DE2815847A1

DE2815847A1 - Getriebe, insbesondere mit gerad- oder einfachschraegverzahnung

Info

Publication number: DE2815847A1
Application number: DE19782815847
Authority: DE
Inventors: E Dipl Ing Dehner; Guenther Ing Grad Heidrich; Karl Dr Ing Stoelzle
Original assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Current assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Priority date: 1978-04-12
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2815847C2

Description

Getriebe, insbesondere mit Gerad- oder Einfach-
schrägverzahnung Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, insbesondere mit Gerad- oder Einfachschrägverzahnung, mit mindestens einem Druckring an den Verzahnungsenden einer Ritzelwelle des Radsatzes zur Aufnahme von Axialkräften.
Als Stand der Technik ist es bekannt, bei Getrieben mit Einfach-Schrag erzahnung die axialen Komponenten der Zahnkräfte an gegeneinander anliegenden Druckflächen auszugleichen, welche beim Ritzel durch die Stirnfläche eines aufgesetzten Druckringes und beim Rad durch einen Teil der Stirnfläche gebildet werden. Diese Art des Axialkraftausgleichs, in Verzahnungsnähe vorgenommen, vermeidet an den Wellen die mit Nachteilen behafteten Axiallage (DE-PS 401 652).
Bei Getrieben mit Geradverzahnung lassen sich mit dieser Bauweise Axialkräfte über das Räderpaar übertragen.
Um die Vorteile von schmalen Radsätzen durch die Anordnung von Druckringen nicht aufzugeben, ist es erforderlich, die Druckringe möglichst nahe am Verzahnungsende anzuordnen.
Dem steht aber die aus der Verzahnungsherstellung resultierende Notwendigkeit nach einem Überlaufweg des Werkzeuges entgegen.
Um möglichst beide Forderungen zu erfüllen, werden die Druckringe als separate Teile auf der Ritzelwelle befestigt, wobei die Art der Befestigung unterschiedlich ist.
Folgende Befestigungsarten sind bekannt: 1. Der Druckring ist stirnseitig angeschraubt. Diese Befestigungsart ist nur bei Getrieben mit verhältnismäßig großem Ritzel (kleines Übersetzungsverhältnis) möglich, da der nach innen reichende Flansch des Druckringes zusätzlichen Raum beansprucht.
2. Der Druckring ist aufgeschrumpft, ohne zusätzliche Sicherung gegen axiales Verschieben. Diese Befestigungsart erfordert für eine ausreichende Sicherheit gegen Rutschen neben großen Schrumpfpressungen auch große Druckringbreiten. In besonderem Maße trifft das bei hohen Drehzahlen zu durch die dabei entstehende Verminderung der Pressung als Folge der Ringaufweitung. Große Druckringbreiten ergeben aber nachteilige Vergrößerungen der Radsatz- und Getriebebreiten.
3. Der Druckring ist aufgeschrumpft und zusätzlich axial gesichert. Die zusätzliche Sicherung soll vor allem vorbeugend wirken gegen die Unsicherheit der Schrumpfverbindung und gegen die ungünstige Beanspruchung des Druckringes bei Stirnrädergetrieben durch den exzentrischen Kraftangriff des Axialschubes.
Als Sicherungselemente werden hauptsächlich Muttern, Sicherungsringe, zweiteilige Einlegeringe mit zusätzlichem Haltering und radiale Stifte sowie Schrauben verwendet.
Bei derartigen Befestigungen kann zwar die Druckringbreite kleiner vorgesehen werden; die Gesamtbreite der Befestigung ist aber meist noch größer als die unter Punkt 2 angegebene Breite.
Neben diesen konstruktiven Nachteilen haben die Erfahrungen mit aufgeschrumpften Druckringen ergeben, daß es notwendig ist, die Feinbearbeitung (Schleifen) der Druckring-Anlauffläche erst nach dem Aufschrumpfen durchzuführen, da sonst durch das festgestellte Verkanten des Druckringes beim Schrumpfprozeß ein schlagfreier Lauf der Anlauffläche nicht gewährleistet ist. Diese Forderung benachteiligt technisch und preislich die Herstellung.
