DE924178C

DE924178C - Korrigierte Verzahnung mit ausgerundetem Zahnfussprofil und beliebiger Zaehnezahl bei gleichem Modul und gleichem Werkstoff von Ritzel und Gegenrad

Info

Publication number: DE924178C
Application number: DEZ1105D
Authority: DE
Inventors: Hermann Hofer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1943-11-21
Filing date: 1943-11-21
Publication date: 1955-05-16

Description

Die Erfindung betrifft eine korrigierte Verzahnung, bestehend aus Rad und Gegenrad, die bei gleichem Modul und gleichem Werkstoff beliebig verschiedene Zähnezahlen besitzen. Die Erfindung bezweckt eine derartige Bemessung der Zahnfußstärken beider Räder, daß sie bei wirtschaftlichster Werkstoffausnutzung größtmögliche Drehmomente übertragen können. Dies ist der Fall, wenn die Zähne beider Räder bei gleichem Werkstoff möglichst gleiche Zahnfußspannungen aufweisen.
Es wurde bereits vorgeschlagen, zwei miteinander zum Eingriff bestimmte Räder von beliebigem Zähnezahlverhältnis mit gleicher Zahnstärke im gefährlichen Querschnitt auszuführen. Dieser Vorschlag bezog sich auf Zahnräder ohne Fußausrundung, deren gefährlicher Zahnquerschnitt im Fußkreis angenommen wurde. Die Anwendung des genannten Vorschlages auf neuzeitlich geformte Zahnräder mit großer Fußausrundung war jedoch erschwert, weil die Lage des gefährlichen Querschnitts solcher Zahnräder nicht bekannt war.
Verzahnungen mit gleicher Zahnfußstärke von Kitzel und Rad weisen, besonders bei größeren Übersetzungsverhältnissen, einen erheblichen Unterschied der Zahnfußspannungen beider Räder auf.
Damit nun auch Verzahnungen mit größeren Übersetzungsverhältnissen den hohen Anforderungen neuzeitlicher, hochbelasteter Getriebe entsprechen und um gleichzeitig möglichst große Werkstoffausnutzung zu erreichen, werden nach vorliegender Erfindung die Zahnfußstärken zweier miteinander kämmender, korrigierter Zahnräder in ein durch die jeweilige Übersetzung und Zähnezahl des kleinen Rades bestimmten Verhältnis zueinander gesetzt; vorteilhafterweise verhält sieh die Zahnfußstärke des Kitzels zu der des Rades wie In dieser Formel ist i das Verhältnis der großen zur kleinen Zähnezahl, z ist die kleine Zähnezahl. Die ZahnfuBstärke ist bei beiden Rädern an der gleichen Stelle zu messen, vorzugsweise zwischen den Berührungspunkten zweier vorwiegend unter 30° zur Zahnmittellinie an die Zahnfußausrundungen gelegten Tangenten. Für die Praxis soll beim Wert eine Abweichung von 5% zulässig sein.
Der Vorteil einer Verzahnung gemäß der Erfindung ist aus der folgenden Tabelle zu erkennen, in der die Zahnfußstärken und die Zahnfußbiegespannungen für folgendes angegeben werden: z1=25; z2=75; m=I0. Zahnbreite I00mm, Umfangskraft im Wälzkreis 20 000 kg. In der Tabelle bedeuten s1 und s2 die Zahnfußstärken von Kitzel und Rad, a1 und a2 sind die entsprechenden Zahnfußbiegespannungen. Der Betriebseingriffswinkel ist a.
22,8 V-Verzahnung mit gleicher Zahnfußstärke ................... 24 24 18,5 24,I 24°39' ..........................
24 20,46

Aus der vorstehenden Tabelle, ergibt sich die Zahnstärke des kleinen Rades etwas kleiner als die des großen Rades. Dafür sind die größten auftretenden Biegespannungen in den Zahnfüßen beider Räder einander stärker angenähert als bei den Verzahnungen nach Ziffer I und Ziffer 2 der Tabelle, wodurch die erstrebte Verbesserung der Werkstoffausnutzung erreicht ist.
Die für die Verzahnungen nach der Erfindung erforderliche Korrektur läßt sich berechnen, und man wird die in Betracht kommenden Einstellungswerte für die Verzahnungswerkzeuge für alle Zahnfußstärken und Zähnezahlen zweckmäßigerweise in Tabellenform festlegen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Korrigierte Verzahnung mit ausgerundetem Zahnfußprofil und beliebiger Zähnezahl bei gleichem Modul und gleichem Werkstoff von Ritzel und Gegenrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußstärke im gefährlichen Querschnitt bei zwei miteinander im Eingriff befindlichen Rädern in einem durch die jeweilige ilbersetzung und Zähnezahl des Kitzels bestimmten Verhältnis zueinander stehen, daB sich die Zahnfußstärke des Kitzels zu der des Rades etwa wie verhält, wobei i das Verhältnis der großen zur kleinen Zähnezahl und z die kleine Zähnezahl bedeutet und wobei der gefährliche Querschnitt bei beiden Rädern durch den Abstand der Berührungspunkte zweier beispielsweise unter etwa 30° zur Zahnmittellinie an die Zahnfußausrundung gelegter Tangenten bestimmt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 300 8y9,