DE2607838C2 - Device for the power transmission connection of a shaft or a shaft journal with a hub or the like - Google Patents

Device for the power transmission connection of a shaft or a shaft journal with a hub or the like

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DE2607838C2 DE19762607838 DE2607838A DE2607838C2 DE 2607838 C2 DE2607838 C2 DE 2607838C2 DE 19762607838 DE19762607838 DE 19762607838 DE 2607838 A DE2607838 A DE 2607838A DE 2607838 C2 DE2607838 C2 DE 2607838C2
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Description

Für eine kraft- und formschlüssige Verbindung einer Welle bzw. eines Wellenzapfens mit einer Nabe ist es üblich, ein Einlege-Übertragungsglied wie Paßfeder, Keil, Zylinder- oder Kegelstift od. dgl. zu verwenden. Diese bekannten Verbindungsarten haben Nachteile fertigungstechnischer und auch konstruktiver Art, insbesondere dann, wenn es sich bei der Nabe um eine solche mit Sackbohrung handelt. Zum Einlegen der Paßfeder ist in der Welle und auch in der Nabe eine Nut vorzusehen. Die Herstellung einer solchen Nut, vornehmlich in einer Sackbohrung, ist als Einzelfertigung verhältnismäßig teuer. Hierzu bedarf es besonderer Werkzeuge und Maschinen. Außerdem ist bei diesen Nuten in konstruktiver Hinsicht der Kerbwirkungsfaktor zum Teil beachtlich, wodurch das zu übertragende Moment begrenzt ist. Weiterhin soll eine Wellenzapfcn-Naben-Verbindung eine maximale Spielfreiheit bei Beachtung üblicher Fertigungstoleranzen haben. Es sind ferner eine einfache Montage- und Demontagemöglichkeit und eine fertigungsgerechtc Gestaltung zu fordern. Diese Forderungen sollen mit möglichst niedrigen Kosten erfüllt werden können.It is for a non-positive and positive connection of a shaft or a shaft journal with a hub It is common to use an insertion transmission element such as a feather key, wedge, cylinder or taper pin or the like. These known types of connection have disadvantages in terms of production technology and also of construction, especially if the hub is one with a blind hole. To insert the A key must be provided in the shaft and also in the hub. The manufacture of such a groove, mainly in a blind hole, is relatively expensive as a one-off production. This requires special ones Tools and machines. In addition, the notch effect factor is a structural factor in these grooves sometimes considerable, which means that the torque that can be transmitted is limited. Furthermore, a shaft journal-hub connection is intended have a maximum backlash when observing the usual manufacturing tolerances. There are Furthermore, a simple assembly and disassembly option and a production-ready design to be required. It should be possible to meet these requirements at the lowest possible cost.

In der US-PS 29 05 490 ist eine Vorrichtung zur kraftübcrtragenden Verbindung einer Welle bzw. eines Wellenzapfens mit einer Nabe bekannt, bei der das mit einem Zapfen versehene Basisteil des Übertragungs gliedes eine quaderförmige Gestalt aufweist, dessen Stirnseiten etwas gewölbt sein können. Das Basisteil befindet sich in einer Längsnut der Welle, die in ihrem Querschnitt rechteckig abgesetzt ist. Bei Übertragung eines Drehmoments wirkt die Längsseite des Basisteils des Übertragungsgliedes quer zu den abgesetzten scharfen Kanten der Nut. Hierdurch können sichIn US-PS 29 05 490 a device for the force transferring connection of a shaft or a Shaft journal with a hub known in which the base part of the transmission provided with a journal member has a cuboid shape, the end faces of which can be slightly curved. The base part is located in a longitudinal groove of the shaft, which is offset in its cross-section in a rectangular manner. On transfer a torque acts on the longitudinal side of the base part of the transmission link transversely to the offset sharp edges of the groove. This allows

