DE3341147A1 - Reibpaarung fuer synchronisiereinrichtungen in zahnraederwechselgetrieben - Google Patents

Description

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Reibpaarungen sind in Synchronisiereinrichtungen erforderlich, bei denen zar Erzeugung des Synchronvorganges Bauelemente der Synchronisiereinrichtung mit kegelförmigen Reibflächen aufeinanderwirken und nach dem Prinzip einer Reibkupplung den Synchronlauf von rotierenden Getriebebauteilen während des Umachaltvorganges herstellen.

Als bekannte technische Lösungen werden in Synchronisiereinrichtungen, in denen kegelförmige Reibflächen aufeinanderwirken, Reibpaarungen mit verschiedenen Gleitreibwerkstoffen verwendet, wie z. B. Sondermessinge, Bronzen, molybdänbeschichtete, oxydbeschichtete oder mehrstoffbeschichtete Oberflächen sowie Plaststoffe, die gegen eine gehärtete Stahlfläche reiben, wobei nutenförmige Vertiefungen im Gleitreibmetall oder (und) in der gehärteten Stahloberfläche vorhanden sind, die zur Ölabführung von den Berührungsflächen dienen und den Aufbau des Reibwertes im Mischreibungsgebiet bewirken.

Dieser technische Stand bei Reibpaarungen besitzt folgende Nachteile:
- geringe Formbeständigkeit der mit Nuten versehenen Oberfläche bei Verwendung von Sondermessingen und Bronzen, wodurch Verschleiß und Punktionsausfall entstehen,

- hohe Materialkosten und erhöhter Fertigungsaufwand bei Anwendung von Molybdänbeschichtung,

- erhöhter Fertigungsaufwand bei oxyd- oder mehrstoffbeschichteten Oberflächen,

- geringe Temperatur- und Formbeständigkeit bei Plaststoffen,

- hoher Verschleiß am Gegenkegel aus gehärtetem Stahl

bei Anwendung molybdänbeschichteter, oxyd- oder hartstoffbeschichteter Oberflächen, wodurch Funktionsausfall entsteht.

Ziel der Erfindung ist es, die aufgeführten Nachteile des gegenwärtigen technischen Standes zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibpaarung zur Anwendung zu bringen, bei der während des Reibvorganges nahezu kein Verschleiß entsteht, der Gleitreibwerkstoff leicht bearbeitbar ist, geringe Materialkosten ver-

ursacht werden und eine zusätzliche Beschichtung nicht erforderlich ist»

Zwischen nachfolgenden Synchronisierungsbauteilen wird der Reibkontakt aus speziellen Werkstoffen gebildet« - Gleitreibkegel aus einer Aluminiumlegierung mit den Hauptlegierungsbestandteilen Silizium (11 bis 23 %)» Kupfer (1 bis 3,5 %), Nickel (0,8 bis 2,7 %), Magnesium (bis 1,5 %), Mangan (bis 0,5 %), Titan (bis 0,2 %) and einer Brinellhärte von max· 130 HB, wodurch eine ausreichende Druckfestigkeit auch bei höheren Temperaturen gewährleistet ist· Da dieser Werkstoff nur geringe Zugfestigkeit besitzt, wird er während des Reibvorganges ausschließlich auf Druck belastet bzw« müssen sich Zug- und Druckbelastung ausgleichen· Die keglige Oberfläche besitzt die bekannten Nuten für die ÖlabfUhrung.