In beiliegender Zeichnung ist in Fig. 1 eine Befestigung eines Druckringes in bekannter Weise dargestellt. Hierbei sind ein Ritzel 1 und ein Rad 2 eines Stirnrädergetriebes mit Gerad-oder Einfachschrägverzahnung im Bereich der Verzahnungsenden erkennbar. In herkömmlicher Weise wird der Druckring 3 am Ritzel 1 mittels Schrumpfsitz und zusätzlicher Sicherung befestigt. Der zur Sicherung dienende Einlegering 4 ist zweigeteilt und wird radial durch den ebenfalls aufgeschrumpften Haltering 5 arretiert. Hierdurch ergeben sich die vorgenannten Nachteile, also große Breite B sowie aufwendige Herstellung.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einem Getriebe der eingangs genannten Art für die Druckringe eine Befestigungsform zu schaffen, welche eine große Sicherheit gegen axiales Verschieben unter Belastung durch Axialkräfte auch bei hohen Drehzahlen aufweist. Weiterhin soll die Breite des Druckringes möglichst klein gehalten werden, und neben einem geringen baulichen Befestigungsaufwand soll die vollständige Fertigstellung des Druckringes vor dem Befestigen auf die Ritzelwelle möglich sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckring durch Elektronenstrahlschweißung auf der Ritzelwelle befestigt ist. Eine derartige Befestigung ermöglicht vorteilhafterweise sehr schmale Druckringe, da die Festigkeitswerte elektronenstrahlgeschweißter Verbindungen sehr dem Grundwerkstoff nahekommen. Zusätzliche Sicherungen sind vorteilhafterweise nicht mehr erforderlich.
Die sehr schmalen Schmelz- und Wärmeeinflußzonen erzeugen außerdem kaum Spannungen und damit Verzüge im Ritzel und Druckring, so daß sich ein Spannungsfreiglühen erübrigt. Es besteht somit auch keine Gefahr, daß die oberflächengehärtete Anlauffläche des Druckringes an Härte verliert.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Elektronenstrahlschweißung im Vakuum erfolgen.
Weiterhin ist es nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorteilhaft, daß der Druckring mit einer Übergangs- oder leichten Preßpassung auf der Ritzelwelle angeordnet ist. Beim Elektronenstrahlschweißen ist es wichtig, daß der Druckring spaltfrei-auf die Ritzelwelle aufgesetzt wird. Die dadurch erforderliche Übergangs- oder leichte Preßpassung verhindert vorteilhafterweise ein Verkanten des Druckringes beim Schweißen. Somit kann der Druckring noch als loses Teil vollständig fertig bearbeitet werden. Ein Schleifen der Anlauffläche erst nach dem Befestigen, also zusammen mit der Ritzelwelle, ist beim Elektronenstrahlschweißen nicht erforderlich. Im Vakuum elektronenstrahlgeschweißte Verbindungen sind an den Nähten außerdem vorteilhafterweise frei von Oxydschichten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform beschrieben. Die Zeichnung zeigt die Befestigung des Druckringes auf einem Ritzel, im Schnitt.
Auf dem Ritzel 1 ist der Druckring 3 mittels Elektronenstrahl I befestigt. Dieser Druckring 3 liegt damit am Rad 2 eines Stirnrädergetriebes mit Gerad- oder Einfachschrägverzahnung im Bereich der Verzahnungsenden an.
Die durch die Erfindung erzielte Verkleinerung der Befestigungsbreite wird besonders deutlich, wenn man die Maße B in Fig. 1 und Fig. 2 miteinander vergleicht. Weiterhin ist auch die sehr vorteilhafte Verringerung des Bauaufwandes durch die erfindungsgemäße Lösung ersichtlich.
Beim Elektronenstrahlschweißen ist es nicht erforderlich, Schweißfugen durch Anfasen mit bestimmten Öffnungswinkeln vorzusehen. Hinsichtlich der für Ritzel 1 und Druckring 3 aus Festigkeitsgründen vorzusehenden Werkstoffe werden durch das Elektronenstrahlschweißen keine Einschränkungen ausgelöst.
Die erfindungsgemäße Befestigungsart ist sinngemäß auch bei Stirnräder-Planetengetrieben anwendbar.

Claims

Getriebe, insbesondere mit Gerad- oder Einfachschrägverzahnung Patentansprüche 1. Getriebe, insbesondere mit Gerad- oder Einfachschrägverzahnung, mit min,destens einem Druckring an den Verzahnungsenden einer Ritzelwelle des Radsatzes zur Aufnahme von Axialkräften, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (3) durch Elektronenstrahlschweißung auf der Ritzelwelle (1) befestigt ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlschweißung im Vakuum erfolgt.
3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (3) mit einer Übergangs- oder leichten Preßpassung auf der Ritzelwelle (1) angeordnet ist.