DE2910871A1

DE2910871A1 - Zahnriementrieb

Info

Publication number: DE2910871A1
Application number: DE19792910871
Authority: DE
Inventors: Joachim Frerk
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2910871C2

Description

Zahnriementrieb
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zahnriementrieb mit Zahnriemenrädern und einem aus Gunimi oder elastischem Kunststoff bestehenden Zahnriemen, wobei Zahnriemenräder und Zahnriemen jeweils mit Zahnkopf und Zahngrund aneinander anliegen.
Ein Zahnriementrieb dieser Bauart ist aus der DE-AS 16 50 653 bekannt. Als Folge einer Resonanz der Eigenfrequenz eines Zahnriemenabschnittes und der Zahneingriffsfrequenz des Zahnriementriebes tritt eine starke Geräuschentwicklung auf. Diese Gerciusche sind bei schnelllaufenden Zahnriementrieben besonders lästig. Verschiedene Maßnahmen, die zur Geräuschminderung -führen sollen, haben eine verringerte Lebensdauer des Zahnriemens zur Folge und bringen häufig erhöhte Fertigungskosten mit sich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zahnriementrieb zu schaffen, bei dem eine hohe Lebensdauer und ein geräuscharmer Lauf bei gegenüber den herkömmlichen Zahnriementrieben geringfügiger Kostensteigerung gewährleistet sind.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1.
Durch die erfindungsgem.Aße Ausbildung des Zahnriementriebes ergibt sich zus:tzli.ch zum Zahnflankeneingriff jeweils in drei Bereichen eines Teilungsabschnittes eine Berührung zwischen Zahngrund und Zahnkopf von Zahnriemen und Zahnriemenrad. Durch die Auflage des Zahnriemens mit seinem Zahngrund auf einer Oberseite eines Zahnes des Zahnriemenrades nur in seinem mittleren Bereich nimmt der Anpreßdruck aìl de. Oberseite des Zahnes des Zahnriemenrades zu den Itänaern des Zatulriemens hin ab und an den Außenkanten des Zahnrie.nens entsteht ein Luftspalt zwischen Zatmriemengrund und der Oberseite des Zahnes des Zahnriemenrades. .I'ntsprechend nimmt ein Luftspalt zwischen der Oberseite der Zähne des Zahnriemens und dem Zahngrund des Zahnriemenrades zu den Rändern des Zahnriemens hin soweit ab, daß die Oberseiten der Zähne des Zahnriemens an dessen Rändern am Zahngrund des Zahnriemenrades anliegen. Durch diese Ausbildung von Zahnriemen und Zahnriemenrad werden die sonst auftretenden Resonanz schwingungen gestört und es ergibt sich eine wesentliche Geräuschminderung gegenüber bisher bekannten Zahnriementrieben.
In den Ansprüchen 2 bis 4 sind Ausbildungsformen des erfindungsgemäßen Zahnriemeiitriebes gekennzeichnet. Bei den Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 können herkömmliche Zahnrieinen venendet werden. Dabei müssen die Zähne bei der Ausbildung nach Anspruch 3 lediglich an ihren Oberseiten quer zur Laufrichtung gekrümmt ausgebildet werden. Dadurch ergeben sich sehr geringe Mehrkosten gegenüber den bisher bekannten Zahnri ementri eben.
Zahnriementriebe, bei denen die Oberseiten der Zähne der Zahnriemenräder quer zur Laufrichtung gekrümmt sind, sind zwar ansich bekannt (DE-Gm 70 38 227), jedoch haben die Zähne über die gesamte Breite des Zahnriemenrades die gleiche Höhe, so daß mit herkömmlichen Zahnriemen nicht die erfindungsgemäße Anordnung der Berührungsflächen zwischen Zahnriemen und Zahnriemenrad zu erzielen ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 den Eingriff eines Zahnpaares eines Zahnriementriebes im Schnitt, Fig. 2 den Eingriff entsprechend Fig. 1 in abgewandelter Ausbildung und Fig. 3 den Eingriff entsprecher,d ig. 1 in einer weteren abgewandelten Ausbildung.
Bei einem Zahnriementrieb nach Fig. 1, von dem nur der geschnittene Zahnkranz eines seiner Zaimriemenrader 101 mit einem daraufliegenden geschnittenen Zahnriemen 102 dargestellt ist, hat jeder Zahn 109 des Zahnriemenrades 101 eine quer zur Laufrichtung gekrümmte Oberseite 104, während der Zahngrund 105 des Zahnriemenrades 101 achsparallel ist. So ergibt sich in der Mitte eine größere Zalmhöhe als an den Rändern des iaiinrirnenrades. Die Zähne 106 des Zahnriemens 102 sind demegenüer über die gesamte Breite des Zahnriemens 102 gleich hoch und der durchgehende mit eingebetteten, durchlaufenden Trägerelementen 107 versehene Teil 108 des Zahnriemens 102 weist über die gesamte Breite die gleiche Dike auf. Dadurch, daß die Höhe der Zähne 103 des Zahnriemenrades 101 in der Mitte größer und an den Rändern kleiner ist als die Höhe der Zähne 106 des Zahnriemens 102 ergibt sich, daß der Zahnriemen 102 mit seinem Zahngrund 109 im wesentlichen im mittleren Bereich seiner Breite an der Oberseite 104 der Zähne 103 des Zaimriemenrades 101 anliegt und daß an den Rändern des Zahnriemens 102 die Oberseiten 110 der Zähne 10t, des Zahnriemens 102 am Zahngrund 105 des Zahnriemenrades 101 anliegen. Dies führt an den Rändern des ZaIirii'temis 1ti>' zu seinem Abheben seines Zahngrundes 109 vor den Oberseiten 104 der Zähne 103 des Zahnriemenrades 101 und zur BiLdung eines Luftspaltes zwischen den Zahngrund v,5 des Zahnriemenrades 101 und den Oberseiten 1 10 der Zinne iüo des Zahriemens 102. Auf diese Weise entsteht eine Berihrungsfläche 111 zwischen dem Zahngrund 109 des Zahnriemens 102 und der Oberseite 104 der Zähne 103 des Zahnriemenrades im mittleren Bereich des Zahnriemens 102. In den Randbereichen des Zahnriemens 102 ergeben sich berührungsflächen 112 zwischen den Oberseiten 110 der Zähne 106 des Zahnriemens 102 und dem Zahngrund 105 des Zahnriemenrades 101.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausfdhrungsbeispiel kann ebenso wie beim ersten Ausfihrungsbeisniel ein herkömmlicher Zahnriemen 202 verwendet werden, dessen Zähne 206 über die gesamte Breite des Zahnriemens 202 die gleiche Höhe vom Zahngrund 2t)9 bis zur Oberseite 210 aufweisen und dessen durchgehender Teil 208 mit den darin eingebetteten durchlaufenden ir.igerelementen 207 über die gesamte Zahnriemenbreite die gleiche Dicke aufweist.
Die Zähne 203 des Zahnriemenrades 201 hingegen weisen gerade Oberseiten 204 auf und der Zahngrund 205 ist quer zur Laufrichtung durchgebogen, so daß sich wiederum in der Mitte eine Zahnhöhe ergibt, die größer als die der Zähne 206 des Zahnriemens 202 ist, während im Bereich der Ränder des Zahnriemens 202 die Zähne 203 des Zahnriemenrades 201 niedriger als die Zähne 206 des Zahnriemens 202 sind. Bei dieser Ausbildung ergeben sich im wesentlichen die gleichen Berührungsverhältnisse mit Berührungsflächen 211 bzw. 212 wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Zähne 303 des Zahnriemenrades 301 über dessen gesamte Breite vom Zahngrund 305 bis zur Oberseite 304 die gleiche Höhe auf, während die Zähne 306 des Zahnriemens 302 in der Mitte niedriger als die Zähne 303 des Zahnriemenrades 301 und an dn Rändern des Zahnriemens 302 höher als die Zähne 303 <es Zahnriemenrades 301 sind. Durch den von der itt zu octen Hindern des Zahnriemens 302 zunehmenden Abstand zwischen Zahngrund 309 und Oberseite 310 der Zähne 306 des Zahnriemens 302 ergibt sich bei dieser Ausführungsform die gleiche Ausbildung und Anordnung der der l'erührnlsfl<ichen 311 bzw. 312 zwischen Zahnriemen 301 und Zahnriemenrad 302 wie bei den anderen Ausführungsbelspielen.
Die Größe der Berührungsflächen ist nicht nur von den unterschiedlichen Zahnhöhen über die Breite des Zahnriemenrades, sondern auch von der Zahnriemenspannung abhängig.
Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Berührungsflächen zwischen den Zahnriemen 102, 202 oder 302 und den Zahnriemenr,dern 101, 201 bzw. 301 führt zu einer Störung der allgemein bei Zahnriementrieben auftretenden Resonanzschwingungen, die von der Eigenfrequenz eines Zahnriemenabschnittes mit der Zahneingriffsfrequenz herrühren. Die geringfügigen Abänderungen gegenüber herkömmlichen Zahnriementrieben verursachen nur geringe Kostenerhöhungen und führen zu keiner Verringerung der Lebensdauer der Zahnriemen.
L e e r s e i t e

