DE1059252B

DE1059252B - Tooth coupling for angular and axial shaft displacements

Info

Publication number: DE1059252B
Application number: DET12294A
Authority: DE
Inventors: Karl Haneklaus
Original assignee: TACKE MASCHINENFABRIK KOMM GES
Current assignee: TACKE MASCHINENFABRIK KOMM GES
Priority date: 1956-06-08
Filing date: 1956-06-08
Publication date: 1959-06-11

Description

Zahnkupplung für winklige und axiale Wellenverlagerungen Um winklige und axiale Verlagerungen zweier miteinander gekuppelter Wellen zu ermöglichen, werden kardanische Zahnkupplungen verwendet, bei denen die Wellenverlagerungen durch zwei ineinandergreifende Verzahnungspaare der Naben und Hülse aufgenommen werden. Es ist bekannt, die innenverzahnte Kupplungshülse durch je zwei konzentrische Ringe zu zentrieren, die in der radialen Mittelebene der gewölbten Verzahnung der Wellennaben angeordnet sind und in kugelförmigen Flächen aneinanderliegen. Hierbei ist ein Ring axial in dem Deckel der Kupplungshülse festgehalten und der andere verschiebbar auf der Wellennabe gelagert. Bei Belastungen ist die Kupplungshülse axialen Bewegungen ausgesetzt, die Kupplung kann daher keine axialen Kräfte aufnehmen.Tooth coupling for angular and axial shaft misalignments around angular and to allow axial displacements of two shafts coupled to one another Cardanic gear couplings are used, in which the shaft misalignments by two Interlocking pairs of teeth of the hub and sleeve are added. It is known, the internally toothed coupling sleeve by two concentric rings to center that in the radial median plane of the arched teeth of the shaft hubs are arranged and lie against one another in spherical surfaces. Here is a ring axially held in the cover of the coupling sleeve and the other is displaceable stored on the shaft hub. In the case of loads, the coupling sleeve is subject to axial movements exposed, the coupling can therefore not absorb any axial forces.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zahnkupplung so auszubilden, daß außer winkligen und parallelen Wellenverlagerungen auch axiale Kräfte der Wellen aufgenommen werden können, wie dies bei Wellenanlagen erforderlich ist, die durch Axialschübe belastet werden. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß sowohl die Ringe auf den Wellennaben als auch die Ringe in den Deckeln der Kupplungshülse zur Aufnahme von Axial- und Radialdrücken axial festgelegt sind.The object of the invention is to design a tooth coupling so that apart from angular and parallel shaft displacements, there are also axial forces of the shafts can be included, as is required for wave systems that by Axial thrusts are loaded. This object is achieved by the invention in that that both the rings on the shaft hubs and the rings in the covers of the coupling sleeve are set axially to absorb axial and radial pressures.

