DE4410623A1

DE4410623A1 - Force fit mounting for hub body on a shaft

Info

Publication number: DE4410623A1
Application number: DE19944410623
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Dahm; Reinhard Dipl Ing Wibbeling
Original assignee: KTR Kupplungstechnik GmbH
Current assignee: KTR Kupplungstechnik GmbH
Priority date: 1994-03-26
Filing date: 1994-03-26
Publication date: 1995-09-28
Also published as: DE9408956U1

Abstract

For a force fit mounting of a hub body to a shaft, the mantle surface of the hub drilling is given a partial flat and radial surface to give local pressure clamping within the hub body. The shaft has a central drilling (42) with a cylindrical body (43) of a cold-shaped metal, polyurethane or silicone.

Description

Zur Sicherung einer formschlüssigen Wellen- und Nabenverbin dung gegen axiales Verschieben ist es bekannt, durch Schrau benkraft und mit Hilfe eines axialen Nabenschlitzes einen Kraftschluß herbeizuführen. Erforderlich ist eine speziell aus gebildete Nabe mit einem Spalt, der die Nabenwand, ausgehend von der Mantelfläche bis zur Wellenbohrung, durchsetzt. Senk recht zum Nabenspalt ist eine Gewindebohrung mit einer Klemm schraube vorgesehen. Die Ausbildung einer Klemmnabe ist mit nicht unerheblichen Zusatzkosten verbunden.To secure a form-fitting shaft and hub connection against axial displacement, it is known by screw force and with the help of an axial hub slot To bring about a force fit. A specially made is required formed hub with a gap starting from the hub wall from the outer surface to the shaft bore. Lowering right to the hub gap is a threaded hole with a clamp screw provided. The formation of a clamping hub is included not inconsiderable additional costs.

Weitere bekannte Reibschlußverbindungen werden mit einer ge teilten Nabe, mit einem Hohlkeil, durch einen Preßsitz und einen Kegelsitz geschaffen. Zur Erzeugung von Klemmkräften ist ferner die Anwendung eines Öldruckverbandes bekannt. Alle be kannten Klemmeinrichtungen sind technisch aufwendig und nicht in jedem Falle einsetzbar.Other known frictional connections are with a ge shared hub, with a hollow wedge, by a press fit and created a cone seat. To generate clamping forces also known the application of an oil pressure dressing. All be Known clamping devices are technically complex and not can be used in any case.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kraftschlüssigen Verbindung von Welle und Nabe und eine für dessen Anwendung besonders geeignete Wellen- und/oder Naben ausbildung zu schaffen, die den angestrebten, sicheren Kraft schluß mit wesentlich einfacheren technischen Mitteln ermög lichen. Zur Lösung wird ein Verfahren vorgeschlagen, wonach die Mantelfläche der Nabenbohrung durch Erzeugung örtlich be grenzter Druckspannungen innerhalb des Nabenkörpers partiell flächig und radialgerichtet verformt wird.The invention has for its object a method for frictional connection of shaft and hub and one for its use of particularly suitable shaft and / or hubs to create training that is the desired, safe force possible with much simpler technical means lichen. To solve this, a method is proposed, according to which the lateral surface of the hub bore by local production limited compressive stresses within the hub body partially is deformed flat and radially.

Es ist ferner möglich, die Mantelfläche der Welle durch Erzeu gung örtlich begrenzter Druckspannungen innerhalb der Welle partiell flächig und radialgerichtet zu verformen. Die Druck spannungen werden mit Hilfe von auf verformbare Materialein lagen übertragbare Schraubenkräften erzeugt.It is also possible to generate the outer surface of the shaft localized compressive stresses within the shaft to deform partially flat and radially. The pressure Tensions are reduced with the help of deformable material transferable screw forces were generated.

Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich ein Nabenkörper, der parallel zur Bohrungsmittelachse mindestens eine Gewinde sackbohrung aufweist, die sich in unmittelbarer Nähe der Boh rungsmantelfläche befindet. In die Gewindesackbohrung ist ein zylindrischer, aus einem verformbaren Material bestehender Körper gelegt. Die Bohrung wird durch eine Schraube verschlos sen. Das Material kann sowohl elastisch als auch plastisch verformbar sein.A hub body is suitable for carrying out the method, at least one thread parallel to the center axis of the hole has blind bore that is in the immediate vicinity of the Boh surface is located. In the threaded blind hole is a cylindrical, made of a deformable material Body laid. The hole is closed by a screw sen. The material can be both elastic and plastic be deformable.