Claims

Zahnriementrieb Patentansprüche t. Zahnriementrieb mit Zahnriemenrädern und einem aus Gummi oder elastischem Kunststoff bestehenden Zahnriemen, wobei Zahnriemenräder und Zahnriemen jeweils mit Oberseiten der Zähne und Zahngrund aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, daf3 der Zahnriemen (102; 202; 302) jeweils mit dem Zahngrund (109; 209; 309) nur in seinem mittleren Bereich an den Oberseiten (104; 204; 304) der Zähne (103; 203; 303) der Zahnriemenräder (101; 201; 301) und jeweils mit den Oberseiten (110; 210; 310) seiner Zähne (106; 206; 306) nur in seinen Randbereichen am Zatmgrund (105; 205; 305) der Zahnriemenräder (101; 201; 301) anliegt.
2. Zahnriementrieb nach Anspruch 1, mit einem Zahnriemen, dessen Zähne über die gesamte Zahnriemenbreite die gleiche Höhe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, - daß die Zähne (103; 203) der Zahnriemenräder (101; 201) in der Mitte höher und im Bereich der Zahnriemenränder niedriger als die Zähne (106; 206) des Zahnriemens (102; 202) sind.
3. Zahnriementrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, - daß die Oberseiten (110) der Zähne (106) des Zahnriemens (102) erhaben gekrümmt sind und - daß der Zahngrund (105) der Zahnriemenräder (101) achsparallel angeordnet ist.
4. Zahnriementrieb nach Anspruch 1, mit Zahnriemenrädern, deren Zähne über die gesamte Breite gleich hoch sind, dadurch gekennzeichnet, - daß die Zähne (306) des Zahnriemens (302) in der Mitte niedriger und an den Rändern höher als die Zähne (303) der Zahnriemenräder (301) sind.