DE2937323C2 - Glockenförmige Kupplungshälfte für ein Gelenk in Tripod-Bauart - Google Patents
Glockenförmige Kupplungshälfte für ein Gelenk in Tripod-BauartInfo
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Description
35
Die Erfindung bezieht sich auf eine glockenförmige Kupplungshälfte für ein Gelenk in Tripod-Bauart, aus
halbhartem, legiertem Stahl, vorzugsweise aus Chromr Molybdän-Stahl, mit einem C-Gehalt von ca. 0,27% und
einem Cr-Gehalt von ca. 1%, das durch Zementieren oder Carbonitrieren eine Oberflächenhärtung erfahren
hat, bestehend aus mehreren, klauenförmigen Segmenten, welche Wälzbahnen begrenzen, und über Anschlußbereiche
geringeren Querschnitts mit der zugehörigen Welle verbunden sind.
Bekannte Gelenke dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem Tripod-Element, auf dessen Zapfen
drehbar gleitend Wälzkörper in Form von Rollen gelagert sind, welche in in einer glockenförmigen
Kupplungshälfte ausgebildeten Wälzbahnen aufnehmbar sind. Diese Kupplungshälfte ist dreigeteilt in Form
dreier Segmente oder Arme, welche jeweils zwei Wälzbahnen begrenzen und über einen Anschluß- bzw.
Übergangsbereich verringerter Querschnittsfläche mit einer Welle verbunden sind.
Das maximale, auf das Gelenk aufbringbare und damit in der Kraftübertragung zulässige Drehmoment
hängt von der Widerstandsfähigkeit dieser Anschlußbe- b0
reiche gegenüber Biege' und Torsionsbeanspruchungen ab. Da die Wälzbahnen eine hohe Oberflächenhärte
besitzen müssen, wird die Kupplungshälfte in Wärmebehandlungsverfahren zementiert oder carbonitriert und
anschließend gehärtet. Durch diese Verfahren wurde die M
Verschleißhärte der Wäl/bahnen gegenüber den Anlagedrücken
der Rollen wesentlich erhöht; andererseits wurde jedoch ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber
normalen und tangentialen, in den Anschlußbereichen der Kupplungshälfte bei der Drehmomentübertragung
auftretenden Belastungen schlechter. Es ergibt sich damit eine Minderung der statischen Bruchlast, so daß
die maximale Kapazität dieser Gelenke nicht voll ausnutzbar ist. Bei dem Stand der Technik, von dem die
vorliegende Erfindung ausgeht, hegen fest verbundene Gelenke vor, weiche eine hohe Winkelbelastung
erfahren und als Radgelenke eingesetzt sind (DE-AS 26 01 479). In diesem Gelenk ist das Tripod-Element
über eine Hülse gelagert an welcher es über das äußere Ende seiner drei Arme befestigt ist; die klauenförmigen
Segmente der glockenförmigen Kupplungshälfte massen an ihren Randbereichen vertieft bzw. ausgehöhlt
ausgebildet sein, damit das Gelenk bei eingeschlagenen Rädern unter maximalem Winkel arbeiten kann, wobei
dann diese ausgehöhlten bzw. vertieften Bereiche die Arme des Tripod-Elements aufnehmen.
Ausgehend davon, daß bei dem bekannten Verfahren durch Zementieren und Carbonitrieren die Verschleißhärte
der Wälzbahnen eine Erhöhung erfährt, wohingegen die Widerstandsfähigkeit in den Anschiußbereichen
der Kupplungshälfte gegenüber bei der Drehmomentübertragung auftretenden Belastungen schlechter wird,
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kupplungshälfte der eingangs genannten Art so
auszubilden, daß sich eine Erhöhung der statischen Bruchlast ergibt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die glockenförmige Kupplungshälfte gänzlich
zementiert oder carbonitriert ausgebildet ist mit Ausnahme der Anschlußbereiche, an welchen das
Material im wesentlichen von der Zementierung oder Carbonisierung ausgenommen ist Hierdurch ergibt
sich der Vorteil, daß eine erhebliche Erhöhung des übertragbaren statischen Drehmoments erzielt wird,
wobei sich außerdem der elastische Drehwinkel vergrößern läßt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
beschrieben. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine glockenförmige Kupplungshälfte nach einer Ausführungsform der Erfindung in Draufsicht;
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1;
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2;
F i g. 4 eine schaubildhafte Darstellung der Beziehungen zwischen elastischem Torsionswinkel und Drehmoment.
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1;
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2;
F i g. 4 eine schaubildhafte Darstellung der Beziehungen zwischen elastischem Torsionswinkel und Drehmoment.
In F i g. 1 und 2 ist eine glockenförmige Kupplungshälfte 1 eines homokinetischen Gelenks in Tripod-Bauart
dargestellt, welches aus drei Armen 2 besteht, die über einen Anschlußbereich 4 mit einer Transmissionswelle
3 verbunden sind. Diese Arme begrenzen, wie an sich bekannt, Wälzbahnen 5 für auf einem Tripod-Element
gelagerte, nicht näher dargestellte, als Rollen ausgebildete Wälzkörper.