- bekannter Gegenkegel aus gehärtetem Stahl mit glatter, z. B. geschliffener, Kegeloberfläche, welcher während dee Reibvorganges auf Zug oder auf Druck belastet wird« Beim Reibkontakt dieser beiden Werkstoffe läuft unter den auftretenden thermischen Bedingungen ein an sich bekannter Komplex physikalisch-chemischer Prozesse ab, in dessen Ergebnis sich ein metallischer Schutzfilm bildet, der einen Reibverschleiß an den Kontaktflächen nahezu vollständig verhindert·

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert·
Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Fig· 1 einen teilweisen Längsschnitt durch die Reibpaarung

Pig· 2 einen Gleitreibkegel aus Aluminiumlegierung Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch die Reibpaarung, wobei der Gleitreibkegel 1 aus der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung besteht und an der kegelförmigen Oberfläche 2, die in Reibkontakt mit dem Gegenkegel 3 steht, bekannte Nuten 4 für die ÖlabfUhrung besitzt· Diese Anordnung berücksichtigt die werkstoffbedingte geringe Beanspruchbarkeit der Al-Legierung auf Zug in der Weise, daß sie während des Reibvorganges ausschließlich einer

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Druckbeanspruchung unterliegt· Der Gegenkegel 3 besteht aus gehärtetem Stahl und besitzt als Kontaktfläche zur kegligen Oberfläche 2 aus Al-Legierung eine glatte, z. B· geschliffene» Kegeloberfläche 5. Dieses Bauteil wird während des Reibvorganges in der Anordnung gemäß Fig· 1 auf Zag belastet·

In der Fig· 2 besitzt der Gleitreibkegel 1 aus Al-Legierung, der sich in Reibkontakt zum Gegenkegel 3 befindet, zusätzlich zur kegligen Oberfläche 2 eine am Innendurch messer befindliche keglige Oberfläche 6, die in Reibkon takt mit dem Gegenkegel 7 steht und für die Ölabführung bekannte Nuten 8 besitzt· Druck- und Zugbelastung gleichen sich bei dieser Anordnung aus« Der Gegenkegel 3 besteht aus gehärtetem Stahl und besitzt als Kontaktfläche zur keg ligen Oberfläche 2 aus Al-Legierung eine glatte, z. B. ge schliffene, Kegeloberfläche 5· Dieses Bauteil wird während des Reibvorganges auf Druck belastet.

Aüfstellong der verwendeten Bezügszeichen

1	Gleitreibkegel
2	keglige Oberfläche
3	Gegenkegel
4	Nuten
5	Kegeloberfläche
6	keglige Oberfläche
7	Gegenkegel
8	Hüten
9	Kegeloberfläche

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Reibpaarung in Synchronisiereinrichtungen für Zahnräderwechselgetriebe, bei denen zur Erzeugung des Synchronvorganges Bauelemente der Synchronisiereinrichtung mit kegelförmigen Reibflächen aufeinanderwirken und nach dem Prinzip einer Reibkupplung den Synchronlauf von rotierenden Getriebebauteilen während des Umschaltvorganges herstellen, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Reibkontakt eines Gleitreibkegels (1) aus einer Aluminiumlegierung mit den Hauptlegierungsbestandteilen Silizium (11 bis 23 %)» Kupfer (1 bis 3,5 %), Nickel (0,8 bis 2,7 %), Magnesium (bis 1,5 %), Mangan (bis 0,5 %), Titan (bis 0,2 %), einer Brinellhärte von max. 130 HB und damit ausreichender Druckfestigkeit auch bei höheren Temperaturen, welcher an seiner kegligen Oberfläche (2;6) Nuten (4;8) für die Ölabführung besitzt und während des Reibvorganges ausschließlich auf Druck belastet ist bzw. bei dem sich Druck- und Zugbelastung ausgleichen, und einem an sich bekannten Gegenkegel (3;7) aus gehärtetem Stahl mit glatter, z. B. geschliffener, Kegeloberfläche (5;9)> welcher während des Reibvorganges auf Zug oder Druck belastet ist, gebildet wird, wobei während des Reibkontaktes dieser beiden Werkstoffe unter den auftretenden thermischen Bedingungen ein an sich bekannter Komplex physikalisch-chemischer Prozesse abläuft, der zur Bildung eines metallischen Schutzfilmes führt und dadurch den Reibverschleiß an den Kontaktflächen nahezu vollständig verhindert·