EP4630711A1 - Zahnrad für ein getriebe und verfahren zur herstellung eines zahnrades - Google Patents

Zahnrad für ein getriebe und verfahren zur herstellung eines zahnrades

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Publication number
EP4630711A1
EP4630711A1 EP23809461.9A EP23809461A EP4630711A1 EP 4630711 A1 EP4630711 A1 EP 4630711A1 EP 23809461 A EP23809461 A EP 23809461A EP 4630711 A1 EP4630711 A1 EP 4630711A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
section
bore
face
chamfer region
chamfer
Prior art date
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Pending
Application number
EP23809461.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gao QIONGHUA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN202211582636.2A external-priority patent/CN118167776A/zh
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4630711A1 publication Critical patent/EP4630711A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D2001/062—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end characterised by adaptors where hub bores being larger than the shaft

Definitions

  • the invention relates to a gear for a transmission, which comprises an approximately circular cylindrical base body, which has a left end face and an opposite right end face, wherein a through-bore is made in the base body, which extends in an axial direction, and wherein a left chamfer region is formed at a transition between the bore and the left end face, and wherein a right chamfer region is formed at a transition between the bore and the right end face.
  • the invention also relates to a method for producing a gear according to the invention.
  • the gearbox comprises several meshing gears that are arranged in a housing.
  • the housing comprises several housing parts that are connected to each other and surround a cavity in which the gears are arranged.
  • the gears are positioned on rotating shafts.
  • a gear of this type and a method for producing a gear are known from the document DE 10 2011 109 104 A1.
  • the gear comprises a base body in which a continuous bore is made.
  • a chamfered area is formed at the transitions between the bore and the end faces.
  • a drive wheel which comprises an inner wheel and an outer wheel.
  • An elastomer track fills a radial annular gap between the inner wheel and the outer wheel.
  • a gear is known which comprises an annular gear body with an inner circumferential surface and an outer circumferential surface.
  • the invention is based on the object of improving a gear for a transmission and a method for producing a gear.
  • the object is achieved by a gear for a transmission with the features specified in claim 1.
  • Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.
  • the object is also achieved by a method for producing a gear with the features specified in claim 10.
  • Advantageous embodiments and further developments are the subject of the subclaims.
  • a gear wheel according to the invention for a transmission comprises an approximately circular cylindrical base body which has a left end face and a right end face opposite the left end face, wherein a continuous bore is made in the base body which extends in an axial direction.
  • a left chamfer region is formed at a transition between the bore and the left end face, and a right chamfer region is formed at a transition between the bore and the right end face.
  • the left chamfer region comprises at least one main section which has a convex cross section.
  • the design according to the invention advantageously simplifies the assembly of the gear on a shaft.
  • the convex cross section of the main section of the left chamfer area allows the gear to be positioned smoothly and precisely on the shaft. This avoids damage to the shaft, in particular scratches caused by sharp edges on the gear bore.
  • the main section of the left bevel region has a cross-section in the form of a circular sector.
  • the main section of the left bevel region has a cross-section in the form of an elliptical sector.
  • the right-hand bevel region comprises at least three sections, each of which is designed differently from one another.
  • the right-hand bevel region comprises at least one section which has a cross-section in the form of a circular sector or in the form of an elliptical sector.
  • the said section thus has a convex cross-section.
  • the right-hand bevel region comprises at least two sections which have different angles of inclination to the axial direction.
  • the said two sections thus each have a straight cross-section.
  • the right-hand bevel region comprises an outer section which has an outer angle of inclination between 40° and 50°, preferably 45°, to the axial direction, a middle section which has a cross section in the form of a circular sector or in the form of an elliptical sector, and an inner section which has an inner angle of inclination between 25° and 35°, preferably 30°, to the axial direction.
  • the outer section and the inner section thus each have a straight cross section.
  • the middle section thus has a convex cross section.
  • the right-hand bevel area comprises a right-hand receiving section which has a concave cross-section.
  • the inner section is arranged between the right-hand receiving section and the right-hand end face.
  • the right-hand receiving section extends radially outward from the bore and defines a cavity which serves in particular to accommodate an anti-corrosion agent.
  • the left bevel area comprises a left receiving section which has a concave cross-section.
  • the main section is arranged between the left receiving section and the left end face.
