DE2022414A1 - Anordnung zur Drehmomentuebertragung zwischen einem Wellenteil und einem auf diesem verschieblichen Nabenteil - Google Patents

Description

PatenfanwtifiiJ

Dipl. - Ing. Werner foyer Dipl.-Wirtsch.-lng. Bernd Jochem 2022414

SKF INDUSTRIELLE HANDELEN ONTWIKKELING MAATSCHAPPIJ NV

Amsterdam / Niederlande Overtoom 141

Priorität der schwedischen Patentanmeldung No. 65 73/69

vom 9. Mai 1969

Anordnung zur Drehmomentübertragung zwischen einem Wellenteil und einem auf diesem verschieblichen Nabenteil

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Drehmomentübertragung zwischen einem Wellenteil und einem auf diesem unter Last verschieblichen Nabenteil, In vielen Fällen ist es erforderlich, bei schlupfloser Dreh- ™ momentübertragung zwischen dem Wellenteil und dem Nabenteil eine, wenn auch begrenzte, relative Axialbewegung zwischen diesen Teilen zu gestatten, die auch unter Last erfolgen kann» Diese Bedingung scheitert bei herkömmlichen Keilnut— oder Vielnut-Verbindungen an dem mit zunehmendem Drehmoment steigenden Reibungswiderstand zwischen den in Eingriff miteinander befindlichen Keil- bzw, Nutflanken.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beseitigen. Erf indungsgemäss wird diese· Auf gäbe dadurch ''ge- ,.·■... löst, daß die im wesentlichen zylindrische Oberfläche des Wellenteils und die im Durchmesser wenig grössere Bohrung des

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Nabenteils mit mindestens je drei am Umfang verteilten Axialnuten versehen sind, deren wenigstens teilweise im Querschnitt kreisbogenförmig gestaltete Planken sich paarweise zu mindestens sechs Laufbahnen für je einen Satz Wälzlagerkugeln ergänzen, wobei die Enden der Laufbahnen durch im Nabenteil angeordnete Kugelumlaufführungen miteinander verbunden sind.

Vorzugsweise sind je zwei benachbarte Laufbahnen von den Flanken ein und derselben Axialnut des Nabenteils begrenzt, während die Axialnuten des Wellenteils paarweise je eine Axialrippe begrenzen, deren Flanken zur Bildung benachbarter Kugellaufbahnen wenigstens teilweise Kreisbogenprofil aufweisen.

Nach einem anderen Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kugelumlaufführungen von sich parallel zu den Laufbahnen .im Nabenteil erstreckenden Bohrungen sowie an den Laufbahnenden angeordneten Führungsgliedern gebildet, die in Ausnehmungen innerhalb das Nabenteil abschließender Stirndeckel eingesetzt sind und mit den Ausnehinungswandungen Umlenkkrümmer bilden.

Um den bei der Axialbewegung des Nabenteils zu den Laufbahnenden hin rollenden Kugeln einen ungehinderten Eingriff in " die Kugelumlaufführung zu gestatten, ist es besonders vorteilhaft, je zwei Laufbahnen mit den zugehörigen Bohrungen im Nabenteil wenigstens angenähert in einer Tangentialebene zur Oberfläche des Wellenteils bzw· der Nabenbohrung ordnen.

Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 einen aussermittigen Längsschnitt durch das Naben teil nach Linie I - I in Fig. 2,

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. Fig. 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe Anordnung nach Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III - III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht der Innenseite des Stirndeckels nach Linie IV - IV in Fig. 2, wobei zwei der insgesamt acht Führungsglieder entfernt sind, und

Fig. 5 in perspektivischer Ansicht und vergrößerter . Darstellung .eines der vorerwähnten Führungsglieder.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wellenteil der Anordnung von einer Welle 10 gebildet. Von der im wesentlichen zylindrischen Oberfläche der Welle 10 sind vier mit einem Winkelabstand von 90° zueinander versetzte Axialrippen 11 durch beiderseits davon verlaufende Axialnuten 12 abgetrennt.

Die Welle 10 wird von einem beträchtlich kurzer gehaltenen Nabenteil 13 umschlossen, dessen äussere Mantelfläche zum Einbau in ein Maschinenelement beliebig gestaltet, sein kann« Beim Ausführungsbeispiel ist sie zylindrisch ausgebildet und enthält zwei Axialnuten 14 zur Erleichterung der notwendigen Drehmomentverbindung mit dem vorerwähnten Maschinenelement. _Λ Das Nabenteil 13 hat ferner eine zylindrische Bohrung, in welche mit Umfangsabstand von 90° vier Axialnuten 15 eingearbeitet sind. Die Axiälnuten 15 sind etwas breiter als die Axialrippen' der Welle 10, und es verdient ferner Beachtung, daß das Nabenteil 13 die Welle 10 mit leicht grösserem Bohrungsdurchmesser ohne jegliche mechanische Berührung umschließt. .

Zur Dr-eftmomentuberfcragung zwischen der Welle 10 und dem ■·.'.. Nabenteil 13 dienen Sätze von Wälzlagerkugeln 16, die,·., in zwischen den Flanken der Axialrippen 11 und der Axialnuten paarweise gebildeten Laufbahnen eingeschlossen sind. Zu diesem Zwecke sind beide Flanken 17 einer jeden Axialrippe

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mit viertelkreisbogenformigem Profil gestaltet. In entsprechender Weise haben auch die Flanken 18 einer jeden Axialnut 15 im Nabenteil 13 viertelkreisbogenförmige Gestalt. Die viertelkreisbogenförmigen Flankenprofile bilden Abschnitte eines gemeinsamen Kreises und ergänzen sich somit paarweise zu Laufbahnen, in denen die Kugeln 16 abzurollen vermögen.

