DE2430645A1

DE2430645A1 - Wear and noise reducing gear profile - has central slot cut into inner section of tooth profile

Info

Publication number: DE2430645A1
Application number: DE2430645A
Authority: DE
Inventors: Guenter Prof Dipl Ing Laue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-26
Filing date: 1974-06-26
Publication date: 1976-01-08

Abstract

The design provides high mechanical efficiency of transmission especially for fluctuating load factors. It is used on involute wheel faces on steel gears, for example in vehicle and machine tool gear boxes. The advantage claimed is that the maximum loading between the teeth faces on gear change is reduced, thereby decreasing stress corrosion (pitting). Oscillations in the system are reduced and hence the noise generated. The principal feature of the gear tooth is that there is a slot with near parallel sides in the cross sectional surface. The cut away section reduces the cross sectional area by up to one half. The slot only slightly reduces the stiffness of the tooth. The slot is cut symmetrically in the tooth centre.

Description

Verschleiß- und geräuscharmes Zahnradgetriebe. Low-wear and low-noise gear transmission.

Die Erfindung betrifft ein verschleiß- und geräuscharmes Zahn radgetriebe zur Übertragung von Nutzleistung, insbesondere bei schwankenden Belastungsgraden. Sie ist vorzugsweise bei Evolventenstirnrädern aus Stahl anzuwenden, die z.B. in Getrieben von Kraftfahrzeugen und Werkzeugmaschinen benutzt werden.The invention relates to a low-wear and low-noise gear wheel drive for the transmission of useful power, especially with fluctuating load levels. It is preferably to be used with involute spur gears made of steel, e.g. in Transmissions of automobiles and machine tools are used.

Bei derartigen Getrieben sieht man übereinstimmend die durch fertigungs- und verformungsbedingte Zahneingriffastörungen erzeugten dynamischen Zusatzkräfte als wesentliche Ursache für das Geräusch- und Verschleißverhalten an. Während der erste Anteil der Zahneingriffsstörungen durch erhöhte Fertigungsgenauigkeit nahezu ausgeschaltet werden kann, dient die Rücknahme des Zahn profils vorzugsweise am Zahnkopf entsprechend der zu erwartenden Verformung der Vermineerung des zweiten Anteils. Die letztere Maßnahme führt allerdings nur bei gleichbleibender Belastung zum Ziel; bei Geh~Tankendem Belastungsgrad ist es notwendig, das Geräusch- und Verschleißverhalten durch andere Mittel zu beeinflussen.In the case of such transmissions, one sees consistently the and deformation-related tooth engagement disturbances generated additional dynamic forces as the main cause of the noise and wear behavior. During the the first proportion of tooth meshing malfunctions due to increased manufacturing accuracy almost can be switched off, the withdrawal of the tooth profile is preferably used on Tooth tip according to the expected deformation of the mine formation of the second Proportion. The latter measure, however, only works if the load remains the same to the goal; at the end of the load, it is necessary to check the noise and wear behavior influenced by other means.

Bisher war es üblich, daß man sicb bei der Vorausberechnung der dynamischen Zusatzkräfte, die insbesondere durch den Eingriffsstoß infolge der elastischen Verformung der belasteten Zähne von in unbelastetem Zustand fehlerfreien Zahnrädern entstehen, auf ein drehschwingungsfähiges System mit einem Freiheitsgrad (Rettig, H.: Dynamische Zahnkräfte, in VDI-Berichte Nr.195, VDI-Verlag, 1.Auflage, Düsseldorf, 1973, S.83) beschränkte, das die Zahnradmassen und die Steifigkeiten der Zähne umfaßt. Die Begründung hierfür liegt u.a. in dem beträchtlichen Schwierigkeitsgrad der meßteclmischen Verfolgung des in einem sehr kurzen Zeitabschnitt unmittelbar nach dem Eingriffsstoß ablaufenden Impulssustauschvorgangs> der eine Verlegung der oberen Frequenzgrenze der Meßeinrichtungen bis weit in den Ultraschallbereich hinein verlangt, und dessen stochastischer Charakter berücksichtigt werden muß.Up to now it has been customary to take a look at the precalculation of the dynamic Additional forces, in particular due to the engagement impact as a result of the elastic deformation of the loaded teeth of gears that are faultless in an unloaded condition, on a system capable of torsional vibrations with one degree of freedom (Rettig, H .: Dynamische Tooth forces, in VDI reports No. 195, VDI-Verlag, 1st edition, Düsseldorf, 1973, p.83) limited, which includes the gear masses and the stiffness of the teeth. The reasoning this is due, among other things, to the considerable degree of difficulty of the measurement-related tracking of the expiring in a very short period of time immediately after the engagement shock Impulse exchange process> the one Relocation of the upper frequency limit the measuring devices required far into the ultrasonic range, and its stochastic character must be taken into account.

