DE2314374A1 - KEY SHAFT CONNECTION - Google Patents

Description

Keilwellenverbindung Die Erfindung betrifft eine Keilwellenverbindung, bestehend aus einer ein Keilprofil aufweisenden Welle und einer entsprechenden Nabe.Splined shaft connection The invention relates to a splined shaft connection, consisting of a shaft with a spline and a corresponding hub.

Zur drehsteifen Befestigung von Naben auf Wellen werden Keilprofile in vielföltiger Ausfuhrung verwendet. Infolge der Herstelltoleronzen ergeben sich hierbei entweder Passungen mit Spiel oder sogenannte Übergangspossungen, oder Passungen mit Ubermaß. Passungen der zweiten und dritten Art sind gewöhnlich unerwünscht, da die Montage derortiger Teile schwierig ist. Bei Passungen der erstgenannten Art ist, außer dem oft schädlichen Verdrehspiel, eine mangelhafte Zentrierung vorhanden, die besonders bei schnell laufenden Teilen zu Unwuchten fuhren kann.Wedge profiles are used for the torsionally rigid fastening of hubs on shafts used in various designs. As a result of the manufacturing tolerances here either fits with play or so-called transitional poses, or fits with excess. Second and third type fits are usually undesirable, because the assembly of such parts is difficult. For fits of the first type is, besides that often damaging torsional backlash, inadequate centering present, which can lead to imbalances, especially with fast moving parts.

In zunehmendem Maße sind daher schon Evolventenkeilprofile (DIN 5480) verwendet worden, die unter Drehmoment eine gewisse Zentrierwirkung haben. Im unbelasteten Zustand ist diese Zentrierwirkung jedoch nicht vorhanden, so daß verschiedentlich der Versuch unternommen worden ist, zusätzlich zum eigentlichen Keilprofil andere Zentriermöglichkeiten zu schaffen, z.B. Zentrierung im Kopf der Verzahnung, Zentrierung im Fuß oder Zentrierung durch besonders angearbeiteten Durchmesser.Increasingly, involute wedge profiles (DIN 5480) have been used, which have a certain centering effect under torque. Im unencumbered State, however, this centering effect is not present, so that on various occasions the attempt has been made, in addition to the actual wedge profile, others To create centering options, e.g. centering in the head of the toothing, centering in the base or centering through specially machined diameter.

Diese Methode der Zentrierung hat jedoch den Nachteil, daß, durch die Fertigungsungenauigkeiten bedingt, die Mitte dder Zentrierungen nicht unbedingt mit der Mitte der Verzahnungen zusammenföllt und dadurch nur ein Teil der Flanken zur Kraftubertragung dienen kann. Außerdem ist diese Ausführung teuer.However, this method of centering has the disadvantage that, by the manufacturing inaccuracies caused, the center of the centering not necessarily fills up with the center of the teeth and therefore only part of the flanks can serve to transmit power. In addition, this design is expensive.

Um spielfreie Mitnahme zu erzielen, hat man auch schon versucht, Keile auf einem Wellenkörper anzuordnen, welcher eine leicht konische Form aufweist. Die Herstellung solcher Verbindungen ist jedoch entweder sehr teuer oder hat andere Nachteile, wie beispielweise starke Aufweitkröfte bei kegeligen Polygon-Profilen. Vor allem aboer ldßt sich auch bei solcen Ausfuhrungsformen das unerwünschte Verdrehspiel nicht beseitigen.In order to achieve play-free driving, one has already tried to use wedges to be arranged on a shaft body which has a slightly conical shape. the However, making such connections is either very expensive or different Disadvantages, such as strong expansion forces in the case of conical polygon profiles. Above all, the undesired torsional backlash can also be avoided in such embodiments do not eliminate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Keilwellenverbindung zu schaffen, mit der sich sowohl das Zentrierspiel als auch das Verdrehspiel beseitigen lassen.The invention is based on the object of a spline connection to create with which both the centering backlash and the torsional backlash are eliminated permit.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Keilprofil als Ganzes kegelig ausgeführt ist. Die kegelige Ausfuhrung bezieht sich nicht nur auf Innen oder Außendurchmesser sondern auch auf den Teilkreis. Die Keiloberflächen bilden also Teil einer Kegelfläche, ebenso der zwischen den Keilen befindliche Wellenkörper, auf dessen Umfang die Keile angeordnet sind.This object is achieved in that the wedge profile is conical as a whole is executed. The conical design does not only refer to the inside or outside diameter but also on the pitch circle. The wedge surfaces thus form part of a conical surface, likewise the shaft body located between the wedges, on the circumference of which the wedges are arranged.

Hierdurch wird erreicht, daß die Zentrierung allein durch die Flanken vollzogen wird, so daß eine Verminderung der Flankenanlage durch Mittigkeitsunterschiede der Zentrierung zu den Keilen gar nicht auftreten kann.This ensures that the centering is done solely by the flanks is carried out, so that a reduction in the flank system due to differences in centering the centering to the wedges cannot occur at all.

