DE2108508A1

DE2108508A1 - Schneckengetriebe mit doppelter Berandung des Kämmbereichs eines Schneckenrades und einer Schnecke

Info

Publication number: DE2108508A1
Application number: DE19712108508
Authority: DE
Inventors: Donald Arthur Gateshead; Yates Frank Boldon; Durham; Senior Jack Whitley Bay Northumberland; Stanger (Großbritannien)
Original assignee: R W TRANSMISSIONS Ltd
Current assignee: R W TRANSMISSIONS Ltd
Priority date: 1970-02-23
Filing date: 1971-02-23
Publication date: 1971-09-16
Also published as: FR2078945A5; GB1277366A

Description

Dipl,-ing. Heinz Bardehle

Patentanwalt
8000 München 26, Postfach 4

Mein Zeichen: P 1150

Anmelder: R. ^τ·7, Transmissions Limited

Lamport Street

Hebburn/County Durham
Enaland "

Schneckengetriebe mit doppelter Berandung des Käinnbereichs eines Schneckenrades und einer Schnecke

Die Erfindung bezieht sich auf Schneckengetriebe f.nit einen Schneckenrad und einer Schnecke.

^s sind bereits Schneckengetriebe mit erweitertem Kontaktbereich zwischen schnecke und Schneckenrad vorgeschlagen
worden. Zu diesen Schneckengetrieben gehören sogenannte
Qioboidschneckengetriebe und Umrandungs- bzw. Umgrenzungs-Schneckengetriebe, und z^ar solche mit einfacher Berandung bzw, Umgrenzung und solche mit doppelter Berandung bzw,
Umgrenzung. Ferner sind auch schon verschiedene Formen von '⁷ahnprofilen vorgeschlagen worden, einschließlich der
i^volventen—profile oder der zum Teil kreisförmig ausgebildeten Profile.

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Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zu Grunde, ein Schneckengetriebe zu schaffen, bei dem der Kontaktbereich der in Eingriff stehenden Flächen des Schneckengewindes und der Schneckenradzähne im Vergleich zu einen herkömmlichen Schneckengetriebe gleicher Größe vergrößert ist.

"Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Schneckengetriebe mit doppelter Berandung des Xämmbereichs eines Schneckenrades und einer Schnecke, die in den r'-irrmbereich mit dem Schneckenrad sich verjüngt, das ausgekehlte Zähne aufweist und dessen Teilkreisradius gleich dem iiadius des mittleren Umrandungsbogens des ^ämmbereichs i.r.r Schnecke ist, erfindungsgemäß dadurch, daß die Schnecke ein Oe-'incY-ir.it Evolventen_profi I aufveist, da¹^ die Zähne des Schneckenrades jeweils ein dazu passendes Evolventenprofil au Weisen und daP- die anliegende Erzeugende des Umrandung?,zylinders der Schnecke tangential zu dem Grundkreis des Schneckenrades verläuft.

Durch die Erfindung wird ein vergrößerter Kontaktbereich zwischen Schnecke und. Schneckenrad erzielt, wodurch die Belastung pro Flächeneinheit bei einer gegebenen Belastung vermindert ist. Damit kann die maximale Belastung bei gegebener Getriebegrcße erhöht werden. Dabei werden d^.rch die Erfindung zwei gesonderte, an sich bekannte eigenschaften in vorteilhafter ^T,⁷eise ausgenutzt, nämlich zum einen die doppelte Berandung bei Schneckengetrieben, und zum anderen die Evolventen-Zahnprofile.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert. Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht ein Schneckengetriebe gemäß der Erfindung in seinem Gehäuse, wobei die Beziehung zwischen Schneckenwelle und Schneckenradwelle angedeutet ist. _{ßAD 0RfQmAL}

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^ig. ? zeigt eine Schnittansicht entlang der in Pig« 1 eingetragenen Schnittlinie II-II.