Das Auftreten von Schwingungen mit der Biegeeigenfrequenz der Einzelzähne während des Impulsaustauschvorgangs legt aber eine Erweiterung des üblichen drehschwingungsfähigen Systems nahe, so daß mindestens beim Eingriffsstoß die Einzelzähne als biegeschwingungsfähige Teilsysteme zusätzlich zu berücksichtigen sind.- Die Einzelzähne können dabei etwa als einseitig eingespannte Balken betrachtet werden; ihre Biegeeigenfrequenz beträgt ca. 35 kHz bei Modul m=10, bzw. ca. 100 kHz bei m=3, während die Eigenfrequenz des üblichen drehschwingungsfähigen Systems oft im Hörbereich zu finden ist.The occurrence of vibrations with the natural bending frequency of the individual teeth during the momentum exchange process, however, there is an extension of the usual torsional vibration System close, so that at least in the case of the meshing joint, the individual teeth are considered to be capable of bending Subsystems are also to be taken into account - The individual teeth can be about be considered as cantilevered beams; their natural bending frequency is approx. 35 kHz with module m = 10, or approx. 100 kHz with m = 3, while the natural frequency of the The usual torsional vibration system is often found in the hearing area.

Der Impulsaustausch beim Eingriffs stoß wird sich also zunächst zwischen den Einzel zähnen als biegeschwingungsfähige Teilsysteme evt. unter Prellerscheinungen abspielen, bevor allmählich die bekannten Drehschwingungen der Zahnräder angefacht werden, die dann annähernd exponentiell abklingen und die gleichmäßige Wälz- und Gleitbewegung der Zähne einleiten, durch die sie schließlich zur Übertragung der Nutzleisttzg beitragen. Der Impulsaustausch müßte in etwa einer Halbperiode einer Za'mlbiegeschwingung erfolgen, wenn Prellungen vermieden werden sollen, d0h. in einer sehr kurzen Zeit und infolgedessen mit sehr hohen Augenblickawerten der Stoßkraft. Die kurzzeitigen harten Schläge treffen immer gleiche Stellen, sodaß sie dort Verschleiß durch Werkstofferinüdung (Grübchenbildung) verursachen. DAbei sind besonders die vordere Zahnfußflanke des treibenden Rades und die rückwärtige Zahnkopfflanke des getriebenen Rades gefährdet. Die Erfahrung zeigt, daß man am Zahnfuß häufiger Brmüdungserscheinungen als am Zahnkopf findet, und gibt dadurch einen Hinweis auf die beim Impulsaustausch maßgebenden ungleichen Massenträgheitsmomente der Stoßpartner.The exchange of momentum during the engagement is thus initially between the individual teeth as subsystems capable of bending vibrations, possibly with bruises play before gradually fanning the well-known torsional vibrations of the gears which then decay almost exponentially and the uniform rolling and Initiate sliding movement of the teeth through which they eventually transfer the Contribute profit. The exchange of momentum would have to take about a half period Za'mlbbiegeschwibration take place if bruises are to be avoided, d0h. in a very short time and consequently with very high instantaneous values of the impact force. The short-term hard blows always hit the same places, so that they wear out there caused by fatigue of the material (pitting). There are especially those front tooth root flank of the driving wheel and the rear tooth tip flank of the driven wheel endangered. Experience shows that fatigue phenomena are more common at the tooth root than takes place at the tooth tip, and thereby gives an indication of the momentum exchange decisive unequal mass moments of inertia of the collision partners.

Es ist vorgeschlagen worden (DT-PS 901721), den Verschleiß am besonders gefährdeten Zahnfuß durch dort verstärkte ffartvercfiromung zu vermindern. Diese Maßnahme betrifft allerdings nur die Auswirkungen der unverändert kurzzeitigen harten Schläge.It has been suggested (DT-PS 901721) to reduce wear and tear in particular endangered tooth root due to increased ffartvercfiromung there to Reduce. However, this measure only affects the effects of the unchanged short-term hard blows.

