DE102011016248A1

DE102011016248A1 - Zahnrad und Fertigung eines Zahnrads

Info

Publication number: DE102011016248A1
Application number: DE102011016248A
Authority: DE
Inventors: Steffen Konstanzer
Original assignee: Neumayer Tekfor Holding GmbH
Current assignee: Neumayer Tekfor Holding GmbH
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-10-11

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad. Die Erfindung beinhaltet, dass mindestens zwei Radkörper mit jeweils einer Geradverzahnung vorgesehen sind, und dass die mindestens zwei Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fertigung eines Zahnrads.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnrad. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Fertigung eines Zahnrads.
Im Stand der Technik ist es bekannt, für die Verringerung von Verzahnungsgeräuschen Zahnräder mit Pfeil- oder Doppelschrägverzahnung zu verwenden. Die Herstellung solcher Zahnräder ist jedoch meist mit hohem Aufwand und entsprechenden Kosten verbunden. Eine besondere Ausgestaltung eines Zahnrades mit zwei schräg verzahnten Radkörpern beschreibt die nicht vorveröffentlichte Anmeldung DE 10 2010 027 300 der Anmelderin. Nachteilig an schräg verzahnten Zahnrädern sind weiterhin die auftretenden Axialkräfte, welche nach Art der Verzahnung bzw. der Kraftübertragung sehr hoch sein können.
Im Stand der Technik gibt es Ansätze zur Verwendung von Zahnrädern, welche aus zwei gerade verzahnten Radkörpern bestehen (siehe z. B. die Offenlegungsschriften DE 100 58 482 A1 oder DE 10 2004 058 178 A1 ). Hierbei ist jedoch das Herstellungsverfahren aufwändig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnrad vorzuschlagen, bei welchem die auftretenden Axialkräfte verringert sind und welches sich durch eine einfache Fertigung auszeichnet.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Zahnrad und durch ein Verfahren zur Fertigung eines Zahnrads.
Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Zahnrades dadurch, dass mindestens zwei Radkörper mit jeweils einer Geradverzahnung vorgesehen sind, und dass die mindestens zwei Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. Die beiden Radkörper sind somit um einen gewissen vorgebbaren Winkel gegeneinander verdreht.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads sieht vor, dass die mindestens zwei Radkörper im Wesentlichen identisch ausgestaltet sind. Die zwei Radkörper weisen somit gleiche Anzahl der Zähne, gleiche Ausgestaltung der Zähne und gleiche Durchmesser auf.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads beinhaltet, dass mindestens eine Welle vorgesehen ist, und dass die mindestens zwei Radkörper fest mit der Welle verbunden sind.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads sieht vor, dass die mindestens zwei Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband mit der Welle verbunden sind. Die Befestigung nur durch Presssitz ist deutlich einfacher zu realisieren als die Varianten des Standes der Technik.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zahnrads beinhaltet, dass mindestens drei Radkörper vorgesehen sind, und dass jeweils zwei unmittelbar benachbarte Radkörper jeweils einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. In einer Variante sind die Radkörper derartig ausgestaltet, dass sie durch den jeweiligen radialen Versatz insgesamt ein Zahnrad mit annährend doppelter Schrägverzahnung bilden. D. h. die Radkörper sind im Wesentlichen bis zur Mitte des entstehenden Zahnrads in eine Richtung und ab der Mitte wieder in die andere Richtung zueinander versetzt. Dabei sind beispielsweise auch Radkörper, welche sich gegenüber der Mitte im Wesentlichen spiegelsymmetrisch gegenüberliegen, ohne radialen Versatz zueinander angeordnet.
Die Erfindung löst die Aufgabe bezüglich des Verfahrens zur Fertigung eines Zahnrads dadurch, dass in einem ersten Schritt eine Welle durch eine durchgehende Aussparung eines ersten Radkörpers geschoben wird, und dass in einem zweiten Schritt die Welle durch eine durchgehende Aussparung eines zweiten Radkörpers geschoben wird, wobei der erste Radkörper und der zweite Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. Die zwei Radkörper werden somit um einen vorgebbaren Winkel gegeneinander verdreht und zueinander verdrehfest auf der Welle befestigt. Die Ausgestaltung des Zahnrads bzw. der Radkörper ist dabei beispielsweise wie bei einer der Ausgestaltungen des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Zahnrads. In einer Variante werden die Radkörper derartig auf der Welle befestigt, dass die Stirnflächen der unmittelbar benachbarten Radkörper aneinander anliegen.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor dem ersten Schritt der erste Radkörper in ein Futter eingebracht wird, dass vor dem zweiten Schritt der zweite Radkörper in ein Futter eingebracht wird, und dass der zweite Radkörper vor dem Einbringen der Welle in die Aussparung des zweiten Radkörpers derartig in dem Futter gehalten wird, dass der radiale Versatz zwischen dem ersten Radkörper auf der Welle und dem zweiten Radkörper im Futter besteht. Andere Bezeichnungen für Futter sind Lager, Nest oder allgemein Haltevorrichtung.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass die Welle nach dem ersten Schritt um einen vorgebbaren Winkel um eine Längsachse der Welle gedreht wird. Dieser Winkel führt zu dem radialen Versatz zwischen den Radnaben.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der zweite Radkörper in das gleiche Futter wie der erste Radkörper eingebracht wird. In dieser Ausgestaltung wird zunächst ein Radkörper in das Futter eingebracht und wird dort durch das Einbringen der Welle in die durchgehende Aussparung über einen Presssitz mit der Welle verbunden. Im nächsten Schritt wird ein weiterer Radkörper in das gleiche Futter eingebracht. Dabei wird beispielsweise das Futter gegenüber der Längsachse der Welle verdreht oder der weitere Radkörper wird gegenüber dem ersten Radkörper verdreht in dem Futter gelagert oder die Welle mit dem ersten Radkörper selbst wird gedreht. Es können auch Kombinationen aus den einzelnen Möglichkeiten verwendet werden, um die Verdrehung der Radkörper gegeneinander zu erzeugen.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass der erste Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband auf die Welle gefügt wird, und/oder dass der zweite Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband auf die Welle gefügt wird.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der erste Radkörper auf die Welle gefügt wird, dass der zweite Radkörper auf die Welle gefügt wird, und dass der erste Radkörper und/oder der zweite Radkörper derartig um die Welle verdreht werden/wird, dass der erste Radkörper und der zweite Radkörper den vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen. In dieser Ausgestaltung werden somit die zwei Radkörper zuerst auf die Welle aufgebracht (z. B. mit gleicher Ausrichtung) und sie werden dann derartig verdreht, dass sich der vorgebbare radiale Versatz ergibt. Dabei können beide Radkörper gedreht werden oder nur einer.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1: eine Sicht auf ein erfindungsgemäßes Zahnrad,
2: eine Sicht auf ein erfindungsgemäßes Zahnrad auf einer Welle, und
3: einen Schnitt durch einen Teil einer Anordnung zur Fertigung eines Zahnrads gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In der 1 ist ein Zahnrad 1 dargestellt, welches aus zwei geradverzahnten Radkörpern 2.1, 2.2 besteht. Beide Radkörper 2.1, 2.2 sind im Wesentlichen identisch ausgestaltet und weisen einen radialen Versatz Vr (siehe 2) zueinander auf. In der dargestellten Variante stoßen dabei die Zähne des einen Radkörpers jeweils auf den Zahnzwischenraum des anderen Radkörpers.
In der 2 sind die zwei Radkörper 2.1, 2.2 auf einer Welle 3 nur durch einen Pressverband befestigt. Zu erkennen ist der radiale Versatz Vr zwischen den Spitzen der Zähne. Der radiale Versatz vermindert das radiale Spiel und vermindert dadurch beim Kämmen mit einem anderen Zahnrad auftretende Geräusche. Die Geradverzahnung der zwei Radköper verhindert zudem das Auftreten von axialen Kräften.
In der 3 ist der erste Schritt der Fertigung eines erfindungsgemäßen Zahnrads dargestellt. Der erste Radkörper 2.1 ist in einem Futter 4 eingebracht und wird dort für den Montageschritt gehalten. Die Welle 3 wird durch die durchgehende Aussparung des ersten Radkörpers 2.1 geschoben und erzeugt dabei den Längs-Pressverband, über welchen der erste Radkörper 2.1 auf der Welle 3 befestigt wird. Nach diesem ersten Schritt wird der erste Radkörper 2.1 aus dem Futter 4 entlassen. In der gezeigten Variante wird für den zweiten Schritt der zweite Radkörper 2.2 in das Futter 4 eingebracht und die Welle 3 mit dem befestigten ersten Radkörper 2.1 um den vorgegebenen Winkel um die Längsachse der Welle 3 gedreht. Dann wird die Welle 3 in die durchgehende Aussparung des zweiten Radkörpers 2.2 eingebracht, bis die Radkörper 2.1, 2.2 einander berühren. Dabei wird gleichzeitig der zweite Radkörper 2.2 durch einen Presssitz mit der Welle 3 verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010027300 [0002]
DE 10058482 A1 [0003]
DE 102004058178 A1 [0003]