  • the left receiving section extends radially outwards from the bore and defines a cavity which serves in particular to receive an anti-corrosion agent.
  • the left bevel region and the right bevel region are designed differently from one another.
  • a method for producing a gear according to the invention is also proposed, wherein a continuous bore in an axial direction with a first diameter is made in an approximately circular cylindrical base body which has a left end face and an opposite right end face.
  • a left chamfer region is formed at a transition between the bore and the left end face, and a right chamfer region is formed at a transition between the bore and the right end face.
  • the left chamfer region comprises at least one main section which has a convex cross section.
  • the design according to the invention advantageously simplifies the assembly of the gear on a shaft.
  • the convex cross section of the main section of the left chamfer area allows the gear to be positioned smoothly and precisely on the shaft. This avoids damage to the shaft, in particular scratches caused by sharp edges on the gear bore.
  • a left auxiliary section is produced in the left chamfer region and a right auxiliary section is produced in the right chamfer region, wherein the auxiliary sections extend in the radial direction up to a second diameter.
  • the through hole is then widened to the second diameter.
  • the bore has the first diameter in a central area, which is smaller than the second diameter.
  • a mandrel is inserted into the bore to hold the base body.
  • An external toothing is then milled and ground. If necessary, further work steps are carried out.
  • the mandrel is then removed from the bore of the base body.
  • the through bore is then expanded to the second diameter.
  • the through hole is expanded to the second diameter by grinding.
  • a groove running in the axial direction is then milled on the edge of the hole.
  • the auxiliary sections each have an angle of inclination of between 10° and 20°, preferably 15°, to the axial direction.
  • the two auxiliary sections thus each have a straight cross-section. The said design of the angle of inclination allows a smooth and precise positioning of the base body on the mandrel.
  • a right receiving section is created in the right chamfer region, which has a concave cross-section.
  • the right-hand receiving section is filled with an anti-corrosion agent before the gear is mounted on a shaft.
  • the anti-corrosion agent is distributed from the right-hand receiving section onto the shaft and into the bore, thus protecting their surfaces.
  • a left receiving section is created in the left chamfer region, which has a concave cross-section.
  • the left-hand receiving section is filled with an anti-corrosion agent before the gear is mounted on a shaft.
  • the anti-corrosion agent is distributed from the left-hand receiving section onto the shaft and into the bore, thus protecting their surfaces.
  • Figure 1 a perspective view of a gear
  • Figure 2 a sectional view of a gear during production
  • Figure 3 an enlarged view of a left bevel area from Figure 2 and
  • Figure 4 an enlarged view of a right bevel area from Figure 2.
  • Figure 1 shows a perspective view of a gearwheel.
  • the gearwheel comprises an approximately circular cylindrical base body 10.
  • the base body 10 has a left end face 21 and a right end face 22 opposite the left end face 21.
  • a through hole 12 is made in the base body 10.
  • the gearwheel has an external toothing which is milled into the base body 10. By means of the toothing, the gearwheel meshes with another gearwheel in a transmission.
  • the bore 12 made in the base body 10 extends in an axial direction X.
  • a groove 14 is made on one edge of the bore 12, which also runs in the axial direction X.
  • the gear is positioned on a rotatable shaft. The shaft passes through the bore 12.
  • a driver engages in the groove 14.
  • the end faces 21, 22 run parallel to one another.
  • the bore 12 runs at right angles to the end faces 21, 22.
  • a left chamfer area 31 is formed at a transition between the bore 12 and the left end face 21.
  • a right chamfer area 32 is formed at a transition between the bore 12 and the right end face 22, which is hidden in the illustration shown here.
  • Figure 2 shows a sectional view of a gear during production.
  • the bore 12 in the base body 10 runs concentrically to a central axis M.
  • the central axis M runs in the axial direction X.
  • a direction perpendicular to the axial direction X is referred to as the radial direction R.
  • a through hole 12 is made in the axial direction X with a first diameter D1 in the base body 10.
  • the left chamfer region 31 is formed at the transition between the hole 12 and the left end face 21, and the right chamfer region 32 is formed at the transition between the hole 12 and the right end face 22.
  • a left auxiliary section 45 is created in the left chamfer area 31.
