird, denn es sind keine Verzahnungen an den Fortsätzen und in der Hülse vorzusehen.
  • Die radialen Abmessungen im Bereich der Kopplung der beiden Naben können dadurch reduziert werden, dass die einander zugewandten Fortsätze über den von der Hülse übergriffenen Teilbereich in ihrem Außendurchmesser um die radiale Abmessung der Hülse reduziert sind. Die radialen Abmessungen der entsprechend ausgebildeten Fortsätze der Naben werden folglich durch die entsprechende Anordnung der Hülse nicht vergrößert.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, Naben von Zahnrädern die für Getriebeanwendungen vorgesehen sind, erfindungsgemäß form- oder kraftschlüssig aneinander zu koppeln. Gerade in Getriebeanwendungen werden zumeist zwei oder mehrere benachbarte Bauteile mittels reibschlüssiger Verbindung auf einer gemeinsamen Welle befestigt, und üblicherweise erfolgt die Auslegung des maximal übertragbaren Drehmoments für jedes Zahnrad separat, d. h., jedes Zahnrad muss mittels der reibschlüssigen Welle-Nabe-Verbindung in der Lage sein mindestens die Drehmomentbeanspruchung zu übertragen, mit der die betroffene Verbindung maximal beansprucht wird. Da diese Beanspruchung nicht gleichzeitig an jedem der Zahnräder auftritt, werden einzelne Zahnräder und die entsprechende Welle-Nabe-Verbindung maximal beansprucht, während die benachbarten Zahnräder ohne Drehmomentübertragung umlaufen.
  • Gerade in dieser Anwendung bietet es sich folglich an, die einander benachbarten Naben form- oder kraftschlüssig in der erfindungsgemäßen Weise aneinander zu kuppeln, damit die jeweils benachbarte Welle-Nabe-Verbindung einen Teil des zu übertragenden Drehmoments in die Welle einleiten oder von der Welle aufnehmen kann. Dabei können wahlweise alle Naben kraftschlüssig auf der Welle angeordnet sein, oder es kann zwischen einer der Naben und der Welle eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Dadurch kann die Übertragungssicherheit vergrößert werden, ohne dass hierfür der Fertigungsaufwand erforderlich wäre, der dann anfallen würde, wenn man sämtliche Welle-Nabe-Verbindungen formschlüssig ausbilden würde.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 oder 2 und der von diesen Patentansprüchen abhängigen Patentansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, soweit sie aus den Patentansprüchen, den Vorteilsangaben zu den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels oder zumindest aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Zeichnung durch entsprechende Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Patentansprüche nicht beschränken.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der insgesamt fünf Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung zweiter Naben, die zu ihrer formschlüssigen Kupplung mit Klauen versehen sind,
  • 2 als Teilansicht einen Halbschnitt durch zwei Welle-Nabe-Verbindungen, die über zumindest einen Passstift formschlüssig aneinander gekuppelt sind,
  • 3 eine Teilansicht im Halbschnitt mit zwei Welle-Nabe-Verbindungen, die über einander zugewandte Endbereiche formschlüssig miteinander verbunden sind,
  • 4 eine Teilansicht zweier Welle-Nabe-Verbindungen im Halbschnitt, wobei die Naben über eine Hülse kraftschlüssig miteinander verbunden sind,
  • 5 eine Teilansicht zweier Welle-Nabe-Verbindungen im Halbschnitt, bei der ebenfalls eine Hülse zur Verbindung der beiden Naben vorgesehen ist, wobei die Hülse formschlüssig an Fortsätzen der beiden Naben angreift, und
  • 6 eine Teilansicht zweier Welle-Nabe-Verbindungen im Halbschnitt, die der nach der 4 ähnlich ist, wobei aber eine Nabe gemeinsam mit der Welle ausgebildet ist.
  • In der 1 sind mit 1 und 2 Naben bezeichnet, die über Ausnahmebohrungen 3 und 4 kraftschlüssig auf einer nicht näher dargestellten Welle angeordnet werden können und ebenfalls nicht dargestellte Antriebselemente, wie z.B. Zahnräder aufnehmen können. Zur Erzielung eines Kraftschlusses werden die Naben 1 und 2 vorzugsweise erwärmt und dann auf die Welle aufgepresst. Jede dieser Naben 1 und 2 ist vorzugsweise einteilig mit dem zuvor erwähnten Antriebselement verbunden. Wie weiterhin aus der 1 hervorgeht, geht von der Nabe 1 ein halbkreisförmiges Hülsensegment 5 aus, das Mitnahmeflächen 6 und 7 aufweist.
