DD244796A1

DD244796A1 - Verzahnung an wellgetrieben, insbesondere mit topffoermigem elastischen rad

Info

Publication number: DD244796A1
Application number: DD85285194A
Authority: DD
Inventors: Reiner Marx; Ernst Stephan; Horst Schwerdtfeger; Wolfgang Sonntag
Original assignee: Wtz Getriebe & Kupplungen Veb
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-04-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verzahnung an Wellgetrieben, insbesondere mit topffoermigem elastischem Rad, die im Getriebebau ihre Anwendung findet. Ziel der Erfindung ist es, die Maengel des Standes der Technik auf diesem Gebiet zu ueberwinden und mit Einsatz der erfinderischen Loesung die Montage von Wellgetrieben zu vereinfachen, den Verschleiss zu senken und die Lebensdauer der Getriebe zu erhoehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der technologisch gut herstellbaren zylindrischen Topfform des elastischen Rades und der unveraenderten, weltstandbestimmenden Konstruktion der anderen Getriebebauteile, den Zahnbereich des elastischen Rades so zu gestalten, dass die Lastverteilung der voll im Eingriff befindlichen Zaehne gleichmaessig ueber die gesamte Zahnbreite eintritt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass sich auf dem zylindrischen, topffoermigen, elastischen Rad eine kegelfoermige Verzahnung befindet, mit der erreicht wird, dass die Kontaktlinie und somit die Zaehne jedes Zahnpaares der gleichzeitig im Eingriff befindlichen Zahnpaare unter Last nahezu parallel zueinander liegen, wodurch eine gleichmaessigere Breitenlastverteilung dieser Zaehne entsteht.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Verzahnung an Wellgetrieben, insbesondere mit topfförmigem elastischem Rad, die im Getriebebau ihre Anwendung findet.

Charakteristik bekannter technischer Lösungen

Derartige Getriebe, bei denen durch eine definierte elastische Verformung des einen Rades der Zahneingriff mit dem Gegenstand entsteht, sind in Form von Wellgetrieben bekannt.

Zur Vermeidung der Schrägstellung der Zähne bei topfförmigen elastischen Rädern werden in der Patentschrift US 1173759 verschiedene Topfformen des elastischen Rades vorgeschlagen, unter anderem als Kegelstumpf.

In der Patentschrift SU 601494 wird ebenfalls'ein kegelstumpfförmiges elastisches Rad mit einer Berechnungsvorschrift für den Winkel der Abweichung der kegelförmigen Mantellinie von der zylindrischen Form angeboten.

Nachteil dieser erfindungsgemäßen Lösungen ist die schwierige Herstellbarkeit dieser kegligen topfförmigen elastischen Räder.

In der Patentschrift SU 996770 wird unter Verweis dieses Nachteiles der Erfindung SU 601 494 vorgeschlagen, unter Beibehaltung des elastischen Rades in zylindrischer Form, den Zahnbereich, durch über den Umfang des Zahnkranzes verlaufende Nuten, in Abschnitte zu zerlegen, deren Breiten umgekehrt proportional zur Belastung festgelegt werden.

Eine Vorschrift zur Berechnung dieser Abschnittsbreiten wird angegeben.

Nachteil dieser Erfindung ist, daß die Bestimmung der Abschnittsbreiten von einer ganz bestimmten Belastung abhängt. Ändert sich die Belastung, was zum Beispiel beim Einsatz dieser Getriebe in Robotern ständig vorkommt, müßten sich auch die Abschnittsbreiten verändern, was aber nicht möglich ist.

Infolge dessen besteht die Gefahr der Interferenz bei Zahneingriff und der Überlastung einzelner Zahnabschnitte.

Ein weiterer Nachteil ist die Erhöhung der Spannung im ohnehin hochbelasteten Verzahnungsbereich durch zusätzliche Kerbwirkung, die von den eingearbeiteten Nuten ausgeht.