Weitere, den Erfindungsgegenstand vorteilhaft gestaltende Merkmale sind in den Patentansprüchen angegeben.Further, advantageously shaping the subject of the invention Features are specified in the claims.

Die Erfindung ermöglicht eine Befestigung von Nabenkörpern auf Wellen mit sehr einfachen technischen Mitteln. Sie kann auch nachträglich am fertigen Teil oder im eingebauten Zustand vor genommen werden.The invention enables the attachment of hub bodies Waves with very simple technical means. It can too subsequently on the finished part or in the installed state be taken.

Zur Fixierung der Nabe auf der Welle ist eine Bohrung und Ver schraubung ausreichend. Bei höheren Drehzahlen sorgt eine zweite um 180° versetzte Verschraubung für einen Ausgleich der Unwucht.To fix the hub on the shaft there is a hole and Ver screwing sufficient. At higher speeds, a second screw connection offset by 180 ° for compensation the unbalance.

Soll dagegen durch eine Klemmkraft ein höheres Drehmoment übertragen werden, kann die Anordnung von 3, 4 oder noch mehr Verschraubungen notwendig sein. Dennoch ist der Einsatz der Erfindung konstruktionsmäßig wesentlich einfacher als jede bisher bekannte Reibschlußverbindung.In contrast, a higher torque should be achieved by a clamping force can be transferred, the arrangement of 3, 4 or even more Screw connections may be necessary. Nevertheless, the use of Invention structurally much easier than any previously known frictional connection.

Durch die Verwendung des verformbaren Materials, das sich im Temperaturbereich der Arbeitsmaschine im festen Zustand befin det, für die die Schraubkraft aufnehmenden und umleitenden Druckelemente können Abdichtungen der Schraubengewinde entfallen. By using the deformable material that is in the Temperature range of the working machine in the solid state det, for the screwing force absorbing and redirecting Pressure elements can eliminate the screw thread seals.

Die Wirkung der partiell flächigen Verformung kann auch an der Seitenfläche einer Paßfeder angewendet werden, wobei hier vorzugsweise die durch die Drehmomentübertragung nicht bean spruchte Anlagefläche zur Verfügung steht. Durch diesen Ef fekt können spielfreie Paßfederverbindungen geschaffen werden.The effect of the partial flat deformation can also be due to the Side surface of a feather key are used, here preferably not by the torque transmission required contact area is available. Through this ef Match-free key connections can be created perfectly.

Insgesamt ist die Erfindung vorteilhaft sowohl für die axiale Fixierung formschlüssiger Wellen-Nabenverbindungen, als auch zur Drehmomentübertragung für zylindrische Wellen ohne Form schlußelemente einsetzbar.Overall, the invention is advantageous for both the axial Fixing positive shaft-hub connections, as well for torque transmission for cylindrical shafts without shape closing elements can be used.

Die Schrauben wirken parallel zur Mittelachse in Richtung der Gewindesacklochbohrung. Die Schraubenkraft wird durch die ver formbaren Einlagen radial umgelenkt. Alternativ hierzu ist je doch auch eine radiale Druckbeaufschlagung durch mindestens eine senkrecht zur Gewindesacklochbohrung angebrachte Gewinde bohrung mit einer weiteren Schraube möglich. Die Gewindesack lochbohrung wird hierbei durch einen Schraubstopfen verschlos sen.The screws act parallel to the central axis in the direction of the Tapped blind hole. The screw force is determined by the ver malleable inserts deflected radially. Alternatively, each is but also a radial pressurization by at least a thread perpendicular to the threaded blind hole drilling with another screw possible. The thread sack The hole is closed with a screw plug sen.

Vorteilhaft ist die Anordnung der parallel zur Mittelachse ge richteten Sacklochbohrungen nahe dem Mantel der Wellenbohrung, um diesen Bereich besser elastisch verformen zu können.The arrangement of the parallel to the central axis is advantageous directed blind holes near the surface of the shaft bore, to better deform this area elastically.

