DE3809721C1

DE3809721C1 -

Info

Publication number: DE3809721C1
Application number: DE3809721A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7015 Korntal-Muenchingen De Nonnenmacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-06-01
Also published as: DE58902105D1; EP0334040A1; EP0334040B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Zahnradmaschinen mit gleicher Zähnezahl der kämmenden Zahnräder entsteht das Drehmoment infolge des Flüssgkeitsdrucks mit wechselnden Anteilen an den beiden Zahn rädern. Dieses ist für das jeweilige Zahnrad um so höher, je weiter der abdichtende Eingriff von seinem Kopfkreis entfernt ist. Die Aufteilung des Drehmoments auf die Zähnräder kann so direkt aus der Eingriffslinie bestimmt werden. Während das Drehmoment des treibenden Zahnrads direkt an seiner Welle wirksam wird, muß das Drehmoment des getriebenen Zahnrads erst noch über die Verzahnung auf das treibende Zahnrad umgesetzt werden, wobei zwangsläufig mechanische Verluste entstehen.

Es ist bekannt, bei Zahnradmaschinen unvermeidliche Verzahnungs fehler dadurch zu beheben, daß die Zahnköpfe der Zahnräder mindestens im Zahnflankenbereich bis auf einen Durchmesser reduziert sind, derart, daß der sonst übliche Überdeckungsgrad von ungefähr zwei nur noch geringfügig über eins liegt. Auf diese Weise kommt der Eingriffsbereich der Zahnflanken in die Nähe des Wälzpunktes zu liegen, wodurch sich die Relativbewegung der sich im Eingriff befindlichen Zahnflanken verringert. Dadurch werden die Reibungs verluste kleiner, vor allem aber werden Schwankungen des Momentan-Drehmoments kleiner. Der mechanische Wirkungsgrad der Zahnradmaschine ist noch nicht optimal (DE-OS 24 21 891).

Es ist weiterhin eine Zahnradmaschine bekanntgeworden, deren Zahn räder mit asymmetrischen Zähnen versehen sind, bei welchen die unbelastete Flanke hinter einer Fläche liegt, welche man durch Spiegeln der belasteten Fläche an der durch die Teilung vorgegebenen Radialebene des Zahnes erhält, und zwar derart, daß die unbelastete Flanke am Kopfabschnitt steiler geneigt ist als die belastete Flanke und an ihrem Fußabschnitt unterschnitten ist. Auf diese Weise läßt sich an den Zahnrädern eine höhere Anzahl von Zähnen verwirklichen, wodurch Pulsation und Geräusche verringert werden. Eine Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrads wird dadurch jedoch ebenfalls nicht erreicht (DE-AS 22 42 269).

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das aus dem hydraulischen Druck resultierende Drehmoment so auf die beiden Zahnräder aufgeteilt wird, daß ein möglichst hoher Anteil direkt am treibenden Zahnrad entsteht. Dadurch wird der mechanische Wirkungs grad verbessert. Dies gilt insbesondere für Betriebszustände, in denen mechanische Verluste vorherrschen, beispielsweise für den Anlaufvorgang von Zahnradmotoren.

Dies gilt insbesondere für Betriebszustände, in denen mechanische Verluste vorherrschen, beispielsweise für den Anlaufvorgang von Zahnradmotoren.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in schematischer Dar stellung in der Zeichnung wiedergegeben.

Beschreibung der Erfindung

Die Zahnradmaschine weist in bekannter Weise ein treibendes Zahnrad 10 und ein getriebenes Zahnrad 11 auf. Trotz unverändertem Achs abstand und gleichem Kopfkreisdurchmesser K hat das getriebene Zahn rad 11 zwei Zähne mehr als das treibende Zahnrad 10. Durch diesen Unterschied verschiebt sich der Wälzpunkt W aus der Mitte, und der Eingriff am getriebenen Zahnrad 11 wandert in Richtung Kopfkreis, wobei dessen Drehmoment kleiner wird, und am treibenden Rad 10 in Richtung Fußkreis F, wodurch dessen Drehmoment größer wird. Dank dem direkteren Fluß der durchgesetzten Leistung erhält man einen ver besserten mechanischen Wirkungsgrad.

Bei Evolventenverzahnungen wird zu diesem Zweck das treibende Zahn rad 10 nach plus, das getriebene Zahnrad 11 nach minus korrigiert. Dabei bleiben die Zahnräder auch bei unterschiedlicher Zähnezahl abwälzfähig. Durch die Forderung nach identischem Kopfkreisdurch messer beider Räder sind die geometrischen Möglichkeiten Evol ventenverzahnung beschränkt. Spitz werdende Zähne am treibenden Rad und Unterschnittneigung am getriebenen Rad bilden die Grenzen.

Besonders vorteilhaft ist die Kombination mit der Verwendung einer geeigneten, nichtevolventischen Verzahnung. Man erhält dadurch mehr Möglichkeiten für die Gestaltung der Zahnform. Zweckmäßig ist bei spielsweise als Eingriffslinie die Kombination zweier logarith mischer Spiralen um die Radmittelpunkte. Mit einer solchen Ver zahnung lassen sich Zähnezahldifferenzen von mindestens zwei bei üblichem Kopfkreisdurchmesser darstellen.

Claims

1. Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) mit im Außeneingriff kommenden Zahnrädern (10, 11) mit gleichem Außendurchmesser und ungefähr gleichem Fußkreisdurchmesser, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Pumpe das getriebene Zahnrad (11) trotz unverändertem Achs abstand eine größere Anzahl von Zähnen hat als das treibende Zahnrad (10), das eine Pluskorrektur aufweist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei evolventenverzahnten Zahnrädern die unterschiedliche Zähnezahl durch Minuskorrektur des getriebenen Rades und durch Pluskorrektur des treibenden Rades verwirklicht wird.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein griffslinie (E) aus logarithmischen oder archimedischen Spiralen um die Radmittelpunkte zusammengesetzt ist.