Zahnr ädergetriebe. An Geräuschen, die von Zahnrädergetrie- ben ausgehen, sind drei zu unterscheiden 1. Das Rattern und Poltern, 2. das Heulen und 3. das musikalische Tönen (Singen).
Das erste Geräusch ist auf Teilungsfehler, das zweite auf grobe Zahnflankenfehler, d. b. auf falsche und ungleiche Eingriffswinkel, zurückzuführen. Diese beiden Fehler werden den jetzt für die Herstellung von Präzisions- zahnrädergetrieben üblichen Verfahren weit- gehendst beseitigt, so dass gegebenenfalls noch durch Einlaufenlassen der Getriebe, unter Verwendung von Schmirgel, es sich immer erreichen lässt, dass das Heulen und Poltern verschwindet.
Das Tönen entsteht bei Zahnrädergetrieben mit doppelseitigem Eingriff, deren Zahnformen in bezug auf Tei lung, Zahnkurve und Eingriffswinkel ein wandfrei sind und eine glatte Flankenober fläche besitzen. Bei jeder Umkehr der Gleit- richtung an den Zahnflanken und bei den Übergängen von Reibung der Bewegung in Reibung der Ruhe und umgekehrt entstehen bei jedem Zahneingriff Stösse. Diese Stösse erzeugen in. ihrer Aufeinanderfolge einen musikalischen Ton, dessen Tonhöhe den pro Zeiteinheit erfolgenden Zahneingriffen ent spricht. Die Tonstärke wächst mit zunehmen der Belastung und dabei wachsenden Rei bungskräften.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Zahnrädergetriebe, bei welchem trotz hoher Umlaufszahl und Kraftübertragung durch das Getriebe dieses Tönen vermieden wird.
Beim Zahnrädergetriebe gemäss der Erfin dung sind die aktiven Zahnflanken des einen Rades innerhalb des Teilkreises verlegt, so dass ein einseitiger Eingriff entsteht.
Verzahnungen mit einseitigem Eingriff sind schon bekannt geworden durch die sog. ,.Geradflankenverzahnung11 und die sog. "Triebstockverzahnung" (beides Spezialfälle der Zykloidenverzahnung). Sie sind jedoch wegen ihrer ungünstigen Abnützungsverhält nisse (Punktverzahnung) im Maschinenbau für schnellaufende Zahnrädergetriebe nicht verwendbar, dagegen kommen sie in ver- schiedenen Formen in der Uhrmacherei zur Verwendung.
Obwohl die Zahnrädergetriebe gemäss der Erfindung ebensowohl Evolventen- als auch Zykloidenverzahnung, sowie Verzahnungen mit beliebiger Form des Eingriffes aufweisen können, so ist doch bei der Auswahl der Verzahnung auf günstige Abnützungsverhält nisse Rücksicht zu nehmen, denn es ist na turgemäss bei der einseitigen Verzahnung die Eingriffsdauer erheblich kürzer als bei nor maler Verzahnung und die Zähne nützen sich unter Beibehaltung gleicher Zahnbreite entsprechend schneller ab.
Nun verhält sich von allen Flankenkurven die Zykloide bezüglich der Abnützung am günstigsten, da die Abnützung je über die ganze Länge der Kopfflanke wie der Fuss flanke hinweg konstant ist, wobei freilich die Abnützung bei Kopf- und Fussflanken ver schieden gross sind. Benützt man nun weiter auch bei einer solchen Zykloidenverzahnung nur je den Kopf am einen Rad und den Fuss am andern Rad, so bekommt man völlig konstante Abnützungscharakteristiken. Es wäre also wünschenswert, die einseitige Ver zahnung als Zykloidenverzahnung herzu stellen.
Leider scheitert dies daran, dass die Zykloide fabrikatoriseh auf den allein in Frage kommenden Abwälzautomaten nicht herstellbar ist. Dies gilt insbesondere für den hy pozykloidalen Teil der Zahnflanke, also den Zahnfuss.
Dieser hypozykloidale Teil kommt bei den Zahnverhältnissen, wie sie in der Praxis vorkommen, einer Geraden sehr nahe. Zweck mässigerweise werden daher bei dem Zahn rädergetriebe der Hypozykloidenteil der Zahn= flanken je durch eine gerade Linie und die zu diesem ermittelten epizykloidenähnlichen Gegenflanken durch Evolventenflanken er setzt, wodurch annähernd die gleich gün stigen Verzahnungsverhältnisse erhalten wer den wie bei der Zykloidenverzahnung.
Es ist ferner vorteilhaft bei diesen Zahn rädergetrieben den Mittelpunkt des Grund kreises der Evolvente jedes Evolventenzahnes nicht mit dem Radmittelpunkt zusammen- fallen zu lassen, sondern exzentrisch zu die sem zu wählen.
Beispielsweise Ausführungsformen des Er findungsgegenstandes sind auf beiliegender Zeichnung dargestellt, und zwar ist in: Fig. 1 und 2 die Entstehung eines Zahn rädergetriebes nach der Erfindung mit ein seitiger Verzahnung aus einem Zahnräder getriebe mit bekannter Verzahnung gezeigt; Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausfüh rungsform mit einer Verzahnung, bei der der Hypozykloiderlteil der Zahnflanke je durch eine gerade Linie und die zu diesen ermit telten epizykloidenähnlichen Gegenflanken durch Evolventenflanken ersetzt sind.
Die beiden zusammenarbeidenden Räder des bekannten und des abweichenden Zahn rädergetriebes sind in Fig. 1 und 2 je mit 1 und 2 bezeichnet. Die beiden Teilkreise sind mit a1 und a bezeichnet, die Kopf kreise der zweiten Verzahnung mit b1 und b und die Fusskreise mit cl und c2. Während nach Fig. 1 der Kopf des Zahnes erheblich über den Teilkreis a.1 hinausragt,
sind nach der Fig. 2 der Kopfkreis b1 und dadurch auch die Zahnflanken innerhalb des Teil kreises a1 verlegt. In der Fig. 2 ist das aus Fig. 1 entstandene Zahnrädergetriebe nach der Erfindung für sich allein dargestellt; Fig. 3 zeigt ein Viahnrädergetriebe mit von einer Zykloidenverzahnung abweichender Verzahnung.
Die beiden zusammenarbeitenden Räder sind mit 3 und 4 bezeichnet. Das Rad 3 besitzt Geradflanken cr.. Die Gegenflanken b des Rades 4 gehören zu Evolventenzähnen, und zwar fällt der Mittelpunkt 1111 des Grund kreises der Evolvente jedes Zahnes nicht mit dem Radmittelpunkt 111 zusammen, sondern liegt exzentrisch zu diesem.