Die durch die Erfindung gelehrte Ausgestaltung der Zahnkupplung ermöglicht eine vollständige Aufnahme der axialen und radialen Drücke und bildet eine axial verschiebungsfreie Wellenverbindung, die die zueinander sowie die auseinanderstrebenden axialen Kräfte der Wellen aufnimmt. Die in die Innenverzahnung der Kupplungshülse eingreifende, vorzugsweise gewölbte Außenverzahnung der Wellennabe überträgt hierbei nur das Drehmoment und ermöglicht die Winkelverlagerung, während der Axialschub durch die in kugelförmigen Flächen aneinanderliegenden konzentrischen Ringe aufgenommen wird. Diese Ringe sind vorzugsweise in Eindrehungen von mit den Deckeln verschraubten Zwischenringen gehalten. Die beiden Wellennaben können entweder unmittelbar auf den Enden der miteinander zu kuppelnden Welle oder an den Enden einer Zwischenwelle angeordnet sein, die in an sich bekannter Weise die beiden Wellen doppelgelenkartig miteinander verbindet. In diesem Falle sind die auf den Enden der Zwischenwelle angeordneten Wellennaben an ihren einander zugewendeten Stirnseiten mit einer balligen Eindrehung versehen, in die ein mit entsprechend gewölbten Auflageflächen versehener ringförmiger Ansatz eines an der Kupplungshülse befestigten Deckels eingreift.The embodiment of the tooth coupling taught by the invention is made possible a complete absorption of the axial and radial pressures and forms an axial Displacement-free shaft connection, the one to the other as well as the divergent absorbs axial forces of the shafts. The in the internal teeth of the coupling sleeve engaging, preferably arched external toothing of the shaft hub transmits here only the torque and allows the angular displacement, while the axial thrust taken up by the concentric rings resting on one another in spherical surfaces will. These rings are preferably screwed into screwed holes with the lids Intermediate rings held. The two shaft hubs can either be directly on the ends of the shaft to be coupled together or at the ends of an intermediate shaft be arranged, the two shafts double-jointed in a manner known per se connects with each other. In this case they are on the ends of the intermediate shaft arranged shaft hubs on their facing end faces with a convex Provided a recess in which a correspondingly curved bearing surface is provided engages annular extension of a cover attached to the coupling sleeve.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schnitt dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Zahnkupplung zur unmittelbaren Verbindung zweier Wellen und Fig. 2 eine Zahnkupplung mit einer Zwischenwelle. Gemäß Fig. 1 sind auf den Enden der beiden miteinander zu kuppelnden Wellen 1, 1' die Naben 2, 2' befestigt, die mit je einer Außenverzahnung 3, 3' versehen sind. Die Außenverzahnungen haben vorzugsweise auf kugelförmigen Flächen erzeugte Wölbungen und greifen in zylindrische Innenverzahnungen 4, 4' der beiden Kupplungshülsen 5, 5' ein, die durch achsparallele Schrauben 6 aneinandergeflanscht sind.In the drawing, two exemplary embodiments of the invention are shown in section shown, namely Fig. 1 shows a tooth coupling for direct connection two shafts and FIG. 2 shows a tooth coupling with an intermediate shaft. According to FIG. 1 are on the ends of the two shafts 1, 1 'to be coupled to each other, the hubs 2, 2 'attached, which are each provided with an external toothing 3, 3'. The external gears preferably have bulges produced on spherical surfaces and engage in cylindrical ones Internal gears 4, 4 'of the two coupling sleeves 5, 5', which are axially parallel Screws 6 are flanged together.

Die Wellennaben 2, 2' sind in der radialen Mittelebene der Außenverzahnungen 3, 3' mit einer zylindrischen Eindrehung 7, 7' versehen, auf die je ein Ring 8, 8' geschoben ist, der an der Innenschulter 9, 9' der Eindrehung 7, 7' anliegt und durch einen Sprengring 10, 10" gehalten ist. Der Ring 8, 8' weist eine ballige Außenfläche 11, 11' auf; die in der entsprechend gehöhlten Fläche eines Ringes 12, 12' anliegt, der in einer zylindrischen Eindrehung 13, 13' eines mit dem Gehäusedeckel 14, 14' durch die Schrauben 15, 15' verbundenen Zwischenringes 16, 16' gehalten ist. Der Deckel 14, 14' ist mit der zugeordneten Kupplungshülse 5, 5' durch Schrauben 17, 17' fest verbunden.The shaft hubs 2, 2 'are in the radial center plane of the external teeth 3, 3 'provided with a cylindrical recess 7, 7', on each of which a ring 8, 8 'is pushed, which rests against the inner shoulder 9, 9' of the recess 7, 7 'and is held by a snap ring 10, 10 ". The ring 8, 8 'has a spherical outer surface 11, 11 'on; which rests in the correspondingly hollowed area of a ring 12, 12 ', which in a cylindrical recess 13, 13 'one with the housing cover 14, 14' is held by the screws 15, 15 'connected intermediate ring 16, 16'. Of the Cover 14, 14 'is connected to the associated coupling sleeve 5, 5' by screws 17, 17 'firmly connected.

