-
Zahnrädergetriebe mit elastischer Kraftübertragung. 1)ie Erfindung
betrifft ein Zahnrädergetriebe mit elastischer Kraftübertragung. Bekanntlich machen
sich hei solchen Getrieben, deren Räder aus -Metall bestehen, selbst -:leine Fehler
in der Verzahnung schon unangenehm bemerkbar, cla sie Anlaß geben zu stoßweisem
oder geräuschvollem Gang. Auch sind solche 1Zä der schwer zueinander Parallel zuschalten.
weil selbst geringe Fehler in der Gegenüberste llunbewirken können, riaß nur das
eine Räderpaar arbeitet. -.Nfati hat unter anderem auch bereits versucht, die Nachteile
dadurch zti beseitigen: rlaß man die ineinandergreifenden Zähne der Räder elastisch
machte.
-
Gemäß der 1#rfindung sollen diese Übelstände dadurch beseitigt Nverden,
rlaß ganz bestimmte Beziehungen zwischen den Zähnen des getriebenen und den Zähnen
des treibenden Rades hergestellt werden, indem erstere solche Abmessungen erhalten;
-daß ihre DurchbiegUt.- bei gleicher, in Richtuni senkrecht zum Radius angreifender
Kraft ein Mehrfaches der Durchbiegung der Zähne des treibenden Rades beträgt. Dies
wird dadurch erreicht, daß die Altmessungen der Dicke oder H<lie der Zähne des
getriebenen, Rades oder -neide Größen gleichzeitig so geändert «<erden, da13
sich eine mehrfache Durchbiegung der Zähne des getriebenen Rades gegenüber den,
Zähnen des treibenden Rades ergibt, Titi nachstehenden. sollen statt »Zahn des trciliendet«
oder »7iltn des getriebenen 1'\.L-des« der IZiii-zc halbe.- die Ausdrucke gebraucht
\\-erden: »treibender Zahn« bzw. »getriebener "Lahn«.
-
Die Zeichi.ung gibt in den A11. i und 2 clie@llittel all die Hand,
das M'esen des Erfindungsgcgenstandes zu erklären, die A11.3 Ltnd 4 zeigen Ausführungsbeispiele
desselben. .
-
A11. i zeigt in schematischer Weise einen wagerecht gerichteten, an
seineirr linken Ende cin;1eshatititen Balken von der Länge I_, der von Anfang bis
Ende gleichbleibende Breite v und gleichbleibende Dicke d hat. Wenn er am rechten
freien Ende durch die senkrecht- gerichtete 1`raft I' belastet wird und sein Matcrial
den Elastizitätsmodul E hat, so berechnet sich seine Durclibiegung f bekanntlich
nach der Forn.el
Ist eint dagegen als gleicher hestighcit indem AUb.2 seine reite b zwar auf der
Sauzen lrlcichlileil>t, Dicke von der Ein-::Itannstclle gegen freie Inne drin entsprechend
so ist die 1W rCltlüegutig dieses also doppelt im ist bei der "-,]es 711 Nutzen
ersten ball. so groß als Diese l Tl>ei-lc; tty Ausbildung Irfitacluugsscgcnstancies
gezo-
Bett worden. :1b1>.3 zeigt eilten zur Padinittelebenr geführten
Aussclniitt aus einem aus Stahl tiergestellten Stinir;idergetriehe. Die Zähne des
kleiden. treilleii(Ien Rades hallen eine Höhe lal und ain Fuß eine Dickedl. Die
"Zähne des getriebenen Rades haben eine Hülfe h,-hl und am 1,7u13 ciue Dicke d.,.
Heide Rä(ler haben die gleiche Zahnbreite 1a. Hätten die Zähne auf die g<t11ze
Höhe :;leichbleil)ende Dicke c11 bzw. d.=, so würde sich die Durclillieg-tiag des
getriebenen Zahnes zu derjenigen des treibenden Zahnes verhalten wie dil
zu d. Nun ist aber die Form des treibenden Zahnes mehr einem aus Abb. i ersichtlichen
einseitig eingespannten Balken von durchweg gleichbleibender Dicke d, die Form cis
getriebenen Zahnes B mehr einem aus Abb.2 ersichtlichen, einseitig eingespannten
Balken gleicher Festigkeit angenähert, und so ist das Verhältnis der Durchbiegung
vom getriebenen Zahn B zu derjenigen des treibenden .Zahnes A ein erheblich größeres
als das \@erhä ltnis der dritten Potenzen der Fußdicken dl und d_, Bei den aus der
Zeichnung ersichtlichen Fußdicken ist (las Verhältliis (d13 : di3) -2.33,
wohingegen (las Verhältnis der wirklichen Durchbiegung der aus Abb.3 ersichtlichen
Zahnformen das 4,2fache ist.