  • In der Darstellung nach der 1 befindet sich die Nabe 2 in einer Stellung, in welcher an einem mit dem Hülsensegment 5 übereinstimmenden weiteren Hülsensegment 8 nur eine der entsprechenden Mitnahmeflächen 6 sichtbar ist. In dieser Stellung können die beiden Hülsensegmente 5 und 8 zusammengefügt werden, so dass sie gemeinsam eine Klauenkupplung 9 bilden. Diese Klauenkupplung 9 sorgt dafür, dass das jeweils von einer der beiden Naben 1 oder 2 auf die Welle übertragene Drehmoment auch über die jeweils benachbarte Nabe 1 oder 2 in die Welle eingeleitet werden kann.
  • Natürlich kann die Übertragung des Drehmoments auch in umgekehrter Richtung erfolgen, nämlich von der Welle aus auf eine der Naben 1 oder 2.
  • In den 2 bis 5 sind im Wesentlichen identische Welle-Nabe-Verbindungen dargestellt, warum für die übereinstimmenden Bauelemente auch die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Dabei sind auf einer Welle 10 ein erstes Zahnrad 11 mit einer ersten Nabe 12 und ein zweites Zahnrad 13 mit einer zweiten Nabe 14 angeordnet. Die Welle 10 weist eine im Halbschnitt sichtbare Längsbohrung 15 auf und kann als Eingangswelle, Vorgelegewelle oder Ausgangswelle ggf. weitere Zahnräder aufnehmen, die nicht näher dargestellt sind und die ggf. den beiden Zahnrädern 11 und 13 unmittelbar benachbart sind.
  • Die beiden Naben 12 und 14 der Zahnräder 11 und 13 sind nach den 2 bis 5 kraftschlüssig auf der Welle 10 angeordnet, wobei sie zur Herstellung des Kraftschlusses vorzugsweise auf die Welle 10 aufgeschrumpft sind. Dadurch ist zwischen jeder der beiden Naben 12 und 14 und somit der Zahnräder 11 bzw. 13 und der Welle 10 eine erste ein Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt. Das Antriebskonzept der beiden Zahnräder 11 und 13 sowie der Welle 10 sieht außerdem vor, dass abwechselnd eine dieser beiden Welle-Nabe-Verbindungen ein Antriebsmoment überträgt.
  • Nach der 2 ist zwischen den beiden Naben 12 und 14 eine zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt, die formschlüssig ausgebildet ist. Dabei sind, ausgehend von Stirnflächen 16 und 17 der beiden Naben 12 und 14 Sackbohrungen 18 und 19 angeordnet, in denen, wie aus der 2 hervorgeht, ein Passstift 20 angeordnet ist. Vorzugsweise können zwischen den beiden Naben 12 und 14 mehrere entsprechend ausgebildete Passstifte vorgesehen sein, die in entsprechender Weise ebenfalls in eine entsprechende Zahl von Sackbohrungen eingreifen.
  • Im Unterschied dazu ist nach der 3 ein Endbereich 21 der ersten Nabe 12 in seinem Außendurchmesser reduziert und wird von einem Endbereich 22 der zweiten Nabe 14 übergriffen, wozu ein Innendurchmesser in diesem Endbereich 22 vergrößert ist. Diese Endbereiche 21 und 22 greifen derart formschlüssig ineinander ein, dass sie drehfest zueinander geführt sind. Zu diesem Zweck sind sie jeweils mit einer Innenverzahnung 23 oder einer Außenverzahnung 24 versehen. Mittels dieser zweiten ein Drehmoment übertragenden Verbindung, die als Innenverzahnung 23 bzw. Außenverzahnung 24 ausgebildet ist, wird erreicht, dass das Drehmoment auch über die Nabe des jeweils nicht angetriebenen Zahnrades in die Welle 10 eingeleitet werden kann.
  • Nach der 4 gehen von den Naben 12 und 14 Fortsätze 25 und 26 aus, die in ihrem Außendurchmesser reduziert sind. Innerhalb einer dadurch geschaffenen radialen Ausnehmung 27 ist eine Hülse 28 angeordnet, die sich jeweils im Kraftschluss mit Außenmantelflächen 25a und 26a der Fortsätze 25 und 26 befindet. In diesem Fall wird also die Verbindung zwischen den Naben 12 und 14 durch kraftschlüssige Mittel hergestellt.