Claims

Zahnrad, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Radkörper mit jeweils einer Geradverzahnung vorgesehen sind, und dass die mindestens zwei Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.
Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Radkörper im Wesentlichen identisch ausgestaltet sind.
Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Welle vorgesehen ist, und dass die mindestens zwei Radkörper fest mit der Welle verbunden sind.
Zahnrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Radkörper nur durch einen Längs-Pressverband mit der Welle verbunden sind.
Zahnrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Radkörper vorgesehen sind, und dass jeweils zwei unmittelbar benachbarte Radkörper jeweils einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.
Verfahren zur Fertigung eines Zahnrads, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt eine Welle durch eine durchgehende Aussparung eines ersten Radkörpers geschoben wird, und dass in einem zweiten Schritt die Welle durch eine durchgehende Aussparung eines zweiten Radkörpers geschoben wird, wobei der erste Radkörper und der zweite Radkörper einen vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem ersten Schritt der erste Radkörper in ein Futter eingebracht wird, dass vor dem zweiten Schritt der zweite Radkörper in ein Futter eingebracht wird, und dass der zweite Radkörper vor dem Einbringen der Welle in die Aussparung des zweiten Radkörpers derartig in dem Futter gehalten wird, dass der radiale Versatz zwischen dem ersten Radkörper auf der Welle und dem zweiten Radkörper im Futter besteht.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle nach dem ersten Schritt um einen vorgebbaren Winkel um eine Längsachse der Welle gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radkörper in das gleiche Futter wie der erste Radkörper eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radkörper auf die Welle gefügt wird, dass der zweite Radkörper auf die Welle gefügt wird, und dass der erste Radkörper und/oder der zweite Radkörper derartig um die Welle verdreht werden/wird, dass der erste Radkörper und der zweite Radkörper den vorgebbaren radialen Versatz zueinander aufweisen.