Das Drehmoment wird von der Welle 1 auf die Welle 1' über die ineinandergreifenden Verzahnungen 3, 4 bzw. 3', 4' übertragen, die auch wegen der gewölbten Ausbildung der Außenverzahnungen 3, 3' allseitige Winkel- und Parallelverlagerungen der beiden Wellen 1, 1' aufnehmen.The torque is transmitted from shaft 1 to shaft 1 'via the intermeshing Toothings 3, 4 or 3 ', 4' transferred, also because of the arched training of the external gears 3, 3 'angular and parallel displacements of the two on all sides Pick up waves 1, 1 '.

Tritt in einer, z. B. der Welle 1 ein Axialschub auf, so wird dieser durch die Nabe 2 und den in deren Eindrehung 7 angeordneten Ring 8 über dessen balige Fläche 11 auf den Ring 12 und von diesem über [en Deckel 14 auf die Kupplungshülse 5 übertragen, von wo der Axialschub über die Kupplungshülse 5', [en Deckel 14' und die Ringe 12' und 8' auf die @abe 2' der anderen Welle 1' übertragen wird, ohne @aß er auf die Verzahnungen 3, 4 bzw. 3', 4' einwir-:en und diese zusätzlich belasten kann. Wegen der @alligen Anlagefläche der beiden Ringe 8, 12 bleibt @ierbei die Winkelbeweglichkeit der Kupplung bei-@ehalten.Occurs in a, z. B. the shaft 1 an axial thrust, this is through the hub 2 and the ring 8 arranged in its recess 7 via its balige area 11 is transferred to the ring 12 and from this via the cover 14 to the coupling sleeve 5, from where the axial thrust via the coupling sleeve 5 ', [en cover 14' and the rings 12 ' and 8 'is transferred to @abe 2' of the other wave 1 'without @ ate on the Toothings 3, 4 or 3 ', 4' intervene and can additionally load them. Because the @alligen contact surface of the two rings 8, 12 remains @ierbei the angular mobility keep the clutch @ e.

Der Ring 8 kann mit der Wellennabe 2 einerseits und dem Deckel andererseits auch aus einem Stück @estehen, wobei die ballige Fläche 11 unmittelbar in lie Wellennabe 2 und den Deckel 30 eingearbeitet st.The ring 8 can with the shaft hub 2 on the one hand and the cover on the other hand also consist of one piece, with the convex surface 11 directly in the shaft hub 2 and the lid 30 incorporated st.

Die Kupplung gemäß der Erfindung kann auch als Doppelgelenkkupplung ausgebildet werden, in wel-@hem Falle die beiden Wellennaben auf einer Zwichenwelle angeordnet sind. Eine derartige Ausfühungsform ist beispielsweise in Fig. 2 veranschauicht.The coupling according to the invention can also be used as a double-joint coupling be formed, in which case the two shaft hubs on an intermediate shaft are arranged. Such an embodiment is illustrated in FIG. 2, for example.

Auf den Enden der miteinander zu kuppelnden Wellen 21, 21' sind die Naben 22, 22' befestigt, die nittels Schrauben 23, 23' an die Kupplungshülsen 24, 24' angeflanscht sind. Jede Kupplungshülse 24, 24' weist eine zylindrische Innenverzahnung 25, 25' auf, die in eine gewölbte Außenverzahnung 26, 26' [er beiden Wellennaben 27, 27' eingreift, die in - an ich bekannter Weise auf den Enden einer die beiden Wellen 21, 21' doppelgelenkartig miteinander ver->indenden Zwischenwelle 28 befestigt sind. Die Welennaben 27, 27' sind an der einander zugewendeten Stirnseite mit einer Balligen Eindrehung 29, 29' verehen, die in der radialen Mittelebene der Außenverzahnung 26, 26' liegt. In diese Eindrehung greift :in- mit Balligen Innen- und Außenflächen versehener ingförmiger Ansatz 30, 30' eines Hülsendeckels 31, 31` ein, der mit der Kupplungshülse 24, 24' durch @chsparallele Schrauben 32, 32' fest verbünden ist.On the ends of the shafts 21, 21 'to be coupled are the Hubs 22, 22 'attached, which by means of screws 23, 23' on the coupling sleeves 24, 24 'are flanged. Each coupling sleeve 24, 24 'has a cylindrical internal toothing 25, 25 ', which in a curved external toothing 26, 26' [he two shaft hubs 27, 27 'engages, which in a manner known to me on the ends of one of the two Intermediate shaft 28 connecting shafts 21, 21 'in the manner of a double joint is attached are. The Welennaben 27, 27 'are on the facing end with a Crowned recess 29, 29 'that is in the radial center plane of the external toothing 26, 26 '. This recess engages: in with spherical inner and outer surfaces provided ing-shaped approach 30, 30 'of a sleeve cover 31, 31' with the Coupling sleeve 24, 24 'is firmly connected by axially parallel screws 32, 32'.