  • Aus der 5 geht eine im Wesentlichen mit der 4 übereinstimmende Anordnung hervor, bei der die Fortsätze 25 und 26 aber im Bereich der radialen Ausnehmung 27 eine Außenverzahnung 30 aufweisen. In entsprechender Weise ist eine in der radialen Ausnehmung 27 angeordnete Hülse 29 mit einer Innenverzahnung 31 versehen. Auch in diesem Fall wird also das Drehmoment zwischen den Naben 12 und 14 durch eine formschlüssige Verbindung übertragen.
  • Schließlich ist bei der Welle-Nabe-Verbindung nach der 6 eine Welle 32 vorgesehen, die einteilig mit einer Nabe 33 ausgebildet ist. An dieser Nabe 33 befindet sich eine Verzahnung des ersten Zahnrades 11. Im Übrigen gehen in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der 4 von den beiden Naben 33 und 14 Fortsätze 25 und 26 aus, die in ihrem Außendurchmesser reduziert sind. Innerhalb der radialen Ausnehmung 27 ist die Hülse 28 angeordnet, die sich jeweils im Kraftschluss mit Außenmantelflächen 25a und 26a der Fortsätze 25 und 26 befindet. In diesem Fall wird folglich die Verbindung zwischen den Naben 33 und 14 durch kraftschlüssige Mittel hergestellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nabe
    2
    Nabe
    3
    Aufnahmebohrung
    4
    Aufnahmebohrung
    5
    Hülsensegment
    6
    Mitnahmefläche
    7
    Mitnahmefläche
    8
    Hülsensegment
    9
    Klauenkupplung
    10
    Welle
    11
    Erstes Zahnrad
    12
    Erste Nabe
    13
    Zweites Zahnrad
    14
    Zweite Nabe
    15
    Längsbohrung
    16
    Stirnfläche
    17
    Stirnfläche
    18
    Sackbohrung
    19
    Sackbohrung
    20
    Passstift
    21
    Endbereich
    22
    Endbereich
    23
    Innenverzahnung
    24
    Außenverzahnung
    25
    Fortsatz
    25a
    Außenmantelfläche von 25
    26
    Fortsatz
    26a
    Außenmantelfläche von 26
    27
    radiale Ausnehmung
    28
    Hülse
    29
    Hülse
    30
    Außenverzahnung
    31
    Innenverzahnung
    32
    Welle
    33
    Nabe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10319629 A1 [0008, 0016]

Claims (13)

  1. Welle-Nabe-Verbindung mit zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen (11, 13), die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle (10) angeordnet sind und jeweils eine hohlzylindrische Nabe (1, 2, 12, 14) aufweisen, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle (10) hergestellt ist, wobei unmittelbar zwischen den zumindest zwei Naben (1, 2, 12, 14) eine zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung formschlüssig ausgebildet ist.
  2. Welle-Nabe-Verbindung mit zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen (11, 13), die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle (10) angeordnet sind und jeweils eine hohlzylindrische Nabe (12, 14) aufweisen, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle (10) hergestellt ist, wobei unmittelbar zwischen den zumindest zwei Naben (12, 14) eine zweite kraftschlüssige Verbindung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Naben (12, 14) zur Bildung der zweiten kraftschlüssigen Verbindung jeweils hohlzylindrisch ausgebildete Fortsätze (25 und 26) aufweisen, die zumindest über einen Teilbereich ihrer jeweiligen Außenmantelfläche (25a und 26a) von einer Hülse (28) umgeben sind, die mit einem Presssitz auf den Teilbereichen der Außenmantelflächen (25 und 26a) angeordnet ist.
  3. Welle-Nabe-Verbindung mit zumindest zwei rotativ angetriebenen Antriebselementen (11, 13), die, einander benachbart, auf einer gemeinsamen Welle (32) vorgesehen sind und jeweils eine Nabe (33, 14) aufweisen, mittels welcher eine ein Drehmoment übertragende Verbindung zur Welle (32) hergestellt ist, wobei unmittelbar zwischen den zumindest zwei Naben (33, 14) eine zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Naben gemeinsam mit der Welle (32) ausgebildet ist.
  4. Welle-Nabe-Verbindung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite ein Drehmoment übertragende Verbindung kraft- oder formschlüssig ausgebildet ist.
  5. Welle-Nabe-Verbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite formschlüssige Verbindung als Klauenkupplung (9) ausgebildet ist, deren Hälften an einander zugewandten Stirnseiten der zumindest zwei Naben (1 und 2) angeordnet sind.
  6. Welle-Nabe-Verbindung Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Stirnseite der zumindest zwei Naben (1 und 2) ein halbkreisförmiges Hülsensegment (5 und 8) der Klauenkupplung (9) ausgebildet ist.
