DE2421836A1

DE2421836A1 - Schneckengetriebe

Info

Publication number: DE2421836A1
Application number: DE2421836A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schiller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1974-05-06
Publication date: 1975-11-20

Description

SCHNECKENGETRIEBE Die erfindung bezieht sich auf ein schneckengetriebe mit einer schnecke und einem schnecken md.
Übliche schneckengetriebe bestehen beispielsweise aus einer zyl inderschnecke und einem als stirnrad ausgebildeten zahnrad. Es greifen dann also die gewindegänge der schnecke und die zähne des stirnverzahnten- rades ineinander und wälzen sich aufeinander ab. In den wälzpunkten, d. h. in den bereichen, in denen sich gewindegang der schnecke und zähne des zahnrades berühren, entsteht eine gleitende reibung. Diese reibung kann sehr beträchtlich sein und wirkt sich auf den gesamtwirkungsgrad aus.
Höher belastete schneckengetriebe werden deshalb zur schmierung und kühlung in ein ölbad getaucht.
Aufgabe der erfindung ist es, ein schneckengetriebe zu schaffen, bei dem die zwischen schnecke und schneckenrad auftretende reibung ganz wesentlich herabgesetzt ist.
Diese aufgabe wird gemäß der erfindung dadurch gelöst, daß das schneckenrad eine kreisförmige scheibe aufweist, die an ihrem umfang mit gleichmäßig verteilt angeordneten, radial verlaufenden sacklochbohrungen versehen ist, daß in den sacklochbohrungen die umfangsfläche der scheibe überragende stifte angeordnet sind, und daß am freien ende der stifte je ein wälzlager angeordnet ist, das in die schneckengänge der schnecke eingreift.
Auf diese weise ist ein schneckengetriebe geschaffen, in dem keine gleitreibung, sondern nur noch rollreibung auftritt, die wesentlich geringer ist. Darüber hinaus bedarf es bei diesem getriebe praktisch keiner gesonderter kühlungs- oder schmiermaßnahmen.
Bei einer bevorzugten ausführungsform der erfindung sind die aufeinander abrollenden flächen von schnecke und schneckenrad derart ausgebildet, daß der wälzpunkt am umfang des wälzlagers etwa in dessen mittenebene liegt und daß im wälzpunkt im wesentlichen radialkräfte auf das wälzlager wirken. Auf diese weise ist eine optimale dimensionierung erreicht, da dann lediglich in einer richtung kräfte aufgenommen werden müssen. Es kann dann, wie es bei einer weiteren ausführungsform der erfindung verwirklicht ist, das wälzlager als radial-rillenkugellager ausgebildet sein, dessen äußerer lagerring eine gewölbte umfangsfläche besitzt. Da radial-rillenkugellager handelsüblich und billig sind, ist auch das schneckengetriebe wirtschaftlich herstellbar.
Bei höher belastefen getrieben ist es möglich, daß die trotzdem noch auftretenden axialen kräfte nicht mehr vernachlässigbar sind, so daß dann, wie es bei einer anderen ausführungsformdtrerfindung verwirklicht ist, das wälzlager als kegel-rollenlager ausgebildet ist, dessen äußerer lagering eine gewölbte umfangsfläche besitzt.
Weitere einzelheiten und ausgestaltungen der erfindung sind der folgenden beschreibung zu entnehmen, in der die erfindung anhand des in der zeichnung dargestellten ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert wird.
Die zeichnung zeigt eine ansicht, teilweise geschnitten, des erfindungsgemäßen schneckengetriebes.
Das erfindungsgemäße schneckengetriebe besteht aus einer schnecke 11 und einem schneckenrad 12. Die schnecke 11 ist in üblicher weise ausgebildet und besitzt einen hohlschaft 13, der eine nicht dargestellte achse oder welle aufnehmen kann, und schneckengänge 14.
Die schnecke 11 kann dabei eingängig oder, wie in der zeichnung dargestellt, mehrgängig ausgebildetsein. Die schneckengänge 14 weisen ein zykloidenförmiges zahnprofil auf.
Die schneckengänge könnencber auch beispielsweise trapezförmiges zahnprofil besitzen.
Der gewählte steigungswinkel der schneckengänge ist abhängig von der größe und ausbildung des noch zu beschreibenden schneckenrades 12.
Das schneckenrad 12 weist eine scheibe 16 auf, deren dicke einem sonst üblicherweise bei einem schneckengetriebe verwendeten zahnrad entspricht. Die scheibe 16 weist eine konzentrische bohrung 17 auf, die von einer nicht dargestellten achse oder welle zur drehbaren lagerung der scheibe 16 durchdrungen wird. Die scheibe 16 weist auf ihrer umfangsfläche 18 radial verlaufende sacklochbohrungen 19 auf. Die sacklochbohrungen 19 sind bezüglich der breite der scheibe 16 in deren mitte angeordnet und sind gleichmäßig über die umfangsfläche 18 verteilt angeordnet. Die einzelnen sacklochbohrungen 19 besitzen also jeweils denselben winkel zueinander. Die tiefe der sacklochbohrungen 19 beträgt etwa die hälfte des radius der scheibe 16.
In den sacklochbohrungen 19 ist je ein stift 21 angeordnet, dessen durchmesser dem durchmesser der sacklochbohrungen 19 entspricht und der beispielsweise mittels eines paßsitzes in den sacklochbohrungen 19 fest, d. h., unverdrehbar und unverschiebbar, sitzt.
Die stifte 21 ragen über die umfangsfläche 18 der scheibe 16 hinaus und sind an ihrem freien ende 22 mit einem radial-rillenkugellager 23 versehen. Der stift 21 weist dabei einen solchen durchmesser auf, daß er in den inneren lagerring 24 des handelsüblichen kugel lagers 23 paßt. Dabei sind der innere lagerring 24 und der stift 21 unverdrehbar miteinander verbunden.
Diese unverdrehbare verbindung kann entweder durch vorsehen eines geeigneten sitzes oder durch sonstige bekannte mechanische hilfsmittel erfolgen. Der äußere lagerring 26, der in bekannter weise über kugeln 27 mit dem inneren lagerring 24 verbunden ist, rollt, wenn er im eingriff mit einem der schneckengänge 14 der schnecke 1 1 ist, auf diesem ab.
Der abstand des kugellagers 23 von der umfangsfläche 18 der scheibe 16 und damit die lange der stifte 21 hängt von der tiefe der schneckengänge 14 ab.
Der äußere lagerring 26 des kugellagers 23 weist eine gewölbte umfangsflache 28 auf, mit welcher das kugellager 23 auf der fläche 29 des mit dem zykloidenförmigen zahnprofil ausgebildeten schneckenganges 14 abrollt. Die beiden flächen 28, 29 sind so aneinander angepasst, daß der wölzpunkt 31 , der den berührungspunkt zwischen den flächen 28 und 29 darstellt, etwa in der mittenebene ( bezogen auf die breite des kugellagers ) angeordnet ist. Ferner sind die beiden flächen 28 und 29 so aufeinander abgestimmt, daß im wesentlichen nur radialkräfte auf das kugel lager 23 wirken Wie erwähnt, kann der schneckengang 14 auch ein trapezförmiges zahnprofil besitzen und es kann dann die umfangsfläche 28 des äußeren lagerrings 26- entsprechend gestaltet sein. Zu beachten ist in jedem fall jedoch, daß der wälzpunkt im wesentlichen in der mittenebene des kugellagers bleibt und daß nur vernachlässigbare axialkräfte auftreten. Wird dies erreicht, so können vorteilhaft handelsübliche und preisgünstige kugellager verwendung finden.
Der abstand der schneckengänge 14 voneinander ist abhängig von den für das schneckenrad 12 verwendeten. wälzlagern. Ihr lichter abstand ist in jedem falle größer als der außendurchmesser des verwendeten wälzlagers. Umgekehrt ist der lichte abstand der am schneckenrad 12 verwendeten wälzlager voneinander mindestens'gleich der breite der schneckengänge 14.
Das wälzlager am schneckenrad 12 kann aber auch als kegel-rollenlager ausgebildet sein.
Dies ist dann vorteilhaft, wenn die axialen kräfte, die auf das wälzlager wirken, nicht mehr zu vernachlässigen sind, da ein kegelrollenlager sowohl radial- als auch axialkräfte aufnehmen kann.
Der äußere lagerring eines solchen kegel-rollenlagers ist ebenfalls mit einer gewölbten umfangsfläche versehen und es kann die dazugehörige schnecke ebenfalls enfweder mit einem trapezförmigen oder mit einem zykloidenförmigen zahnprofil versehen sein.

