DE4025505A1

DE4025505A1 - Getriebegehaeuse

Info

Publication number: DE4025505A1
Application number: DE4025505A
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl Ing Bitsch; Frank Dipl Ing Kratzke
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1992-02-13
Anticipated expiration: 2010-08-10
Also published as: FR2665739B1; IT1251134B; FR2665739A1; ITMI912093A0; DE4025505C3; DE4025505C2; ITMI912093A1; GB2247498B; GB9117162D0; US5156069A; GB2247498A

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebegehäuse mit mehreren Lagern für Wellen.

Ein derartiges Getriebegehäuse ist durch die DE-OS 30 15 681 bekannt und in üblicher Weise aus Stahl hergestellt. Die Bearbeitung des aus zwei Gehäusehälften bestehenden Getriebegehäuses an der Trennfuge und für die präzise Anordnung der Lager ist sehr aufwendig. Außerdem ist das Getriebegehäuse unnötig schwer.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein mit geringem Aufwand herstellbares Getriebegehäuse zu schaffen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Getriebegehäuse aus Kunststoffspritzguß hergestellt ist und die Außenringe der Lager mindestens teilweise umfaßt, die von mindestens einem, in dem Kunststoffspritzguß-Getriebegehäuse eingebetteten metallischen Präzisionseinlegeteil auf Achsabstandsmaß gehalten sind.

Das Getriebegehäuse selbst ist aus preiswertem Kunststoff hergestellt, und die präzise Anordnung der Lager mit einer Toleranz von ±1,5/100 mm bis 2/100 mm wird durch das Präzisionseinlegeteil gewährleistet. Diese Präzision ist Voraussetzung für eine hohe spezifische Belastung der einzelnen Getriebeteile und kann durch die Kombination des Kunststoffgetriebegehäuses mit direkt eingespritzten Wälzlagern und den einfach herzustellenden, metallischen Präzisionseinlegeteilen erreicht werden, die der zwangsläufig bei Kunststoffspritzgußteilen auftretenden Schrumpfung entgegenwirken. Das Kunststoff-Getriebegehäuse dämpft auch die Getriebegeräusche.

Die Extrem hohe spezifische Belastung der einzelnen Getriebeteile erfordert sowohl für die Fertigung der Verzahnung als auch für die der Achsstiche eine Präzisionsbearbeitung im Bereich der Qualitäten IT 5 bis IT 6. Hierzu werden vornehmlich NC- und CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt, die z. B. die Achsstiche und Wälzlagersitze von Getriebegehäusen in einer erforderlichen Toleranz von ±1,5/100 bis 2/100 mm fertigen können. Diese Präzision ist Voraussetzung für ein gutes Tragbild in Verzahnungslängsrichtung und somit für eine uneingeschrännkt hohe, spezifische Ausnutzung der gehärteten und geschliffenen Verzahnung aus Einsatzstahl, z. B. 15 CrNi 6.

Da der thermische Ausdehnungskoeffizient des faserverstärkten Kunststoffes weitgehend dem des metallischen Präzisionseinlegeteils entspricht, ist sichergestellt, daß durch die Abkühlung aus dem Spritzprozeß, der bei ca. 300°C stattfindet, es zu vernachlässigbaren inneren Spannungen im Verbund Metall/Kunststoff, die die Präzision bzw. Belastbarkeit ungünstig beeinflussen können, kommen kann. Das Präzisionseinlegeteil wird auf die Verabeitungstemperatur des Kunststoffes vorgewärmt. Nach dem Erkalten der Teile des Getriebegehäuses wird dann die erforderliche Toleranz von ±1,5/100 bis 2/100 mm erreicht. Die Stabilität des Gehäuses wird durch die zusätzlichen Ausstanzungen erhöht, die beim Spritzvorgang vom Kunststoff ausgefüllt werden.

Ein in der Herstellung hoher Rationalisierungseffekt ergibt sich aus

1. dem direkten Umspritzen der Wälzlageraußenringe, so daß eine teure Lagersitzbearbeitung und axiale Sicherung der Lager entfällt,
2. der weitgehend ebenen Form der metallischen Präzisionseinlegeteile, die bei einer angenommenen Blechdicke von 2 mm im Stapel von ca. 50 Stück im Satz gespindelt bzw. mittels Reibahlen aufgerieben werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Getriebegehäuse aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt, und das Präzisionseinlegeteil kann außer Präzisionsbohrungen für die Außenringe der Lager eine Zentrierbohrung für einen Motorflansch sowie Kunststoffverbunddurchbrüche für den Kunststoff haben, in die Eingußmuttern hineinragen können. Die Gehäusehälften des Getriebegehäuses können an einer Fuge unlösbar miteinander verbunden werden, wodurch die sonst übliche mechanische Dichtflächenbearbeitung nebst evtl. Verschraubungen entfallen können. Die Gehäusehälften können mit Vor- und Rücksprüngen versehen und so miteinander verbunden werden, wobei die Verbindung durch Verschweißung oder Verklebung gesichert werden kann. Es ist jedoch auch eine Verschraubung möglich, wenn die Gehäusehälfte über durch Bohrungen ragende Stifte aneinander zentriert sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Getriebegehäuse koaxial zu einer Abtriebswelle des Getriebes auf der dem Motor gegenüberliegenden Seite eine Steckverzahnung als Drehmomentstütze haben, mit der das Abtriebsmoment des Getriebes querkraftfrei auf den anzutreibenden Teil übertragen wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Getriebegehäuse,

Fig. 2 ein Präzisionseinlegeteil in kleinerem Maßstab,

Fig. 3 eine andere Verbindungsmöglichkeit für die Gehäusehälften.