ίο Kerbspannungen ergeben, die einen verhältnismäßig hohen Wert annehmen können. Das quaderförmige Basisteil bedarf einer besonderen Toleranz zum Einpassen in die vorgesehene Nut. Das Übertragungsglied wirkt im ganzen wie die üblichen Paßfedern u. dgl.ίο notch stresses result in a relatively can assume great value. The cuboid base part requires a special tolerance for Fit into the intended groove. The transmission member acts as a whole like the usual parallel keys and the like.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einfacher Gestaltung der zu verbindenden Teile eine hohe Effizienz des zu übertragenden Moments bei wesentlicher Herabsetzung einer Kerbwirkung zu erreichen.The object of the invention is to achieve high efficiency of the parts to be connected with a simple design to achieve the transmitted moment with a significant reduction in a notch effect.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindung einer Welle mil einer die Welle umgebenden Nabe zur Kraftübertragung wird eine Vereinigung von wesentlichen Vorteilen erzielt. Die Bearbeitung der Gegenflächen von Wellenzapfen und Übertragungsglied ist äußerst einfach, insbesondere für große Teile und bei Herstellung kleiner Stückzahlen. Der Wellenzapfen wird lediglich abgeflacht. In der Nabe ist nur eine Querbohrung erforderlich. Der Basisteil des Übertragungsglieder, stellt im allgemeinen ebenfalls im Querschnitt einen Kreisabschnitt dar und ist an der Oberseite abgeflacht. Die Abflachungen sind leicht herzustellen. Ferner ist durch die Gestaltung eine einfache Montage und Demontage gegeben. Zusätzlich ergbibt sich ein niedriger Kerbwirkungsfaktor an der Welle. Dadurch läßt sich eine hohe Wirksamkeit der Verbindung für die Kraftübertragung bei vorgegebenem Wellendurchmesser erzielen. Die Erfindung ermöglicht einen großen Querschnitt für das Übertragungsglied mit einer hohen Drehmomentübertragung. Statt eines Kreisabschnittes oder eines diesem angepaßten etwa trapezförmigen Abschnittes des Übertragungsgliedes kann der Querschnitt des im Wellenzapfen liegenden Teils des Übertraglingsgliedes einen Querschnitt aufweisen, der größer ist als der größte Querschnitt des in die Bohrung hineinragenden Zapfens.Due to the inventive design of the connection a shaft with a hub surrounding the shaft for power transmission is a union of significant advantages achieved. The machining of the mating surfaces of the shaft journal and transmission link is extremely simple, especially for large parts and when producing small quantities. The shaft journal is only flattened. Only one transverse hole is required in the hub. The base part of the transfer link, generally represents a segment of a circle, also in cross section, and is at the top flattened. The flats are easy to manufacture. Furthermore, the design makes it easy to assemble and dismantling given. In addition, there is a lower notch effect factor on the shaft. Through this a high effectiveness of the connection for power transmission can be achieved with a given shaft diameter achieve. The invention allows a large cross section for the transmission member with a high Torque transmission. Instead of a section of a circle or one that is approximately trapezoidal and adapted to it Section of the transmission member can have the cross section of the part of the shaft journal Transfer member have a cross section which is larger than the largest cross section of the in the bore protruding pin.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Abflachungen der Abschnitte von Wellenzapfen und Übertragungsglied in axialer Richtung schräg verlaufen. Hierdurch kann zugleich eine Selbsthemmung in axialer Richtung zwischen Wellenzapfen und Nabe erreicht werden. Die entsprechenden Schrägflächen am Einlege-Übertragungsglied können Fertigungstoleranzen ausgleichen, so daß die Verbindung bei der Montage spielfrei und formschlüssig wird. Die aneinander zur Anlage kommenden Flächen des Wellenzapfens und des Einlege-Übertragungsgliedes können ebenflächig gestaltet sein. Man kann diese Flächen — im Querschnitt zur Achse gesehen — auch schwach gekrümmt ausbilden.According to a further feature of the invention, the flats of the sections of shaft journals and transmission member run obliquely in the axial direction. This can also be a Self-locking can be achieved in the axial direction between the shaft journal and hub. The corresponding Inclined surfaces on the insert transmission link can compensate for manufacturing tolerances, so that the connection becomes backlash-free and form-fitting during assembly. The surfaces of the The shaft journal and the insert transmission link can be designed to be planar. You can do this Areas - seen in the cross-section to the axis - also form slightly curved.

Der Querzapfen ist zweckmäßig zylindrisch ausgebildet. Er kann aber auch konisch verlaufend gestaltet sein. Auch quadratische, rechteckige oder sonstige Querschnitte sind möglich.The transverse pin is expediently cylindrical. But it can also be designed to run conically. Square, rectangular or other cross-sections are also possible.

Die dargestellte Wellen-Naben-Verbindung ist insbesondere vorteilhaft bei einer Absperrklappe. Hierbei istThe illustrated shaft-hub connection is in particular advantageous for a butterfly valve. Here is

f>5 die Nabe Teil der Klappcnscheibe. Der in die Nahe eingreifende Wellenzapfen ist aus dem Gehäuse herausgeführt und kann mittels einer geeigneten Vorrichtung zur Verstellung der Nabe und damit derf> 5 the hub part of the hinged disc. The one in the vicinity engaging shaft journal is led out of the housing and can by means of a suitable Device for adjusting the hub and thus the

Klappe gedreht werden. Die Wellen-Naben-Verbindung ist jedoch nicht für die Armaturen, sondern auch für alle anderen Fälle geeignet, bei denen es darum geht, eine hohe Wirksamkeit des zu übertragenden Momentes bei einfacher Fertigung und geringer Kerbwirkung /u erzielen.Flap can be rotated. However, the shaft-hub connection is not for the fittings, but also suitable for all other cases in which it is a matter of a high effectiveness of the torque to be transmitted with simple manufacture and low notch effect / u achieve.

