DE19737112A1

DE19737112A1 - Getrieberad und Verfahren zum Herstellen eines Getrieberades

Info

Publication number: DE19737112A1
Application number: DE1997137112
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Wettstein
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-03-04

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von eine Getrieberad nach dem Oberbegriff des ersten Anspruches.

Die Erfindung geht ebenfalls aus von einem Verfahren zum Herstellen eines Ge trieberades nach dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruches.

Stand der Technik

Bei großen Getrieberädern sind besondere Werkstoffauswahl und Härtung uner läßlich, um die erforderlichen Eigenschaften der Verzahnung der Getrieberäder hinsichtlich Verschleißfestigkeit und Biegeermüdungsfestigkeit zu erreichen. Die hauptsächlichen Herstellungsschritte eines Getrieberades bestehen aus dem Schmieden des Rohlings, Vorbearbeiten auf Vormaß und einer Werkstoffprüfung, Härten, Anlassen und Fertigbearbeitung auf Endmaß mittels Schleifen. Durch den Härte- und Anlaßschritt wird in der Oberflächenschicht des Getrieberades eine Martensitumwandlung bewirkt, die an der Oberfläche Druckeigenspannungen und im Innern des Rades Zugeigenspannungen zur Folge hat. Mit zunehmendem Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Getrieberades werden diese inneren Spannungen immer mehr zu dreidimensionalen Zugspannungen, die an Werkstoffehlern zu Spannungsspitzen und spontanem Rißwachstum führen können. Die Spannungen des Betriebes, einerseits infolge Temperaturveränderungen und anderseits infolge der Fliehkraft überlagern sich den Eigenspannungen und ver schärfen die Situation zusätzlich, indem sie zyklisches oder instabiles Riß wachstum bewirken können. Da die Fliehkraftspannungen mit der Verzahnungs geschwindigkeit und die Wärmespannungen mit der Größe zunehmen, wird das Risiko solcher Probleme umso größer, je größer und je balliger das Getrieberad wird und je schneller es sich dreht.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Getrieberad der eingangs genannten Art für die Herstellung von Getrieberäder für Großgetriebe entspre chende konstruktive Maßnahmen zu treffen um die Standzeit zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des ersten Anspruches erreicht.

Kern der Erfindung ist es also, daß das Getrieberad aus mindestens zwei auf ei ner Welle befestigten Getrieberadscheiben aufgebaut ist.

Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, daß die Druckei genspannungen auf ebene Spannungszustände reduziert werden, welche in be zug auf Sprödbruchrisiko bekanntermaßen inhärent günstiger sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch darge stellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch ein Getrieberad;

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch das Getrieberad aus Fig. 1.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.

Weg zur Ausführung der Erfindung

In den Fig. 1 und 2 ist ein Getriebrad 1 dargestellt, dessen Zähne 10 im wesentli chen parallel zu einer Drehachse 8 verlaufen. Auf eine Welle 2 sind mehrere Ge trieberadscheiben 4 aufgesetzt, die sich an ihren Stirnseiten 9 berühren. Als Ab schlußscheiben sind auf beiden Seiten der Getrieberadscheiben 4 Veranke rungsscheiben 7 aufgesetzt. Die Verankerungsscheiben 7 und die Getrieberad scheiben 4 sind mittels eines Zugbolzens 3 miteinander verbunden. Die Verbin dung der Getrieberadscheiben mit der Welle erfolgt über die Verankerungsschei ben 7. Die Verankerungsscheiben 7 und die Getrieberadscheiben 4 ihrerseits sind über einen Zentrierversatz 6 an der Stirnseite oder einen Hirth- oder Curvic-Ver zahnung gegeneinander zentriert.

Die Getrieberadscheiben 4 werden vor dem Zusammenbau geschmiedet, auf Vormaß bearbeitet und auf Materialfehler geprüft. Danach folgt das Oberflächen härten und das Anlassen. Nach dem Anlassen werden die Stirnseiten 9 der Ge trieberadscheiben so bearbeitet, daß die aufgehärtete Oberfläche der Stirnseiten 9 entfernt wird. Das Vormaß der Getrieberadscheiben wird deshalb so gewählt, das es aus Endmaß der Getrieberadscheibe und aufgehärteter Oberfläche der beiden Stirnseiten besteht. Nach dem Entfernen der aufgehärteten Oberfläche der Stirnseiten 9 werden die Getrieberadscheiben mechanisch mittels des Zugbolzens 3 mit den Verankerungsscheiben 7 und der Welle 2 verbunden. Danach erfolgt das Schleifen der Verzahnung auf Endmaß.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Bezugszeichenliste

1

Getrieberad

2

Welle

3

Zugbolzen

4

Getrieberadscheibe

5

Härtungsbereich

6

Zentrierversatz

7

Verankerungsscheibe

8

Drehachse

9

Stirnseite

10

Zahn

Claims

1. Getrieberad (1), im wesentlichen bestehend aus einer Welle (2) und einer Verzahnung (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Getrieberad (1) aus mindestens zwei auf der Welle (2) befestigten Getrieberadscheiben (4) aufgebaut ist.

2. Getrieberad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberadscheiben (4) mit einem Zugbolzen (3) miteinander verbunden sind.

3. Getrieberad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getreiberadscheiben (4) und der Zugbolzen (3) mittels einer Ver ankerungsscheibe (7) mit der Welle (2) verbunden sind.

4. Getrieberad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getreiberadscheiben (4) mittels eines Zentrierversatzes (6) ge geneinander zentriert sind.

5. Verfahren zum Herstellen eines Getrieberades (1), im wesentlichen beste hend aus einer Welle (2) und einer Verzahnung (10), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Getrieberadscheiben (4) geschmiedet, gehärtet und angelassen werden, daß die aufgehärteten Oberflächen der Stirnseiten (9) wegbearbeitet werden, daß die Getreiberadscheiben (4) auf der Welle (2) befestigt werden und daß die Verzahnung (10) auf Endmaß geschliffen wird.