  7. Welle-Nabe-Verbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite formschlüssige Verbindung als zumindest ein Passstift (20) ausgebildet ist, der, ausgehend von einander benachbarten Stirnseiten, in Sackbohrungen (18 und 19) der beiden Naben (12 und 14) angeordnet ist und achsparallel verläuft.
  8. Welle-Nabe-Verbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaffung einer zweiten formschlüssigen Verbindung von den zumindest zwei Naben (12 und 14) eine Nabe (12) einen in seinem Außendurchmesser reduzierten Endbereich (21) aufweist und die andere Nabe (14) einen Endbereich (22) aufweist, dessen Innendurchmesser vergrößert ist, und dass die Endbereiche (21 und 22) radial formschlüssig ineinander eingreifen.
  9. Welle-Nabe-Verbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Naben (12 und 14) zur Bildung der zweiten formschlüssigen Einrichtung jeweils hohlzylindrisch ausgebildete Fortsätze (25 und 26) aufweisen, die zumindest über einen Teilbereich ihrer jeweiligen Außenmantelfläche (25a und 26a) von einer Hülse umgeben sind, die über eine Verzahnung (30, 31) mit den Fortsätzen (25 und 26) verbunden ist.
  10. Welle-Nabe-Verbindung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Naben (12 und 14) zur Bildung der zweiten formschlüssigen Verbindung jeweils hohlzylindrisch ausgebildete Fortsätze (25 und 26) aufweisen, die zumindest über einen Teilbereich ihrer jeweiligen Außenmantelfläche (25a und 26a) von einer Hülse umgeben sind, die jeweils über eine Passfeder mit den Fortsätzen (25 und 26) verbunden ist.
  11. Welle-Nabe-Verbindung nach einem der Patentansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Fortsätze (25 und 26) der Naben (12 und 14) über den von der Hülse (28, 29) übergriffenen Teilbereich in ihrem Außendurchmesser um die radiale Abmessung der Hülse (28, 29) reduziert sind.
  12. Welle-Nabe-Verbindung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Naben (12, 14) versehenen Antriebselemente als Zahnräder (11, 13) ausgebildet sind.
  13. Welle-Nabe-Verbindung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Naben formschlüssig und die übrigen Naben reibschlüssig mit der Welle (10) verbunden sind.
DE102013225553.5A 2013-12-11 2013-12-11 Welle-Nabe-Verbindung Withdrawn DE102013225553A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013225553.5A DE102013225553A1 (de) 2013-12-11 2013-12-11 Welle-Nabe-Verbindung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013225553.5A DE102013225553A1 (de) 2013-12-11 2013-12-11 Welle-Nabe-Verbindung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013225553A1 true DE102013225553A1 (de) 2015-06-11

Family

ID=53185272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013225553.5A Withdrawn DE102013225553A1 (de) 2013-12-11 2013-12-11 Welle-Nabe-Verbindung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013225553A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106402054A (zh) * 2016-12-07 2017-02-15 耒阳市金鑫农业科技发展有限公司 一种榨油机用液压变压接头
CN108553265A (zh) * 2018-03-30 2018-09-21 东南大学 双侧上肢康复训练装置
DE102017223092A1 (de) * 2017-12-18 2019-06-19 Zf Friedrichshafen Ag Sonnenrad-Planetenträger-Anordnung für ein Planetengetriebe
CN110017337A (zh) * 2019-03-05 2019-07-16 杭州戴宏机械有限公司 高适配性钟形壳及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB436358A (en) * 1934-06-26 1935-10-09 Bauer Gustav A bearing support for a pinion with divided teeth
DE2051255A1 (de) * 1969-10-21 1971-04-29 Tatra Np Vorrichtung zum Aufnehmen von Axial kraften bei einem Kegelradgetriebe
DE2628826A1 (de) * 1976-06-26 1978-02-23 Mey Kg Maschf Mafell Zahnrad, insbesondere fuer ein getriebe eines elektrowerkzeugs
DE19609430A1 (de) * 1996-03-11 1997-09-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verbindung einer Welle mit einer Nabe
DE19620330A1 (de) * 1996-05-21 1997-11-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Zahnradbefestigung auf einer Welle
US5868443A (en) * 1995-11-30 1999-02-09 Certainteed Corp. Anti-rotation pipe joint
