DE2518114B2

DE2518114B2 - Einsatzgehaertetes zahnrad in schweisskonstruktion

Info

Publication number: DE2518114B2
Application number: DE19752518114
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Benthake
Original assignee: Wgw Westdeutsche Getriebe- und Kupplungswerke 4630 Bochum GmbH
Current assignee: Tgw Thyssen Getriebe- und Kupplungswerke 469 GmbH
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1977-02-17
Also published as: IT1058195B; JPS51130752A; BE841098A; ATA228776A; FR2308842B3; AT339676B; GB1541591A; DE2518114A1; FR2308842A1

Description

Im Getriebebau sind seit längerem auch große Zahnräder bekannt, die zur Verbesserung ihrer Eigenschaften gehärtete Zahnkränze aufweisen. Dies gilt insbesondere für die modernen Hochleistungsgetriebe, bei denen die Zahnkränze im Bereich der Verzahnung einsatzgehärtet werden. Zur Verbindung derartiger Zahnkränze mit ihren Naben dienen Stegbleche, die in der Regel mit der Nabe und dem Zahnkranz verschraubt oder verschweißt sind. Die billigere Schweißung dabei, daß sie vor der Einsatzhärtung durchgeführt wird. Dies bedeutet, daß das Rad im fertigen Zustand gehärtet werden muß, was insbesondere bei großen Getriebeabmessungen zu erheblichen Schwierigkeiten bzgl. einer gleichmäßigen Abkühlung und Härtung der Zahnkränze führt.

Um beim Eintauchen in das Härtebad ein Durchtreten des Härteöles in das Innere des Zahnkranzes zwischen die Stegbleche zu ermöglichen und um eine Gewichtserleichterung zu erreichen, sind die Stegbleche mit Öffnungen versehen. Trotzdem ergeben sich bei großen Getrieberädern durch eine ungleichmäßige Abkühlung immer wieder Schwierigkeiten, da eine gleichmäßige Verteilung des Härteöles im Innern des Zahnrades mit Hilfe dieser Durchtritts- und Erleichterungsöffnungen nicht genügend gewährleistet ist.

Aus der US-PS 27 56 607 ist des weiteren eine Schweißkonstruktion eines Zahnrades bekannt, wonach zwischen der Nabe und dem Zahnkranz des Zahnrades Stegbleche angeordnet sind, die Öffnungen verseheil sind, wobei der äußere Zahnkranz einen hohen Kohlenstoffgehalt aufweist* während der innere Zahnkranzbereich einen geringeren Kohlenstoffgehalt hat, damit die den Zahnkranz tragenden Stegbleche zwischen Nabe und Zahnkranz mit herkömmlichen Methoden eingeschweißt werden können.

Ausgehend von diesem bekannten Zahnrad nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist es daher die Aufgabe der Erfindung, auch bei großen Zahnradabmessungen für eine einwandfreie Härtung der Zahnkränze beim Eintauchen in da$ Härtebad zu sorgsn.

Durch die erfindöogsgemaße Lösung wird vorteilhaft erreicht, daß das Härteöl auf seinem Weg zwischen den Eintritts- und Austrittsöffnungen zwangsweise zum Zahnkranz hin umgelenkt und dabei gleichzeitig gleichmäßig auf dem gesamten Umfang des Zahnkranzes verteilt wird. Hierdurch ist eine mit der bisherigen Anordnung nicht erreichbare, vorteilhafte gleichmäßige ίο Abkühlung und Härtung des Zahnkranzes beim Härten möglich, die durch eine Veränderung des Durchtrittsquerschnittes zwischen dem scheibenförmigen Element und der Habe beeinflußbar ist Zwar ist aus der DOS 1400982 ein großes Zahnrad in Schweißkonstruktion IS bekannt, bei dem Rippen, die auf den Stegblechen angeordnet sind, mit Abstand vor dem Zahnkranz und der Nabe des Zahnrades enden. Diese Rippen sollen jedoch ausschließlich ein etwaiges Dröhnen der Zahnräder verringern und haben keinen Einfluß auf die Härtung der Zahnkränze beim Eintauchen in das Härtebad.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die scheibenförmigen Elemente eine radiale Erstreckung aufweisen, die mindestens bis zur Außenkante der öffnungen in den Siegblechen reicht. Dutvh diese Mindest erstreckung zur Innenseite des Zahnkranzes hin wird der durch die öffnungen in das Zahnkranzinnere eintretende Härteölstrom vorteilhaft mindestens zweimal umgelenkt und durch die Stauwandwirkung ein direkter Durchfluß des Härteöls mit Sicherheit verhindert. Auf diese Weise ist ein Durchfluß des Härteöls nur entweder außen um das scheibenförmige Element hemm an der Innenseite des Zahnkranzes oder durch die Strömungsleitöffnungen im scheibenförmigen Element möglich. Eine ungenügende Härtung kann somit mit Sicherheit vermieden werden.