Die Fertigung wird insbesondere dadurch begünstigt, daß eine Gewindesacklochbohrung ohne Änderung der Aufspannung zugleich mit der Fertigung der Wellenbohrung einer Nabe geschaffen wer den kann.The production is particularly favored in that a Thread blind hole without changing the clamping at the same time with the production of the shaft bore of a hub who created that can.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung sche matisch dargestellt und nachstehend erläutert.In the drawing, embodiments of the invention are cal represented mathematically and explained below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Frontansicht der Nabe einer Klauenkupplung mit Innenverzahnung, Fig. 1 is a front view of the hub of a claw coupling with internal teeth,

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Nabe der Klauenkupplungshälfte nach Fig. 1, Fig. 2 shows a partial longitudinal section through the hub of the jaw clutch of FIG. 1,

Fig. 3 die Frontansicht einer außen- und innenverzahnten Nabe, Fig. 3 shows the front view of an external and internal gear hub,

Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch die Nabe nach Fig. 3 mit einer radialgerichteten Schraube zur Erzeugung der Druckspannung, Fig. 4 shows a partial longitudinal section through the hub of Fig. 3 with a radially directed screw to produce the compressive stress,

Fig. 5 die Anordnung einer Gewindesacklochbohrung dicht an einer Paßfeder zur Schaffung einer spielfreien Paß federverbindung für ein Getrieberad und Fig. 5 shows the arrangement of a threaded blind hole close to a feather key to create a play-free pass spring connection for a gear and

Fig. 6 die Anordnung einer Gewindesacklochbohrung, in einer ein Getrieberitzel tragenden Welle. Fig. 6 shows the arrangement of a threaded blind hole, in a shaft carrying a gear pinion.

Die Nabe 1 einer Klauenkupplung (Fig. 1 und 2) ist mit einer innenverzahnten Bohrung 10 für eine nicht dargestellte Antriebs welle versehen. In eine Gewindesackbohrung 3 - parallel zur Nabe - ist ein zylindrischer Körper 4 aus einem verformbaren Material eingelegt. Die Bohrungsöffnung ist durch eine mit einem Innensechskant 6 versehene Schraube 5 verschlossen. Die Klauen der Kupplungsnabe sind mit 8 bezeichnet.The hub 1 of a dog clutch ( FIGS. 1 and 2) is provided with an internally toothed bore 10 for a drive shaft, not shown. In a threaded blind hole 3 - parallel to the hub - a cylindrical body 4 made of a deformable material is inserted. The bore opening is closed by a screw 5 provided with a hexagon socket 6 . The claws of the clutch hub are designated 8.

Die Gewindesackbohrung ist in unmittelbarer Nähe der Nabenboh rung angebracht. Die axialgerichtete Schraubenkraft wird auf den eingelegten Körper 4 übertragen und durch dessen Verform barkeit auch gleichmäßig radial umgelenkt. Durch die geringe Materialstärke zwischen der Gewindesackbohrung und Nabenboh rung wird eine geringfügige partielle, flächig nach innen wei sende elastische Verformung erzeugt, so daß die angestrebte, zusätzliche kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Nabenkör per 1 und der Welle erreicht wird. Sie dient der axialen Fix ierung des Nabenkörpers auf der Welle.The threaded blind hole is located in the immediate vicinity of the hub bore. The axially directed screw force is transmitted to the inserted body 4 and, due to its deformability, is also deflected radially uniformly. Due to the low material thickness between the threaded blind hole and Nabenboh tion, a slight partial, flat inward white sending elastic deformation is generated, so that the desired, additional non-positive connection between the Nabenkör by 1 and the shaft is achieved. It is used for the axial fixation of the hub body on the shaft.

Der Nabenkörper 21 (Fig. 3 und 4) ist ebenfalls mit einer Innenverzahnung 2 zum Eingriff in eine entsprechend gewählte Profilierung der nicht dargestellten Welle versehen.The hub body 21 ( FIGS. 3 and 4) is also provided with an internal toothing 2 for engaging in a correspondingly selected profile of the shaft, not shown.

Parallel zur Längsachse 22 und ebenfalls in unmittelbarer Nähe. der Nabenbohrung 23 ist eine Gewindesackbohrung 24 eingebracht, die durch einen Gewindestopfen 25 verschlossen ist. Innerhalb der Gewindesackbohrung befindet sich ein Körper 26 aus einem verformbaren Material. Die Druckspannung wird nicht durch den Schraubenstopfen 25 sondern durch eine Schraube 27 in einer Radialbohrung 28 erzeugt. Parallel to the longitudinal axis 22 and also in the immediate vicinity. A threaded blind bore 24 is introduced into the hub bore 23 and is closed by a threaded plug 25 . A body 26 made of a deformable material is located within the threaded blind bore. The compressive stress is not generated by the screw plug 25 but by a screw 27 in a radial bore 28 .

