DE29517963U1 - gear - Google Patents
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/08—Profiling
- F16H55/0806—Involute profile
Landscapes
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- Gears, Cams (AREA)
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
Maag Getriebe AG m/shz-046-deMaag Gearbox AG m/shz-046-de
Hardstraße 219 13. November 1995Hardstrasse 219 13 November 1995
CH-8023 ZürichCH-8023 Zurich
Zahnradgear
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zahnrad mit Evolventenverzahnung, insbesondere für Hochgeschwindigkeitsgetriebe.The present invention relates to a gear with involute toothing, in particular for high-speed transmissions.
Bei Hochgeschwindigkeitsgetrieben bewegen sich die Verzahnungen mit Geschwindigkeiten bis 200 m/sec, d.h. mit Geschwindigkeiten, welche vergleichsweise bei Flugzeugen auftreten. Durch Luftströmungen entstehen dabei hohe Wind- bzw. Venti1ationsverluste. In high-speed gears, the gears move at speeds of up to 200 m/sec, i.e. at speeds comparable to those of airplanes. Air currents cause high wind and ventilation losses.
Im Zahneingriff wird die Luft, die in der Regel auch noch mit einem Nebel von kleinen Oeltropfen vermischt ist, rasch und stark komprimiert. Dadurch entstehen die sog. Kompressionsoder Quetschverluste.When the teeth engage, the air, which is usually mixed with a mist of small oil drops, is compressed quickly and strongly. This causes the so-called compression or crushing losses.
Bei heutigen Zahnformen wird dieser Umstand nicht berücksichtigt, obwohl die Quetschverluste im Vergleich z.B. mit den Reibungsverlusten relativ bedeutend sind.This circumstance is not taken into account in today’s tooth shapes, although the crushing losses are relatively significant compared to, for example, the friction losses.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, diesen Nachteilen abzuhelfen.The object of the present invention was to remedy these disadvantages.
Diese Aufgabe wurde bei einem Zahnrad erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei den Zähnen ausserhalb des aktiven Evolventenprofils sowohl am Kopf als auch am Fuss die Zahnflanken strömungsgünstig, d.h. so ausgebildet sind, dass in diesen Flächen keine scharfen Kanten auftreten (wie heute üblich, insbesondere beim Uebergang der Flanke in die Kopfaussenf 1 äche).This problem was solved in a gear according to the invention in that the tooth flanks of the teeth outside the active involute profile, both at the head and at the root, are designed to be aerodynamic, i.e. such that no sharp edges occur in these surfaces (as is usual today, especially at the transition of the flank into the outer surface of the head).
ft · «4· 4ft · «4· 4
Durch die Optimierung der Zahnform, insbesondere im Kopfbereich, konnten die Quetsch- oder Kompressionsverluste wesentlich vermindert werden.By optimizing the tooth shape, especially in the head area, crushing or compression losses could be significantly reduced.
Die Grosse der Oeltröpfchen ist bei im Teilvakuum laufenden Getriebe für die Restverll uste von entscheidender Bedeutung. Sehr kleine Teilchen werden rasch abgebremst, kondensieren nicht und kommen erneut in den Zahneingriff zurück {Quetschverluste). Grössere Tröpfchen (ab 10/e) dagegen können abgelenkt und z.B. an Auffangblechen kondensiert und abgeführt werden.The size of the oil droplets is of crucial importance for the residual losses in gears running in a partial vacuum. Very small particles are quickly slowed down, do not condense and return to the gear mesh (squeezing losses). Larger droplets (10/e and above), on the other hand, can be deflected and condensed and drained away, for example, on collecting plates.
Die Oberfläche und die Form der Zähne beeinflussen die Tröpfchenbildung, da die Form der Oberfläche, die Oberflächenspannung zwischen OeI und Stahl, die innere Reibung und die Zentrifugalkräfte die Grosse der weggeschleuderten Tröpfchen bestimmen.The surface and shape of the teeth influence the droplet formation, since the shape of the surface, the surface tension between oil and steel, the internal friction and the centrifugal forces determine the size of the droplets thrown away.
Dank der Zahnflanken ohne unstetige Uebergänge {keine Kanten) und ggf. dem feinen Schleifen der Zahnflanken auch am Fuss und am Kopf wird verhindert, dass sich gebildete Tröpfchen erneut aufteilen und so ihre optimale Grosse von z.B. über }0xst beibehalten. Thanks to the tooth flanks without discontinuous transitions (no edges) and, if necessary, the fine grinding of the tooth flanks also at the base and the head, it is prevented that the droplets that have formed split up again and thus maintain their optimal size of, for example, over }0xst .
In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer optimierten Zahnform schematisch dargestellt.The drawing shows a schematic example of an optimized tooth shape.
Daraus ist ersichtlich, dass insbesondere der Uebergang der Zahnflanke 2 eines Zahnes 1 in die Kopfaussenf1äche 3 statt, wie bisher, als Kante neu und erfindungsgemäss als gekrümmte Fläche 4 ausgebildet ist. Die Kopfaussenf1äche 3 selbst ist ebenfalls gekrümmt, so dass ein strömungsgünstiger Ober-It can be seen from this that in particular the transition of the tooth flank 2 of a tooth 1 into the head outer surface 3 is now designed as a curved surface 4 instead of as previously an edge. The head outer surface 3 itself is also curved, so that a flow-optimized surface
flächenverlauf gewährleistet ist (kein abruptes Abreissen an der Kante). Auch im Fussbereich 5 ist eine strömungsgünstige Form vorgesehen.surface contour is ensured (no abrupt tearing at the edge). A streamlined shape is also provided in the foot area 5.
Zusätzlich wird die ganze Zahnflanke, insbesondere im Kopf- und Fussbereich, feinst geschliffen, so dass auch die optimierte Oberflächenbeschaffenheit dazu beiträgt, das Problem zu lösen.In addition, the entire tooth flank, especially in the head and root area, is finely ground so that the optimized surface finish also helps to solve the problem.
Im Schnitt gesehen, präsentiert sich der Kopfbereich mit Radien r und r, und der Fussbereich mit Uebergangsradien r» und einer Verbindungsgeraden G.Viewed in section, the head area presents itself with radii r and r, and the foot area with transition radii r» and a connecting line G.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
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CH340294A CH688523A5 (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Involute gearwheel for high-speed drive mechanism |
Publications (1)
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ID=4255215
Family Applications (1)
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DE29517963U Expired - Lifetime DE29517963U1 (en) | 1994-11-14 | 1995-11-13 | gear |
Country Status (2)
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DE (1) | DE29517963U1 (en) |
Cited By (3)
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1994
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-
1995
- 1995-11-13 DE DE29517963U patent/DE29517963U1/en not_active Expired - Lifetime
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CN108591421B (en) * | 2018-05-08 | 2021-05-04 | 衡阳师范学院 | Tool basic tooth profile of generated involute pin gear tooth profile |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CH688523A5 (en) | 1997-10-31 |
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