Durch Ausbildung der Kugeln 16 mit einem geringen Übermaß · gegenüber dem Profildurchmesser der Laufbahnen läßt sich die gewünschte Berührungsfreiheit zwischen der Welle 10 und dem Nabenteil 13 sicherstellen. Diese Berührungsfreiheit kann auch dadurch erhalten werden, dass das Nabenteil in zwei oder mehr Sektionen unterteilt wird, die im Verhältnis zueinander eingestellt werden. Auch ist es möglich, das Nabenteil 13 mit Axial schlitzen zu versehen und die hierdurch erhaltenen Segmente durch Schrauben od.dgl. unter Verminderung der Schlitzweite zu verspannen.

Die Drehmomentübertragung zwischen der Welle 10 und dem Nabenteil 13 erfolgt beim Ausführungsbeispiel mit acht Sätzen von Wälzlagerkugeln 16, für welche während der relativen Axialbewegung der vorgenannten Teile ein Kugelumlauf vom. in Verschieberichtung betrachtet, hinteren zum vorderen Laufbahnende vorgesehen sein muss. Dieser Kugelumlauf soll vonstattengehen, ohne daß die Kugeln während dieses Abschnitts ihrer Bewegung irgendeiner Belastung unterworfen werden. Die Kugeln müssen, mit anderen Worten, die Möglichkeit hesitzen, frei durch den Körper des einen der miteinander verbundenen Teile hindurchzutreten.

Fig. 1 zeigt, daß zu diesem Zwecke der Nabenteil 13 an jedem Ende mit einem Stirndeckel 19 bzw. 20 versehen ist. Die Deckel 19,20 enthalten Umlenkkrümmer 22, wel.che mit Hilfe vor· in Ausnehmungen des Deckels eingesetzten Führungsgliedern 21 gebildet sind. Jeder Umlenkkrümmer 22 schließt einerseits an

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eine von zwei Flanken 17,18 gebildete Laufbahn und andererseits an eine im Nabenteil 13 enthaltene Rücklaufbohrung 23 an. Jedem von den Flanken (17,18) derselben Axialrippe 11 bzw. Axialnut T5 gebildeten Laufbahnpaar sind somit zwei Axialbohrungen 23 zugeordnet, die zusammen mit den Laufbahnen in einer gemeinsamen Ebene 24 liegen, die sich wenigstens angenähert tangential an die Oberfläche der Welle 10 bzw. .die Nabenbohrung anschließt. ·

Fig. 5 zeigt lh perspektivischer Darstellung ein einzelnes A Führungsglied 21. Dieses besteht aus einem Kopfteil 25 mit einer halbzylindrischen Einsenkung 26, deren Querschnitt der Form der Wälzlagerkugeln angepasst ist. Weiterhin ist das Führungsglied mit einem Halsteil 27 versehen, der das Einsetzen und Befestigen im Deckel erleichtert.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel hat vier Axialrippen und entsprechend vier Axialnuten. Um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erhalten, müssen mindestens drei Rippen bzw. Nuten vorgesehen sein; jedoch ist, je nach der Grosse der Anordnung und dem zu übertragenden Drehmoment die Anzahl der Rippen und Nuten und somit der Kugellaufbahnen nach oben nicht begrenzt. λ

Patentansprüche /

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Anordnung zur Drehmomentübertragung zwischen einem Wellenteil und einem auf diesem unter Last verschieblichen Nabenteil, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen zylindrische Oberfläche des Wellenteils (10) und die im Durchmesser wenig grössere Bohrung des Naben- ■ teils (13)mit mindestens je drei am Umfang verteilten Axialnuten (12 bzw. 15) versehen sind, deren wenigstens teilweise im Querschnitt kreisbogenförmig gestaltete Flanken (17 bzw. 18) sich paarweise zu mindestens sechs Laufbahnen für je einen Satz Wälzlagerkugeln (16) ergänzen, wobei die Enden der Laufbahnen durch im Nabenteil (13) angeordnete Kugelumlaufführungen (21,23) miteinander verbunden sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte Laufbahnen von den Flanken ein und derselben Axialnut (15) des Nabenteils (13) begrenzt sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialnuten (12) des Wellenteils (10) paarweise je eine Axialrippe (11) begrenzen, deren Flanken (17) zur Bildung benachbarter Kugellaufbahnen wenigstens teilweise Kreisbogenprofil aufweisen.
4. 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichne, t, dass die Kugelumlaufführungen von sich parallel zu den Laufbahnen im Nabenteil (13) erstreckenden Bohrungen (23) sowie an den Laufbahnenden angeordneten Führungsgliedern (21) gebildet

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   sind, welche in Ausnehmungen innerhalb das Nabenteil (Γ3) abschliessender Stirndeckel (19,20) eingesetzt sind und mit den Ausnehmungswandungen Umlenkkrümmer (22) bilden.

   Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Laufbahnen (19,20) mit den zugehörigen Bohrungen (23) im Nabenteil (13) wenigstens angenähert in einer Tangentialebene zur Oberfläche des Wellenteils (10) bzw. der Nabenbohrung liegen.

   Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (.13) axial geschlitzt oder in zwei oder mehrere Sektoren aufgeteilt ist und dass Mittel vorgesehen sind, um diese Sektoren zur Einstellung des Spiels zwischen den Kugeln (16) und den die Laufbahnen bildenden Nutflanken (17,18) gegeneinander zu verspannen.

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