DE19951400A1

DE19951400A1 - Getriebe mit einer geräuscharmen Geradverzahnung

Info

Publication number: DE19951400A1
Application number: DE1999151400
Authority: DE
Inventors: Guenter Nuernberger
Original assignee: SRAM Deutschland GmbH
Current assignee: SRAM Deutschland GmbH
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 1999-10-26
Publication date: 2001-05-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stirnradgetriebe zur Übertragung von Drehbewegungen von einer ersten Welle auf eine zweite Welle unter Verwendung von geradverzahnten oder schrägverzahnten Zahnrädern, wobei zur Erzielung eines geräuscharmen Laufes des Getriebes ein hoher Überdeckungsgrad erforderlich ist. Insbesondere Getriebe mit Zahnrädern von kleinem Durchmesser und geringer Breite neigen zu Stoß- und Reibunsggeräuschen, die speziell bei Verwendung von schmalen Zahnrädern auch mit einer Schrägverzahnung nicht behoben werden können. Zanhradpaare, deren Verzahnungen um eine halbe Zahnteilung versetzt angeordnet sind, lösen das Problem.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere ein Stirnradgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Getriebe, insbesondere Stirnradgetriebe, mit Geradverzahnung haben die unangenehme Eigenschaft, insbesondere dann, wenn zumindest eines der beiden Zahnräder einen kleinen Durchmesser hat, Geräusche und Schwingungen beim Lauf speziell bei langsa men Drehzahlen zu erzeugen. Der Überdeckungsgrad, welcher bei Zahnrädern ein Maß für die Anzahl der in Eingriff befindlichen Zähne ist, wird um so kleiner, je kleiner die miteinander in Eingriff befindlichen Zahnräder sind. Der Überdeckungsgrad kann jedoch vergrößert werden, wenn zwei Zahnräder mit Schrägverzahnung Verwendung finden, da sich der Eingriff eines jeden Zahnes auf einen größeren Anteil des Umfanges seines Zahnrades verteilt. Ein derart geräuschärmer laufendes Zahnradpaar erzeugt jedoch durch diese Schrägverzahnung eine in axialer Richtung wirkende Kraftkomponente, die in verschiedenen Anwendungsbereichen nicht erwünscht ist. Aus diesem Grund werden insbesondere im Schwermaschinenbau Stirnradgetriebe verwendet, die aus zwei Zahn radpaaren bestehen, die jeweils schrägverzahnt sind und deren Schrägen zur Aufhe bung von axialen Kraftkomponenten axial gegenläufig zueinander angeordnet sind. Die Zähne solcher Doppelzahnräder laufen dann pfeilförmig aufeinander zu, wobei sich an der Trennstelle Zähne mit Zähnen und Zahnlücken mit Zahnlücken treffen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich in erster Linie auf schmale ge radverzahnte Zahnradpaare oder schmale schrägverzahnte Zahnradpaare, bei denen der Mangel an ausreichender Größe des Überdeckungsgrades eine Rolle spielt. Es wird da her vorgeschlagen, die Zahnradpaare aus Einzelzahnrädern mit identischen oder spie gelbildlich identischen Verzahnungen herzustellen, diese jedoch zur Erzielung eines ge räuscharmen Laufes jeweils gegeneinander verdreht stirnseitig drehfest miteinander zu verbinden, wobei der Überdeckungsgrad verdoppelbar ist, wenn die Zahnräder der Zahnradpaare um ein halbe Zahnteilung jeweils gegeneinander verdreht sind. So stößt die Zahnlücke des einen Zahnrades des Zahnradpaares stirnseitig gegen einen Zahn des zweiten Zahnrades, wodurch die Stoßbelastung beim Ein- und Ausfahren der Zähne gegeneinander verringert wird.

Es ergibt sich somit als Aufgabe der Erfindung, ein Zahnrad für kleine Durchmesser und geringe Überdeckungsgrade zu schaffen, welches stoßfrei und geräuscharm speziell bei geringen Breiten der Zahnräder laufen kann.

Die Lösung der Aufgabe ist im Kennzeichen des ersten Anspruches beschrieben, Ausge staltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand zweier Zeichnungen wird ein Getriebe mit Zahnrädern mit hohem Überdec kungsgrad erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein antreibendes Zahnrad mit einem zweiten Zahnrad auf einer ersten Welle, welches mit einem angetriebenen Zahnrad und dessen Parallel zahnrad auf einer zweiten Welle zusammenwirkt;

Fig. 2 eine Verzahnung des angetriebenen Zahnrades und seines Parallelzahnra des in identischer Ausführung, wobei die Verzahnungen um eine halbe Teilung verdreht miteinander stirnseitig montiert sind.

Wird mit 1 eine erste Welle und mit 8 eine zweite Welle bezeichnet, so ist auf der ersten Welle 1 ein antreibendes Zahnrad 2 und achsparallel ein zweites Zahnrad 3 als Zahn radpaar angeordnet. Auf der zweiten Welle 8 ist ein angetriebenes Zahnrad 5 angeord net, welches mit einem Parallelzahnrad 6 stirnseitig verbunden ist und ebenfalls ein Zahnradpaar bildet. Im Falle einer Geradverzahnung weisen das antreibende Zahnrad 2 und das zweite Zahnrad 3 je eine Verzahnung 4 auf, die mit einer Verzahnung 7 des angetriebenen Zahnrades 5 und des Parallelzahnrades 6 zusammenwirkt. In Bezug auf die Verzahnungen 7 und 4 sind die Zahnräder 2 und 3 sowie 5 und 6 identisch.