Erfahrungsgemäß kann die Höhe der Geräusch und Verschleiß verursachenden dynamischen Zusatzkräfte durch eine leicht ballige Ausbildung der Zähne vermindert werden (Eonstruktion 9(1957), H.-10, S.388-397); auf diese Weise erzielt man weichere Lastübergänge, insbesondere werden dadurch die Impulsaustauschvorgänge bei Eingriffs stößen zeitlich gestreckt und die höchsten Augenblickswerte der Stoßkräfte erniedrigt. - In gleichem Sinne sieht ein Vorschlag eine Zahnradkombination (DT-OS 1961982j vor, bei der die Zähne des einen Zahnrades weitgehend undeformierbare harte Zähne sind und Seite an Seite zu den Zähnen eines anderen Zahnrades angeordnet sind, die verhältnismäßig deformierbar sind und deren belastete Flächen über die belasteten Flächen der verhältnismäßig undeformierbaren Zähne vorspringen. Das Ausmaß hierfür wird so gewählt, daß die Zähne des kämmenden Zahnrades auch-in Xntriebskontakt mit den Oberflächen der verhältnismäßig undeformierbaren Zähne kommen. - Der obigen erfahrungsgemäßen Maßnahme, dem obigen Vorschlag und ähnlichen Vorschlägen (DT-PS 872140, DT-PS 1057396) haftet jedoch derNachteil an, daß sich die Mittel zur Erzielung eines weicheren Lastübergangs gleichmäßig auch auf diejenigen Bereiche der Flanken erstrecken, in denen keine Eingriffsstöße auftreten und dadurch die Nutzleistungsübertragung mehr als erforderlich schwächen.Experience has shown that the amount of noise and wear and tear can cause dynamic additional forces are reduced by a slightly convex design of the teeth are (Construction 9 (1957), H.-10, pp.388-397); this way you get softer ones Load transitions, in particular the impulse exchange processes during intervention impacts extended over time and the highest instantaneous values of the impact forces reduced. - In the same sense, one proposal sees a gear combination (DT-OS 1961982j before, in which the teeth of one gearwheel are largely undeformable hard teeth are and are arranged side by side to the teeth of another gear, the are relatively deformable and their loaded surfaces over the loaded Surfaces of the relatively undeformable teeth protrude. The extent of this is chosen so that the teeth of the meshing gear are also in drive contact with come to the surfaces of the relatively undeformable teeth. - The above measures based on experience, the above proposal and similar proposals (DT-PS 872140, DT-PS 1057396), however, has the disadvantage that the means to achieve a smoother load transfer evenly to those areas of the flanks extend in which no interference shocks occur and thereby the transfer of useful power weaken more than necessary.

Nach einer weiteren Gruppe von Vorschlägen werden die den Impulsaustauschvorgang mit beeinflussenden Steifigkeiten der Zähne durch konstruktive Maßnahmen verringert, ohne die Nutzleistungsübertragung wesentlich zu schwächen. Dies kann z.B. durch zwischen den einzelnen Zähnen angeordnete radiale Einschnitte und radial verlaufende Aussparungen unterhalb der Zähne (DT-PS 351503) oder durch Zahnlücken, die tiefer als bei normalem Zahnprofil und in axialer Richtung besonders ausgebildet sind (DT-PS 384921), erreicht werden. Allerdings verkleinern diese Maßnahmen die - beim anfänglichen Impulsaustauschvorgang wirksamen Massenträgheitsmomente nicht. - Dies gilt auch für den Vorschlag, nach dem die Steifigkeit nur bei gewissen, vorzugsweise in unregelmäßigem Abstand voneinander liegenden Zähnen verringert wird (DT-PS 1185032).According to another group of proposals, the momentum exchange process becomes with influencing stiffness of the teeth reduced by constructive measures, without significantly weakening the transmission of useful power. This can be done e.g. Radial incisions arranged between the individual teeth and radial incisions Recesses below the teeth (DT-PS 351503) or through tooth gaps that are deeper than with a normal tooth profile and are specially designed in the axial direction (DT-PS 384921). However, these measures reduce the - at the beginning Momentum exchange process effective mass moments of inertia not. - This also applies to the proposal, according to which the stiffness only with certain, preferably teeth that are irregularly spaced from one another is reduced (DT-PS 1185032).

