CH632073A5

CH632073A5 - Schraegzahnstirnrad und verwendung desselben.

Info

Publication number: CH632073A5
Application number: CH1010678A
Authority: CH
Inventors: Zbigniew Matusz
Original assignee: Obrabiarek Precyzyj Ponar
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1982-09-15
Also published as: PL201127A1; DE2842283A1; GB2004973A; FR2404779A1; GB2004973B; DE2842283C2; US4294132A; FR2404779B1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine konstruktive Lösung eines Schrägzahnstirnrades mit zwei verschiedenen Teilkreisdurchmessern und konvergenter Eingriffslinie sowie eine Verwendung dieses Schrägzahnstirnrades.

Eine bekannte Ausführungsform von Zahnrädern mit konvergenter Eingriffslinie besteht im Einsatz von um einen kleinen Winkel derart geneigten Linien der linken und rechten Zahnflanke, dass der Durchschnittswinkel 0° beträgt.

Diese bekannte Ausführungsform basiert auf einem Geradzahnrad. Eine solche Ausführungsform wird insbesondere in der amerikanischen Industrie verwendet, und ist als Kegelstirnrad bekannt.

Ein Nachteil dieser bekannten Ausführungsform besteht in den Fertigungsschwierigkeiten, insbesondere auf universalen Zahnschneidemaschinen.

Innerhalb des Bereiches von sehr kleinen Nennsteigungswinkeln erlaubt die Mehrheit der Zahnschneidemaschinen nicht den Nennsteigungswinkel genau wiederzugeben und verunmög-licht sogar oft die Auswahl des Wechselrades wegen zu ldeiner Übersetzung.

Ein anderer Nachteil dieser Ausführungsform besteht im niedrigen Getriebeüberdeckungsgrad und in der sich daraus ergebenden kleineren Festigkeit der Zähne wie auch in erhöhtem Geräusch beim Drehen der Zahnräder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche konstruktive Lösung des Zahnrades zu schaffen, die eine konvergente Eingriffslinie der rechten und linken Zahnflanke und veränderliche Zahnstärke unter Einhaltung aller Vorteile der Schrägverzahnung ergibt.

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dpp—

mn'z COS ßoP

worin mn=Normalmodul z=Anzahl der Zähne.

Der Kopfkreisdurchmesser d^, des Zahnrades ist als ob im 50 Verhältnis zum z theoretischen mittleren Teükreisdurchmesser dp und dem mittleren Zahnschrägungswinkel ßQ der Zahnflanke

55

worin:

60

j 'z i /■>

d,— — +2m„

cos ß0

ßo=| (ßoL+ßop) ßoL=ßo"Aß

ß0P = ß0 + Aß

worin: 2 Aß der Unterschied zwischen den Zahnschrägungswinkeln der rechten und der linken Zahnflanke ist.

65 Vorausgesetzt beispielsweise, dass die linke Zahnflanke einen kleineren Zahnschrägungswinkel und einen kleineren Teilkreisdurchmesser aufweist, ist für diese Zahnflanke eine positive Profilverschiebung xLmn gegeben, welche:

3 632 073

mnz mn'z \ mn'z / 1 1

XLm" 2 \ COS ß0 COSßoL j Z \ COS ßQ COS ßoL

beträgt. Für die rechte Zahnflanke weist dann die Profilverschiebung xpmn einen negativen Wert auf und beträgt:

i / ni„-z m„-z \ nin-z / 1 1

x„m„= —

p " 2 \ cosßoP cosß0 j 2 \ cosßoP cosß0

10

Alle andere die Schrägverzahnung von Stirnrädern betref- - möglicher Bau von Getrieben mit regelbarem Flanken-

fenden geometrischen Beziehungen bleiben auch für die erfin- spiel oder von spielfreien Getrieben,

dungsgemässe Lösung geltend. Es besteht jedoch die Notwen- _ Erhöhung der Lebensdauer des Getriebes infolge der Re-

digkeit, die linke und die rechte Zahnflanke getrennt zu be- 15 gelungsmöglichkeit des Flankenspiels während des Betriebes, trachten, weil eine Reihe von solchen Werten, die Grundkreis- ,. , . , .. . T ^ i. ~a durchmesser oder Stirnspitzenwinkel, die die Gestalt des Zah- -ruhiger, gleichmassiger Lauf der Zahnrader,

nes bestimmen, unterschiedliche Werte aufweisen. ~ efhöhte Festigkeit der Zahnräder,

