DE19823012A1

DE19823012A1 - Achssymmetrische Verbindung zweier Wellen

Info

Publication number: DE19823012A1
Application number: DE1998123012
Authority: DE
Inventors: Michael Butsch
Original assignee: Alpha Getriebebau GmbH
Current assignee: Alpha Getriebebau GmbH
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-11-25

Abstract

Eine achssymmetrische Verbindung zweier Wellen, insbesondere Wellenanschlußverbindung bei einem spielarmen Getriebe, bei der die zu verbindenden Enden der beiden Wellen umfangsmäßig profiliert und in längsgeschlitzten Bereichen einer diese Enden umschließenden, komplementäre Gegenprofile aufweisenden Muffe radial eingespannt sind, soll einerseits verdrehsteif und andererseits biegeweich ausgebildet sein. DOLLAR A Zu diesem Zweck weist eine solche Verbindung folgende Merkmale auf: DOLLAR A - die Stirnflächen der beiden innerhalb der Muffe liegenden Enden der Wellen sind voneinander beabstandet, DOLLAR A - die Muffe ist in einem zwischen den Enden der Wellen liegenden Zentralabschnitt ungeschlitzt, DOLLAR A - der Zentralabschnitt ist biegeweich, jedoch verdrehsteif mit den die Enden der Wellen aufnehmenden Bereichen der Muffe verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine achssymmetrische Verbindung zweier Wellen, insbesondere eine Wellen-Anschlußverbindung bei einem spielarmen Getriebe nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1.

Eine solche Verbindung ist aus DE-PS 44 49 59 bekannt.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine gat tungsgemäße Verbindung zu schaffen, bei der die beiden Wel len einerseits verdrehsteif und andererseits biegeweich mit einander verbunden sind.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Ausgestaltung einer gattungsgemäßen Verbindung nach den kennzeichnenden Merkma len des Patentanspruchs 1. Bei dieser Lösung sorgt der radi al und axial ungeschlitzte Zentralbereich für eine verdreh steife Verbindung, während die beiden Zwischenbereiche mit den radialen Schlitzen die biegeweiche Eigenschaft der Wel lenverbindung darstellen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein nachfolgend noch näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

In dieser zeigen

Fig. 1 eine Ansicht einer Muffe als Wellenverbindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Wellenverbindung nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Wellenverbindung nach Linie III-III in Fig. 1.

Zwei miteinander achsgleich zu verbindende Wellen 1 und 2 sind an ihren zu verbindenden Enden jeweils umfangsmäßig verzahnt, das heißt sie besitzen jeweils ein Zahnwellenpro fil 3 bzw. 4. Das Zahnwellenprofil kann auch ein Kerbzahn- oder Keilwellenprofil sein.

Die beiden Wellen 1 und 2 sind mit ihren Zahnwellenprofilen aufweisenden Enden in einer Muffe 5 radial eingespannt.

Die Muffe 5 besteht aus einem ungeschlitzten rohrförmigen Zentralabschnitt 6, an den sich zu jeder Seite jeweils ein Zwischenbereich 7 mit radialen, umfangsmäßig jeweils be grenzten Radialschlitzen 8 und 9 anschließt. Die jeweils beiden Radialschlitze 8 und 9 in den Zwischenbereichen 7 sind umfangsmäßig gegeneinander verdreht, wobei sie sich um fangsmäßig jeweils geringfügig überdecken. Die Radialschlit ze 8 und 9 sind jeweils paarweise angeordnet, wobei jeweils ein Paar Radialschlitze 8 bzw. 9 diametral gegenüberliegend angeordnet ist. In die beiden diametral gegenüberliegenden von dem Zentralabschnitt 6 jeweils entfernt liegenden Ra dialschlitze 8 münden diametral gegenüberliegende Längs schlitze 10 der jeweiligen Endbereiche der Muffe 5 ein. Die Längsschlitze 10 laufen frei in die stirnseitigen Enden der beiden Endbereiche der Muffe 5 aus. Radial verspannt inner halb den Endbereichen der Muffe 5 sind die Wellen 1 und 2 mit Hilfe von Spannschrauben 11, die in an den Längsschlit zen 10 an der Muffe 5 vorgesehenen Flanschen 12 angreifen. Die Spannschrauben 11 verlaufen tangential zu den Wellen 1 und 2.

Die Zahnwellenprofile 3 bzw. 4 sowie die zugehörigen Innen flächen der Muffe 5 sind komplementär ausgebildet, so daß dort ein spielfreier Formschluß in Umfangsrichtung der Wel len 1 und 2 gewährleistet ist.

Der kraftübertragende Bereich des Zentralabschnittes 6 ist möglichst steif ausgebildet. In den Zwischenbereichen 7 sor gen die umfangsmäßig begrenzten, gegeneinander verdrehten Radialschlitze 8 und 9 für eine biegesteife Anbindung der Wellen 1 und 2 an den steifen Zentralabschnitt 6. Durch die Zwischenbereiche 7 besitzt die Wellenverbindung eine kardan gelenkartige Eigenschaft.

Eine Innenverzahnung der Muffe 5 kann auf einfache Weise durch Räumen hergestellt werden. Die Schlitze der insgesamt einstückigen Muffe 5 lassen sich beispielsweise durch Sägen erzeugen.

Die Muffe 5 ist zweckmäßigerweise in den Bereichen, in denen sie die Enden der Wellen 1 und 2 umfaßt, möglichst dünnwan dig ausgeführt. Die Drehmomentübertragung erfolgt in diesem Bereich über tangentialen Querschub in den Zähnen der Muffe 5, die in die Profillücken des Zahnprofils der Wellenenden 1 und 2 eingreifen.