Die DE-PS 14 75 505 beschreibt eir.^ Walzwerksantriebskupplung. bei der die kraftübertragende Verbindung der Welle mit der Nabe durch Übertragungsglieder erfolgt, die im ganzen als Flachkeile ausgebildet sind und in Nuten der Nabe eingreifen, wobei die Nuten scharfkantig abgesetzt sind. Bei Flachkeilen als Übertragungsglieder ist die Gegenfläche einer Welle od. dgl. eine ebene Fläche. Da die Flachkeile in Nuten liegen, ist das Auftreten von höheren Kerbspannungen als bei dein Erfindungsgegenstand nicht zu vermeiden.DE-PS 14 75 505 describes eir. ^ Rolling mill drive clutch. in which the power-transmitting connection between the shaft and the hub is through transmission links takes place, which are formed as a whole as flat wedges and engage in grooves of the hub, the grooves are sharp-edged. With flat wedges as transmission links, the opposite surface of a shaft is od. a flat surface. Since the flat wedges lie in grooves, the occurrence of higher notch stresses than with yours Subject of the invention cannot be avoided.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert. The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.

Fig. I zeigt ais Beispiel eine Ausführungsform einer kraftübertragenden Verbindung eines Wellenzapfens mit einer den Wellenzapfen umgebenden Nabe gemäß der Erfindung, wobei die Nabe Teil einer Klappe eines Klappenventils od. dgl. sein kann.Fig. I shows, as an example, an embodiment of a force-transmitting connection of a shaft journal with a hub surrounding the shaft journal according to of the invention, wherein the hub or part of a flap of a flap valve. The like. Can be.

Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach der Linie H-Il der Fi g. I dar.Fig. 2 shows a cross section along the line H-II of Fi g. I represent.

Fig. 3 entsprich ι der F i g. 2 und zeigt einen geänderten Querschnitt des ÜbertragungsgliederFIG. 3 corresponds to FIG. 2 and shows a modified cross-section of the transmission link

Bei der Ausführungsforni der kraftübertragenden Verbindung einer Welle mit einer Nabe greift der Wellenzapfen I in eine Nabe 2 ein. Für :'ie Kraftübertragung ist ein Übertragungsglied J vorgesehen. In the execution form of the power-transmitting When a shaft is connected to a hub, the shaft journal I engages in a hub 2. For: 'ie A transmission link J is provided for power transmission.

Der Wellenzapfen I ist auf einer vorbestimmten Länge mit einer Abflachung 4 versehen, so daIi der Querschnitt des Wellenzapfens an dieser Stelle einen Kreisabschnitt darstellt. Das Übertragungsglied 3 besteht aus einem Basistei! 5 und einem Qi/erzapfeii f>. Der Basisteil 5 weist eine Abflachung 5.; auf, die der Abflachung 4 des Wellenzapfens 1 entspricht. Der übrige Teil des Basisieils 5 kann im Querschnitt ebenfalls einen Kreisabschnitt darstellen, wie dies aus der Fig. 2 zu erkennen ist. Hierbei ergänzen sich die Kreisabschnitte des Wellenzapfens 1 und des Basisteils 5 des Übertragungsgliedes 3 zu einem vollen Kreisquerschnitt. Das Übertragungsglied 3 besitzt einen Quer/apfen 6, der mit dem Basisteil vorteilhaft einstückig ist. Der Querzapfen 6 greift in eine Bohrung 7.The shaft journal I is provided with a flat 4 over a predetermined length so that the The cross section of the shaft journal at this point represents a segment of a circle. The transmission link 3 consists of a base part! 5 and a Qi / ore apple for>. The base part 5 has a flat 5 .; which corresponds to the flat 4 of the shaft journal 1. Of the The remaining part of the base part 5 can also represent a segment of a circle in cross section, as shown in FIG 2 can be seen. Here, the circular sections of the shaft journal 1 and the base part complement one another 5 of the transmission member 3 to a full circular cross-section. The transmission member 3 has a cross / apfen 6, which is advantageously in one piece with the base part. The transverse pin 6 engages in a bore 7.

Die aneinanderliegenden, abgeflachten Flachen 4 und 5;i des Wellenzapfens 1 und des Übertragungsgliedes 1 sind ebenflächig. Sie können aber auch — im Querschnitt gesehen — gekrümmt ausgebildet sein.The adjacent, flattened surfaces 4 and 5; i of the shaft journal 1 and the transmission member 1 are flat. But you can also - be formed curved - seen in cross section.