Zu den wesentlichen technisch-ökonomischen Vorteilen der - Herstellungsmöglichkeit auf universalen Zahnschneide-erfindungsgemässen Lösung zählen: 20 maschinen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Schrägzahnstirnrad, dadurch gekennzeichnet, dass die linke und die rechte Zahnflanke unterschiedliche Teilkreisdurchmesser (dpL, dpp), unterschiedliche Zahnschrägungswinkel (ßop> Pol)' unterschiedliche Grundkreisdurchmesser und unterschiedliche Stirnspitzenwinkel aufweist.
2. Schrägzahnstirnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Normalmodulbereich mn=2-6 mm der Unterschied zwischen den Zahnschrägungswinkeln der linken und rechten Zahnflanke sich innerhalb der Grenzen 2Aß=30'~3° befindet.
3. Schrägzahnstirnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die linke Zahnflanke mit einer positiven und die rechte Zahnflanke mit einer negativen Profilverschiebung versehen ist.
4. Schrägzahnstirnrad nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rechte Zahnflanke mit einer positiven und die linke Zahnflanke mit einer negativen Profilverschiebung versehen ist.
5. Schrägzahnstirnrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für Teilkreisdurchmesser bis 500 mm die Grösse der Profilverschiebung xm„ innerhalb des Bereiches von 0,01-4 mm liegt und für einen bestimmten Unterschied zwischen den Zahnschrägungswinkeln 2Aß die Profilverschiebung xmn mit der Zunahme des Teilkreisdurchmessers und mit der Zunahme des mittleren Zahnschrägungswinkels ß0 zunimmt.
6. Verwendung von Schrägzahnstirnrädern nach Anspruch 1 in einem Getriebe mit regelbarem Flankenspiel.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die linke und die rechte Zahnflanke unterschiedliche Teilkreisdurchmesser, unterschiedliche Zahnschrägungswinkel, unterschiedliche Grundkreisdurchmesser und unterschiedliche Stirn-5 spitzenwinkel aufweist. Dabei ist es zweckmässig, wenn für den Normalmodulbereich mn= 2-6 mm der Unterschied zwischen den Zahnschrägungswinkeln der linken und rechten Zahnflanke sich innerhalb der Grenzen 2Aß=30'-3° befindet.

In verschiedenen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die linke io Zahnflanke mit einer positiven und die rechte Zahnflanke mit einer negativen Profilverschiebung bzw. die rechte Zahnflanke mit einer positiven und die linke Zahnflanke mit einer negativen Profilverschiebung versehen ist. Dabei ist es zweckmässig, wenn für Teilkreisdurchmesser bis 500 mm die Grösse der Profilver-15 Schiebung xmn innerhalb des Bereiches von 0,01-4 mm liegt und für einen bestimmten Unterschied zwischen den Zahnschrägungswinkeln 2Aß die Profilverschiebung xmn mit der Zunahme des Teilkreisdurchmessers und mit der Zunahme des mittleren Zahnschrägungswinkels ß0 zunimmt. 20 Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Verwendung von erfindungsgemässen Schrägzahnstirnrädern in einem Getriebe mit regelbarem Flankenspiel.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

25 Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, weist das in der Zeichnung dargestellte linke Zahnprofil einen Teilkreisdurchmesser dpL und die rechte Zahnflanke ein Teilkreisdurchmesser dpL auf.

Der Zahnschrägungswinkel der linken Zahnflanke beträgt 30 ßoL und derjenige der rechten Zahnflanke ßoP.

Der Zusammenhang zwischen den Teilkreisdurchmessern und den Zahnschrägungswinkeln ist durch folgende Beziehungen bestimmt:

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dpL~

mn'z COS ßop