DE1831827U - Gleichlauf-drehgelenk. - Google Patents

Description

• Beachribua

  zu der Gebrauchsmusteranmeldung

  LOHR & BROMKAMP QmM

  Offenbach/H&tn

  betreffend

  Gleichlauf-Drehgelenk Die Erfindung bezieht eich auf Gleichlauf-Drehgelenke mit Drehmomentübertragung durch Kugeln, die in einem zwischen einem inneren und einem äußeren Gelenkkörper liegenden Käfig gehalten und in Rillenangeordnet Bind, welche jeweils in einer die gemeinsame Achse der fluchtenden Wellen enthaltenden Ebene in

  den Kugelfläohenzonen von innerem und äußerem Gelenk-

  körper vorgesehen sind und eine Erzeugungsachse besitzen, die zu der die gemeinsame Achse der miteinander fluchtenden Wellen enthaltenden Ebene senkrecht steht und diese gemeinsame Achse in symmetrisch zu dem Dreh-

  gelenkmittelpunktliegenden Tunkten schneidet.

  Bei den bekannten Gelenken sind ie einander

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  Bei döü

  gegenüberliegendesRillen im inneren und äußeren

  Gelenkkörper im Querschnitt gleich gestaltete so da3

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  in jeder Stellung des Gelenkig dar Berührungspunkt

  zwischen Kugel und Kugelrille gemessen in Richtung det Verbindungslinie zwischen Kugelmittelpunkt und Gelenkmittelpunkt den gleichen Abstand von dem Kugelmittelpunkt haben. Da die Kugeln durch die ich infolge der seitlichen Versetzung ihrer Erzeugungsacheen gegenüber dem Gelenkmittelpunkt nach dem Ende des Gelenks hin keilförmig öffnenden Kugelrillen immer in einer Ebene gehalten werden, welche eine Winkelhalbierende zu den Achsen der beiden Wellen darstellt, legen beim Beugen des Gelenks die Kugeln gegenüber beiden Gelenkkörper gleiche Winkelwege zurück. Damit kann aber kein reines Rollen zwischen Kugeln und Rillenflanken auftreten, sondern nur ein Rollen und ein sich diesem überlagernde Gleiten. Dies führt bei einer Übertragung von großen Drehmomenten zu einer starken Abnutzung der Rillen im Bereich der Berührungsbahnen der Kugeln mit den Rillenflanken.
• Dies ist insbesondere nachteilig bei der Übertragung von Drehmomenten bei einer hohen Drehzahl des Wellengelenks, da bei jeder Wellenumdrehung jede Kugel einmal in der Rille in Längsrichtung hin und her bewegt wird. Um das Gleiten auszuschalten und eine reine Rollbewegung zu erhalten, wird bei dem Gleichlauf-Dreh-

  gelenk nach der Erfindung die Querschsittsgestalt

  der Kugelrillen so gewählt, daß bei Drehmomentüber-

  tagungdie BerUhrungsbahn zwischen Kugel-und Rillen-

  I

  flanke derart liegt, daß das Verhältnis des Abstandes

  des Berührungspunktes von dem Kugelmittelpunkt zu

  dem Abstand des Berührungspunktes von dem Gelenkmittelpunkt-jeweils in der Richtung einer Verbindungslinie zwischen Gelenkmittelpunkt und Kugelmittelpunkt gemessen-bei der inneren und der äußeren Kugelrille gleich ist.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine Einzelheit eines Querschnittes eines bekannten Gleichlauf-Drehgelenkes, und zwar das Zusammenwirken der Kugel mit den Kugelrillen in dem inneren und äußeren Gelenkkörper. Fig. 2 und 3 zeigen Rolldreiecke bei dem bekannten Gelenk. Fig. 4 zeigt eine Gestaltung der Kugelrillen nach der Erfindung und Fig. 5 das zugehörige Rolldreieck.

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  inFig. l ist das Zusammenwirken der Kugel 10

  mit der Laufrille 7 im inne. n Gelenkkörper 3 und der

  Laufrille 8 im äußeren Gelenkkörper 4 bei einem be-

  kanntenGleichlauf-Druhgelenk dargeztellt. d-J-A

  Kugel 10 als auch die Querschnitte der Laufrillen 7 und 8 haben eine Herstellungetoleranz, so daß es sein kann, daß die Kugeln die Laufrillen beispielsweise in den Punkten m oder in den Punkten n berühren.
• Zunächst sei angenommen, daß sie sich an den Punkten m berühren : Das zugehörige Rolldreieck ist in Pig. 2 dargestellt, und zwar ist in dem Rolldreieck das Verhältnis des Abstands sm des Berührungspunktes m vom Kugelmittelpunkt zum Abstand Sm des Berührungpunktes m vom Gelenkmittelpunkt g-jeweils gemessen in Richtung der Verbindungslinie von Kugelmittelpunkt und Gelenkmittelpunkt-für den äußeren Gelenkkörper sowie das Verhältnis der entsprechenden Abstände rm m und R für den inneren Gelenkkörper aufgezeichnet.
• In Fig. 3 ist das gleiche Rolldreieck für die Berührungspunkte n dargestellt, wobei die entsprechenden Abstände mit dem Index n versehen sind.