Das Getriebegehäuse 1 ist aus den Gehäusehälften 1a und 1b gebildet, die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 über einen in einen Rücksprung 3 hineinragenden Vorsprung 2 miteinander verbunden sind. Die Verbindung kann durch Schweißen oder Kleben zusätzlich gesichert sein.

Am Getriebegehäuse 1 ist ein Motor 17 mit einem Motorflansch 18 befestigt, durch den eine Abtriebswelle des Motors 17 zum Getriebe 16 führt. Die Abtriebswelle 15 des Getriebes 16 führt durch eine als Drehmomentenstütze dienende Steckverzahnung 6 des Getriebegehäuses 1 zu dem anzutreibenden Teil. Eine Drehmomentenstütze kann auch in eine Momentenstütz-Bohrung 7 des Getriebegehäuses eingeführt und in einer Spannhülsen-Bohrung 7a mit Spannhülse gesichert sein.

Alle Wellen des Getriebes 16 sind in Lagern 13 gelagert, deren Außenringe 14 in dem aus Kunststoff bestehenden Getriebegehäuse 1 eingebettet sind. Die Außenringe 14 werden von Präzisionsbohrungen 9 der in den Kunststoff eingespritzten Präzisionseinlegeteilen 8 bei der Herstellung und später beim Betrieb auf exaktem Abstand gehalten. Auch der Motorflansch 18 führt durch eine Zentrierbohrung 10 des Präzisionseinlegeteils 8, das in Fig. 2 in der Ansicht gezeichnet ist.

Es hat außer der Zentrierbohrung 10 für den Motorflansch 18 zwei Präzisionsbohrungen 9 für die Außenringe 14 der Lager 13 sowie Kunststoffverbunddurchbrüche 11, wobei in die größeren, wie in Fig. 3 erkennbar, Eingußmuttern 19 hineinragen können.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Gehäusehälften 1a und 1b über in Vertiefungen 4 hineinragende Stifte 5 aneinander zentriert. Durch die Stifte 5 und die anschließenden Gehäusehälfte 1b führen Zentralbohrungen 5a, durch die Schrauben 20 zum Zusammenhalten der Gehäusehälften 1a und 1b geführt sind. In die Fuge ist dann eine Dichtung 12 eingelegt. In Fig. 3 ist auch zu erkennen, daß der Kunststoff im Bereich der Kunststoffverbunddurchbrüche 11 auf beiden Seiten des Präzisionseinlegeteils 8 miteinander verbunden ist. In diese Kunststoffverbunddurchbrüche 11 ragen Eingußmuttern 19 hinein, die der Befestigung des Getriebegehäuses an anderen Konstruktionsteilen dienen.

Claims

1. Getriebedgehäuse mit mehreren Lagern für Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (1) aus Kunststoffspritzguß hergestellt ist und Außenringe (14) der Lager (13) mindestens teilweise umfaßt, die von mindestens einem, in dem Kunststoffspritzguß- Getriebegehäuse (1) eingebetteten metallischen Präzisionseinlegeteil (8) auf Achsabstandsmaß gehalten sind.

2. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (1) aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt ist.

3. Getriebegehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der faserverstärkte Kunststoff annähernd den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie das metallische Präzisionseinlegeteil (8) hat.

4. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Präzisionseinlegeteil (8) außer Präzisionsbohrungen (9) für die Außenringe (14) der Lager (13) eine Zentrierbohrung (10) für einen Motorflansch (18) hat.

5. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Präzisionseinlegeteil (8) Kunststoffverbunddurchbrüche (11) hat.

6. Getriebegehäsue nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kunststoffverbunddurchbrüche (11) von der Außenseite des Getriebegehäuses (1) zugängliche Eingußmuttern (19) hineinragen.

7. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehälften (1a, 1b) des Getriebegehäuses (1) an einer Fuge unlösbar miteinander verbunden sind.

8. Getriebegehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge aus einem Vor- (2) und Rücksprung (3) gebildet ist.

9. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehälften (1a, 1b) des Getriebegehäuses (1) über in Vertiefungen (4) hineinragende Stifte (5) aneinander zentriert sind.

10. Getriebegehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (5) Zentralbohrungen (5a) für Schrauben (20) haben.

11. Getriebegehäuse nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehälften (1a, 1b) an der Fuge mittels einer Dichtung (12) öldicht miteinander verbunden sind.

12. Getriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (1) koaxial zu einer Abtriebswelle (15) des Getriebes (16) auf der dem Motor (17) gegenüberliegenden Seite eine Steckverzahnung (6) als Drehmomentenstütze hat.