US20040107786A1 (en) * 2001-01-04 2004-06-10 Alan Mawson Gearbox with intermeshing gears mounted on one shaft
DE10319629A1 (de) 2003-05-02 2004-11-18 Zf Friedrichshafen Ag Welle-Nabe-Verbindung
JP2009228774A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転部材の取付構造、回転機械及び遠心圧縮機
DE102010040288A1 (de) * 2010-09-06 2012-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Rotor
JP2013194904A (ja) * 2012-03-23 2013-09-30 Hino Motors Ltd シャフトと筒体の圧入構造

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB436358A (en) * 1934-06-26 1935-10-09 Bauer Gustav A bearing support for a pinion with divided teeth
DE2051255A1 (de) * 1969-10-21 1971-04-29 Tatra Np Vorrichtung zum Aufnehmen von Axial kraften bei einem Kegelradgetriebe
DE2628826A1 (de) * 1976-06-26 1978-02-23 Mey Kg Maschf Mafell Zahnrad, insbesondere fuer ein getriebe eines elektrowerkzeugs
US5868443A (en) * 1995-11-30 1999-02-09 Certainteed Corp. Anti-rotation pipe joint
DE19609430A1 (de) * 1996-03-11 1997-09-18 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verbindung einer Welle mit einer Nabe
DE19620330A1 (de) * 1996-05-21 1997-11-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Zahnradbefestigung auf einer Welle
US20040107786A1 (en) * 2001-01-04 2004-06-10 Alan Mawson Gearbox with intermeshing gears mounted on one shaft
DE10319629A1 (de) 2003-05-02 2004-11-18 Zf Friedrichshafen Ag Welle-Nabe-Verbindung
JP2009228774A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転部材の取付構造、回転機械及び遠心圧縮機
DE102010040288A1 (de) * 2010-09-06 2012-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Rotor
JP2013194904A (ja) * 2012-03-23 2013-09-30 Hino Motors Ltd シャフトと筒体の圧入構造

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106402054A (zh) * 2016-12-07 2017-02-15 耒阳市金鑫农业科技发展有限公司 一种榨油机用液压变压接头
DE102017223092A1 (de) * 2017-12-18 2019-06-19 Zf Friedrichshafen Ag Sonnenrad-Planetenträger-Anordnung für ein Planetengetriebe
CN108553265A (zh) * 2018-03-30 2018-09-21 东南大学 双侧上肢康复训练装置
CN110017337A (zh) * 2019-03-05 2019-07-16 杭州戴宏机械有限公司 高适配性钟形壳及其制备方法
CN110017337B (zh) * 2019-03-05 2023-04-28 杭州戴宏机械有限公司 高适配性钟形壳及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011056259B4 (de) Synchronisiervorrichtung eines Handschaltgetriebes
EP0499163B1 (de) Getriebekomponente mit Keilverzahnung
DE102013225553A1 (de) Welle-Nabe-Verbindung
WO2011144329A1 (de) Antriebsanordnung an einem doppelkupplungsgetriebe für kraftfahrzeuge
DE102014223505A1 (de) Welle-Nabe-Verbindung eines Doppelzahnrades auf einer Getriebewelle
DE102016122729A1 (de) Synchroneinheit für ein Schaltgetriebe
DE102005032301B4 (de) Innen und außen kerbverzahnte Kupplungsnabe für Drehmomentübertragungsmechanismen in einem Lastschaltgetriebe
DE102015203558A1 (de) Kupplungseinrichtung
DE60106462T2 (de) Synchronisierungseinrichtung in einem Fahrzeuggetriebe
EP2811193B1 (de) Wellenanordnung für ein Getriebe
EP2834083B1 (de) Radnaben-drehgelenk-anordnung
EP3620677A1 (de) Mehrscheibenkupplung
DE112016004747B4 (de) Verriegelungskonusring für eine Synchronisieranordnung
DE19929639B4 (de) Welle-Nabe-Verbindung mit umgeformten Anschlagschrägen in Wellenverzahnung
EP1520115B1 (de) Schiebemuffe einer schaltkupplung
DE202007001430U1 (de) Elastische Steckkupplung
DE102011057012A1 (de) Welle-Nabe-Verbindung
EP1188945B1 (de) Steckbare, drehelastische Wellenkupplung
DE102014216200A1 (de) Mitnehmereinheit und Kupplungseinrichtung
DE2209678C3 (de) Drehfeste Verbindung zweier einander umschließender Maschinenelemente, insbesondere einer Nabe mit einer WeUe
DE102004012842A1 (de) Mitnehmerblech
DE102015215814A1 (de) Kupplungseinrichtung
DE102009013082A1 (de) Schwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang
DE102010036281B4 (de) Transmitter für ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug
DE2830198A1 (de) Klemmvorrichtung zur verbindung koaxial angeordneter konstruktionselemente

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee