DE2518114C3

DE2518114C3 - Case-hardened gear in welded construction

Info

Publication number: DE2518114C3
Application number: DE19752518114
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing 4330 Mulheim Benthake
Original assignee: Wgw Westdeutsche Getriebe und Kuppiungswerke 4630 Bochum GmbH
Current assignee: Wgw Westdeutsche Getriebe und Kuppiungswerke 4630 Bochum GmbH
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1977-09-29

Description

Im Getriebebau sind seit längerem auch große Zahnrüder bekannt, die zur Verbesserung ihrer Eigenschaften gehartete Zahnkränze aufweisen. Dies gilt insbesondere für die modernen Hochleistungsgctriebe, bei denen die Zahnkränze im Bereich der Verzahnung einsatzgehärtet werden. Zur Verbindung derartiger Zahnkränze mit ihren Naben dienen Siegbleche, die in der Regel mil 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.In gear engineering, there have also been large ones for a long time Known gears that have hardened sprockets to improve their properties. this applies in particular to modern high-performance drives in which the gear rims are in the area of the The teeth are case-hardened. Serve to connect such sprockets with their hubs Sealing plates, which are usually screwed or welded to the hub and the gear rim. the cheaper welding in that it is carried out prior to case hardening. This means that the wheel is in finished state must be hardened, which is particularly significant in the case of large gear dimensions Difficulties with regard to uniform cooling and hardening of the gear rims leads.

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.In order to allow the hardening oil to penetrate into the interior of the ring gear when immersed in the hardening bath to enable the web plates and to achieve a weight reduction, the web plates are with provided openings. In spite of this, large gear wheels result in uneven cooling again and again difficulties, since an even distribution of the hardening oil inside the gear with The help of these passage and relief openings is not sufficiently guaranteed.

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 versehen 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.From US-PS 27 56 607 a welded construction of a gear is also known, according to which web plates are arranged between the hub and the ring gear of the gear, which provide openings are, the outer ring gear has a high carbon content, while the inner ring gear area has a lower carbon content, so that the web plates carrying the gear rim can be welded between the hub and the ring gear using conventional methods.

Ausgehend von diesem bekannten Zahnrad nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist es daher die Aufgabe der Erfindung, auch bei großen Zahnradabmessunfcn für eine einwandfreie Härtung der Zahnkränze beim Eintauchen in das Härtebad zu sorgen.Based on this known gear according to the preamble of the main claim, it is therefore the Object of the invention, even with large gear dimensions to ensure perfect hardening of the gear rims when immersed in the hardening bath.

Durch die erfindungsgemäße Losung wird vorteilhaft erreicht daß das Härlcöl auf seinen) Weg zwischen den Eintritts- und Austriitsöffnungcn 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 Abkühlung und Härtung des Zahnkran/es beim Harten möglich die durch eine Veränderung des Durchtriitsauerschnittes zwischen dem scheibenförmigen Flemcnt und der Nabe beeinflußbar ist. Zwar ist aus der DT-OS 14 00 982 ein großes Zahnrad in Schweißkonstruktion 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.The solution according to the invention advantageously ensures that the Härlcöl on its) way between the Inlet and outlet openings are forcibly deflected towards the ring gear and at the same time Distributed evenly over the entire circumference of the ring gear. This is one with the previous one Arrangement unattainable, advantageous uniform cooling and hardening of the gear rim / it during hardening possible through a change in the penetration cross section between the disc-shaped Flemcnt and the hub can be influenced. It is from the DT-OS 14 00 982 a large gear wheel in welded construction is known, with the ribs on the web plates are arranged, end at a distance in front of the ring gear and the hub of the gear. These ribs are supposed to however only reduce any rumbling of the gears and have no influence on the Hardening of the gear rims when immersed in the hardening bath.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erlmdung ist vorgesehen, daß die scheibenförmigen Elemente eine radiale Erstreckung aufweisen, die mindestens bis zur Außenkante der öffnungen in den Stegblechen reicht. Durch diese Mindesterstreckung zur Innenseite des Zahnkranzes hin wird der durch die Öffnungen in das Zahnkranzinnere eintretende Härtcölstrom 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 herum an der Innenseite des Zahnkranzes oder durch die Strömungsleitöffnungen im scheibenförmigen Element möglich. Eine ungenügende Härtung kann somit mit Sicherheit vermieden werden.In a further embodiment of the explanation is provided that the disc-shaped elements have a radial extension that is at least up to The outer edge of the openings in the web plates is sufficient. This minimum extension to the inside of the The flow of hardening oil entering the interior of the ring gear through the openings is advantageous towards the ring gear deflected at least twice and a direct flow of the hardening oil with the dam wall effect Security prevented. In this way, the hardening oil can only flow through on the outside of the disk-shaped one Element around the inside of the ring gear or through the flow guide openings in the disk-shaped Element possible. Insufficient hardening can thus be avoided with certainty.