  • the left auxiliary section 45 extends in the radial direction R up to a second diameter D2.
  • the left auxiliary section 45 has an auxiliary inclination angle AH of 15° to the axial direction X.
  • the second diameter D2 is larger than the first diameter D1.
  • a main section 41 is also created in the left chamfer area 31.
  • a right auxiliary section 55 is created in the right chamfer area 32.
  • the right auxiliary section 55 also extends in the radial direction R up to the second diameter D2.
  • the right auxiliary section 55 also has an auxiliary inclination angle AH of 15° to the axial direction X.
  • the through hole 12 is expanded by grinding from the first diameter D1 to the second diameter D2.
  • the left auxiliary section 45 of the left chamfer area 31 and the right auxiliary section 55 of the right chamfer area 32 are removed.
  • Figure 3 shows an enlarged view of the left bevel area 31 from Figure 2.
  • the left bevel area 31 comprises the main section 41.
  • the main section 41 is directly adjacent to the left end face 21.
  • the main section 41 of the left bevel area 31 has a cross section in the form of a circular sector with a constant radius.
  • the main section 41 therefore has a convex cross section.
  • the left chamfer area 31 additionally comprises the left auxiliary section 45.
  • the left auxiliary section 45 is located between the main section 41 and the bore 12.
  • the left auxiliary section 45 has a straight cross-section.
  • Figure 4 shows an enlarged view of the right bevel area from Figure 2.
  • the right bevel area 31 comprises an outer section 51, a middle section 52 and an inner section 53.
  • the outer section 51 is directly adjacent to the right end face 22.
  • the middle section 52 is directly adjacent to the outer section 51.
  • the inner section 53 is directly adjacent to the middle section 52.
  • the outer section 51 has an outer inclination angle A1 of 45° to the axial direction X.
  • the outer section 51 thus has a straight cross-section.
  • the middle section 52 has a cross-section in the form of a circular sector with a constant radius.
  • the middle section 52 thus has a convex cross-section.
  • the inner section 53 has an inner inclination angle A3 of 30° to the axial direction X.
  • the inner section 53 thus has a straight cross-section.
  • the right chamfer region 32 additionally includes the right auxiliary section 55.
  • the right auxiliary section 55 is located between the inner section 53 and the bore 12.
  • the right auxiliary section 55 has a straight cross-section. After manufacturing, when the right auxiliary section 55 is removed, the inner section 53 is immediately adjacent to the bore 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zahnrad für ein Getriebe, umfassend einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper (10), welcher eine linke Stirnseite (21) und eine gegenüberliegende rechte Stirnseite (22) aufweist, wobei in den Grundkörper (10) eine durchgehende Bohrung (12) eingebracht ist, welche sich in eine Axialrichtung (X) erstreckt, und wobei an einem Übergang zwischen der Bohrung (12) und der linken Stirnseite (21) ein linker Fasenbereich (31) ausgebildet ist, und wobei an einem Übergang zwischen der Bohrung (12) und der rechten Stirnseite (22) ein rechter Fasenbereich (32) ausgebildet ist. Der linke Fasenbereich (31) umfasst mindestens einen Hauptabschnitt (41), welcher einen konvexen Querschnitt aufweist. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zahnrades.

Description

Zahnrad für ein Getriebe und Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Zahnrad für ein Getriebe, das einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper, welcher eine linke Stirnseite und eine gegenüberliegende rechte Stirnseite aufweist, umfasst, wobei in den Grundkörper eine durchgehende Bohrung eingebracht ist, welche sich in einer Axialrichtung erstreckt, und wobei an einem Übergang zwischen der Bohrung und der linken Stirnseite ein linker Fasenbereich ausgebildet ist, und wobei an einem Übergang zwischen der Bohrung und der rechten Stirnseite ein rechter Fasenbereich ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zahnrades.
Antriebe für Maschinen weisen einen Elektromotor und ein mechanisches Getriebe auf. Der Elektromotor treibt die Maschine über das Getriebe an. Das Getriebe umfasst mehrere miteinander kämmende Zahnräder, die in einem Gehäuse angeordnet sind. Das Gehäuse umfasst mehrere Gehäuseteile, die miteinander verbunden sind und einen Hohlraum umgeben, in welchem die Zahnräder angeordnet sind. Die Zahnräder sind dabei auf drehbaren Wellen positioniert.
