DE2842283C2 - Stirnrad mit Schrägverzahnung für ein Stirnradgetriebe - Google Patents

Description

2. Stirnrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Normalmodulbereich (m„) von 2-6 mm.

3. Stirnrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zahnlinienkonvergenz bis 3 ° für Teilkreisdurchmesser bis 500 mm.

4. Stirnrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Profilverschiebung von < 0,8 mm.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stirnrad mit Schrägverzahnung für ein Stirnradgetriebe gemäß dem Oberbegriff VOJ Anspruch 1.

Schrägverzarintc Stirnräder sowie Getriebe mit derartigen. Stirnrädern sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt, z. El. DE-OS 23 20 3 40. Der Eingriff der Stirnräder ist dabei in der Regel spielbehaftet, was sich hinsichtlich der Geräuschentwicklung beim Betrieb auswirkt. Sofern mit derartigen Stirnrädern ausgestattete Getriebe spiellos gehalten werden sollen oder eine Einstellung des Flankenspieles gefordert wird, kann dies mit höherem technisch«« Aufwand und getriebetechnischen Mitteln, wie beispielsweise unter Federkraft gegeneinander verspannten Doppelzahnrädern oder dergleichen, erreicht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein schrägverzahntes Stirnrad sowie ein mit derartigen Zahnrädern arbeitendes Getriebe zu schaffen, das mit geringem technischem Aufwand eine Einstellung des Flankenspieles bzw. eine spiellose Arbeitsweise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhaft isr es dabei, wenn der Normalmodulbereich 2 bis 6 mm beträgt.

Gemäß einem bevorzugten, vor der Zusammenführung ursprünglich in der Patentanmeldung P 28 42 314.5-12 offenbarten Ausiührungsbeispiel wird bei einem Stirnrad bzw. Stirnradgetriebe mit den Merkmalen des Anspruches 1 für einen Teilkreisdurchmesser bis 500 mm eine Zahnlinienkonvergenz bis 3 ° vorgesehen. Dabei soll die Profilverschiei>ung einen Wert von 0,8 mm nicht überschreiten.

Zu den wesentlichen technisch-ökonomischen Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung zählen:

Möglichkeit des Baues von spiellosen Getrieben oder solchen mit einstellbarem Flankenspiel,
Erhöhung der Lebensdauer des Getriebes infolge der Einstellungsmöglichkeit des Flankenc;i>eles während des Betriebes,

- ruhige, gleichmüßige Arbeitsweise der Zahnräder,

- erhöhte Festigkeit der Zahnräder,

- llerstcllungsmöglichkeit auf Univcrsal-Zahnschneidcmaschinen.

Durch den Einsatz von erfindungsgemäßen Stirnrädern ist es möglich, eine Reihe von wesentlichen Vorteilen zu erzielen. So ermöglicht der Einsatz von erfindungsgemäßen Stirnrädern den Bau von Getrieben unter Beibehaltung aller Vorteile von herkömmlichen Getrieben.

Zu den oben bereits genannten wesentlichen technisch-ökonomischen Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung zählen ferner:

- kleine Abmessungen des Getriebes,

- Begrenzung der Zahnradzahl des Getriebes auf 2 (gegenüber den in manchen Lösungen notwendigen 4),

- Minderung der Herstellungskosten.

Die erfindungsgemäße konstruktive Lösung eignet sich insbesondere für den Einsatz in solchen Einrichtungen und Maschinen, in denen die Antriebsübertragung über Getriebe mit regelbarem Flankenspiel oder eine spiellose Antriebsübertragung unter gleichzeitiger Einhaltung der Vorteile von Stirnradgetrieben erforderlich ist.

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfinftii dung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. I /xigt eine Seitenansicht eines Zahnrades;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht eines Getriebes, und
S^ Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Getriebes gemäß Fig. 2.

ρ Bei der konstruktiven Lösung weist die in der F i g. 1 dargestellte linke Zahnflanke einen Teilkreisdurchmesser

fi 65 d_r,, und die in der Zeichnung dargestellte rechte Zahnflanke einen Teilkreisdurchmesser d_rK auf.
ι?,': Der Nenn-Schrägungswinkel der linken Zahnflanke beträgtß„i und der der rechten Zahnflankeß„_R.

iß. Der Zusammenhang 2;wischen den Teilkreisdurchmessern und den Schrägungswinkeln der Zahnflanken ist

,v¹ durch folgende Beziehungen bestimmt:

^m«^z

^PK cosA«
worin:

m„ der Normalmodul und

ζ die Anzahl der Zähne ist.

Der Kopfkreisdurchmesser d_z des Zahnrades folgt im Verhältnis zu einem gedachten mittleren Teilkreisdurchmesser d_p und dem durchschnittlichen Nenn-Schrägungswinkeljö,, der Zahnflanke ρ folgender Funktion

worin:

a = Lut.+ß. „i.

