DE2158436A1

DE2158436A1 - PTO SHAFT

Info

Publication number: DE2158436A1
Application number: DE19712158436
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Klein
Original assignee: EUGEN KLEIN oHG
Current assignee: EUGEN KLEIN oHG
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1973-05-30

Description

Beschreibunsc zu der Patentanmeldung Gelenkwelle Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkwelle, die durch Flansche in einem Antriebsstrang befestigt ist. Description of the patent application cardan shaft The invention relates on a cardan shaft that is attached to a drive train by means of flanges is.

Gelenkwellen sollen als komplettes Aggregat einfach eingebaut und ausgewechselt werden können. Aus diesem Grund sind an den beiden Enden der Gelenkwelle leicht lösbare Verbindungen vorgesehen. Bei bekannten Konstruktionen erfolgt die Einleitung des Drehmoments über die Flansche. Diese Flansche müssen so ausgelegt sein, dass das Drehmoment durch Reibung übertragen wird.Cardan shafts should be easily installed and as a complete unit can be exchanged. For this reason there are two ends of the PTO shaft easily detachable connections provided. In known constructions, the Introduction of the torque via the flanges. These flanges must be designed in this way be that the torque is transmitted through friction.

Aus dieser Forderung ergeben sich große Flanschdurchmesser und eine große Anzahl von Schrauben.This requirement results in large flange diameters and a large number of screws.

Um zu kleineren Abmessungen zu gelangen, ist es bekannt, zur Verbindung der Flansche Faßschrauben zu verwenden, die die Kräfte formschlüssig übertragen. Das erfordert eine sehr genaue Bearbeitung der Bohrungen. Zur Übertragung eines wechselnden Drehmoments bei wechselnder Drehrichtung, wie es in Fahrzeugen auftritt, ist diese Ausführung überdies wenig geeignet, weil die Schrauben infolge des stets vorhandenen Spiels ausschlagen und abbrechen. Weiter ist es bekannt, am Flansch 2 Keile in radialer Richtung anzubringen. Da auch zwischen Keil und Nut stets Spiel vorhanden ist, schlagen auch die Keile bei hoher Beanspruchung, wechselndem Drehmoment und wechselnder Drehzahl aus und brechen ab.In order to achieve smaller dimensions, it is known to connect of the flanges to use barrel screws, which transmit the forces in a form-fitting manner. This requires very precise machining of the holes. To transfer a changing torque with changing direction of rotation, as occurs in vehicles, In addition, this version is not very suitable because the screws as a result of the always Knock out and cancel the existing game. It is also known on the flange Attach 2 wedges in radial direction. There is always play between the wedge and the groove is available, the wedges also strike under high loads and changing torque and changing speed and break off.

Schliesslich ist noch bekannt, die Verbindung durch Keilwellen und Keilnaben zu gestalten. Diese Ausführung ist teuer, schmutzempfindlich und die Welle läßt sich nicht leicht demontieren.Finally, it is still known, the connection by spline shafts and Shape splined hubs. This design is expensive, sensitive to dirt and the shaft is not easy to dismantle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkwelle zu schaffen, deren Anschlußglieder einfach hergestellt werden können und die bei geringen Abmessungen ein großes Drehmoment übertragen können. Ferner soll die Verbindungsstelle leicht gelöst werden können.The invention is based on the object of creating a cardan shaft, whose connecting members can be produced easily and with small dimensions can transmit a large amount of torque. Furthermore, the junction should be light can be solved.

Diese Auf-gabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Stirnseite der Flansche eine bekannte Planverzahnung mit Zähnen beliebiger Form und Anordnung angebracht ist, die in entsprechend gestaltete Gegenflansche eingreift und inabesondere die Verzahnung als eine bekannte Geradverzahnung ausgebildet und durch ein Genauschmiedeverfahren bei der Abschmiedung des Flansches aufgebracht ist Es können jedoch auch alle anderen bekannten Verzahnungssysteme angewandt werden0 Durch die Neuerung ergeben sich folgende Vorteile: 1. Die Verbindung kann bei gleichem Flanschdurchmesser ein wesentlich größeres Drehmoment spielfrei übertragen.According to the invention, this object is achieved in that on the end face the flanges have a well-known face gear with teeth of any shape and arrangement is attached, which engages in correspondingly designed counter flanges and inabes special the toothing is designed as a known straight toothing and by a precision forging process When the flange is forged away, it can, however, also all others known gear systems are used0 The innovation results in the following Advantages: 1. The connection can be a significant with the same flange diameter Transmit larger torque without backlash.

2. Die Befestigungsschrauben können in geringerer Anzahl und mit kleineren Abmessungen gewählt werden. Im Grenzfall reicht eine einzige, in der Mittelachse des Flansches liegende Schraube aus.2. The fastening screws can be in fewer numbers and with smaller ones Dimensions can be chosen. In the borderline case, a single one in the central axis is sufficient of the flange.

3. Die Verbindung ist gegen Verschmutzung unempfindlich und kann leicht gelöst werden.3. The connection is insensitive to contamination and can be easily be solved.

4. Die Zentrierung der Flansche erfolgt über die Verzahnung selbst. Besondere Maßnahmen, z.B. Zentrierung über einen Einpaß, wie bei üblichen Flanschverbindungen, sind nicht nötig.4. The flanges are centered using the teeth themselves. Special measures, e.g. centering via a fitting, as with conventional flange connections, are not necessary.