Es sind weiterhin nachgebende Zahnradzähne aus Blech vorgeschlagen worden (DT-PS 533002), deren Zahnflanken gabelzinkenartig frei voneinander abstehende Einzelarme bilden. Durch diese Trennung der beiden zu einem Zahn gehörenden Zahnflanken voneinander wird neben einer Verringerung der Steifigkeit auch eine wesentliche Herabsetzung der beim Stoß wirksamen Massenträgheitsmomente erreicht. - Die Zahnradzähne sind jedoch infolge der Herstellung aus Blech nicht mehr zur tibertragung von Nutzleistung geeignet.There are also proposed yielding gear teeth made of sheet metal (DT-PS 533002), the tooth flanks of which protrude freely from one another like fork prongs Form single arms. This separation of the two tooth flanks belonging to one tooth from one another, in addition to a reduction in stiffness, there is also an essential Reduction of the mass moments of inertia effective during impact achieved. - The gear teeth However, due to the fact that they are made from sheet metal, they are no longer used to transmit useful power suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Höchstwert der zeitlich veranderlichen Stoßkraft zwischen den Zähnen während des Impulsaustauschvorgangs beim Eingriffs stoß zu vermindern und somit den Verschleiß durch Ermüdung in bestimmten Bereichen der Zahnflanken (Grübchenbildung) und das Anfachen von Drehschwingungen (Geräuscherzeugung) des Systems Zahnradmassen/Zahnsteifigkeiten zu verringern, ohne dabei die Eignung zur Übertragung von Nutzleistung merklich zu schmälern.The invention is based on the object, the maximum value of the time changing impact force between the teeth during the momentum exchange process to reduce the impact during engagement and thus the wear and tear due to fatigue in certain Areas of the tooth flanks (pitting) and the fanning of torsional vibrations (Noise generation) of the system to reduce gear mass / tooth stiffness without thereby noticeably reducing the suitability for the transmission of useful power.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zahnquerschnittsfläche durch annähernd flankenparall ele Aussparungen im Zahninneren verkleinert ist.The object is achieved according to the invention in that the tooth cross-sectional area is reduced in size by approximately flank-parallel recesses in the tooth interior.

Weitere Ausbildungen der Erfindung sehen vor, daß die Aussparungen die gesamte Zahnquerschnittsfläche höchstens bis auf die Hälfte verkleinern, daß die Aussparungen die zur Übertragung der Nutzleistung erforderliche Steifigkeit der Zähne nur geringfügig ändern, daß die Aussparungen symmetrische Gestalt aufweisen, deren Symmetrieachse mit der Symmetrieachse des gesamten Zahns zusammenfällt, daß die Aussparungen in den Zähnen des getriebenen Zahnrades Schlitze oberhalb seines Teilkreises bilden, daß die Aussparungen in den Zähnen des treibenden Zahnrades Löcher bilden, die sich unterhalb seines Teilkreises befinden und sich etwa bis zum Fußkreis erstrecken, daß die Aussparungen - abgerundet sind, und daß die Aussparungen durch einen vom Werkstoff der Zähne abweichenden Werkstoff, vorzugsweise mit geringerer Dichte, geringerem Elastizitätsmodul oder/und größerer innerer Dämpfung, ausgefüllt sind.Further embodiments of the invention provide that the recesses reduce the total tooth cross-sectional area by no more than half, that the recesses provide the rigidity required to transmit the useful power change the teeth only slightly so that the recesses have a symmetrical shape, whose axis of symmetry coincides with the axis of symmetry of the entire tooth, that the recesses in the teeth of the driven gear have slots above its Part circle form that the recesses in the teeth of the driving gear Form holes that are below its pitch circle and are approximately up to to the base circle, that the recesses - are rounded, and that the recesses by a material that differs from the material of the teeth, preferably with a lesser material Density, lower modulus of elasticity and / or greater internal damping, filled in are.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei Beibehaltung der Abmessungen die Lebensdauer von Nutzleistungszahnradgetrieben vergrößert und das Geräuschverhalten verbessert oder daß bei Beibehaltung der Lebensdauer die Abmessungen verkleinert werden können. Diese Vorteile werden ohne Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit erreicht und sind besonders wertvoll bei schwankenden Belastungsgraden, da dann die Rücknahme der Flanken nicht mehr angewendet werden kann.The advantages achieved with the invention are in particular: that while maintaining the dimensions, the life of utility power gear drives increased and the noise behavior improved or that while maintaining the service life the dimensions can be reduced. These benefits are provided without increasing the Manufacturing accuracy is achieved and are particularly valuable in the case of fluctuating load levels, since then the withdrawal of the edges can no longer be used.