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.Due to the design as a rectangle or circle, geometrical shapes that can be easily produced are advantageous the oil guide openings are available, which can easily be produced by punching or milling.

Eine Ausführung der Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is explained with reference to a drawing.

Die Zeichnung zeigt im einzelnen: In Fig. i eine Aufsicht auf ein orfindungsgemäßes Zahnrad undThe drawing shows in detail: In Fig. I a plan view of an according to the invention Gear and

in Fig. 2 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Zahnrad entlang der Linie H-H.in Fig. 2 a section through the inventive Gear along the line H-H.

Wie Fig. 1 zeigt, befindet sich innen die Nabe 1 und außen der Zahnkranz 2 des Zahnrades. Zwischen Nabe I 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.As Fig. 1 shows, the hub 1 and is located inside outside the ring gear 2 of the gear. The web plates 3 and 4 are between the hub I and the ring gear 2 arranged. The disk-shaped element 5 in the interior of the gear has outside the alignment lines of the openings 8 and 9 openings 6 and 7 on which are optional can be round or rectangular and individually or in combination with each other in the disc-shaped element are introduced.

Wie sich aus Fig. 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.As can be seen from Fig. 2, as indicated by the arrow, the main flow of the Oil around the outside of the disc-shaped element directly over the inside of the ring gear guided. It does not matter whether the openings in the web plates are in alignment or offset from one another are arranged. Likewise, this oil flow is not caused by stiffening corners inside between the Web plates influenced. The resulting gap between the element 5 and the ring gear 2 throttles and thereby directs the main flow of the oil as it flows past the interior of the ring gear.

Gleich/.eitig erlauben die Öffnungen 6 und 7, deren Darstellung hier nur beispielhaft zu verstehen isi, den Zufluß frischen Öls zu der dem Eintritt abgewandlen Seite des scheibenförmigen Elements.At the same time, the openings 6 and 7, the representation of which is to be understood here only as an example, allow the Inflow of fresh oil to the side of the disc-shaped element facing away from the inlet.

Hei breiten Zahnkränzen ist vorgesehen, daß im Inneren des Zahnrades mehrere parallele scheibenförmige Elemente angeordnet sind, die außerdem wahlweise auch mil einem zum Zahnkran/.inneren parallelen Rand versehen sein können.Hei wide sprockets are provided that in Inside the gear several parallel disk-shaped elements are arranged, which are also optional can also be provided with an edge parallel to the toothed crane / inside.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hardened gear, which is made of welded construction and between the hub and Toothed crane / Stegblecrn: has that with openings are provided, characterized that on the hub (1) of the ring gear (2) between two web plates (3,4) at least one web plate as disc-shaped element (5) is arranged so that between the element (5) and the ring gear (2) results in a gap.

2. Gear according to claim I _1, characterized in that the openings (6,7) of the disk-shaped element (5) are arranged outside the alignment of the web plate openings (8,9). '5

3. Gear according to claim I or 2, characterized in that the disc-shaped element (5) for gap formation has a radial extension that extends at least to the outer edge of the openings (8,9) in the web plates (3,4) is sufficient.

4. Gear according to claim I ₁ 2 or 3, characterized in that the openings (6, 7) of the disk-shaped element (5) have the shape of rectangles and / or circles and individually or in combination with one another in the disk-shaped element (5) are introduced.