Unterstellt man, daß die Verzahnungen 4 und 7 Schrägverzahnungen sind, so sind diese spiegelbildlich angeordnet, so daß sich auf den Zahnradpaar, bestehend aus dem Zahn rad 2 und 3, eine Pfeilverzahnung ausbildet, die mit einer ebenfalls gegeneinander ge richteten Pfeilverzahnung des Zahnradpaares, bestehend aus den Zahnrädern 5 und 6, zusammenwirkt. Die Besonderheit des Erfindungsgegenstandes liegt darin, daß gemäß Fig. 2 die Zähne der Verzahnungen 4 und 7 um eine halbe Zahnteilung t/2 gegeneinan der versetzt angeordnet sind, wodurch sich ein Überdeckungsgrad Ü einstellt, der dop pelt so groß ist, als sein Überdeckungsgrad Ü, der nur von jeweils einfachen Zahnrädern erreicht wird. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, handelt es sich bei den Zahnrädern 2, 3, 5 und 6 um Zahnrädern von geringer Breite, bei denen sich die Anwendung einer Schrägver zahnung hinsichtlich des Überdeckungsgrades Ü nur gering auswirkt. Die Realisierung der Zuordnung der einzelnen Zahnräder 4 bzw. 7 zueinander um eine halbe Zahntei lung t/2 hat zur Voraussetzung, daß beide Zahnradpaare auf ihren Wellen 1 und 8 der art befestigbar sind, daß eine Zahnteilung von t/2 genau eingehalten wird. Erreicht wird dies dadurch, daß das erste antreibende Zahnrad 2 und das zweite antreibende Zahn rad 3 auf der ersten Welle 1 zur Realisierung des Versatzes ihrer Verzahnungen 4 Vor sprünge und Vertiefungen 11 aufweisen, durch deren Anordnung die Zahnräder 2 und 3 miteinander fügbar sind. Ebenso ist darauf zu achten, daß das angetriebene Zahn rad 5 und das Parallelzahnrad 6 über eine Zentrierung 9 miteinander verbindbar sind, wobei jedes dieser Zahnräder 5 und 6 einen Durchbruch 10 aufweist, mit Hilfe dessen die Verzahnung 7 des angetriebenen Zahnrades 5 um eine halbe Zahnteilung t/2 zu der des Parallelzahnrades 6 positionierbar ist. Das Parallelzahnrad 6 ist auf einer Zentrie rung 9 mit dem angetriebenen Zahnrad 5 verbunden, wobei der Durchbruch 10 eine Paßbohrung für die Anwendung eines Werkzeuges insofern ist, als die Zahnteilung t/2 dann erreicht wird, wenn ein entsprechender Dorn durch die deckungsgleich überein ander liegenden Paßbohrungen geschoben wird. Die Positionierung der Zahnräder 2 und 3 sowie 5 und 6 läßt sich auf mehrfache Weise durchführen, wobei die vorgeschla genen Positionierungshilfen nur für viele andere Positionierungshilfen stehen.

Bezugszeichenliste

Ü Überdeckungsgrad

1

erste Welle

2

antreibendes Zahnrad

3

zweites Zahnrad

4

Verzahnung

5

angetriebenes Zahnrad

6

Parallelzahnrad

7

Verzahnung

8

Zweite Welle

9

Zentrierung

10

Durchbruch

11

Nut

12

Vorsprünge und Vertiefungen

Claims

1. Getriebe, insbesondere Stirnradgetriebe, zur Übertragung von Drehbewegungen von einer ersten Welle (1) auf eine zweite Welle (8), umfassend mindestens zwei Zahnrä der, nämlich ein antreibendes Zahnrad (2) mit einer ersten Verzahnung (4) und ein angetriebenes Zahnrad (5) mit einer zweiten Verzahnung (7), welche gegenüber der ersten Verzahnung (4) einen Überdeckungsgrad (Ü) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines geräuscharmen Laufes des Getriebes das antreibende Zahn rad (2) um ein identisches zweites ebenfalls antreibendes Zahnrad (3) und das ange triebene Zahnrad (5) um ein im Bereich seiner Verzahnung (7) identisches ebenfalls angetriebenes Parallelzahnrad (6) erweitert wird, wodurch zwei Zahnradpaare entste hen, deren Zahnräder (2, 3) und (5, 6) jeweils gegeneinander verdreht stirnseitig dreh fest miteinander verbunden sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß maximal der doppelte Überdeckungsgrad (Ü) erreichbar ist, wenn die Zahnrä der (2, 3) des antreibenden Zahnradpaares und die Zahnräder (5, 6) des angetriebenen Zahnradpaares um eine halbe Zahnteilung (t/2) jeweils gegeneinander verdreht sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste antreibende Zahnrad (2) und das zweite antreibende Zahnrad (3) auf der ersten Welle (1) zur Realisierung des Versatzes ihrer Verzahnungen (4) Vorsprün ge und Vertiefungen (11) aufweisen, durch deren Anordnung die Zahnräder (2, 3) mit einem Zahnversatz von einer halben Zahnteilung (t/2) miteinander fügbar sind.

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Zahnrad (5) und das Parallelzahnrad (6) über eine Zentrie rung (9) miteinander positioniert sind, wobei jedes dieser Zahnräder (5, 6) je einen Durchbruch (10) aufweist, mit Hilfe dessen die Verzahnung (7) des angetriebenen Zahnrades (5) um eine halbe Zahnteilung (t/2) zu der des Parallelzahnrades (6) posi tionierbar ist.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (10) eine Paßbohrung für die Anwendung eines Werkzeuges ist.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (4, 7) geradverzahnt sind.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (4, 7) schrägverzahnt sind.

8. Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägverzahnungen zur Aufhebung von axialen Kraftkomponenten axial gegenläufig zueinander angeordnet sind.