5. Die Herstellung der Flansche ist einfach.5. The manufacture of the flanges is easy.

Der Flansch der erfindungsgemäßen Gelenkwelle kann verschiedene Ausführungsformen hauben.: Die Zähne der stirnseitigen Verzahnung können auf einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Flansches genau radial verlaufen oder einen Winkel zum Mittelpunktstrahl bilden Sie können gekreuzt sein oder gerade; ebenso können sie auf einer kegelstumpfförmigen Fläche oder auf einer sonstigen, beliebig gekrussten Fläche liegen. Die Verzahnung kann sich über die gesamte Kreisiläche oder nur über einen Teil davon erstrecken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zahnilankennicht parallel sind, sondern einen Winkel bilden, damit die Zähne beim Anziehen der Flanschschrauben spielfrei zusamiengespanntwerden. Um die, durch das Drehmoment sich ergebenden Zugkräfte auf die Schrauben gering zu halten, ist es von Vorteil, den Flankenwinkel klein zu halten, etwa in Größe des doppelten Reibungswinkels.The flange of the propeller shaft according to the invention can have various embodiments hood .: The teeth of the frontal toothing can be on a plane perpendicular run exactly radially to the axis of rotation of the flange or at an angle to the center ray They can be crossed or straight; Likewise, they can be on a frustoconical Surface or on any other, arbitrarily curved surface. The gearing can extend over the entire area of the circle or just over part of it. It is particularly advantageous if the tooth lines are not parallel, but rather one Form an angle so that the teeth are clamped together without play when the flange screws are tightened. To the, through the torque resulting tensile forces on the screws To keep it small, it is advantageous to keep the flank angle small, for example in Size of double the angle of friction.

In nachfolgenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt: Fig. 1: Gelenkwel-le mit Anschlußflanschen Fig. 2s Flanschverbindung Fig. 3, 4: Gabelflansch in verschiedenen Ansichten In Fig. 1 ist eine beispielsweise antreibende Welle 1 über einen Flansch 2 mit dem Gabelflansch 3 einer Gelenkwelle verbunden, die ausserdem aus dem Gelenk 4 der Schiebeverbindung 5 mit Rohr, dem Gelenk 6 und dem Gabelflansch 7 besteht.An exemplary embodiment is shown in the following drawings: Fig. 1: Articulated shaft with connecting flanges Fig. 2s Flange connection Fig. 3, 4: Fork flange in different views In Fig. 1 is an example of a driving Shaft 1 connected to the fork flange 3 of a cardan shaft via a flange 2, which also consists of the joint 4 of the sliding connection 5 with pipe, the joint 6 and the fork flange 7 consists.

Letzterer st durch den Flansch 8 mit der beispielsweise abtreibenden Welle 9 verbunden.The latter st through the flange 8 with the, for example, aborting Shaft 9 connected.

Fig. 2 zeigt eine Flanschverbindung zwischen Gabelflansch 3, der ein Teil der Gelenkwelle ist und dem beispielsweise auf der Getriebewelle aufgesteckten Gegenflansch 2. Die Flansche sind durch eine Verzahnung 12 formschlüssig miteinander verbunden und mittels Flanschschrauben 11 zusammengehalten. Die Verzahnung läuft über einen grösseren Teil der Kreisfläche und übernimmt gleichzeitig die Zentrierung.Fig. 2 shows a flange connection between the fork flange 3, the one Is part of the cardan shaft and is attached to the gear shaft, for example Counterflange 2. The flanges are interlocked with one another by a toothing 12 connected and held together by means of flange screws 11. The gearing runs over a larger part of the circular area and takes over the centering at the same time.

In Fig. 3 und 4 ist der Gabelflansch 3 in verschiedenen Ansichten gezeigt. Die Zähne 12 sind hier beispielsweise gerade und liegen auf einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse des Flansches steht. Sie erstrecken sich im gezeigten Beispiel nur über einen Teil der Kreisringfläche an der Stirnseite des Flansches. An den Schraubenlöchern ist die Verzahnung aus Gründen einer einfacheren Herstellung unterbrochen.In Fig. 3 and 4, the fork flange 3 is in different views shown. The teeth 12 are straight here, for example, and lie on one plane, which is perpendicular to the axis of rotation of the flange. They extend in the shown Example only over part of the circular area on the face of the flange. The toothing is on the screw holes for reasons of simpler manufacture interrupted.

Claims

Patent claims:

Cardan shaft for attachment in a drive shaft train, since d u notices that on the face of the flanges (3 and 7) a known face toothing (12) attached with teeth of any shape and arrangement is that engages in correspondingly designed counter flanges (2 and 8) and in particular the toothing is designed as a known straight toothing and by a precision forging process is applied during the forging of the flange.

2. Cardan shaft according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the toothing is only over part of the frontal circular area of the fork flange (3) extends.

3. Cardan shaft according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the toothing is at least over a large part of the face Circular surface of the fork flange (3) extends that a centering of the flanges results from the toothing.

4. Cardan shaft according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the flank angle of the teeth is about twice the size of the friction angle owns.

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