Die-Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen Fig. 1 ein Zahnradpaar im Augenblick eines Eingrilfsstoßes, Fig. 2 das übliche Modell des drehschwing-ungsiahigen Systems Zahnradmassen/Zahnsteifigkeiten, Fig. 3 das eruTeiterte Modell des drehschwingungs'fä.higen Systems Zahnradmassen/Zahnsteifigkéiten mit den biegeschwingungsfähigen Teil systemen Zahnmassen/Zahnsteifigkeiten, und Fig. 4 die Aussparungen innerhalb des Zahns des getriebenen Zahnrades und des Zahns des-- treibenden Zahnrades.1 shows a pair of gears at the moment of an engagement impact, Fig. 2 the usual model of the torsional vibration-related system of gear masses / tooth stiffnesses, 3 shows the model of the system capable of torsional vibrations, gear masses / tooth stiffnesses with the sub-systems that are capable of bending vibration, tooth mass / tooth stiffness, and Fig. 4 shows the recesses within the tooth of the driven gear and the tooth of the-- driving gear.

Bei in unbelastetem Zustand fehlerfreier Verzahnung erfolgt bei Belastung ein Eingriffsstoß im Berühruflgspunkt -i zwischen dem Zahn 2 des treibenden Zahnrades 3 und dem Zahn 4 des getriebenen Zahnrades 5. Das Zahnrad 3 dreht sich im Uhrzeigersinn.If the toothing is fault-free in the unloaded state, it takes place under load an engagement joint at the point of contact -i between tooth 2 of the driving gear 3 and the tooth 4 of the driven gear 5. The gear 3 rotates clockwise.

Der Berührungspunkt 1 stellt den Anfang der Eingriffsstrecke dar. Die beiden Zahnräder 3 und 5 sind nicht vollständig gezeichnet Dieser Eingriffsstoß findet statt, während der in Drehrichtung vorhergehende Zahn des treibenden Zahnrades 9 sich noch in Eingriff mit dem in Drehrichtung vorhergehenden Zahn des getriebenen Zahnrades 5 befindet; er wird durch die elastische Verformung dieser beiden Zähne verursacht, die eine Vorverlegung und Verlagerung des Eingriffsbeginns gegenüber dem idealen Fall der auch bei Belastung exakten Verzahnungsgeometrie zur Folge hat. - Stoßgeschwindigkeit und andere Bestimmungsgrößen der Eingriffsstörung können mit ausreichender Genauigkeit berechnet werden (Tesch, Ferdinand: Der fehlerhafte Zahneingriff und seine Auswirkungen auf die Geräuschabstrahlung, Dissertation RWTH Aachen, 1969, S. 37 ff.).The point of contact 1 represents the start of the path of contact. The two gears 3 and 5 are not drawn in full. This meshing joint takes place during the preceding tooth of the driving gear in the direction of rotation 9 is still in engagement with the preceding tooth of the driven one in the direction of rotation Gear 5 is located; it is created by the elastic deformation of these two teeth caused, which compared to bringing forward and shifting the start of the intervention the ideal case that results in exact tooth geometry even under load. - Impact speed and other determinants of the interference disturbance can with sufficient accuracy can be calculated (Tesch, Ferdinand: The faulty tooth engagement and its effects on noise emission, dissertation RWTH Aachen, 1969, P. 37 ff.).

Der Berührungspunkt 1 befindet sich auf der vorderen Zahnfuß flanke des Zahns 2 unterhalb des Teilkreises 6-6' des treibenden Zahnrades 3 und auf der rdekwärtigen Zahnkopffilanke des Zahns 4 oberhalb des Teilkreises 7-7' des getriebenen Zahnrades 5. In diesen Bereichen der Zahnflanken müssen daher Maßnahmen zur Herabstzung der Stoßkräfte wirksam werden. - Die Formen der Zähne 2, 4 sind symmetrisch zu ihren Symmetrieachsen 8-8', 9-9'-.The point of contact 1 is on the front tooth root flank of the tooth 2 below the pitch circle 6-6 'of the driving gear 3 and on the Backward tooth tip flank of tooth 4 above the pitch circle 7-7 'of the driven one Gear 5. In these areas of the tooth flanks, measures must therefore be taken to reduce it the impact forces become effective. - The shapes of teeth 2, 4 are symmetrical to theirs Axes of symmetry 8-8 ', 9-9'-.