  Ein reines Rollen der Kugel 10 in den Rillen 7

  und 8 wäre nur dann vorhanden, wenn die Winkel (es und

  r gleich sind. Die Differenz dieser beiden Winkel

  ist ein Maß für das Gleiten der Kugel.

• Man sieht, daß die Rollverhältnisse am besten erfüllt sind, wenn die Kugeln an den Punkten m Berührung mit den Flanken der Rillen 7 und 8 haben.
• Bei einer Übertragung eines großen Drehmomente wird jedoch bei Berührung an diesen Stellen das Material hochgedrüokt, wie es bei 14 und 15 übertrieben dargestellt ist. Dadurch wird der Käfig 11 zwischen den einander gegenüberliegenden Kugelflächen 5 und 6 von innerem Gelenkkörper 3 und äußerem Gelenkkörper 4 eingeklemmt und damit das Gelenk sehr schnell zerstört, weil die Kugeln 10 aus dem Käfig 11 auabtechen.
• Sobald man aber, wie zur Vermeidung dieses Nachteils bekannt, den Rillen einen anderen, z. B. einen elliptischen, Querschnitt in der Weise gibt, daß die Kugeln die Laufrillen erst in einem bestimmten Abstand von der Rillenkante, beispielsweise an den Punkten n, berühren, so wird das Gleiten, wie aus der Fig. 3 ersichtlich, wesentlich stärker. Man erhält dadurch also einen anderen Nachteil, der ebenfalls schnell zu einer Zerstörung des Gelenkes führt. Es hat sich nämlich in der Praxis gezeigt, daß schon bei einer geringen Abnutzung der Berührungsbahn der Rillenflanken mit den Kugeln im Gelenk ein Spiel entsteht. Wenn aber erst in den Gelenken ein Spiel vorhanden ist, so tritt eine dynamische Stoßbelastung an des Berührungspunkten zwischen Kugel und Rillenflanke auf, wodurch die Gelenke ausschlagen und damit eine geringe Lebensdauer haben. Auch haben die bekannten Gelenke infolge der

  hohen gleitenden Reibung bei größerem Beugungswinkel

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  derart hohe Reibungsverluste, daß sie leicht zum Fressen neigen und somit in der Belastungsfähigkeit begrenzt sind.
• In Fig. 4 ist das Zusammenwirken zwischen einer Kugel 10 und den Laufrillen 7 und 8 bei einem Gelenk nach der Erfindung gezeigt. Die Querschnittagestalt der Rillen ist so gewählt, daß sich die Kugel 10 mit der Flanke der Rille 7 im Punkt m und mit der Rille 8 in Punkt n berührt. Die Berührungspunkte m und n haben unterschiedlichen Abstand von der Mitte der Kugel, und zwar ist die Quersohnittsgeetalt so gewählt,

  daß, wie in dem Rolldreieck der Fig. 5 dargestellt,

  der Winkel y a genau gleich dem Winkel Y r ist.

  Es ist für die Erfindung unwichtig, welche Gestalt

  der Rillenquerschnitt hat, ob er Teil eines Kreisbogens,

  einer Ellipse oder einer anderen gekrümmten Linie ist, oder ob er aus einzelnen Geraden und/oder Kurvenstüeken zusammengesetzt ist. Wichtig ist nur, daß er so gewählt wird, daß der Abstand der Berührungspunkte vom Kugelmittelpunkt und Gelenkmittelpunkt dem Gesetz gehorcht, daß der in Richtung einer Verbindungä-inie zwischen Gelenkmittelpunkt und Kugelmittelpunkt ge-

  messene Abstand des BerührungEpünktes von der Kugsimitte

  bei innerem und äußerem Gelenkkörper das gleiche Ver-

  hãltnie zu dem Abstand vom Gelenkmittelpunkt aufweist.

  Schutzanspruch:

Claims (1)

1. Schntzanspruch Gleichlauf-Drehgelenk mit Drehmomentübertragung durch Kugeln, die in einem zwischen einem inneren und einem äußeren Gelenkkörper liegenden Käfig gehalten und in Rillen angeordnet sind, welche jeweils in einer die gemeinsame Achse der fluchtenden Wellen enthaltenden Ebene in den Kugelflächenzonen von innerem und äußerem Gelenkkörper vorgesehen sind und eine Erzeugungsachse besitzen, die zu der die gemeinsame Achse der miteinander fluchtenden Wellen enthaltenden Ebene senkrecht steht und diese gemeinsame Achse in symmetrisch zu dem DrehgeTmkmittelpunkt liegenden Punkten schneidet, dadurch g ek e n n z e i c h n e t, daß die Querschnittsgestalt der Kugelrillen so gewählt ist, daß bei Drehmomentübertragung die Berührungsbahn zwischen Kugel-und Rillenflanke derart liegt, daß das Verhältnis des Abstandes (8n, r) des Berührungspunktes (n, m) B IB von dem Kugelmittelpunkt zu dem Abstand (Sn, Rm) des Berührungspunktes von dem Oelenkmittelpunkt (9)-jeweils in der Richtung einer Verbindungslinie zwischen Gelenkmittelpunkt und Kugelmittelpunkt gemessenbei der inneren und der äußeren Kugelrille (7 bzw. 8) gleich ist.