Fig, 3 zeigt oinen Schnitt entlang der in Fig. 1 eingetragenen Schnittlinie III-III,

^T-^Tie in den f'^ichnungen dargestellt, enthält das Schneckengetriebe eine, im i-'ittelbereich eingeschnürte Schnecke 1 mit einem zweigängigen Schraubengewinde ?., das ein Evolventenprofil aufweist. Die Schnecke 1 v/eist Stummelwellen 3 und auf, die in regelrollenlagern 5 bzw. 6 gelagert sind. Diese i'egelrollenlager werden in einein Gehäuse 7 durch in dieses eingeschraubte innkappen 8 und 9 festgehalten. Die Stummel- A ¹¹OlIe £ ist mit einer :^Tut 10 Versehen,- die an dieser ^TTelle eine geeignete .Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) zu befestigen gestattet.

rit der Schnecke 1 kämmt ein Schneckenrad 11, das eingekehlte Zähne 12 mit ^T3volventenprofil aufweist. Dieses ^volventenprofil stimmt dabei mit de:r. Evolventenprofil der Oewindegänge ~ der Schnecke 1 überein. Das Schneckenrad 11 ist mittels eines iCeiles 13 an einer ^rL-^Telle 14 befestigt, deren Rotationsachse unter rechten "inkeln zur Rotationsachse der Schnecke 1 verläuft. Die ^T-.^Telle 14 ist ebenfalls in T'egelrollonlagern gelagert, und zwar in den Tecelrollenlagern 15 und 16, die von der·; Gehäuse 7 aufgenommen sind. f

^in "n.^Je der "-'eile 14 ist dabei mit einer Nut 20 versehen.

Der Hadius des mittleren Eerandungs- bzw. Umgrenzungsbogens A des ^inschn'jrungsbereichs der Schnecke 1 ist gleich dem Teilkreisradius B des Schneckenrades 11. Dies ermöglicht, daß eine maximale Anzahl von Zähnen 12 mit dem Gewinde 2 der Schnecke 1 in eingriff gelangt. Bei einem Schneckengewinde 2 mit einem Stirneingriffswinkel Y und bei einem Schneckenrad mit T Zähnen 1 2 ist die Anzahl der von der

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Schneckeneinscbrtprurri umschlossenen Zähne, die mit dem

Schneckengewinde in Eingriff sind, gegeben durch die Beziehung YT/r . Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung liegen die Werte für Y und T beiY = 0,491 rad, T = 32 „ Demgemäß sind fünf Zähne des Schneckenrades mit dem Schneckengewinde in Eingriff.

Die anliegende Erzeugende 18 des Berandungs- bzw, Umgrenzungszylinders 19 der Schnecke 1 verläuft dabei tangential zu dem Grundkreis 17 des Schneckenrades 11. Auf diese ^T\⁷eise wird die größte Kämmtiefe zwischen den Zähnen des Schneckenrades und dem Gewinde der Schnecke erzielt. Dieses Merkmal trägt ebenfalls dazu bei, daP die Zähne des Schneckenrades mit dem Schneckengewinde ohne eine Störung kämmen.

Der Krümmungsradius C der Einkehlung der Schneckenradzähne ist dabei grc'P-er als der Fußkreisradius D der Schnecke 1. Auf diese ^T\^Teise wird eine Störung zwischen den Zähnen des Schneckenrades und dem Schneckengewinde vermieden.

