DE485336C

DE485336C - Kurbelwelle

Info

Publication number: DE485336C
Application number: DEJ34422D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-04-26
Filing date: 1927-04-26
Publication date: 1929-10-29

Description

Kurbelwelle Es ist bekannt, die Zapfen von Kurbelwellen zwecks Gewichtsverringerung hohl zu bohren; ferner ist bereits `vorgeschlagen worden, diese Bohrungen exzentrisch zum Zapfenmittel oder derart schräg zum Zapfenmittel zu legen, daß an den hoch beanspruchten Kräpfungsecken (zwischen Zapfen und Kurbelwange) mehr Werkstoff stehenbleibt als bei einer zentrischen Ausbohrung gleicher Größe.
Die Erfindung betrifft eine weitere Verbesserung derartiger Kurbelwellen und bezweckt, bei mehrkurbeligen Wellen mit einseitiger Arbeitsabgabe der nach der Seite der Arbeitsabgabe hin wachsenden Beanspruchung oder der mit Rücksicht auf Schwingungserscheinungen erforderlichen Zunahme ,an Steifigkeit Rechnung zu tragen. Erfindungsgemäß wird diese Zunahme der Festigkeit bzw. Steifigkeit der Welle nach der Seite der Arbeitsgabe hin dadurch erreicht; daß die Exzentrizität oder die Schräglage der Zapfenbohrungen nach der Seite der Arbeitsabgabe hin immer größer wird; dadurch nimmt auch die Werkstoffanhäufung in den gefährdeten Kröpfungsecken immer mehr zu.
Um zu vermeiden, daß bei größeren Exzentrizitäten oder Schräglagen des Bohrungsmittels gegenüber dem Zapfenmittel die Werkstoffstärke zwischen Bohrung und Zapfenaußenseite an den den Kräpfungsecken gegenüberliegenden Stellen -des Zapfens zu gering wird, können mit zunehmender Exzentrizität oder Schräglage die Bohrungen selbst immer kleineren Durchmesser erhalten.
Auf der Zeichnung sind verschiedene Beispiele von Kurbelwellen im Schnitt längs der Achse dargestellt, die mit Erleichterungsbohrungen gemäß der Erfindung ausgestattet sind. In allen Beispielen ist angenommen, daß die Arbeitsabgabe am linken Ende der Welle erfolgt.
Bei dem in Abb. i dargestellten Teilstück einer Welle sind die Grundlagerzapfen mit i und a, die Kurbelzapfen mit ¢ und 5, die Wangen mit 8, 9, io bezeichnet. Bei zentrisch durchbohrten Wellen treten die höchsten Beanspruchungen bei deal Grundlagerzapfen an den übergangsstellen,tt, bei den Kurbelzapfen an den Übergangsstellen b zwischen Zapfen und Wange auf. An den gegenüberliegenden Stellen, also an den Stellen e der Grundlagerzapfen und an den Stellend der Kurbelzapfen, bleiben die Beanspruchungen erfahrungsgemäß viel geringer. Um nun bei einer solchen Welle die Werkstoffverteilung den Beanspruchungen. besser anzupassen, werden die Zapfenbohrungen gemäß. Abb. i zumindest im Bereiche der Kröpfungsecken exzentrisch zum Zapfenmittel so angeordnet, daß an den gefährdeten Stellen a und b mehr Werkstoff vorhanden ist als an den wenig beanspruchten Stellen e und d: Der Zunahme der Beanspruchung nach der Seite der Arbeitsabgabe hin ist dadurch Rechnung getragen, daß die Exzentrizitäten dieser Erleichterungsbohrungen vom freien Kurbelwellenende nach dem arbeitsabgebenden Kurbelwellenende hin immer mehr zunehmen; es hat also die Bohrungxl des Zapfens i die größte Exzentrizität el; die Bohrungen x4 und x'4 des Zapfens 4 haben eine etwas kleinere Exzentrizität e4 und e'4 als die Bohrungen des Zapfens i; ebenso haben die Bohrungen x2 und x'2 des Zapfens z wieder eine etwas kleinere Exzentrizität. e2 und e'2 als die Bohrungen des Zapfens 4 usf. Im gleichen Maße, wie die Exzentrizitäten vom freien Wellenende nach der Seite der Arbeitsabgabe hin wachsen, nehmen die Durchmesser der Bohrungen ab; es sind also die Bohrungen x5 im Durchmesser etwas größer als die Bohrungen x2 und x'2 des Zapfens z, und diese sind wieder größer als die Bohrungen x4 und x'4 des Zapfens 4 usf.
Abb. z zeigt eine vierkurbelige Welle mit den Grundlagerzapf en i, z, 3 und den Kurbelzapfen 4, 5, 6, 7. Die Erleichterungsbohrungenxl, x4, x5 usf. sind hier als über ihre ganze Länge glatt durchlaufende Bohrungen ausgeführt. Die Exzen,"trizitäten e gegenüber den Zapfenmitteln. nehmen wie. der vom freien Wellenende nach dem arbeitabgebenden Wellenende hin zu, während die Bohrungsdurchmesser x, im gleichen Sinne betrachtet, immer kleiner werden.
Abb.3 zeigt eine Welle mit schräg verlaufenden Erleichterungsbohrungen. Umhierbei die nach der Seite der Arbeitsabgabe hin erwünschte Zunahme der Werkstoffstärke an den Stellen a und b zu erzielen, wird die Schräglage (Winkel a) des Bohrungsmittels gegenüber dem Zapfenmittel vom freien Wellenende nach der Seite der Arbeitsabgabe hin immer größer. Auch in diesem Beispiel nimmt gleichzeitig der Bohrungsdurchmesser y nach der Seite der Arbeitsabgabe hin immer mehr ab. , In Fällen, wo es zu umständlich oder zu teuer erscheint, die Erleichterungsbohrungen der Grundlegerzapf en exzentrisch oder schräg anzuordnen, kann man sich bei den Grundlagerzapfen Ruch mit den. üblichen zentrischen Ausbohrungen von. entsprechend geringem Durchmesser begnügen und die erfindungsgemäße Anordnung der Erleichterungsbohrungen lediglich auf die Kurbelzap# fen beschränken.. Bei vielkurbeligen Wellen kann. die Anordnung nach der Erfindung auf die der Seite der Arbeitsabgabe am meisten benachbarten Zapfen beschränkt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kurbelwelle mit exzentrischen oder schräg zum Zapfenmittel verlaufenden Erleichterungsbohrungen in den Zapfen, dadurch gekennzeichnet" da.ß die Exzentrizität oder die Schräglage der Bohrungen nach der Seite der Arbeitsabgabe hin immer größer wird. z. Kurbelwelle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nlit zunehmender Exzentrizität oder Schräglage die Durchmesser der Bohrungen immer kleiner werden..