Aus dem Dokument DE 10 2011 109 104 A1 sind ein gattungsgemäßes Zahnrad sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades bekannt. Das Zahnrad umfasst einen Grundkörper, in welchen eine durchgehende Bohrung eingebracht ist. An den Übergängen zwischen der Bohrung und den Stirnseiten ist jeweils ein Fasenbereich ausgebildet.
Aus dem Dokument US 5,503,494 A ist ein Zahnrad für ein Getriebe bekannt, welches einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper aufweist. In den Grundkörper ist eine durchgehende Bohrung eingebracht.
Aus dem Dokument DE 10 2019 123 142 A1 ist ein Antriebsrad bekannt, welches ein Innenrad und ein Außenrad umfasst. Eine Elastomerspur füllt einen radialen Ringspalt zwischen dem Innenrad und dem Außenrad aus. Aus dem Dokument DE 102020 124447 A1 ist ein Zahnrad bekannt, welches einen ringförmigen Zahnradkörper mit einer inneren Mantelfläche und einer äußeren Mantelfläche umfasst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnrad für ein Getriebe und ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch ein Zahnrad für ein Getriebe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes Zahnrad für ein Getriebe umfasst einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper, welcher eine linke Stirnseite und eine der linken Stirnseite gegenüberliegende rechte Stirnseite aufweist, wobei in den Grundkörper eine durchgehende Bohrung eingebracht ist, welche sich in eine Axialrichtung erstreckt. Dabei ist an einem Übergang zwischen der Bohrung und der linken Stirnseite ein linker Fasenbereich ausgebildet, und an einem Übergang zwischen der Bohrung und der rechten Stirnseite ist ein rechter Fasenbereich ausgebildet. Der linke Fasenbereich umfasst dabei mindestens einen Hauptabschnitt, welcher einen konvexen Querschnitt aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die Montage des Zahnrades auf eine Welle vorteilhaft vereinfacht. Der konvexe Querschnitt des Hauptabschnitts des linken Fasenbereichs gestattet ein weiches und präzises Positionieren des Zahnrades auf der Welle. Dabei sind Beschädigungen der Welle, insbesondere Kratzer durch scharfe Kanten an der Bohrung des Zahnrades, vermieden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Hauptabschnitt des linken Fasenbereichs einen Querschnitt in Form eines Kreissektors auf.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Hauptabschnitt des linken Fasenbereichs einen Querschnitt in Form eines Ellipsensektors auf. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der rechte Fasenbereich mindestens drei Abschnitte, welche jeweils voneinander unterschiedlich ausgebildet sind.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der rechte Fasenbereich mindestens einen Abschnitt, welcher einen Querschnitt in Form eines Kreissektors oder in Form eines Ellipsensektors aufweist. Der besagte Abschnitt weist somit einen konvexen Querschnitt auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der rechte Fasenbereich mindestens zwei Abschnitte, welche voneinander unterschiedliche Neigungswinkel zu der Axialrichtung aufweisen. Die besagten zwei Abschnitte weisen somit jeweils einen geradlinigen Querschnitt auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der rechte Fasenbereich einen äußeren Abschnitt, welcher einen äußeren Neigungswinkel zwischen 40° und 50°, vorzugsweise 45°, zu der Axialrichtung aufweist, einen mittleren Abschnitt, welcher einen Querschnitt in Form eines Kreissektors oder in Form eines Ellipsensektors aufweist, und einen inneren Abschnitt, welcher einen inneren Neigungswinkel zwischen 25° und 35°, vorzugsweise 30°, zu der Axialrichtung aufweist. Der äußere Abschnitt und der innere Abschnitt weisen somit jeweils einen geradlinigen Querschnitt auf. Der mittlere Abschnitt weist somit einen konvexen Querschnitt auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der rechte Fasenbereich einen rechten Aufnahmeabschnitt, welcher einen konkaven Querschnitt aufweist. Dabei ist der innere Abschnitt zwischen dem rechten Aufnahmeabschnitt und der rechten Stirnseite angeordnet. Der rechte Aufnahmeabschnitt erstreckt sich in Radialrichtung von der Bohrung nach außen und definiert einen Hohlraum, welcher insbesondere zur Aufnahme eines Antikorrosionsmittels dient.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der linke Fasenbereich einen linken Aufnahmeabschnitt, welcher einen konkaven Querschnitt aufweist. Dabei ist der Hauptabschnitt zwischen dem linken Aufnahmeabschnitt und der linken Stirnseite angeordnet. Der linke Aufnahmeabschnitt erstreckt sich in Radialrichtung von der Bohrung nach außen und definiert einen Hohlraum, welcher insbesondere zur Aufnahme eines Antikorrosionsmittels dient. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der linke Fasenbereich und der rechte Fasenbereich voneinander unterschiedlich ausgebildet.
Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zahnrades vorgeschlagen, wobei in einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper, welcher eine linke Stirnseite und eine gegenüberliegende rechte Stirnseite aufweist, eine durchgehende Bohrung in einer Axialrichtung mit einem ersten Durchmesser eingebracht wird. An einem Übergang zwischen der Bohrung und der linken Stirnseite wird ein linker Fasenbereich ausgebildet, und an einem Übergang zwischen der Bohrung und der rechten Stirnseite wird ein rechter Fasenbereich ausgebildet. Dabei umfasst der linke Fasenbereich mindestens einen Hauptabschnitt, welcher einen konvexen Querschnitt aufweist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die Montage des Zahnrades auf eine Welle vorteilhaft vereinfacht. Der konvexe Querschnitt des Hauptabschnitts des linken Fasenbereichs gestattet ein weiches und präzises Positionieren des Zahnrades auf der Welle. Dabei sind Beschädigungen der Welle, insbesondere Kratzer durch scharfe Kanten an der Bohrung des Zahnrades, vermieden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird in dem linken Fasenbereich ein linker Hilfsabschnitt erzeugt, und in dem rechten Fasenbereich wird ein rechter Hilfsabschnitt erzeugt, wobei die Hilfsabschnitte sich in Radialrichtung bis zu einem zweiten Durchmesser erstrecken. Anschließend wird die durchgehende Bohrung auf den zweiten Durchmesser erweitert.
Nach dem Erzeugen der Hilfsabschnitte weist die Bohrung in einem zentralen Bereich den ersten Durchmesser auf, welcher kleiner ist als der zweite Durchmesser. Zur weiteren Fertigung des Zahnrades wird ein Dorn in Bohrung eingebracht um den Grundkörper zu halten. Dann wird eine äußere Verzahnung gefräst und geschliffen. Gegebenenfalls werden noch weitere Arbeitsschritte durchgeführt. Anschließend wird der Dorn aus der Bohrung des Grundkörpers entfernt. Anschließend wird die durchgehende Bohrung auf den zweiten Durchmesser erweitert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die durchgehende Bohrung mittels Schleifen auf den zweiten Durchmesser erweitert. Anschließend wird eine in Axialrichtung verlaufende Nut am Rand der Bohrung gefräst. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Hilfsabschnitte jeweils einen Neigungswinkel zwischen 10° und 20°, vorzugsweise 15°, zu der Axialrichtung auf. Die besagten zwei Hilfsabschnitte weisen somit jeweils einen geradlinigen Querschnitt auf. Die besagte Ausgestaltung der Neigungswinkel gestattet ein weiches und präzises Positionieren des Grundkörpers auf dem Dorn.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird, nachdem die durchgehende Bohrung auf den zweiten Durchmesser erweitert ist, in dem rechten Fasenbereich ein rechter Aufnahmeabschnitt erzeugt, welcher einen konkaven Querschnitt aufweist.
Vorzugsweise wird der rechte Aufnahmeabschnitt mit einem Antikorrosionsmittel gefüllt, bevor das Zahnrad auf eine Welle montiert wird. Während und nach der Montage verteilt sich das Antikorrosionsmittel aus dem rechten Aufnahmeabschnitt auf die Welle und in die Bohrung und schützt somit deren Oberflächen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird, nachdem die durchgehende Bohrung auf den zweiten Durchmesser erweitert ist, in dem linken Fasenbereich ein linker Aufnahmeabschnitt erzeugt, welcher einen konkaven Querschnitt aufweist.
