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Differentialgetriebe fUr Kraftfahrzeuge.
Um die übermässige Empfindlichkeit der allgemein gebräuchlichen Differentialgetriebe mit Stirnoder Kegelrädern zu vermeiden, hat man diese durch Sehneckenverzahnungen, Bremsvorrichtungen oder auch vollkommene Verriegelungen zu ergänzen oder zu ersetzen versucht. Derartige Konstruktionen komplizieren und verteuern jedoch die normale Ausführungsform, sind zum Teil schnellem Verschleiss unterworfen und bedingen meist konstruktive Änderungen beim Einbau in das Achsgehäuse.
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der Strasse beim Fahren in gerader Richtung allein durch eine neue Zahnform der im normalen Differential verwendeten Zahnräder. Die Zähne dieser Zahnräder erhalten nämlich konkaves Kopf-und konvexes
Fussprofil.
Beim Zusammenarbeiten zweier Zahnräder der üblichen Evolventenverzahnung tritt je nachdem
Evolventenwinkel oder der Neigung der Zahndruckrichtung zum Radl1mfang eine Kraftkomponente auf, welche die Räder auseinander zu treiben sucht. Wählt man ganz ausserordentlich grosse Evolventen- winkel, so lässt sich diese Druckkomponente entsprechend gross gestalten. Sie kann auch zur Erzielung einer starken Reibung in Stirnlagern des Radkörpers benutzt werden.
Anderseits tritt bei der Evolventen- verzahnung zwischen zwei aufeinander arbeitender Zahnflanken stets ein Gleiten ein, welches mit der
Entfernung vom Teilkreise schnell anwächst, da bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit im Teilkreise die
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Entfernung vom Teilkreis arbeiten daher stets unter grossem Gleiten, und bei Wahl sehr grosser Druckwinkel auch unter entsprechend vergrössertem Zahndruck, im Resultat also mit beliebig gross zu bebemessender Reibung aufeinander. Grosse Druekwinkel ergeben daher zwischen den Zahnflanken und in den Lagerungen bei entsprechender Wahl aller Verhältnisse äusserst grosse Gesamtreibung bis zur vollkommenen Selbsthemmung.
Trotzdem lässt sich der angestrebte Zweck nicht ohne weiteres mit der üblichen Evolventenverzahnung durch einfaches Vergrössern des Druckwinkels erreichen, da es nicht möglich ist, die zu jedem korrekten Arbeiten bei Vermeidung von Stössen und stellenweisem grossen Spielraum zwischen den Zahnflanken unbedingt erforderlichen Länge der Eingriffda. uer bei Anwendung sehr grosser Druckwinkel zu erzielen. Soll der Eingriff bei einer Zahnflanke in korrekter Weise allmählich fortschreiten und nicht aufhören, bevor er auf der benachbarten Zahnflanke wieder begonnen hat, so wird die Konstruktion einer gänzlich neuartigen Zahnform erforderlich.
Die Eigenarten dieser Zahnform bestehen im wesentlichen aus einer in ihrem mittleren Teil aussergewöhnlich stark geneigt liegenden flachen Zahnflanke, welche nach den Zahnkopf-und Fussenden hin stark an Krümmung zunimmt. Diese Krümmung nach den Kopfund Fussenden des Zahnes hin erfolgt in dem Sinne, dass sie von einer entsprechenden Abnahme des Druckwinkels begleitet wird. Im Resultat entsteht daher, wie oben erwähnt, ein Zahn mit konkaven Kopf-und konvexen Fussprofilen.
Ein derartiger Zahn arbeitet im mittleren Teil infolge seines eigenartig grossen Druckwinkels mit entsprechend grosser Reibung zwischen den Zähnen und auch an den Flächen zwischen den Naben der Radkörper und den entsprechenden Aufnahmeflächen im Lagergehäuse, während die konkaven, respektive konvexen Kopf-und Fussenden mit geringerem Druckwinkel hauptsächlich zur Sicherung eines genügend langen Eingriffes dienen. Ähnlich wie bei der Zykloidenverzahnung kämmt beim Zusammenarbeiten derartiger Zahnflanken stets ein erhaben gekrümmtes mit einem hohlgekrümmten Flankenstück zusammen, jedoch arbeitet nicht wie bei der Zyldoidenverzahnnng ein konvexes Kopf-
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Differential gears for motor vehicles.
In order to avoid the excessive sensitivity of the commonly used differential gears with spur or bevel gears, attempts have been made to supplement or replace them with tendon gears, braking devices or even complete locks. Such constructions, however, complicate and make the normal embodiment more expensive, are sometimes subject to rapid wear and tear and usually require structural changes when installing in the axle housing.
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the road when driving in a straight direction solely through a new tooth shape of the gears used in the normal differential. The teeth of these gears get a concave head and a convex one
Foot profile.
When two gears cooperate, the usual involute toothing occurs depending on the situation
Involute angle or the inclination of the tooth pressure direction to the wheel circumference creates a force component that seeks to drive the wheels apart. If you choose extraordinarily large involute angles, this pressure component can be made correspondingly large. It can also be used to achieve strong friction in the end bearings of the wheel body.
On the other hand, with the involute gearing, sliding always occurs between two tooth flanks working on one another, which with the
The distance from the pitch circles increases rapidly, because with the same peripheral speed in the pitch circles the
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Distance from the pitch circle, therefore, always work with great sliding, and if very large pressure angles are selected, also with correspondingly increased tooth pressure, in other words with any amount of friction on each other that can be dimensioned as a result. Large pressure angles therefore result between the tooth flanks and in the bearings with the appropriate choice of all ratios, extremely large overall friction up to complete self-locking.
Nevertheless, the intended purpose cannot be easily achieved with the usual involute toothing by simply increasing the pressure angle, since it is not possible to achieve the length of engagement that is absolutely necessary for every correct work while avoiding impacts and in some places large clearance between the tooth flanks. uer to achieve when using very large pressure angles. If the engagement with one tooth flank is to progress gradually and correctly and not stop before it has started again on the adjacent tooth flank, then the construction of a completely new type of tooth shape is required.
The peculiarities of this tooth shape consist essentially of a flat tooth flank which is unusually strongly inclined in its central part and which increases in curvature towards the tooth tip and root ends. This curvature towards the head and foot ends of the tooth occurs in the sense that it is accompanied by a corresponding decrease in the pressure angle. As mentioned above, the result is therefore a tooth with concave head and convex root profiles.
Such a tooth works in the middle part due to its peculiarly large pressure angle with correspondingly high friction between the teeth and also on the surfaces between the hubs of the wheel bodies and the corresponding receiving surfaces in the bearing housing, while the concave or convex head and foot ends mainly with a smaller pressure angle serve to ensure a sufficiently long intervention. Similar to the cycloidal toothing, when such tooth flanks work together, a raised curved flank piece always meshes with a hollow curved flank piece, but a convex tip does not work as with the cylindrical toothed toothing.
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