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Zahnradgetriebe. Bei Zahnradgetrieben läßt sich die gegenseitige Bewegung
der miteinander in Eingriff stehenden Zähne in zwei Komponenten zerlegen, deren
eine ein Abwälzen der Zahnflanken aufeinander und deren andere ein Gleiten der Zahnflanken
aneinander darstellt. Durch Wahl geeigneter Zahnprofile kann das Gleiten der Zähne
aneinä.nder auf ein Minimum herabgedrückt werden. In allen Fällen aber findet die
gegenseitige Berührung der- Zähne nur längs einer Linie oder nur in einem Punkte
statt. An der Berührungsstelle treten daher sehr hole spezifische Drücke auf, welche
ein Herausquetschen der zwischen den Zähnen befindlichen Ölschicht an der Berührungsstelle
und gleichzeitig infolge der Gleitbewegung eine solche spezifische Beanspruchung
des Zahnmaterials bewirken, daß eine hohe Belastung der Zahnradgetriebe dadurch
unmöglich gemacht wird.
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Vorliegende Erfindung bezweckt, diese Übelstände zu beseitigen und
die gleitenden Berührungsstellen an den Zähnen zu Flächen auszubilden. Dies wird
dadurch erreicht, daß zwischen die miteinander in Eingriff kommenden Zähne bewegliche
Zwischenstücke eingeschaltet werden, welche an den Zähnen des einen Rades befestigt
sind und sich auf den Zahnflanken dieses Rades in der Ebene desselben nur abwälzen,
während sie auf den Zahnflanken dez- andern Rades nur gleiten. Die miteinander arbeitenden
Flächen können nunmehr die für ihre Bewegung günstigste Form erhalten entsprechend
dem Umstande, daß zwischen den Zahnflanken des einen Rades und den Zwischenstücken
nur ein Abwälzen stattfindet, zwischen den Zahnflanken des: andern Rades und den
Zwischenstücken dagegen nur ein Gleiten. Zu diesem Zwecke müssen natürlich die aufeinander
sich abwälzenden Profilkurven so gewählt werden, daß die bekannten Bedingungen für
richtigen Eingriff erfüllt sind. Zwischen den Zähnen des ersten Rades und den Zwischenstücken
findet eine Berührung längs einer Linie, aber gleichzeitig auch nur ein Abwälzen
und kein Gleiten statt. Die Berührungsstellen zwischen den Zähnen des- zweiten Rades
und den Zwischenstücken dagegen, an- weichen ein Gleiten stattfindet, können zu
Flächen von solchen Dimensionen ausgebildet werden, daß nur .ein mäßiger spezifischer
Druck auftritt und ein Herausquetschen des 151s vermieden wird. Die gegenseitige
Bewegung der Zahnflanken wird mit Hilfe der Zwischenstücke dadurch in ihre beiden
Komponenten, Abwälzen und Gleiten, zerlegt, daß die Zwischenstücke auf den Zahnflanken
des einen Rades sich abwälzen, ohne zu gleiten, an denen des andern Rades dagegen
ohne Abwälzen gleiten.
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Es ist nicht nötig, die Zahnformen wie bis dahin, von dem Gesichtspunkte
aus zu wählen, daß eine möglichst kleine Gleitbewegung stattfinden soll, sondern
man kann sie im Gegenteil
mit Vorteil so ausbilden, daß eine möglichst
große Gleitbewegung der Zwischenstücke gegenüber den Zahnflanken des einen Rades
entsteht, weil dadurch fortwährend Schmiermittel den Flächen zugeführt wird. Außerdem
kann durch zweckmäßige Form bzw. Lagerung der sich abwälzenden Flächen erreicht
werden, daß der Stützpunkt des Gleitstückes in bezug auf die Gleitrichtung stets
in richtigem Sinne exzentrisch liegt, um die Bildung eines Ölkeils zwischen den
Gleitflächen zu erleichtern. Die Zwischenstücke können an den Zähnen desjenigen
der beiden miteinander in Eingriff kommenden Räder befestigt werden, an dessen Zahnflanken
sie sich abwälzen. An Stelle des Abwälzens kann auch -eine Drehung um einen Punkt
erfolgen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
als Beispiel dargestellt.
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Fig. = zeigt ein Stirnrädergetriebe. Mit a sei das treibende, mit
b das getriebene Zahnrad bezeichnet. An -der Eingriffsstelle treten die Zwischenstücke
c, welche, wie Fig. 2 zeigt, mittels biegsamer Blattfedern d ani Rade
a
befestigt sind, zwischen die Zahnflanken der beiden Räder und bewegen sich
derart, daß sie an den Zahnflanken des Rades b gleiten, auf denen des Rades a sich
abwälzen. Außerdem erkennt man aus Fig.- x und 2 die erwähnte exzentrische Lage
der Gleitstücke. Wie ersichtlich, ist vom Beginndes Eingreifens b--*s zum Punkt,
an welchem sich die Teilkreise berühren, der Stützpunkt des. Gleit stückes in richtiger
Weise exzentrisch. Bei der Berührung der Teilk-eise, in welcher Lage keine Gleftbewegung
mehr stattfindet, ist der Stützpunkt zentrisch. Bei weitergehender Bewegung der
Zahnräder ändert sich die-Richtung der Gleitbewegung, aber auch zugleich die Lage
des Stützpunktes, der wieder in @olcher Weise exzentrisch zu liegen kommt, daß die
Bildung eines Ölkeiles zwischen den Flächen erleichtert wird.
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Fig. 3 stellt ein.nach dem gleichen Prinz#p gebautes Schneckengetriebe
dar. a bezeichnet die Schnecke, b das Rad, an dessen Zähne die Zwischenstücke c
mittels Blattfedern d befestigt sind. Um auch bei diesen, wie bei allen Getrieben
mit sich kreuzenden Achsen, ebenfalls die erwähnte Badung eines Ölkeiles zwischen
den Gleitflächen zu erzielen, sind die Zwischenstücke c so zu lagern, daß wieder
lie oben der Angriffspunkt der Belastung in w Richtung der Bewegung der Schnecke
a exzentrisch zur Mitte des Zwischenstückes liegt, nur daß. jetzt die Richtung der
Bewegung wegen der sich kreuzenden Achsen eine andere ist .wie nach der Ausführungsform
der Fig. _. Auch in ..diesem Fall werden die Zwischenstücke auf der Flanke, auf
der sie sich abwälzen, außer dieser Bewegung noch eine Kippbewegung in Richtung
der gleitenden Bewegung des Schneckenzahnes machen können, um so in an sich bekannter
Weise eine Schiefstellung in dieser Richtung. und damit eine bessere Schmierung
zu erreichen.