ß_ol. = β_ο-Δβ,

nd2Aß

der Unterschied zwischen den Nenn-Schrägungswinkeln der rechten und linken Zahnflanke ist.

Vorausgesetzt, daß die linke Zahnflanke einen kleineren Schrägungswinkel und einen kleineren Teilkreisdurchmesser aufweist, ergibt sich in diesem Beispiel für diese Seite eine positive Profil verschiebung x_Lm„, welche:

^m"^z

J- (JHsI- \ (

2 VcosA cosß„J 2 VcosA cosA/

beträgt Für die rechte Zahnflanke wiederum weist die Profilverschiebung x_R m„ einen negativen Wert auf und beträgt:

= L (JSsI- - ^m"^z \ = JHsL (—1— - -J-) 2 Vcosj8„_Ä cosA/ 2 \cosjS_OÄ cosA /

^x«^m° 2 VcosA«

Alle weiteren die Verzahnung von Stirnrädern betreffenden geometrischen Beziehungen gelten ebenfalls für die beschriebene Lösung. Es besteht jedoch die Notwendigkeit, die linke und rechte Zahnflanke jeweils getrennt zu betrachten, weil eine Reihe von solchen Werten (wie Fußkreisdurchmesser oder Stirnspitzenwinkel), die die Gestalt des Zahnes bestimmen, unterschiedliche Werte aufweisen.

Bei dem in F i g. 2 und F i g. 3 dargestellten Getriebe weisen die miteinander kämmenden Zahnräder 1 und 2 für die rechte und linke Zahnflanke unterschiedliche Teilkreisdurchmesser und unterschiedliche Nenn-Schrägungswinkel auf.

Die miteinander arbeitenden Zahnflanken sind dabei durch eine Übereinstimmung der Schrägungswinkel der Zahnflanken und du-ch eine Übereinstimmung der Zahnspitzenwinkel gekennzeichnet.

Die zusammenarbeitenden Zahnprofile sind zusammengekoppelte Profile.

Die Einstellung des Flankenspieles kann durch eine gegenseitige axiale Verlagerung der Zahnräder 1 und 2 zueinander erfolgen.

Je größer der Unterschied zwischen den Nenn-Schrägungs winkeln der linken und rechten Zahnflanke ist, desto kleiner ist die zur Änderung der Spielgröße erforderliche Axialverschiebung. Die Einstellung erfolgt stufenlos.

Durch Ausübung eines gegenseitigen federnden Anpreßdruckes in der Axialrichtung der zusammenarbeitenden Zahnräder 1 und 2 kann eine ständige, spiellose Arbeitsweise des Getriebes erreicht werden.

Mit zunehmendem Nenn-Schräguagswinkel erhält man eine Zunahme <*es Überdeckungsgrades.

Eine Lösung des Getriebes mit regelbarem Spiel oder mit spielfreier Arbeitsweise aufgrund der Zahnräder erlaubt es, den Gesamtüberdeckungsgrad gegenüber einem Getriebe mit Geradzähnen um den sogenannten SprungübeMeckungsgrad zu erhöhen, woraus sich eine bessere und ruhigere Arbeitsweise des Getriebe* und eine höhei>. Festigkeit der Verzahnung ergibt.

Wie aus i'er F i g. 3 zu ersehen ist, arbeitet die einen Nenn-Schrägungswinkel./?_oi. der Zähne aufweisende linke Zahnflanke SL, des Zahnrades 1 mit der ebenfalls einen Nenn-Schrägungswnkeljö,,, der Zähne aufweisenden linken Flaflke SLr₂ der Zähne des Zahnrades 2 zusammen.

Hingegen weicht dieser Winkel von dem Wert des Nenn-Schrägungswinkels.Ä„_Ä der rechten Zahnflanke ab, welchen di<i nach einem Wechsel der Drehrichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Zeichnung bezeichneten zusammenarbeitenden Zahnflanken besitzen.

Die Korrektur der Verzahnung der linken und rechten Zahnflanken ist eine Korrektur des Types P. Die Profilverschiebungen einer Seite der zusammenarbeitenden Zähne nehmen einen positiven und die der gegenüberliegenden Seiten einen negativen Wert ein. Dies bewirkt, daß das Profil der linken und der rechten Zahnseiten unterschiedlich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Stirnrad mit Schrägverzahnung für ein Stirnradgetriebe, bei dem die rechte und linke Zahnflanke unterschiedlich gestaltet sind, gekennzeichnet durch

a) unterschiedliche Teilkreisdurchmesser für die linke und dia rechte Zahnflanke und

b) unterschiedliche Nennschrägungswinkel (ß_oL vndß_oR) sowie eine verschiedene Verzahnungskorrektur für die linke und die rechte Zahnflanke.