Ein dünner, beim Anziehen der Spannschrauben 11 verformbarer Nabenbereich der Muffe 5 ermöglicht die beidseitige Anlage möglichst vieler Zähne der Muffe 5 in den Profillücken der Enden der Wellen 1 und 2. Durch die Radialschlitze 8 und 9 wird die für eine biegeweiche Verbindung erforderliche Ver formbarkeit erreicht. Die Umfangswandung der Muffe 6 hat als wesentliche Aufgabe die radiale Fixierung der Zähne der Muf fe 5.

Zwischen den Enden der Wellen 1 und 2 erfolgt eine Drehmo mentübertragung über eine Torsionsspannung in der Muffe 5. Der Querschnitt der Muffe 5 sollte in diesem Zentralab schnitt 6 möglichst groß sein, um die Verdrehung gering zu halten. Die schmalen radialen Radialschlitze 8 und 9 wirken sich hinsichtlich der Steifigkeit bezüglich einer Verdrehung nicht aus. Bei den Übergängen von den Zwischenbereichen 7 zu dem Zentralabschnitt 6 ist auf sorgfältige Ausrundungen und gute Oberflächen zu achten, um in den Übergangsbereichen Spannungspitzen zu vermeiden.

Für eine absolut einwandfreie Zentrierung der Enden der Wel len 1 und 2 in der Muffe 5 kann in den jeweils innenliegen den freien Endbereichen der Muffe 5 jeweils eine spezielle Zentriermaßnahme ergriffen sein. Diese kann darin bestehen, daß die Wellen 1, 2 dort jeweils einen Bereich mit einer glatten, unprofilierten Oberfläche aufweisen und mit diesen Bereichen paßgenau in den Innenwandbereich der Muffe 5 ein greifen. In dem gezeichneten Beispiel ist der betreffende Paßbereich an den beiden Muffenenden mit dem Bezugszeichen 13 belegt. Bei dieser Ausführung sind die paßgenau aneinan derliegenden Bereiche der Wellen 1, 2 und der Innenwand der Muffe 5 jeweils glatte unprofilierte Flächen. Möglich ist es allerdings auch, daß lediglich der Paßbereich 13 der Wellen 1, 2 eine glatte, unprofilierte Oberfläche aufweist und daß dieser Bereich an dem Innenumfang eines Verzahnungsprofiles 3, 4 innerhalb der Muffe anliegt. Auch in dem zuletzt ge nannten Fall wird noch eine exakte, paßgenaue Zentrierung erreicht. Eine exakte Passung, wie sie mit entsprechenden Paßbereichen 13 erreichbar ist, wird in der Regel nicht er reicht, wenn gleichzeitig die Oberflächenbereiche der Wellen 1 und 2 und der Aufnahmebereiche der Muffe 5 über komplemen tär ausgebildete Profilierungen (Verzahnungsprofile) inein andergreifen.

Claims

1. Achssymmetrische Verbindung zweier Wellen, insbesondere Wellenanschlußverbindung bei einem spielarmen Getriebe, bei der die zu verbindenden Enden der beiden Wellen umfangsmäßig profiliert und in längsgeschlitzten Bereichen einer diese Enden umschließenden, komplementäre Gegenprofile aufweisen den Muffe radial eingespannt sind, gekennzeichnet durch die Merkmale,

1. die Stirnflächen der beiden innerhalb der Muffe (5) lie genden Enden der Wellen (1 und 2) sind voneinander beab standet,
2. die Muffe (5) ist in einem zwischen den Enden der Wellen (1, 2) liegenden Zentralabschnitt (6) ungeschlitzt,
3. der Zentralabschnitt (6) ist biegeweich, jedoch verdreh steif mit den die Enden der Wellen (1, 2) aufnehmenden Be reichen der Muffe (5) verbunden.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (5) in ihren längsgeschlitzten Endbereichen durch jeweils diametral gegenüberliegende, an den Enden der Muffe (5) frei auslaufende Längsschlitze (10) jeweils zwei geteilt ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zentralabschnitt (6) und jedem der längsge schlitzten Endbereiche der Muffe (5) ein Zwischenbereich (7) liegt, in dem axial benachbart umfangsmäßig begrenzte, ge geneinander verdrehte Radialschlitze (8, 9) vorgesehen sind, wobei die Längsschlitze (10) in den Endbereichen der Muffe (5) jeweils in einen dieser Radialschlitze (8) einmünden.

4. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Zwischenbereich (7) liegenden radialen Schlitze (8, 9) in zwei benachbarten Radialebenen angeordnet sind.

5. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der beiden Radialebenen sich jeweils ein Paar diametral gegenüberliegender Radialschlitze (8 bzw. 9) be findet.

6. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung der gegeneinanderliegenden Oberflächen der Wellen (1, 2) und der Muffe (5) als ein Verzahnungspro fil (3, 4) ausgebildet ist.

7. Verbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzahnungsprofil (3, 4) ausschließlich achsparalle le Zahnflanken aufweist.

8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzahnungsprofil (3, 4) als Zahnwellen-, Kerbzahn- oder Keilnutprofil ausgebildet ist.

9. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (1, 2) in jeweils einem Paßbereich (13) der freien Enden der Muffe (5) innerhalb der Muffe (5) zentriert sind, indem die Wellen (1, 2) dort jeweils eine glatte, un profilierte Oberfläche besitzen, mit der sie an einem zuge ordneten glatten, unprofilierten Abschnitt der Muffe (5) oder an radial auf einem gleichen Durchmesser liegenden Be reichen einer Innenwandprofilierung der Muffe (5) anliegen.