DE2845009A1

DE2845009A1 - Zahnkupplung

Info

Publication number: DE2845009A1
Application number: DE19782845009
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: FACHINI SpA ING V
Current assignee: FACHINI SpA ING V
Priority date: 1977-10-18
Filing date: 1978-10-16
Publication date: 1979-04-26
Also published as: FR2406750B1; FR2406750A1; IT1087113B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Verbindung in der Art einer Zahnkupplung zur Übertragung eines Moments zwischen den Achsen zweier Drehelemente, bei denen außer der axial fluchtenden Stellung auch große Winkelversetzungen in dem Raum zwischen den Achsen auftreten können.

Mechanische Verbindungen nach Art einer Zahnkupplung bewirken bekanntlich die kinematische Verbindung mit Momentübertragung zwischen zwei drehbar angeordneten Elementen durch Kupplung zwischen dem Ende eines Elements in Porm einer am Umfang gezahnten Nabe und dem Ende des anderen Elements, das mit einem Flansch mit einem inneren Zahnkranz ausgebildet ist. Zahnkupplungsverbindungen werden dazu verwendet, Momente zwischen zwei Achsen bei vollkommener Fluchtung oder bei Winke !abweichungen zwischen den Achsen zu übertragen, d.h. bei reziproken Schwingungen im Zwischenraum der Nabe bezüglich des Flansches um Achsen, die in der Ebene liegen, die senkrecht zu den fluchtenden Achsen der Nabe und des Flansches und durch die Mittellinie der beiden in Eingriff stehenden Verzahnungen verläuft.

Um die Übertragung des Moments zwischen der Nabe und dem Flansch auch bei Auftreten von Winkelversetzungen zwischen den Achsen zu erreichen, haben die Zahnkupplungsverbindungen, die derzeit verwendet werden, eine Innenverzahnung mit geradem Profil am Flansch und eine Verzahnung mit gewölbtem oder ähnlichem Profil an der Nabe. Die Verbindung dieser beiden Arten von Verzahnungen führt zur Übertragung der Bewegung der Nabe auf den Flansch oder umgekehrt, auch bei Vorhandensein einer Winkelversetzung zwischen den Achsen der Nabe und des Flansches. In der Praxis jedoch garantieren diese Kupplungsarten mit einer Nabe mit einer gewölbten

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Zahnung nicht immer ausreichend eine kontinuierliche Berührung zwischen den in Eingriff stehenden Zähnen bei maximaler Versetzung, die durch die Verbindung hervorgerufen wird, wodurch das Anwendungsgebiet und die relativen Leistungen häufig beschränkt sind. Dieser Nachteil wirkt sich umso mehr aus, wenn zwei Kupplungen verwendet werden, um zwei gegenüberliegende Wellen zu verbinden, zwischen deren Achsen starke Winkelversetzungen auftreten können. Diese Beschränkungen der bekannten Verbindungen mit einer gewölbten Außenzahnung (d.h. an der Nabe) sind vor allem auf die Tatsache zurückzuführen, daß bei maximaler Versetzung der Teil jedes gewölbten Zahnes, der mit der geraden Zahnung des Flansches in Eingriff steht, sehr begrenzt ist; offensichtlich ist es auch nicht möglich, bei gleichen Abmessungen der Verbindung diesen Teil der gewölbten Zähne bei derartigen EingriffStellungen zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahnkupplungsverbindung zu schaffen, die in der Lage ist, die Nachteile und Beschränkungen der bekannten Verbindungen zu beseitigen und eine sichere und kontinuierliche Berührung zwischen den in Eingriff stehenden Zähnen über den gesamten kreisförmigen Verlauf der Verbindung auch bei maximaler Winkelversetzung aufgrund der Verbindung selbst sicherzustellen, so daß sich der Vorteil ergibt, daß in der Praxis größere Leistungen bei gleichen Abmessungen erreicht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Zahnkupplung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 6 beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Figur 1 und 2 in unterschiedlichem Maßstab zwei axiale Diametralschnitte der Zahnkupplung gemäß der Erfindung,

Figur 3 eine schematische Vorderansicht der Kupplung der Fig. 1 und 2,

Figur 4 einen Diametralschnitt längs der Achse y-y in Fig. 3,

Figur 5 schematisch einen axialen Diametralschnitt einer Doppelkupplung, die aus der Verbindung zweier Kupplungen der Fig. 1 und 2 besteht, und

Figur 6 schematisch im Schnitt zwei in Eingriff stehende Zähne der Kupplung bei maximaler Winkelversetzung.