Erfindungsgemäß bestehen die in F i g. 1 und 2 schattiert wicdergegebenen Anschlußbereiche 4 beiderseits
der kritischen Zone 4a (Fig,3) mit der
schwächsten Querschnittsfläche aus dem normalen, ungehärteten Metall der Kupplungshälfte, z. B. aus
einem Stahl nach der französischen Norm 27 CD 4, während die restliche Kupplungshälfte, insbesondere
die Wälzhahnen 5, der Boden 6, der von der Kupplungshälfte umschlossenen Ausnehmung und die
zur Befestigung einer nicht näher dargestellten axialen
Abstützung dienenden Ausnehmungen 7 aus zumindest oberflächengehärtetem, zementierten oder carbonitrierten
Stahl bestehen.
Dank dieser Ausbildung bieten die Anschlußbereiche 4 eine bessere Festigkeit und Haltbarkeit. F i g. 4 zeigt
die Ergebnisse aus zwei Torsionsversuchsreihen für eine repräsentative Anzahl einer Fertigungsserie bei glokkenförmigen
Kupplungshälften: Aufgrund der Streuung der Ergebnisse erhält man jeweils einen breiteren
Bereich. Hierbei beziehen sich die Werte im Bereich A '"
auf den Stand der Technik, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, während der Bereich B die
glockenförmigen erfindungsgemäßen Kupplungshälften umfaßt. Es ist ersichtlich, daß sich das übertragbare
statische Drehmoment vcn 150 auf ca. 195 mkg erhöht )ί
und daß sich der elastische Verdrehwinkel von 30° auf über 45° vergrößern läßt
Zu diesem Zweck werden vor Beginn des Behandlungsverfahrens zum Zementieren oder Carbonitrieren
die Obergangszonen mit Schutzschichten entweder in Form eines sehr hitzebeständigen Lacks oder diese
Zonen formanliegend umgebender ivletallteile abgedeckt
Das anschließende Verfahren wird auf herkömmliche Weise durchgeführt, d. h. nach erfolgter Zementierung
oder Carbonisierung wird das gesamte Werkstück,
nach erfolgter Abnahme der Abdeckungen, abgeschreckt und ausgehärtet
Als Ausführungsbeispiel sei genannt:
Als Ausführungsbeispiel sei genannt:
— verwendeter Stahl für die Herstellung derartiger glockenförmiger Kupplungshälften:
französiche Normbezeichnung 27 CD 4
französiche Normbezeichnung 27 CD 4
Kohlenstoff: | 0,24-0,31% |
Mangan: | 0,6-0,85 |
Chrom: | O35-1,25% |
Molybdän: | 0.2-03% |
Folgendes Behandlungsverfahren wurde angewendet:
Carbonisierung mit einer Eindringtiefe von 0,55 mm
in Gas bei 8000C im Ofen. Die die kritische Querschnittsfläche umgebenden Flächen werden gegen
diese Carbonisierung geschützt. Nach Entnahme aus dem Ofen erfolgt direktes Abschrecken in einem Öl
bekannter Art, mit anschließender Entspannung durch Anlassen auf 140 bis 16O0C.
Zur Schutzabdeckung läßt sich ein gegenüber hohen Temperaturen beständiger, handelsüblicher Lack verwenden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Glockenförmige Kupplungshälfte für ein Gelenk in Tripod-Bauart, aus halbhartem, legiertem
Stahl, vorzugsweise aus Chrom-Molybdän-Stahl, mit einem C-Gehalt von ca. 0,27% und einem Cr-Gehalt
von ca. 1%, der durch Zementieren oder Carbonitrieren eine Oberflächenhärtung erfahren hat,
bestehend aus mehreren, klauenförmigen Segmenten,
welche Wälzbahnen begrenzen und über Anschlußbereiche geringeren Querschnitts mit der
zugehörigen Welle verbunden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die glockenförmige Kupplungshälfte (1) gänzlich zementiert oder
carbonitriert ausgebildet ist mit Ausnahme der Anschlußbereiche (4), an weichen das Material im
wesentlichen von der Zementierung oder Carbonitrierung ausgenommen ist.
2. Verfahren zur Herstellung einer glockenförmigen Kupplungshälfte nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß vor dem üblichen Behandlungsverfahren
zum Zementieren oder Carbonitrieren die Anschlußbereiche (4) der Arme (2) der glockenförmigen
Kupplungshälfte zu der Welle (3) mit einer gegenüber hohen Temperaturen ausreichend beständigen
Schutzschicht abgedeckt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzschicht Lack verwendbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ^o
zeichnet, daß als Schutzschicht die auszunehmenden Bereiche inliegend umgebende Metallteile verwendbar
sind.
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Publications (2)
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DE2937323C2 true DE2937323C2 (de) | 1983-08-18 |
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Family Applications (1)
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FR (1) | FR2436282A1 (de) |
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