Die gezeigte Anordnung der Schrauben nach den Fig. 3 und 4 ermöglicht eine radiale Montage, was in vielen Fällen erfor derlich sein kann.The arrangement of the screws shown in FIGS . 3 and 4 allows radial assembly, which may be necessary in many cases.

Die Welle 30 (Fig. 5) trägt ein Getrieberad 31. Die Wellen- Nabenverbindung ist durch die Paßfeder 32 formschlüssig. Die Richtung des Drehmomentes ist durch den gekrümmten Pfeil 33 angedeutet. Dicht an der Paßfederseite, die der drehmoment übertragenden Fläche abgekehrt ist, befindet sich eine Gewin desackbohrung 34 mit einer axialgerichteten Schraube 35, die auf eine Einlage aus verformbarem Material schraubbar ist. Die Ausführung der Gewindesackbohrung mit der Einlage aus verform barem Material insgesamt entspricht der der Fig. 1. Die An ordnung der Gewindesackbohrung in unmittelbarer Nähe der Paß feder schafft deren gewünschte Spielfreiheit.The shaft 30 ( FIG. 5) carries a gear wheel 31 . The shaft-hub connection is form-fitting by the parallel key 32 . The direction of the torque is indicated by the curved arrow 33 . Close to the feather key side, which faces away from the torque-transmitting surface, there is a threaded blind bore 34 with an axially directed screw 35 which can be screwed onto an insert made of deformable material. The execution of the threaded blind hole with the insert made of deformable material overall corresponds to that of Fig. 1. The arrangement of the threaded blind hole in the immediate vicinity of the feather key creates the desired freedom from play.

Das Getrieberitzel 40 (Fig. 6) ist auf einem Wellenstumpf 41 angeordnet. Dieser ist mit einer zentralen Gewindesackbohrung 42 versehen. Darin befindet sich ein Körper 43 aus verform barem Material. Das Material wird durch die Kraft der Schraube 44 unter Druck gesetzt und führt zu einer geringfügigen Ver formung des Wellenmantels innerhalb der Bohrung der Nabe. Auf diese Weise wird eine ausreichende, kraftschlüssige Verbindung zur Übertragung von Drehmomenten erreicht.The gear pinion 40 ( FIG. 6) is arranged on a stub shaft 41 . This is provided with a central threaded blind bore 42 . There is a body 43 made of deformable material. The material is put under pressure by the force of the screw 44 and leads to a slight deformation of the shaft jacket within the bore of the hub. In this way, a sufficient, non-positive connection for the transmission of torques is achieved.

Claims

1. A method for the frictional fixation of a hub body on a shaft, characterized in that the lateral surface of the hub bore is partially areal and radially deformed by generating localized compressive stresses within the hub body.

2. Method for the frictional fixation of a hub body on a shaft, characterized in that the outer surface the shaft by generating localized compressive stresses partially flat and radially directed inside the shaft is formed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the compressive stresses with the help of screw forces that act on deformable material inlays.

4. hub body with a fastening device for carrying out the method according to claim 1 or 3, characterized in that parallel to the bore center axis ( 7 ) at least one threaded screw bore ( 3 ) closed by a screw ( 5 ) is arranged in the vicinity of the bore surface, in which is a cylindrical body made of a deformable material ( 4 ).

5. Shaft with a fastening device for performing the method according to claim 2 or 3, characterized in that the shaft ( 41 ) with at least one parallel to the shaft axis ( 45 ) and by a screw ( 44 ) closable threaded blind bore ( 42 ) in which there is a cylindrical body ( 43 ) made of a deformable material.

6. Shaft with a fastening device according to claim 6, characterized in that the shaft with a central Boh tion ( 42 ) is provided, in which there is a cylindrical body made of a deformable material ( 43 ).

7. Fastening device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the cylindrical body from a there is elastically deformable material.

8. Fastening device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the cylindrical body from a plastically deformable material is made.

9. Fastening device according to claim 8, characterized records that the cylindrical body deformed from a cold bare metal.

10. Fastening device according to claim 8, characterized records that the cylindrical body from an elastic Plastic is made.

11. Fastening device according to claim 10, characterized records that polyurethane is used as plastic.

12. Fastening device according to claim 10, characterized records that silicone is used as plastic.