Vorzugsweise wird der linke Aufnahmeabschnitt mit einem Antikorrosionsmittel gefüllt, bevor das Zahnrad auf eine Welle montiert wird. Während und nach der Montage verteilt sich das Antikorrosionsmittel aus dem linken Aufnahmeabschnitt auf die Welle und in die Bohrung und schützt somit deren Oberflächen.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:
Figur 1 : eine perspektivische Darstellung eines Zahnrades,
Figur 2: eine Schnittdarstellung eines Zahnrades während der Herstellung,
Figur 3: eine vergrößerte Darstellung eines linken Fasenbereichs aus Figur 2 und
Figur 4: eine vergrößerte Darstellung eines rechten Fasenbereichs aus Figur 2.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Zahnrades. Das Zahnrad umfasst einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper 10. Der Grundkörper 10 weist eine linke Stirnseite 21 und eine der linken Stirnseite 21 gegenüberliegende rechte Stirnseite 22 auf. In den Grundkörper 10 ist eine durchgehende Bohrung 12 eingebracht. Das Zahnrad weist eine äußere Verzahnung auf, welche in den Grundkörper 10 eingefräst ist. Mittels der Verzahnung kämmt das Zahnrad in einem Getriebe mit einem anderen Zahnrad.
Die in den Grundkörper 10 eingebrachte Bohrung 12 erstreckt sich in eine Axialrichtung X. An einem Rand der Bohrung 12 ist eine Nut 14 eingebracht, welche ebenfalls in Axialrichtung X verläuft. In dem Getriebe ist das Zahnrad auf einer drehbaren Welle positioniert. Die Welle durchgreift dabei die Bohrung 12. In die Nut 14 greift ein Mitnehmer ein.
Die Stirnseiten 21, 22 verlaufen parallel zueinander. Die Bohrung 12 verläuft rechtwinklig zu den Stirnseiten 21 , 22. An einem Übergang zwischen der Bohrung 12 und der linken Stirnseite 21 ist ein linker Fasenbereich 31 ausgebildet. An einem Übergang zwischen der Bohrung 12 und der rechten Stirnseite 22 ist ein rechter Fasenbereich 32 ausgebildet, welcher in der hier gezeigten Darstellung verdeckt ist.
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Zahnrades während der Herstellung. Die Bohrung 12 in dem Grundkörper 10 verläuft konzentrisch zu einer Mittelachse M. Die Mittelachse M verläuft in Axialrichtung X. Eine Richtung rechtwinklig zu der Axialrichtung X wird als Radialrichtung R bezeichnet. Zunächst wird eine durchgehende Bohrung 12 in der Axialrichtung X mit einem ersten Durchmesser D1 in den Grundkörper 10 eingebracht. Anschließend wird an dem Übergang zwischen der Bohrung 12 und der linken Stirnseite 21 der linke Fasenbereich 31 ausgebildet, und an dem Übergang zwischen der Bohrung 12 und der rechten Stirnseite 22 wird der rechte Fasenbereich 32 ausgebildet.
In dem linken Fasenbereich 31 wird ein linker Hilfsabschnitt 45 erzeugt. Der linke Hilfsabschnitt 45 erstreckt sich in Radialrichtung R bis zu einem zweiten Durchmesser D2. Der linke Hilfsabschnitt 45 weist einen Hilfsneigungswinkel AH von 15° zu der Axialrichtung X auf. Der zweite Durchmesser D2 ist dabei größer als der erste Durchmesser D1. In dem linken Fasenbereich 31 wird auch ein Hauptabschnitt 41 erzeugt.
In dem rechten Fasenbereich 32 wird ein rechter Hilfsabschnitt 55 erzeugt. Der rechte Hilfsabschnitt 55 erstreckt sich in Radialrichtung R ebenfalls bis zu dem zweiten Durchmesser D2. Der rechte Hilfsabschnitt 55 weist ebenfalls einen Hilfsneigungswinkel AH von 15° zu der Axialrichtung X auf.
In einem späteren Fertigungsschritt wird die durchgehende Bohrung 12 mittels Schleifen von dem ersten Durchmesser D1 auf den zweiten Durchmesser D2 erweitert. Dabei werden der linke Hilfsabschnitt 45 des linken Fasenbereichs 31 sowie der rechte Hilfsabschnitt 55 des rechten Fasenbereichs 32 entfernt. Der Hauptabschnitt 41 des linken Fasenbereichs 31 bleibt jedoch erhalten.
