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Kegelzahnrädergetriebe Die Erfindung bezieht sich auf solche Kegelzahnrädergetriebe,
deren Achsen sich unter einem Winkel von mindestens d.5° schneiden. Sie bezweckt
in erster Linie eine Vereinfachung und Verbilligung der Bauart der Kegelrädergetriebe.
Das wird dadurch erreicht, daß die neue Bauart ohne besondere Achsdrucklager für
die Kegelräder auskommt. Der günstigste Fall ist natürlich der, wenn für jedes Kegelrad
eines Räderpaares besondere Achsdrucklager gespart werden. Es genügt aber in vielen
Fällen, wenn nur an einem Kegelrad eines Räderpaares das Achsdrucklager vermieden
wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß an dein einen Kegelzahnrad eines
Räderpaares Spurringe vorgesehen sind, die mit dem Kegelrade selbst oder mit seiner
Achse starr verbunden sind und den inneren und äußere Teil des anderen Kegelrades
nahe den Stirnenden der Zähne so umfassen, daß eine gegenseitige Verschiebung der
Kegelräder in der Richtung ihrer Achsen nicht mehr möglich ist. Auf diese Weise
wird den Kegelrädern gleichzeitig ahne besondere Einstellung stets der richtige
Abstand gegeben. Unter Umständen genügt auch ein Spurring.
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An sich ist es bereits bekannt, Spurkränze zur Aufnahme von Axialschüben
zu verwenden, so z. B. bei den Rädern von Schienenfahrzeugen und bei parallelachsigen
Stirnrädergetrieben mit einseitiger Schraubenverzahnung.
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Dagegen ist es neu, Spurkränze bei Kegelrädergetrieben zu verwenden.
Die Schwierigkeit besteht hier darin, daß den grundsätzlich verschiedenenBewegungsverhältnissen,
diebei Kegelrädern gegenüber Stirnrädern herrschen, Rechnung getragen werden muß.
Während nämlich bei Stirnrädern alle Punkte derselben in zueinander parallelen Ebenen
umlaufen, schneiden sich die Ebenen, in denen die Punkte der beiden Räder eines
Kegelrädergetriebes umlaufen. Die Spurflächen dagegen dürfen sich nicht schneiden,
sondern müssen sich berühren, um ein einwandfreies Abwälzen zu gewährleisten.
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Die Berührung zwischen den Flächen des einen Kegelrades an den Stirnenden
der Kegelzähne und den Flächen der Spurringe erfolgt am besten im Berührungspunkt
der Teilkreise der Kegelräder, d. h. in dem Punkte, in dein die Teilkreise aufeinander
abrollen. In diesem Falle erfolgt die Aufnahme der Achsdrücke und der sich dabei
ergebenden Reibungsarbeit praktisch verlustfrei. Die Flächen der Spurringe und die
Flächen des Kegelrades, die sich mit den Flächen der Spurrdnge berühren, werden
zweckmäßig so ausgebildet, daß dieBerührungsstellen sich soweit wie möglich der
Punktberührung nähern. Grundsätzlich kann ja eine Punktberührung
im
mathematischen Sinne nie stattfinden, sondern stets wird sich auch bei theoretischer
Punktberührung praktisch eine elastische Verformung und dementsprechend eine kleine
Berührungsfläche bilden. Ein Unterschied zwischen Punktberührung und Berührung auf
schmaler Fläche ist praktisch nicht zu machen. Um eine nach Möglichkeit angenäherte
Punktberührung zu erreichen, werden die vorgenannten Flächen an dein Kegelrede und
an den Spurringen vorteilhaft entweder als ballige oder Kugelflächen ausgebildet
oder teils als ballige Kugelflächen, teils als Kegelflächen. Dabei wird man vorteilhaft
so verfahren, daß bei der Ausbildung als Kugelflächen der Kugelradius der einen
Berührungsfläche kleiner ist als der Kugelradius der sie berührenden anderen Fläche.
Die Fläche des äußeren Spurringes kann zweckmäßig kegelig ausgebildet -werden, was
sowohl für die eindeutige Bestimmung des Berührungspunktes als auch für die Herstellung
günstiger ist. Dasselbe gilt natürlich auch für die Fläche des inneren Spurringes.
Hier wird es aber vielleicht zweckmäßiger sein, den Ring, ballig und das Kegelrad
kegelig auszubilden.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt.
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Abb. r zeigt im Schnitt zwei Kegelräder, deren Achsen sich im rechten
Winkel schneiden.
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Ab b. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Kegelräder Umlaufgetriebe.
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Auf der Zeichnung sind das bzw. die größeren Kegelräder mit a., das
bzw. die kleineren Kegelräder mit b bezeichnet. Der äußere Spurring bzw. die äußeren
Spurringe, die an den größeren Kegelrädern a. angebracht sind, sind mit c, der innere
Spurring mit d bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach Abb.2 sind innere Spurringe
nicht vorgesehen. In diesem Falle genügt es, die Achsdrucklager an den kleineren
Kegelrädern zu sparen. Auf der dargestellten Zeichnung sind in Abb. r die Berührungsflächen
an dem kleinen Kegelrede b als ballige Flächen ausgebildet, ebenso die Berührungsflächen
an dem inneren Spurring d, während die Berührungsfläche an dem äußeren Spur ring
c als Kegelfläche ausgebildet ist.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 findet nur eine Berührung zwischen
den äußeren Flächen der kleinen Kegelräder und den Flächen der äußeren Spurringe
c und e statt. Die äußere Fläche der kleinen Kegelräder ist als Kugelfläche ausgebildet,
die der äußeren Spurringe als Kegelfläche.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Die .in den Kegelrädern im Betrieb
auftretenden Achskräfte bewirken ein Anlegen der Kegelräder gegen die Spurringe
c und d, die die Achskräfte aufnehmen. Es werden daher besondere Achsdrucklager
für die Kegelräder nicht mehr notwendig. Außerdem erhalten die Kegelräder ohne weiteres
durch die Spurringe ihre richtige axiale Einstellung, und zwar mit einer sehr großen
Genauigkeit. Während bei hoch beanspruchten Kegelrädergetrieben, wie z. B. bei den
Hinterachsantrieben im Kraftwagenbau, die genaue Einstellung der Kegelräder durch
die auftretenden Deformationen, insbesondere des Gehäuses, beeinträchtigt wird,
wird gemäß der Erfindung stets die richtige Einstellung der Kegelräder gewährleistet.
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Die Aufnahme der Achsdrücke erfolgt praktisch verlustfrei, weil das
Abrollen an den Spurringen in nächster Nähe des Teilkreises erfolgt. Man kann das
Abrollen auch im Teilkreise selbst erfolgen lassen, in welchen Falle man zweckmäßig
am abrollenden Kegelrede Kappen anbringt.
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Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung ferner für Kegelräder mit
schrägen oder schraubengangartigen Zähnen, bei denen häufig sehr hohe und in der
Richtung -wechselnde Achsdrücke auftreten.