Bei der Vorausberechnung der dynamischen Zusatzkräfte beschrankte man sich bisher üblicherweise auf ein drehschwingungsfähiges System mit einem Freiheitsgrad, das im wesentlichen aus den Massen der Zahnräder 3, 5 und den Steifigkeiten der al-s masselos gedachten Zähne 2, 4 bestand. Diese Stelfigkeitr- sind-symbolisch durch Blattfedern 10, 11 dargestellt; entsprechend der räumlichen Lage des Berührungspunktes 1 wurde die Lange der Blattfeder 11 größer als die der Blattfeder tO gewhhlt.In the precalculation of the additional dynamic forces, limited Up to now, one usually relied on a system capable of torsional vibrations with one degree of freedom, that essentially from the masses of the gears 3, 5 and the stiffness of the when teeth 2, 4 were thought to be massless. These positions are symbolic represented by leaf springs 10, 11; according to the spatial position of the point of contact 1, the length of the leaf spring 11 was chosen to be greater than that of the leaf spring tO.

Das Auftreten von Schwingungen mit der Biegeeigenfrequenz der Zähne beim Eingriffsstoß zeigt aber, daß die Trägheitskrafte- der Zahnassen berücksichtigt werden müssen. Diese Massen sind symbolisch durch Kugeln 12, 13 an den Enden der Blattfedern 10, 11 dargestellt; entsprechend der räumlichen Lage des Beruhrungspunktes 1 sind dort ungleiche Massenträgheitsmomente wirksam, daher wurde der Durchmesser der Kugel 12 größer als der der Kugel 1-3 gewählt. - Während des Eingriffsstoßes treten sowohl zwischen den wirklichen Zähnen 2, 4 als auch zwischen den symbolischen Kugeln 12, 13 Hertz' sehe Abplattungen auf, die sich als zusätzliche Steifigkeiten bemerkbar macher und den anfDnglichen Impulsaustauschvorgang wesentlich bestimmen.The occurrence of vibrations with the natural bending frequency of the teeth however, the meshing joint shows that the forces of inertia of the teeth are taken into account Need to become. These masses are symbolic by balls 12, 13 shown at the ends of the leaf springs 10, 11; according to the spatial location of the contact point 1, unequal mass moments of inertia are effective there, therefore the diameter of the ball 12 was chosen to be larger than that of the ball 1-3. - While of the meshing joint occur both between the real teeth 2, 4 and between the symbolic spheres 12, 13 Hertz 'see flattening, which can be seen as additional Make stiffnesses noticeable and the initial momentum exchange process essential determine.

Erfindungsgemäß werden die am Impulsaustauschvorgang beim Eingriffsstoß beteiligten Massenträgheitsmomente der Zähne 2, 4 durch Aussparungen im Zahninneren verkleinert. Beispielsweise weist in Fig. 4 der Zahn 2 des treibenden Zahnrades 3 eine Aussparung 14 unterhalb seines Teilkreises 6-6' auf, die als Loch ausgebildet ist, und der Zahn 4 des getriebenen Zahnrades 5 weist eine Aussparung 15 oberhalb seines Teilkreises 7-7' auf, die als Schlitz ausgebildet ist. Die Aussparungen 14, 15 weisen symmetrische Gestalt auf, deren Symmetrieachse mit der Symmetrieachse 8-8', 9-9'des gesamten Zahns 2, 4 zusammenfällt.According to the invention, the momentum exchange process in the engagement joint involved mass moments of inertia of the teeth 2, 4 through recesses in the tooth interior scaled down. For example, in Fig. 4, the tooth 2 of the driving gear 3 has a recess 14 below its partial circle 6-6 ', which is designed as a hole is, and the tooth 4 of the driven gear 5 has a recess 15 above its pitch circle 7-7 ', which is designed as a slot. The recesses 14, 15 have a symmetrical shape, the axis of symmetry with the axis of symmetry 8-8 ', 9-9' of the entire tooth 2, 4 coincide.

