DE10357928A1 - Compact connection between gear shaft and pinion - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Verbindung zwischen einer Abtriebswelle 13 und einem Ritzel 23 vorgeschlagen, welche sehr kleine Ritzeldurchmesser D¶a¶ ermöglicht. Infolgedessen sind die von der Abtriebswelle 13 zu übertragenden Drehmomente bei sonst gleichen Randbedingungen geringer, was sich vorteilhaft auf Baugröße und Herstellungskosten des Getriebes auswirkt.It is proposed a connection between an output shaft 13 and a pinion 23, which allows very small pinion diameter D¶a¶. As a result, the torque to be transmitted from the output shaft 13 are smaller under otherwise identical boundary conditions, which has an advantageous effect on the size and manufacturing costs of the transmission.
Description
Die Erfindung geht aus von einer drehbar gelagerten Welle mit einem Ritzel.The The invention is based on a rotatably mounted shaft with a Pinion.
Üblicherweise erfolgt die Verbindung zwischen einer Welle und einem Ritzel am Außendurchmesser der Welle oder über einen Flansch. Dadurch ergeben sich relativ große Ritzeldurchmesser. Wenn die auf das Ritzel in tangentialer Richtung wirkenden äußeren Kräfte vorgegeben sind, resultieren aus dem großen Ritzeldurchmesser große Drehmomente, die auf die Welle und das Getriebe wirken. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Ritzel eine Zahnstange antreibt, die einen Gegenstand in vertikaler Richtung gegen die Schwerkraft verschiebt.Usually the connection between a shaft and a pinion takes place on outer diameter the wave or over a flange. This results in relatively large pinion diameter. If the specified on the pinion in tangential direction acting external forces are, result from the big one Pinion diameter large Torques acting on the shaft and the transmission. This is for example the case when the pinion drives a rack that holds an object displaced in the vertical direction against gravity.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Welle und ein Ritzel so miteinander zu verbinden, dass der Außendurchmesser des Ritzels minimiert wird und infolgedessen die Beanspruchung der Welle verringert wird.Of the Invention is based on the object, a shaft and a pinion so connect together that the outside diameter of the pinion is minimized and as a result reduces the stress on the shaft becomes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer drehbar gelagerten Welle mit einem Ritzel dadurch gelöst, dass die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist, dass das Ritzel einen Wellenstumpf aufweist und dass die Hohlwelle und der Wellenstumpf kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.These Task is according to the invention in a rotatably mounted shaft with a pinion solved by that the shaft is designed as a hollow shaft, that the pinion a stub shaft and that the hollow shaft and the stub shaft frictionally and / or form-fitting connected to each other.
Durch die erfindungsgemäß beanspruchte Ausbildung der Welle als Hohlwelle wird das Ritzel nicht mehr am Außendurchmesser der Welle mit dieser verbunden. Erfindungsgemäß wird der Wellenstumpf mit der Welle dadurch verbunden, dass der Wellenstumpf in die Hohlwelle eingeführt wird. Dort erfolgt eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung von Wellenstumpf und Hohlwelle, wobei der Durchmesser, an dem die Verbindung zwischen Hohlwelle und Wellenstumpf erfolgt, kleiner als der Außendurchmesser der Welle ist. Auch der Außendurchmesser des Ritzels kann kleiner als der Außendurchmesser der Welle gewählt werden. Durch die erfindungsgemäß möglichen kleineren Außendurchmesser des Ritzels können die auf die Welle wirkenden Drehmomente bei sonst gleichen Randbedingungen verringert werden. Dadurch können die Getriebe kompakter, leichter und sehr viel kostengünstiger hergestellt werden.By the invention claimed training the shaft as a hollow shaft, the pinion is no longer on the outside diameter the shaft connected to this. According to the stub shaft is with the shaft connected by the stub shaft in the hollow shaft introduced becomes. There is a positive and / or positive connection of stub shaft and hollow shaft, wherein the diameter at which the Connection between hollow shaft and stub shaft takes place, smaller as the outer diameter the wave is. Also the outside diameter of the pinion can be selected smaller than the outer diameter of the shaft. By the invention possible smaller outer diameter of the pinion can the torques acting on the shaft with otherwise identical boundary conditions be reduced. Thereby can The transmissions are more compact, lighter and much less expensive getting produced.
Da mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Welle als Hohlwelle und der erfindungsgemäßen Verbindung von Wellenstumpf und Hohlwelle eine sehr kompakte Bauweise realisierbar ist, können auch bestehende Getriebekonstruktionen in der Regel ohne größere konstruktive Änderungen in erfindungsgemäßer Weise modifiziert werden. Dadurch kann die Erfindung auch bei bereits in Serie gefertigten Getrieben ohne größeren Aufwand eingeführt werden.There with the inventive design of Shaft as a hollow shaft and the inventive compound of stub shaft and hollow shaft a very compact design is feasible, too Existing transmission designs usually without major structural changes in accordance with the invention be modified. As a result, the invention can also already mass-produced gears can be introduced without much effort.
Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hohlwelle und der Wellenstumpf durch einen Presssitz, insbesondere einen Querpresssitz oder einen Ölpresssitz, kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Alternativ können die Hohlwelle und der Wellenstumpf auch durch einen Schrumpfsitz oder einen Kegelsitz kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Durch diese Ausführungsvarianten können die an sich bekannten Vorzüge dieser kraftschlüssigen Verbindungen auch bei dem erfindungsgemäßen Getriebe nutzbringend eingesetzt werden.at A variant of the invention is provided that the hollow shaft and the stub shaft by a press fit, in particular a transverse press fit or an oil press seat, force fit connected to each other. Alternatively, the hollow shaft and the Stub shaft also by a shrink fit or a conical seat force fit be connected to each other. By these embodiments, the known benefits this non-positive Compounds used useful in the transmission according to the invention become.
Es ist jedoch auch ohne Weiteres möglich, dass die Hohlwelle und der Wellenstumpf durch eine Keilwellenverbindung, ein Vielnutprofil, ein Kerbzahnprofil, eine Evolventenzahnverbindung oder ein Polygonprofil miteinander verbunden sind. Welcher dieser form- und kraftschlüssigen Verbindungen zwischen der Hohlwelle und dem Wellenstumpf im Einzelfall gewählt wird, hängt von den sonstigen Randbedingungen ab und ist für einen Fachmann auf dem Gebiet des Maschinenbaus ohne erfinderisches Zutun im Einzelfall zu entscheiden.It However, it is also readily possible that the hollow shaft and the stub shaft by a splined connection, a Vielnutprofil, a serrated profile, an involute tooth connection or a polygon profile are connected together. Which of these positive and non-positive Connections between the hollow shaft and the stub shaft in the individual case chosen will hang from the other boundary conditions and is for a specialist in the field of mechanical engineering without inventive step to decide in individual cases.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Welle und des Ritzels sowie deren Verbindung können sowohl auf der Abtriebsseite eines Getriebes als auch auf der Antriebsseite eines Getriebes bei Bedarf eingesetzt werden.The inventive design the shaft and the pinion and their connection can both on the output side of a gearbox as well as on the drive side a gearbox can be used if necessary.
Die erfindungsgemäße Verbindung und Ausgestaltung von Welle und Ritzel ist bei verschiedensten Getriebebauformen, insbesondere jedoch bei Koaxialgetrieben, einsetzbar.The inventive compound and design of shaft and pinion is in a variety of transmission designs, but especially in coaxial transmissions, can be used.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäß beanspruchte Lösung einsetzbar, wenn das Ritzel mit einer Zahnstange im Eingriff ist. In diesem Fall ist nämlich die Belastung des Getriebes mit Drehmomenten um so geringer, je kleiner der Durchmesser des Ritzels ist. Da mit der erfindungsgemäß beanspruchten Lösung der Durchmesser des Ritzels gegenüber herkömmlichen Verbindungen von Ritzel und Welle verringert werden kann, kann die Belastung des Getriebes in diesem besonderen Anwendungsfall sehr wirksam reduziert werden.Especially Advantageously, the solution claimed according to the invention can be used, when the pinion is engaged with a rack. In this Case is the load of the transmission with torques the lower, depending smaller is the diameter of the pinion. As claimed with the invention solution the diameter of the pinion over conventional compounds of pinion and Shaft can be reduced, the load of the gearbox in be reduced very effectively in this particular application.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subsequent drawing, the description and the claims can be removed.
Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the drawing, the description and the claims disclosed Features can both individually and in any combination with each other invention essential be.
Zeichnungdrawing
Die einzige Figur zeigt ein Planetengetriebe im Schnitt an dessen Abtriebswelle ein Ritzel in erfindungsgemäßer Weise befestigt ist.The single figure shows a planetary gear in section at the output shaft a pinion according to the invention is attached.
In
der einzigen Figur ist ein in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen
Die
Planetenräder
Bei
dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Abtriebswelle
Der
Planetenträger
In
der Sacklochbohrung
Das
Spannelement
Es
liegt auf der Hand, dass die Erfindung nicht auf die exemplarisch
dargestellte und beschriebene Verbindung zwischen dem Wellenstumpf
Durch
die erfindungsgemäße Übertragung des
Drehmoments der Abtriebswelle
Es
versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindung
von einer Welle mit einem Ritzel nicht auf Abtriebswellen
Claims (9)
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DE10357928A DE10357928A1 (en) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Compact connection between gear shaft and pinion |
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Family Applications (1)
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DE10357928A Ceased DE10357928A1 (en) | 2003-12-11 | 2003-12-11 | Compact connection between gear shaft and pinion |
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WO (1) | WO2005057034A1 (en) |
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Dr.-Ing. G.Niemann: Maschinenelemente, Zweiter Band: Getriebe, Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, 1960, S. 1-6, 160 * |
Franz G.Kollmann: Welle-Nabe-Verbindungen, Konstruktionsbücher Band 32, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Tokio, 1984, S. 6 (Tab. 2.1), S. 134 (Tab. 3.1) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
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