DE1283064C2 - Schneckentrieb mit zylinder- oder kegelschnecke - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl:

F 16 h -1/16

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Deutsche Kl.: 47 Ii-1/16

Nummer: 1 283 064

Aktenzeichen: P 12 83 064.7-12 (N 27271)
Anmeldetag: 31. August 1965
Auslegetag: 14. November 1968
Ausgabetag: 31. Januar 1974
Patentschrift weicht von der Auslegeschrift ab

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneckengetriebe mit einer Zylinder- oder Kegelschnecke aus gehärtetem Stahl mit geschliffenen Zahnflanken und einem Schneckenrad aus Grauguß. Grauguß ist wesentlich billiger als Bronze, die üblicherweise für das Schneckenrad verwendet wird, wenn hohe Tragfähigkeit der Zahnflanken angestrebt ist. Die höhere Festigkeit des Graugusses erschwert aber das Einlaufen, d. h. das Anpassen der Zahnflanken des Schneckenrades an die Zahnflanken der Schnecke, to und führt zu Aufrauhungen der Schneckenflanken und damit zu schlechterem Wirkungsgrad oder »Fressen« der Zahnflanken. Ein Schneckenrad aus Grauguß wird daher nur in einem gering belasteten Schneckengetriebe und/oderbei kleiner Gleitgeschwindigkeit an den Zahnflanken verwendet.

Bei Maschinenteilen mit hoch belasteten Gleitflächen ist es bekannt, zur Verminderung der Reibung und des Verschleißes, zur Begünstigung des Einlaufens und zur Verhinderung des Fressens min- ao destens eine der aufeinander gleitenden Flächen mit einer dünnen festhaftenden Oberflächenschicht aus weicherem Werkstoff zu versehen, beispielsweise durch Phosphatieren, Verkupfern, Verzinnen od. dgl. Diese Maßnahme ist schon bei Wellen, Gleitlagern, Kurbelgetrieben, Getrieben mit Stirn- oder Kegelrädern sowie Getrieben mit einer Schraube und einer Mutter angewendet worden. Hierbei ist während der ganzen Lebensdauer der betreffenden Maschinenteile die Oberflächenschicht für den Reibwert maßgebend.

Bei Schneckengetrieben der obengenannten Gattung ist es auch bekannt, zur Erzielung hoher Tragfähigkeit die Zahnflanken der Schnecke zu verchromen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneckengetriebe der genannten Gattung für die Übertragung großer Leistung auszubilden, das eine größere Flankentragfähigkeit hat als bei Paarung einer Schnecke aus gehärtetem und geschliffenem Stahl mit einem Schneckenrad aus Bronze (oder bei Paarung einer verchromten Stahlschnecke mit einem Schneckenrad aus Grauguß).

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zähne des Schneckenrades an den Zahnflanken mit einer dünnen, haftfesten und freßverhindernden Oberflächenschicht aus weicherem Metall versehen sind. Eine solche Oberflächenschicht kann beispielsweise durch Verzinnen oder Verkupfern aufgebracht werden.

Beim Einlaufen verhindert die Oberflächenschicht ein Fressen, jedoch werden dabei die Zahnflanken des aus Grauguß bestehenden Schneckenrades einSchneckentrieb mit Zylinder- oder Kegelschnecke

Patentiert für:

Niemann, Gustav, Prof. Dr.-Ing., 8000 München

Als Erfinder benannt:
Erfinder ist der Anmelder

geebnet und an die Gegenflanken der geschliffenen Schnecke angepaßt. Darnach ist das Reibverhalten dieser Paarung ebensogut wie das der Paarung von Bronze mit gehärtetem Stahl.

Ein Schneckengetriebe nach der Erfindung läuft in ebenso kurzer Zeit und ebenso sicher ein wie ein Schneckengetriebe mit einem Schneckenrad aus Bronze. Es ist auch bezüglich des Wirkungsgrades dem Schneckengetriebe mit Bronze-Schneckenrad gleichwertig. Wegen der größeren Verschleiß- und Pitting-Festigkeit sowie der höheren Belastbarkeit des Schneckenrades aus Grauguß gegenüber einem Schneckenrad aus Bronze ist ein Getriebe nach der Erfindung für große Leistungen besonders geeignet.

Die Paarung geschliffener Flanken der Schnecke aus gehärtetem Stahl mit Zahnflanken des Schneckenrades aus Grauguß, die mit einer bei anderen Gleitflächenpaarungen bekannten Oberflächenschicht der genannten Art versehen sind, ergibt Tragkräfte der Zahnfianken, wie sie bisher bei Hochleistungs-Schneckengetrieben nicht bekannt sind. Auch ist ein Schneckengetriebe nach der Erfindung unempfindlicher gegen Überlastung. Es können kurzfristige Überlastungen bis zu 250°/o zugelassen werden, ohne daß es wie bei einem Schneckenrad aus Bronze bereits zu Zahnverbiegungen und ihren Folgeschäden kommt. Femer hat ein Schneckengetriebe nach der Erfindung im Vergleich zu einem Schneckengetriebe mit einem Schneckenrad aus Bronze einen wesentlich geringeren Gleitverschleiß. Zu diesen Vorteilen kommt hinzu, daß die Werkstoffkosten und damit auch die Herstellungskosten eines Schneckenrades aus Grauguß nur ein Bruchteil derjenigen eines Schneckenrades aus Bronze sind.

Die erfindungsgemäß erzielbare Tragfähigkeit der Zahnflanken wird weiter verbessert, wenn in bekannter Weise das Zahnprofil der Schnecke konkav gewölbte Flanken, das des Schneckenrades konvex gewölbte Flanken aufweist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schneckengetriebe mit einer Zylinder- oder Kegelschnecke aus gehärtetem Stahl mit geschliffenen Zahnflanken und einem Schneckenrad aus Grauguß, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Schneckenrades an den Zahnflanken mit einer dünnen, haftfesten und freßverhindernden Oberflächenschicht aus weicherem Metall versehen sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise das Zahnprofil der Schnecke konkav gewölbte Flanken, das des Schneckenrades konvex gewölbte Flanken aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 418 262, 548 024, 387, 614 056, 822 746, 854 291, 905 544, 918 365;

deutsche Patentanmeldung D2373XII/47b (bekanntgemacht am 16. 8.1951);

ATZ, 1940, Heft 24, S. 617;

Hütte II, 26. Auflage, 1937, S. 215 bis 224;
ίο Lindner, »Zahnräder, Stirn- und Kegelräder mit schrägen Zähnen«, 4. Auflage, 1957, S. 113,114,128;

Niemann, Maschinenelemente, Bd. I, 1950, S. 28 und 82;

Russian Engineering Journal, 1961, S. 22 bis 24; »5 SAE Quarterly Transactions, 1947, S. 628;

VDI-Zeitschrift, Bd. 85, Nr. 1, S. 13 und 14;

VDI-Zeitschrift, Bd. 85, Nr. 49/50, S 339 und 940; Konstruktion, 6 (1954), Heft 1, S. 33 und 34.