Um den Hülsendeckel 31 bzw. 31' mit seinem ringörmigen Ansatz 30 bzw. 30' in die Ausdrehüng 29 bzw. 29' der Wellennaben 27 bzw. 27' einbringen zu @önnen, kann dieser mit bajonettartigen Ausnehmungen versehen sein. Der ringförmige Ansatz 30, 30' nimmt die Axialschübe der Wellen 21, 21' auf, wobei die Winkelbeweglichkeit der Kupplung durch seine ballige Ausbildung sowie die seiner beiden Auflageflächen sichergestellt bleibt, während die Verzahnungen 25, 26 bzw. 25', 26' das Drehmoment übertragen.To the sleeve cover 31 or 31 'with its annular extension 30 or 30 'in the recess 29 or 29' of the shaft hubs 27 or 27 'to @ önnen, this can be provided with bayonet-like recesses. The ring-shaped approach 30, 30 'takes up the axial thrusts of the shafts 21, 21', with the angular mobility the coupling due to its convex design and that of its two contact surfaces remains ensured, while the teeth 25, 26 and 25 ', 26' the torque transfer.

Die Auflageflächen des ringförmigen Ansatzes 30, 30' in der Eindrehung 29, 29' der Wellennabe 27, 27' erhalten ihre Schmierung durch in den Wellennaben 27, 27' vorgesehene Kanäle 33, 33', durch die das in der Kupplung enthaltene Öl den Auflageflächen des ringförmigen Ansatzes 30, 30' zugeführt wird.The bearing surfaces of the annular projection 30, 30 'in the recess 29, 29 'of the shaft hub 27, 27' receive their lubrication through in the shaft hubs 27, 27 'provided channels 33, 33' through which the oil contained in the coupling the bearing surfaces of the annular extension 30, 30 'is supplied.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Tooth coupling for angular and axial shaft misalignments, in the case of the preferably arched toothing of the shaft hubs in the radial center plane Concentric rings that are adjacent to one another are provided in spherical surfaces, characterized in that both the rings (8, 8 ') on the shaft hubs (2, 2') as well as the rings (12, 12 ') in the covers (14, 16; 14', 16 ') of the coupling sleeve (5.5 ') are set axially for absorbing axial and radial pressures.

2. Tooth coupling according to claim 1, characterized in that the rings (12, 12 ') are turned in (13, 13 ') of intermediate rings (16, 16') screwed to the covers (14, 14 ') are held.

3. Tooth coupling according to claim 1, characterized in that the shaft hubs (27, 27 ') arranged in a manner known per se on the ends of an intermediate shaft (28) connecting the two shafts (21, 21') with one another in the manner of a double-joint at their facing end faces are provided with a crowned recess (29), in which an annular projection (30, 30 ') of a cover (31, 31') attached to the coupling sleeve (24, 24 ') engages with correspondingly curved bearing surfaces. Documents considered: German Patent No. 524 597; USA.- Patent Nos. 1770 744, 1641669.