Die Aussparung 14 erstreckt sich etwa bis zum Fußkreis und befindet sich damit in einem Bereich maximaler Zug- und Druckspannungen insbesondere beim Kraftangriff am Zahnkopf, wobei der Zahn annähernd als einseitig eingespannter Balken betrachtet werden kann. Erfindungsgemäß ist die Aussparung 14 jedoch so angeordnet, daß sie sich wegen der Symmetrieachse 8-8' in der neutralen Faser befindet und somit ihre Auswirkung auf das bei Biegung maßgebende Widerstandsmoment ähnlich wie bei Doppel-T-Trägern gering ist. Damit ändert sich auch die zur Übertragung der Nutzleistung erforderliche Steifigkeit des Zahns 2 nur gerirgfügig.The recess 14 extends approximately to the foot circle and is located thus in a range of maximum tensile and compressive stresses, especially in Force application at the tooth tip, whereby the tooth is approximately as a beam clamped on one side can be viewed. According to the invention, however, the recess 14 is arranged so that that it is because of the axis of symmetry 8-8 'in the neutral fiber and thus their effect on the decisive moment of resistance during bending is similar to that of Double T-beams is low. This also changes the transmission of the useful power required stiffness of tooth 2 only marginally.

Die Aussparung 15 ist als Schlitz ausgebildet und befindet sich oberhalb des Teilkreises 7-7'. Sie ändert die zur Übertragung der Nutzleistung erforderliche Steifigkeit des Zahns 4 ebenfalls nur geringfügig, da dort das wirksame Biegemoment selbst beim ungünstigsten Fall des Kraftangriffs am Zahnkopf nur ein Bruchteil des maximalen Biegemoments am Zahnfuß beträgt.The recess 15 is designed as a slot and is located above the pitch circle 7-7 '. It also only changes the stiffness of the tooth 4 required to transmit the useful power only slightly, since the effective bending moment itself is there in the worst case of force application on the tooth tip is only a fraction of the maximum bending moment at the tooth base.

Um Kerbwirkungen zu vermeiden, wird wnn zweckmäßigerweise die Aussparungen 14, 15 abrunden.In order to avoid notch effects, it is advisable to use the recesses 14, 15 round down.

Bei Zahnradgetrieben, bei denen sich die Richtung der Nutzleistungsiibertragung ändert, können Aussparungen von der Art 14 und 15 gleichzeitig bei einem Zahn angewendet werden, wobei auf ausreichenden gegenseitigen Abstand zu achten ist.In gear drives, in which the direction of the useful power transmission is changes, recesses of the type 14 and 15 can be applied to one tooth at the same time taking care to ensure that there is sufficient mutual distance.

Im Interesse einer möglichst schnellen Aufzehrung der Stoßenergie ist es vorteilhaft, die Aussparungen 14, 15 durch einen vom Werkstoff der Zahne abweichenden Werkstoff, vorzugsweise mit geringerer Dichte, geringerem Elastizitätsmodul oder/und größe rer innerer Dämpfung auszufüllen.In the interest of the quickest possible absorption of the impact energy It is advantageous to have the recesses 14, 15 through one of the material of the teeth different material, preferably with lower density, lower modulus of elasticity or / and greater internal damping to be filled in.

8 Patentansprüche 4 Figuren8 claims 4 figures

Claims

Claims 1. Low-wear and low-noise gear transmission for the transfer of useful power, especially with fluctuating load levels, characterized in that the Zahnquerschnittsflä surface by approximately parallel flanks Recesses in the tooth interior is reduced.

2. Low-wear and low-noise gear transmission according to claim 1, characterized in that the recesses cover the entire tooth cross-sectional area reduce it by half at most.

3. Low-wear and low-noise gear transmission according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the recesses are used to transmit the useful power Change the required stiffness of the teeth only slightly.

4. Low-wear and low-noise gear transmission according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the recesses have a symmetrical shape, whose axis of symmetry coincides with the axis of symmetry of the entire tooth.

5. Low-wear and low-noise gear transmission according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the kiss cuts in the teeth of the driven Gear (5) form slots (15) above its pitch circle (7-7 ').

6. Low-wear and low-noise gear drive according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the recesses in the teeth of the driving Gear (3) form holes (14) below its pitch circle (6-6 ') and extend approximately to the foot circle

7. Low-wear and low-noise gear transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that the recesses are rounded are.

8. Low-wear and low-noise gear transmission according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the recesses through one of the material of the teeth deviating material, preferably with lower density, lower Modulus of elasticity and / or greater internal damping are filled.