Durch die Ausbildung als Rechteck oder Kreis stehen vorteilhaft gut herstellbare geometrische Formen für die ölleitöffnungen zur Verfügung, die leicht durch Stanzen oder Fräsen erzeugt werden können.

Eine Ausführung der Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt im einzelnen:

In F i g. 1 eine Aufsich auf ein erfindungsgemäßes Zahnrad und

in F i g. 2 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Zahnrad entlang der Linie 11-11.

Wie F i g. 1 zeigt, befindet sich innen die Nabe 1 und außen der Zahnkranz 2 des Zahnrades. Zwischen Nabe

So 1 und Zahnkranz 2 sind die Stegbleche 3 und 4 angeordnet. Das scheibenförmige Element 5 im Inneren des Zahnrades weist außerhalb der Fluchtlinien der öffnungen 8 und 9 öffnungen 6 und 7 auf. die wahlweise rund oder rechteckig ausgeführt sein können und die einzeln oder in Verbindung miteinander in das scheibenförmige Element eingebracht werden.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, wird, wie durch den eingezeichneten Pfeil angedeutet, der Hauptstrom des Öles außen um das scheibenförmige Element herum unmittelbar über die Innenseite des Zahnkranzes geführt. Dabei spielt es keine Rolle, ob die öffnungen der Stegbleche fluchtend oder gegeneinander versetzt angeordnet sind. Desgleichen wird dieser Ölstrom auch nicht durch Versteifungsecken im Inneren zwischen den Stegblechen beeinflußt. Der sich ergebende Spalt zwischen dem Element 5 und dem Zahnkranz 2 drosselt und lenkt dabei den Hauptstrom des Öls bei dem Vorbeiströmen an dem Inneren des Zahnkranzes.

Gleichzeitig erlauben die öffnungen 6 und 7, deren Darstellung hier nur beispielhaft zu verstehen ist, den Zufluß feisehen Öls m der dem Eintritt abgewandten Seitedes scheibenförmigen Elements.
Bei breiten Zahnkränzen ist vorgesehen, daß

Inneren des Zahnrades mehrere parallele scheibenför trüge Elemente angeordnet sind, die außerdem wahlweise auch mit einem zum Zahnkranzinneren parallelen Rand versehen sein können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

26 18 114 Patentansprüche:

1. Gehärtetes Zahnrad, das in Schweißkonstruktion ausgeführt ist und zwischen Nabe end Zahnkranz Stegbleche aufweist, die nut Öffnungen versehen aod, dadurch gekennzeichnet, daß suf der Nabe (1) des Zahnkranzes (2) zwischen zwei Stegblechen (3,4) mindestens ein Stegblech als scheibenförmiges Element (5) so angeordnet ist, daß sic« zwischen dem Element (S) und dem Zahnkranz (2) ein Spalt ergibt

2. Zahnrad nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,daß dieöffnungen(6,7) des scheibenförmigen Elements (S) außerhalb der Fluchtlinie der Stegblechöffnungen (8,9} angeordnet sind.

3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das scheibenförmige Element (5) zur Spaltbildung eine radiale Erstreckung aufweist, die mindestens bis zur Außenkante der Öffnungen (8,9) in den Stegblechen (3,4) reicht.

4. Zahnrad nach Anspruch 1. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6, 7) des scheibenförmigen Elements (5) die Form von Rechtecken und/oder Kreisen aufweisen und einzeln oder in Verbindung miteinander in das scheibenförmige Element (5) eingebracht sind.