Die unter der Firmenbezeichnung „Harmonie Drive" bekannten Wellgetriebe in Topfbauweise, besitzen zylindrische, topfförmige, elastische Räder, bei denen die entstehende Schrägstellung der Zähne bei vollem Zahneingriff in Kauf genommen

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu überwinden und mit Einsatz der erfinderischen Lösung die Montage von Wellgetrieben zu vereinfachen, den Verschleiß zu senken und die Lebensdauer der Getriebe zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der technologisch gut herstellbaren zylindrischen Topfform des elastischen Rades und der unveränderten weltstandsbestimmenden Konstruktion der anderen Getriebebauteile, den Zahnbereich des elastischen Rades so zu gestalten, daß die Lastverteilung der voll im Eingriff befindlichen Zähne, trotz der, infolge der elliptischen Deformation des elastischen Rades an der offenen Stirnseite, entstehenden konischen Verformung, gleichmäßig über die gesamte Zahnbreite eintritt, ohne daß die Gefahr der Zahneingriffsstörung besteht, eine variable Belastung des Getriebes möglich ist und keine zusätzliche Erhöhung der Spannung im Zahnbereich auftritt.

-Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich auf dem zylindrischen, topfförmigem, elastischem Rad eine kegelförmige Verzahnung befindet, mit der erreicht wird, daß die Kontaktlinie und somit die Zähne jedes Zahnpaares der gleichzeitig im Eingriff befindlichen Zahnpaare unter Last nahezu parallel zueinander liegen, wodurch eine gleichmäßigere Breitenlastverteilung dieser Zähne entsteht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden und ist in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt. Fig. 1; Längsschnitt durch ein elastisches Rad in unverformten Zustand (ohne Wellgenerator) mit kegelförmiger Verzahnung

Fig. 2: Längsschnitt durch einen kompletten Wellgetriebebausatz, wobei die große Achse der Ellipse des Wellgenerators in der

Schnittebene liegt, so daß der volle Zahneingriff ersichtlich ist

Fig. 3: Maximale Verschiebung w₀ in der großen Achse der Ellipse

Die erfindungsgemäße kegelförmige Verzahnung 1 des zylindrischen, topfförmigen, elastischen Rades 2 ist in Fig. 1 ohne

Verformung, d. h. im kreisrundem Zustand dargelegt.

Die Neigung der Verzahnung y gegenüber der Drehachse 7 des elastischen Rades ist abhängig von der maximalen Verschiebung W₀ in der großen Achse der Ellipse 3, der Einstecktiefe t des Wellgenerators 4 und der Länge I des elastischen Rades 2. In Fig. 2 ist

der volle Zahneingriff der Verzahnung 1 des elastischen Rades 2 in der Verzahnung 5 des starren Rades 6 im Bereich der großen Achse der Ellipse 3 dargestellt.

Die Kontaktlinien und Zahnkopfkanten der beiden Räder verlaufen in dieser Stellung parallel zueinander und bei dieser

Ausführungsvariante auch parallel zur Drehachse 7. Damit ist die Voraussetzung für ein gleichmäßiges Tragbild der gleichzeitig im Eingriff befindlichen Zähne über ihre gesamte Breite hinweg gegeben.

Eine andere Ausführungsvariante besteht darin, die Innenverzahnung des starren Rades 6 mit dem Winkel y kegelförmig zu

gestalten und die Verzahnung des elastischen Rades, wie bisher üblich, zylindrisch vorzusehen.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Verzahnung an Wellgetrieben, insbesondere mit topfförmigem elastischem Rad, dadurch gekennzeichnet, daß das topfförmige, zylindrische, elastische Rad einen kegelförmigen Zahnkranz derart besitzt, daß die Kontaktlinie des Zahnpaares bei vollem Zahneingriff im Bereich der großen Generatorachse parallel zu den dieser Arbeitsstellung entsprechenden Kopfkanten bei konstanten Zahnhöhen verläuft. -
2. Verzahnung an Wellgetrieben, insbesondere mit topfförmigem elastischem Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eingriffsgerechte Verzahnungsgestaltung sowohl für das elastische wie auch für das starre Rad vorgesehen werden kann.