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Wie die Figuren, insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, besteht die Zahnkupplung aus einem Aufnahmeteil bzw. Flansch 1, an den ein Steckteil bzw. eine innere Nabe 2 angekuppelt ist. Die Teile 1 und 2 sind koaxial um eine gemeinsame Achse W-W (Fig. 1) drehbar, und die Übertragung eines Moments vom Teil 2 (Nabe) zum Teil 1 oder umgekehrt erfolgt mittels zweier in Eingriff stehender Verzahnungen 3 und 4 (Fig. 1). Die Innenverzahnung des Flansches 1 hat ein konvexes Profil 3 mit einem Krümmungsradius (in Richtung der Achse W-W) gleich R in Fig. 2, während die Außenverzahnung 4 der Nabe 2 geradlinig ist. Der Radius R erzeugt auf dem gesamten Profil der Verzahnung 3 in der Frontansicht der Fig. 4 einen Radius R¹, der eine Funktion von R ist. Diese Ausbildung bewirkt die Übertragung eines Moments sei es bei vollkommen geradliniger Kupplung oder sei es bei Vorhandensein von reziproken Schwingungen der Nabe bezüglich des Flansches und umgekehrt um die Drehachse O¹ (Fig. 1) senkrecht zur Achse W-W und durch die Mittellinie der beiden in Eingriff stehenden Teile 1 und 2 verlaufend.

Diese reziproken Schwingungen bzw. die Winkelversetzung im Raum zwischen den Achsen des Flansches 1 und der Nabe werden dadurch ermöglicht, daß zwischen dem Außendurchmesser De der konvexen Innenverzahnung 3 (Fig. 2) und dem Innendurchmesser Di der geraden Verzahnung 4 ein ringförmiges Spiel G (in Fig. 2 ist 1/2G relativ zur halben Verbindung angegeben) mit konstantem Wert vorgesehen ist, das unter der Wirkung der maximalen Versetzung (Fig. 6) zwischen der Nabe 2 und dem Flansch 1 von den in Eingriff stehenden Zähnen wiedergewonnen wird. Durch diese Lösung und insbesondere durch die konvexe Innenverzahnung und das zwischen dem Kopf der gewölbten Zähne und dem Fuß der geraden Zähne bestehende Spiel G ergibt sich eine sichere, kontinuierliche Berührung zwischen den Zähnen in dem gesamten Quadranten X-Y (Fig. 3) der

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ORIGINAL INSPECTED

Verbindung. Daraus folgt, daß bei gerader Kupplung oder bei der maximalen Versetzung (Fig. 6) die Zähne über den gesamten kreisförmigen Verlauf der Verbindung immer in Eingriff bleiben. Fig. 6 zeigt deutlich, daß bei maximaler Versetzung der Teil der gewölbten Verzahnung 3, der mit der geraden Verzahnung 4 in Eingriff bleibt, beträchtlich ist, und daß folglich der Eingriff und die kontinuierliche Berührung bei allen Zähnen der Kupplungsverbindung sichergestellt sind.

Dies gilt, auch bei paarweiser Anordnung von zwei Zahnkupplungan (Fig. 5), wenn die beiden Flansche 1 und 1¹ durch bekannte Einrichtungen gekuppelt sind und die jeweiligen Naben 2 und 2' um zwei Achsen Z und Z¹ drehbar sind. Die Verwendung der gewölbten Innenverzahnung und der geraden Außenverzahnung bewirkt in diesem Falle eine vollkommen homogene kinetische Verbindung, die es ermöglicht, alle auftretenden Versetzungen in dem Raum zwischen den Achsen Z und Z¹ aufzunehmen.

In der Praxis kann die Verzahnung der Kupplungsverbindung von jeder bekannten Art sein, d.h. ein Evolventenprofil, Zycloidprofil, Kreisbogenprofil und geradliniges Profil haben.

Die Verbindung ermöglicht es außerdem, größere Leistungen bei gleichen Abmessungen auch bei höheren Abweichungen zu erzielen, ebenso wie die Möglichkeit, Naben mit gerader Verzahnung außer einem größeren Durchmesser verwenden zu können.

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Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE DR. KADOR & DIl KLUNKER

2 a 4 b 0 0

K 12467/3S

Anmelder: Ing. V. FACHINI S.p.A.
Corso Europa 81

RHO, Mailand (Italien)

Zahnkupplung

Ansprüche

I1.^Zahnkupplung mit einer geraden Verzahnung in Eingriff mit einer gewölbten Verzahnung zur Übertragung eines Moments zwischen zwei Achsen, gekennzeichnet durch eine Innenverzahnung (3) eines Flanschelements (1) mit Zähnen mit einem konvexen Profil und eine Außenverzahnung des Nabenelements (2) mit Zähnen mit einem geradlinigen Profil, wobei der Außendurchmesser der gewölbten Innenverzahnung größer als der Innendurchmesser der geraden Verzahnung des Nabenteils ist, um zwischen dem Kopf jedes gewölbten Zahns und dem Fuß jedes geraden Zahns ein ringförmiges Spiel zu schaffen, das bei Auftreten der größten Versetzung zwischen den Achsen des Naben- und des Flanschteils von den in Eingriff befindlichen Zähnen aufgenommen werden kann.
2. Kupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die paarweise Anordnung mit einer anderen gleichen Kupplung zur Bildung einer vollkommen homogenen kinetischen Verbindung (Fig. 5).

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3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Verzahnungen ein Evolventenprofil, ein Zycloidprofi], ein Kreisbogerprofil oder ein gerades Profil haben.

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