Claims

Schutzansprüche:

Schneckengetriebe mit einer schnecke und einem schneckenrad, dadurch gekennzeichnet, daß das schneckenrad (12) eine kreisförmige scheibe (16) aufweist, die an ihrem umfang mit gleichtnäßig verteilt angeordneten radial verlaufenden sacklochbohrungen (19) versehen ist, daß in den sacklochbohrungen (19) die umfangsflöc(ile8d)er scheibe (16) überragende stifte (21 ) angeordnet sind, und daß am freien ende (22) der stifte (21) je ein wälzlager (23) angeordnet ist, das in die schneckengänge (14) der schnecke (11) eingreift.
2. Schneckengetriebe nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden stifte (21) mit einem paßsitz in den sacklochbohrungen (19) angeordnet sind.
3. Schneckengetriebe nach anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte abstand der wälzlager (23) voneinander mindestens der breite der schneckengänge (14) der schnecke (11) entspricht.
4. Schneckengetriebe nach einem der vorhergehenden ansprüche, dadu ch gekennzeichnet, daß die aufeinander abrollenden flächen (28,29) von schnecke (11) und schneckenrad (12) derart ausgebildet sind, daß der wälzpunkt (31) am umfang des wälzlagers (23) etwa in dessen mittenebene liegt.
5. Schneckengetriebe nach einem der vorhergehenden ansprUche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander abrollenden flächen (28,29) von schnecke (11) und schneckenrad (12) derart ausgebildet sind, daß im wälzpunkt (31) im wesentlichen radialkräfte auf das wälzlager (23) wirken.
6. Schneckengetriebe nach einem der vorhergehenden anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß das wälzlager als radial -ri 1 lenkugel lager (23) ausgebildet ist, dessen äußerer lagerring(26) eine gewölbte umfangsfläche (28) besitzt.
7. Schneckengetriebe nach anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schnecke (11) ein trapezförmiges oder zykloidenförmiges zahnprofil besitzt.
8. Schneckengetriebe nach einem der ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wälzlager als kegelrollenlager ausgebildet ist, dessen äußerer lagerring eine gewölbte umfangsfläche besitzt.