Der Kontakt zwischen dem Schneckengev/inde 2 und den Schneckenradzähnen 12 erfolgt innerhalb einer doppelten P.erandung. Die eine Berandungs- bzw. Umgrenzungslinie , die auf die eingekehlten Zähne 12 zurückgeht, verläuft dabei in dichtung der Rotationsachse der Schnecke 1 , und die zweite Perandungs- bzw. Urngrenzungslinie, die auf dio Einschnürung ö^.r Schnecke 1 zurückgeht, verläuft in Richtimg der Hotation^achsr 'les Schneckenrades 11« Auf die.^c*~> Weise steht ein 'üincfriffbereich zwischen Schnecke und Schneckenrad zur Verfügung, der sich von einem nur geradlinigen '-'nntaktbereich zwischen den Schneckenrad zähnen und dot- Schnecken— gewinde unterscheidet» Dadurch, daß für da<;> '-ihn profii des Schneckenrads und f^J5r das Hevindeprcfi 1 dr>r :-,chn(-->c?ce

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ein Evolventenprofil benutzt wird, und dadurch, daß der Radius der Einschnürung der Schnecke und der Teilkreis des Schneckenrades gleich groß sind und die erwähnte Außen-Erzeugende der Schnecke tangential an den Grundkreis des Schneckenrades heranläuft, ergibt sieh ein vergrößerter Eingriffbereich zwischen Schnecke und Schneckenrad, Dadurch kann das betreffende Schneckengetriebe eine größere Leistung übertragen als ein herkömmliches Schneckengetriebe gleicher Größe. Der Faktor, um den die Leistung höher liegt, die ein Schneckengetriebe gemäß der Erfindung gegenüber einem herkömmlichen Schneckengetriebe gleicher Größe zu übertragen imstande ist, kann bei geeignetem Aufbau und bei geeigneter I "•7ahl von Materialien bei 10:1 liegen.

Ras Getriebe läuft dabei selbstverständlich in einem Schmiermittelbad in dem Gehäuse 7. Zur übertragung starker Belastungen sollte das Schmiermittel so ausgewählt werden, daß es Temperaturen zu widerstehen imstande ist, die etwas höher sind als jene Temperaturen, die bei herkömmlichen Getrieben üblich sind. Ein durch die Verwendung der zueinander passenden Evolventenprofile des Schneekengewindes -and d«r Schneckenradzähne mit erzielter Vorteil besteht noch darin, daß das Schneckengewinde und die Schneckenradzähne so ausgelegt sein können, daß eine Abwälzung bei einem λ weitgehend konstanten Schmiermittelfilmzwischenraum erfolgt, wodurch die Forderung nach einer ausgezeichneten Oberflächenendbearbeitung vermieden ist,

fräser Das Schneckenrad wird mit einem Schnecken/hergestellt, der die gleiche !Configuration aufweist wie die Schnecke. AuF diese Weise ist sichergestellt, daß der Teilkreisradius B des Schneckenrades 11 gleich dem Radius des mittleren Berandungs- bzw, Umgrenzungsbogens der Schnecken-

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einschnürung ist und daß das Profil der Schneckenradzähne 12 mit dem Evolventenprofil des Schneckenciewindes 2 übereinstimmte

Bei der dargestellten AusfUhrungsforni der Erfindung weist die Schnecke 1 ein zweigängiges Gewinde 2 an£; es sei jedoch bemerkt, daß die Erfindung in gleicher ^T-⁷eise auch auf eingängige oder mehrgängige Gewinde anwendbar ist»

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Claims

P a t e η t a η s ρ r u c Ji_

Schneckengetriebe mit doppelter Berandung des Kämmbereichs eines Schneckenrades und einer Schnecke,wobei die Schnecke innerhalb des Kämmbereichs mit dem Schneckenrad eingeschnürt ist, dessen Zähne eine Einkehlung aufweisen und dessen Teilkreisradius gleich dem Radius des mittleren Umrandungsbogens des Einschnürungsbereichs der Schnecke ist» dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (1) ein Gewinde (?.) mit Evolventenprofil aufweist, daß die rähne (12) des Schneckenrades (11) jeweils ein dazu passendes ^volventenprofil aufweisen und daß die Erzeugende (18) des BerandungsZylinders (19) der Schnecke (1) tangential zum Grundkreis (17) des Schneckenrades (11) verläuft.

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BADORtOtNAL

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