Die Kegeligkeit des Keilprofils wirdddurch eine fUr die Breite der Keile kontinuierliche Profilverschiebung erzeugt. Hie5rdurch ist es möglich, die Herstellung derartiger Verbindungen mit normalen Werkzeugen durchzu fuhren. Das Wellenteil des Keilprofiles wird also beispielsweise von einer Abwölzfräsmaschine mit einem normalen Wälzfräser erzeugt, wobei mit einer Einrichtung fUr Längsballigkeiten die Kegeligkeit durch konder tinuierliches Verschieben@Fräserzustellung erreicht wird.The taper of the spline is determined by one for the width of the Wedges generated continuous profile shift. This makes it possible to Make such connections with normal tools durchzu lead. That The shaft part of the wedge profile is, for example, made by a hobbing machine generated with a normal hob, with a device for longitudinal crowning the taper is achieved by special continuous shifting @ milling cutter infeed will.

Die Nabe kann beispielsweise durch Stoßen mit Schneidrddern, wie das heute in der Einzelfertigung allgemein Ublich ist, hergestellt werden, wenn die betreffende Wdizstoßmaschine eine Abhebeinrichtung besitzt, bei der der Stößel abgehoben wird. In diesem Fall wird die Stößelachae in einer gemeinsamen Ebene mit der Werkstückachse um den betreffenden Kegelwinkel geschwenkt.The hub can, for example, be struck with cutting edges such as the it is common today in individual production to be manufactured, if the relevant Wdizschlagmaschine has a lifting device in which the ram is lifted. In this case the Stößelachae is in a common plane with the workpiece axis is pivoted about the relevant taper angle.

Auf diese Art und Weise können Profile erzeugt werden, die bei Nabe und Welle deckungsgleich sind, so daß also seinerseits eine gute Anlage erreicht wird, andererseits absolute Spielfreiheit.In this way, profiles can be created that are similar to Nabe and shaft are congruent, so that in turn a good system is achieved is, on the other hand, absolute freedom of play.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Profil als Evolventen-keilprofil, wie beispielsweise DIN 5480, ausgebildet ist; diese Maßnahme unters@tzt die erfindungsgemöße Wirkung der Spielfreiheit der Verbindung.In a further development of the invention it is provided that the profile as Involute spline, such as DIN 5480, is formed; This measure supports the inventive effect of the backlash-free connection.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: eine Welle mit dem erfindungsgemäßen Keilprofil im Schnitt, Fig. 2: die entsprechende Nabe und Fig. 3: eine Einzelheit der Oberfläche des keilwellenprofiles.The invention is shown in the drawing by way of example and schematically shown. They show: FIG. 1: a shaft with the wedge profile according to the invention in section, Fig. 2: the corresponding hub and Fig. 3: a detail of the surface of the spline profile.

Die Welle 1 weist den kegelig ausgebildeten Wellenkörper 2 auf, auf dessen Kegelmantelfläche die Keile 3 am Umfang angeordnet sind, welche ebenfalls kegelig ausgeführt sind, d.h., daß sowohl die Oberflächen 3' der Keile 3 wie auch die zwischen ihnen befindlichen Flachen 2' des Wellenkörpers 2 jeweils Teilflächen einer Kegeloberfläche bilden. (Fig. 3).The shaft 1 has the conical shaft body 2 whose conical surface the wedges 3 are arranged on the circumference, which also are tapered, i.e. that both the surfaces 3 'of the wedges 3 as well as the surfaces 2 'of the shaft body 2 located between them each have partial surfaces form a conical surface. (Fig. 3).

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die dem Keilwellenprofil gemäß Fig. 1 entsprechende Nabe 5. Diese Nabe weist auf ihrer Innenseite der Form der Keile 3 und des Wellenkörpers 2 entsprechende Ausnehmungen bzw.Figure 2 shows a section through the spline according to FIG. 1 corresponding hub 5. This hub has the shape of the wedges on its inside 3 and the shaft body 2 corresponding recesses or

Flächen auf, so daß sie sich spielfrei auf das Keilwellenprofil 2, 3 aufschieben läßt P a t e n t a n s p r ü c h eSurfaces so that they are free of play on the spline 2, 3 can be postponed P a t e n t a n s p r u c h e

Claims (2)

P A T E N T A N S P R U C H E 1. Keilwellenverbindung, bestehend aus einer ein Keilprofil aufweisenden Welle und einer entsprechenden Nabe, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Keilprofil (2, 3) als Ganzes kegelig ausgefuhrt ist. P A T E N T A N S P R U C H E 1. Splined shaft connection, consisting from a shaft having a spline and a corresponding hub, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the wedge profile (2, 3) is designed as a cone as a whole is. 2.) Keilwellenverbindung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Profil als Evolventen-Keilprofil ausgebildet ist. 2.) splined shaft connection according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the profile is designed as an involute spline profile.