Die abgeflachten Flächen 4 und Su können zur Achse des Wellenzapfens 1 und der Nabe 2 parallel oder schräg verlaufen, wie dies bei der Linie 8 in der Fig. 1 dargestellt ist. Durch den keilförmigen Verlauf derThe flattened surfaces 4 and Su can run parallel or at an angle to the axis of the shaft journal 1 and the hub 2, as shown at the line 8 in FIG. Due to the wedge-shaped course of the

.••0 miteinander zur Anlage kommenden Flächen von Wellenzapfen und Übertragungsglied läßt sich eine spielfreie und formschlüssige Verbindung erreichen, indem der Wellenzapfen so weit in die Nabe eingeschoben wird, bis die Keilflächen satt aneinanderliegen. Zweckmäßig liegt der Keilwinkel im Bere.cn der Selbsthemmung, so daß eine sichere Verbindung auch in axialer Richtimg erzielt wird.. •• 0 surfaces coming into contact with one another from A backlash-free and form-fitting connection can be achieved on the shaft journal and transmission link, by pushing the shaft journal into the hub until the wedge surfaces are flush against one another. The wedge angle is expediently in the area of self-locking so that a secure connection is also possible axial Richtimg is achieved.

Der Querzapfen 6 und die zugehörige Bohrung 7 sind zylindrisch ausgebildet. Man kann aber auch einen konischen Verlauf vorsehen.The transverse pin 6 and the associated bore 7 are cylindrical. But you can also do one Provide a conical course.

Fig. 3 zeigt ein Übertragungsglied, dessen Basisteil 5b im Querschnitt an den Seiten abgeflacht ist, so daß sich ein etwa trapezförmiger Querschnitt des Basisteils ergibt. Ausreichend ist ein Querschnitt des Basisteils, tier größer ist als der größte Querschnitt des in die Bohrung hineinragenden Zapfens, wobei ein Herausfallen des Übertragungsgliedes aus der Bohrung vermieden wird.Fig. 3 shows a transmission member, the base part 5b is flattened in cross section on the sides, so that an approximately trapezoidal cross-section of the base part results. Sufficient is a cross section of the base part, tier is larger than the largest cross section of the pin protruding into the bore, with the falling out of the Transmission member from the bore is avoided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur kraftübertragenden Verbindung einer Welle bzw. eines Wellenzapfens mit einer die Welle umgebenden Nabe od. dgl., bei der das Übertragungsglied aus einem in den Querschnitt des Wellenzapfens eingreifenden Basisteil und einem in die Nabe greifenden quervcrlaufenden Zapfen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des in den Wellenzapfen (i) liegenden Basisteils (5) des Übertragungsgliedes (3) quer zur Wellenachse als Kreisabschnitt bzw. Teil eines solchen oder als trapezförmiger Abschnitt ausgebildet ist, wobei Wellenzapfen (1) und Basisteil (5) des zapfenförmigen Übertragungsgliedes (3) an den einander zugekehrten Seiten abgeflacht s>nd.1. Device for power transmission connection a shaft or a shaft journal with a hub surrounding the shaft or the like, in which the Transmission element from a base part engaging in the cross section of the shaft journal and an in the hub engaging transverse journals, characterized in that the Cross section of the base part (5) of the transmission member (3) lying in the shaft journal (i) transversely to the Shaft axis designed as a circular section or part of such or as a trapezoidal section is, wherein the shaft journal (1) and base part (5) of the journal-shaped transmission member (3) to the facing sides are flattened. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Basisteils (5) des Übertragungsgliedes (3) größer ist als der größte Querschnitt seines in die Bohrung (7) hineinragenden Zapfens (6).2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cross section of the base part (5) of the Transmission member (3) is larger than the largest cross section of its protruding into the bore (7) Pin (6). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (4, 5,;^ der Abschnitte von Wellenzapfen (I) und Übertragungsglied (3) in Achsrichtung schräg verlaufend (8) vorgesehen sind und daß der Schrägwinkcl im Bereich der Selbsthemmung liegt.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the flats (4, 5,; ^ the Sections of shaft journal (I) and transmission link (3) running obliquely in the axial direction (8) are provided and that the oblique angle is in the range of self-locking. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (4, Sa) des Wellenzapfens (I) und des Übertragungsgliedes (3) ebenflächig gestaltet sind.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the flats (4, Sa) of the shaft journal (I) and the transmission member (3) are designed flat. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Flächen (4,5:i) des Wellenzapfens (I) und des Übertragungsgliedcs (3) — im Querschnitt gesehen — gekrümmt verlaufen. 5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the flattened surfaces (4, 5: i) of the shaft journal (I) and the transmission member (3) - seen in cross section - extend curved. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querzapfen (6) mit der zugehörigen Bohrung (7) konisch ausgebildet ist.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the transverse pin (6) with the associated bore (7) is conical.
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