-
Abb. q. zeigt einen Ausschnitt aus einem Rädergetriebe, bei welchem
der Zahn C- des kleinen treibenden Rades 3 genau die gleiche Form hat wie der Zahn
A des Rades i nach Abb. 3, und bei welchem der Zahn D des getriebenen Rades
4 so bemessen ist, daß er auf die von -der Spritze aus gerechnete Hilfe h',
- Icü genau die gleiche Form hat wie der Zahn ß des Rades ,2 nach Abb. 3
, und daß der übrige Teil des Fußes vom Zahn P. bis auf die von der Spitze aus berechnete
Höhe 1z4 hinunter als Körper gleicher Festigkeit weiterausgebildet ist.
Eine genaue ?achrechnung zeigt, daß bei gleicher an der Zahnspitze angreifender
Tangentialkraft P der Zahn D etwa 8,2mal so stark durchliegt wie der treibende Zahn
C des Rades 3 bzw. der treibende Zahn A des Rades i. Die Durchbiegung des Zahnes
D ist unter gleicher Belastung etwa doppelt so groß wie diejenige des "Zahnes B.
-
In den in den Abb. 3 und .t. ersichtlichen V erzahnungen soll (las
treibende Rad i bzw. 3 Sich 1i11 Sinne der Pfeile 1 hzw, TI bewegen. t» heidc#ii
h;ülcn sind die Ringriffsstrekhrn 1-h @iz1@. (:-Il genau gleich groß. Nach A111.
,; 1«n,711111 ein aietier Zahn des getriebenen kaclr@:a itii 1'wilct L zum Dingriff
und bleibt niit seinem (@e,genzahu iin Zusammenarbeiten liis zuni 1'mil:t F. Nach
Abb.4 ist (lies auf cler `trecke von (i-11 der Fall. ereil aber laut Vorstelierldem
ein nach AN). 4 ausgebilcieter ;getriebener Zahn D hei gleicher Kraft doppelt
so stttrl: ausbiegt als der nach Abt. 3 ausgebildete getriebene Zahn B, so ist ztt
schlieflien, (lall der getriebene ZalinD der Abt. 4 erst dann den gleichen Teil
der Unifangskraft 1' iil)erliiintilt wie der Zahn B Bach .-11>11. 3, M'caln der
Zahn D ungefähr doppelt so stark nach links ausgebogen ist wie der Zahn B. Dies
macht erkliirlich, daß bei einer flach Abb.4 ausgebildeten Verzahnung (ler Ililigriff
eines "Zahnes Ziel weicher erfolgt, und daß sich selbst 11e,7 ,gewissen Teilungsfehlern
die Umfangskraft auf die gleichzeitig im 1?ingrif befindlichetl Zähne viel g leichmäßiger
-erteilt als bei einer nach Abb.3 ausgebildeten Verzahnung. Weil keine so harten
Schläge zu erwarten sind, wird ein nach .-111b.4 ausgel)ildetes Zahnradgetriebe
trotz der schlanken und daher schwach erscheinenden getriebenen Ziiline h doch betriebssicherer
sein und eine größere Betriebsdauer haben, ferner wird es weniger Geräusch machen,
und (las zwischen die Zähne gebrachte -Schniiernlittel wird sich länger und-wirksanier
halten als 11e,7 Tier nach Abb.3 ausgeführten Verzahnung. Der Unterschied ist natürlich
noch ein viel größerer gegenüber einem Getriebe, 11e,7 dein in bisheriger Weise
die Zähne vorn getriebenen Rad gleich lang und deich dick geinacbt werden wie diejenigen
des treibenden Rades. Natürlich müssen die neuen, getriebenen Zähne die genügende
Riegtingsfestigl:eit besitzen.