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des linken Fasenbereichs 31 aus Figur 2. Der linke Fasenbereich 31 umfasst den Hauptabschnitt 41. Der Hauptabschnitt 41 grenzt unmittelbar an die linke Stirnseite 21 an. Der Hauptabschnitt 41 des linken Fasenbereichs 31 weist einen Querschnitt in Form eines Kreissektors mit einem konstanten Radius auf. Der Hauptabschnitt 41 weist somit einen konvexen Querschnitt auf.
Temporär, während der Fertigung, umfasst der linke Fasenbereich 31 zusätzlich den linken Hilfsabschnitt 45. Der linke Hilfsabschnitt 45 befindet sich zwischen dem Hauptabschnitt 41 und der Bohrung 12. Der linke Hilfsabschnitt 45 weist einen geradlinigen Querschnitt auf. Nach der Fertigung, wenn der linke Hilfsabschnitt 45 entfernt ist, grenzt der Hauptabschnitt 41 unmittelbar an die Bohrung 12 an. Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des rechten Fasenbereichs aus Figur 2. Der rechte Fasenbereich 31 umfasst einen äußeren Abschnitt 51 , einen mittleren Abschnitt 52 und einen inneren Abschnitt 53. Der äußere Abschnitt 51 grenzt unmittelbar an die rechte Stirnseite 22 an. Der mittlere Abschnitt 52 grenzt unmittelbar an den äußeren Abschnitt 51 an. Der innere Abschnitt 53 grenzt unmittelbar an den mittleren Abschnitt 52 an.
Der äußere Abschnitt 51 weist einen äußeren Neigungswinkel A1 von 45° zu der Axialrichtung X auf. Der äußere Abschnitt 51 weist somit einen geradlinigen Querschnitt auf. Der mittlere Abschnitt 52 weist einen Querschnitt in Form eines Kreissektors mit einem konstanten Radius auf. Der mittlere Abschnitt 52 weist somit einen konvexen Querschnitt auf. Der innere Abschnitt
53 weist einen inneren Neigungswinkel A3 von 30° zu der Axialrichtung X auf. Der innere Abschnitt 53 weist somit einen geradlinigen Querschnitt auf.
Temporär, während der Fertigung, umfasst der rechte Fasenbereich 32 zusätzlich den rechten Hilfsabschnitt 55. Der rechte Hilfsabschnitt 55 befindet sich zwischen dem inneren Abschnitt 53 und der Bohrung 12. Der rechte Hilfsabschnitt 55 weist einen geradlinigen Querschnitt auf. Nach der Fertigung, wenn der rechte Hilfsabschnitt 55 entfernt ist, grenzt der innere Abschnitt 53 unmittelbar an die Bohrung 12 an.
Bezugszeichenliste
10 Grundkörper
12 Bohrung
14 Nut
21 linke Stirnseite
22 rechte Stirnseite
31 linker Fasenbereich
32 rechter Fasenbereich
41 Hauptabschnitt
45 linker Hilfsabschnitt
51 äußerer Abschnitt
52 mittlerer Abschnitt
53 innerer Abschnitt
55 rechter Hilfsabschnitt
A1 äußerer Neigungswinkel
A3 innerer Neigungswinkel
AH Hilfsneigungswinkel
D1 erster Durchmesser
D2 zweiter Durchmesser
M Mittelachse
X Axialrichtung
R Radialrichtung

Claims

Patentansprüche:
1. Zahnrad für ein Getriebe, umfassend einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper (10), welcher eine linke Stirnseite (21) und eine gegenüberliegende rechte Stirnseite (22) aufweist, wobei in den Grundkörper (10) eine durchgehende Bohrung (12) eingebracht ist, welche sich in eine Axialrichtung (X) erstreckt, und wobei an einem Übergang zwischen der Bohrung (12) und der linken Stirnseite (21) ein linker Fasenbereich (31) ausgebildet ist, und wobei an einem Übergang zwischen der Bohrung (12) und der rechten Stirnseite (22) ein rechter Fasenbereich (32) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der linke Fasenbereich (31) mindestens einen Hauptabschnitt (41) umfasst, welcher einen konvexen Querschnitt aufweist.
2. Zahnrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptabschnitt (41) des linken Fasenbereichs (31) einen Querschnitt in Form eines Kreissektors oder in Form eines Ellipsensektors aufweist.
3. Zahnrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Fasenbereich (32) mindestens drei Abschnitte (51 , 52, 53) umfasst, welche jeweils voneinander unterschiedlich ausgebildet sind.
4. Zahnrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Fasenbereich (32) mindestens einen Abschnitt (52) umfasst, welcher einen Querschnitt in Form eines Kreissektors oder in Form eines Ellipsensektors aufweist.
5. Zahnrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Fasenbereich (32) mindestens zwei Abschnitte (51 , 53) umfasst, welche voneinander unterschiedliche Neigungswinkel (A1 , A3) zu der Axialrichtung (X) aufweisen.
6. Zahnrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Fasenbereich (32) einen äußeren Abschnitt (51), welcher einen äußeren Neigungswinkel (A1) zwischen 40° und 50°, vorzugsweise 45°, zu der Axialrichtung (X) aufweist, einen mittleren Abschnitt (52), welcher einen Querschnitt in Form eines Kreissektors oder in Form eines Ellipsensektors aufweist, und einen inneren Abschnitt (53), welcher einen inneren Neigungswinkel (A3) zwischen 25° und 35°, vorzugsweise 30°, zu der Axialrichtung (X) aufweist, umfasst.
7. Zahnrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der rechte Fasenbereich (32) einen rechten Aufnahmeabschnitt umfasst, welcher einen konkaven Querschnitt aufweist, und dass der innere Abschnitt (53) zwischen dem rechten Aufnahmeabschnitt und der rechten Stirnseite (22) angeordnet ist.
8. Zahnrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der linke Fasenbereich (31) einen linken Aufnahmeabschnitt umfasst, welcher einen konkaven Querschnitt aufweist, und dass der Hauptabschnitt (41) zwischen dem linken Aufnahmeabschnitt und der linken Stirnseite (21) angeordnet ist.
9. Zahnrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der linke Fasenbereich (31) und der rechte Fasenbereich (32) voneinander unterschiedlich ausgebildet sind.
10. Verfahren zur Herstellung eines Zahnrades nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in einen annähernd kreiszylindrischen Grundkörper (10), welcher eine linke Stirnseite (21) und eine gegenüberliegende rechte Stirnseite (22) aufweist, eine durchgehende Bohrung (12) in einer Axialrichtung (X) mit einem ersten Durchmesser (D1) eingebracht wird; an einem Übergang zwischen der Bohrung (12) und der linken Stirnseite (21) ein linker Fasenbereich (31) ausgebildet wird; an einem Übergang zwischen der Bohrung (12) und der rechten Stirnseite (22) ein rechter Fasenbereich (32) ausgebildet wird; dadurch gekennzeichnet, dass der linke Fasenbereich (31) mindestens einen Hauptabschnitt (41) umfasst, welcher einen konvexen Querschnitt aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem linken Fasenbereich (31) ein linker Hilfsabschnitt (45) erzeugt wird; in dem rechten Fasenbereich (32) ein rechter Hilfsabschnitt (55) erzeugt wird; wobei die Hilfsabschnitte (45, 55) sich in Radialrichtung (R) bis zu einem zweiten Durchmesser (D2) erstrecken; und dass anschließend die durchgehende Bohrung (12) auf den zweiten Durchmesser (D2) erweitert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehende Bohrung (12) mittels Schleifen auf den zweiten Durchmesser (D2) erweitert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsabschnitte (45, 55) jeweils einen Hilfsneigungswinkel (AH) zwischen 10° und 20°, vorzugsweise 15°, zu der Axialrichtung (X) aufweisen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die durchgehende Bohrung (12) auf den zweiten Durchmesser (D2) erweitert ist, in dem rechten Fasenbereich (32) ein rechter Aufnahmeabschnitt erzeugt wird, welcher einen konkaven Querschnitt aufweist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die durchgehende Bohrung (12) auf den zweiten Durchmesser (D2) erweitert ist, in dem linken Fasenbereich (31) ein linker Aufnahmeabschnitt erzeugt wird, weicher einen konkaven Querschnitt aufweist.
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