DE4329404B4 - Two-piece gear wheel to reduce meshing noise - Google Patents
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Abstract
Zahnrad zur Reduzierung von Zahneingriffsgeräuschen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (2, 11) radial in eine Nabe (3, 12) und einen Zahnkranz (4, 13) aufgeteilt ist, daß die Nabe (3, 12) und das Zahnrad (4, 13) über eine Steckverzahnung (19, 20) miteinander verbunden sind, und daß Vorrichtungselemente (6, 7; 15, 16, 25, 26) am Zahnkranz (4, 13) und/oder der Nabe (3, 12) den Zahnkranz (4, 13) derart auf der Nabe (3, 12) halten, daß eine axiale und radiale Verschiebbarkeit in der Steckverbindung (19, 20) gewährleistet ist.Gear wheel for reducing tooth meshing noises, characterized in that the gear wheel (2, 11) is divided radially into a hub (3, 12) and a ring gear (4, 13), that the hub (3, 12) and the gear wheel (4 , 13) are connected to one another via a spline (19, 20), and that device elements (6, 7; 15, 16, 25, 26) on the ring gear (4, 13) and / or the hub (3, 12) the ring gear Hold (4, 13) on the hub (3, 12) in such a way that axial and radial displaceability in the plug connection (19, 20) is ensured.
Description
Die Erfindung betrifft ein auf einer Welle montiertes zweiteiliges Zahnrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a Shaft mounted two-piece gear according to the preamble of the claim 1.
Wie aus der Zeitschrift "Industrie Anzeiger, Nr. 13, 1983, Seite 32 und folgende" bekannt ist, entstehen in Getrieben mit Stirnradverzahnungen durch den Zahneingriff kämmender Zahnräder Schallanregungen, die letztlich über das Getriebegehäuse als Körperschall abgestrahlt werden. Diese Zahneingriffsgeräusche werden nahezu vollständig von dem Eingriffsstoß der Zähne der kämmenden Zahnräder und dem Wechsel der Gesamtverzahnungssteifigkeit beim Durchwälzen der tragenden Zahnpaare verursacht. Beide Erscheinungen treten dabei mit der Zahneingriffsfrequenz und vielfachen davon auf und überlagern sich gegenseitig.As from the magazine "Industrie Anzeiger, no. 13, 1983, page 32 and following "known is created in gear units with spur gear teeth by the tooth mesh meshing gears Sound excitation that ultimately over the gearbox as structure-borne noise be emitted. These meshing noises are almost completely eliminated by the thrust of the Teeth of meshing Gears and the change in the overall gear stiffness when rolling through the bearing pairs of teeth. Both appearances occur with the tooth mesh frequency and multiples of it on and superimposed each other.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnrad eines Getriebes mit Stirnradverzahnungen so aufzubauen, dass mit ihm in möglichst einfacher Konstruktion die Zahneingriffsgeräusche beim Zusammenwirken mit einem zweiten Zahnrad deutlich reduziert werden.The invention is based on the object To build a gear wheel of a gear with spur gear teeth that with him in as much as possible simple construction the meshing noise when interacting with a second gear can be significantly reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1, Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.The solution to this problem results themselves from the features of claim 1, advantageous developments and embodiments of the invention can be found in the subclaims.
Der Erfindung liegt demnach der Gedanke zugrunde, dass die angestrebte Reduzierung der Zahneingriffsgeräusche von zwei miteinander kämmenden Zahnrädern durch eine Schwingungsentkopplung der Außenverzahnung eines Zahnrades gegen die Zahnradnabe möglich ist. Erfindungsgemäß wird diese schwingungstechnische Entkopplung dadurch erreicht, daß das Zahnrad radial in eine Nabe und einen Zahnkranz aufgeteilt ist, wobei die Nabe und der Zahnkranz über eine Steckverzahnung derart miteinander verbunden sind, daß eine geringe axiale und radiale Verschiebbarkeit gewährleistet ist.The invention is therefore based on the idea that the targeted reduction of tooth meshing noise from two intermeshing gears by a vibration decoupling of the external toothing of a gear the gear hub possible is. According to the invention Vibration decoupling achieved in that the gear is divided radially into a hub and a ring gear, the hub and the sprocket over a spline are interconnected such that a small axial and radial displaceability guaranteed is.
Der Schrägungswinkel dieser Steckverzahnung entspricht dabei vorzugsweise dem Schrägungswinkel der Außenverzahnung des Zahnkranzes, wodurch in der Steckverzahnung keine Kräfte in Zahnlängsrichtung entstehen. Die Wirkungsweise der Erfindung bleibt aber auch dann weitgehend erhalten, wenn diese Schrägungswinkel um bis zu 10°, insbesondere bis maximal 5° voneinander abweichen. Zudem soll an dieser Stelle erwähnt sein, daß der Schrägungswinkel dieser Verzahnungen auch 0° betragen kann, so daß eine gerade verzahnte Außen- und Steckverzahnung vorhanden ist.The helix angle of this spline preferably corresponds to the helix angle of the external toothing of the ring gear, which means that there are no forces in the tooth longitudinal direction in the splines arise. However, the mode of operation of the invention remains largely obtained when this helix angle by up to 10 °, in particular up to a maximum of 5 ° from each other differ. It should also be mentioned at this point that the helix angle of these toothings also be 0 ° can so that a straight toothed outer and splines are present.
Die Abmessungen der Steckverzahnung sind in jedem Fall so gewählt, daß die Nabe und der Zahnkranz in Zahnlängsrichtung durch ein geringes Spiel in Radial- und Umfangsrichtung leicht gegeneinander verschieblich sind.The dimensions of the splines are in any case chosen that the Hub and the ring gear in the longitudinal direction of the teeth due to a slight clearance in the radial and circumferential directions are movable.
Diese Verschieblichkeit wird durch einen Anschlag und/oder ein Federelement axial begrenzt, die rechts- und/oder linksseitig an den inneren und/oder äußeren Enden von Zahnkranz und Nabe befestigt sind.This movability is through axially limited a stop and / or a spring element, the right and / or on the left at the inner and / or outer ends of the ring gear and Are attached.
Diese Federelemente, die einerseits die axiale Verschieblichkeit des Zahnkranzes gegen die Nabe begrenzen und andererseits eine Dämpfung der von dem Zahnkranz auf die Nabe übertragbaren Schwingungen bewirken, sind in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung als Federringe ausgebildet, die an den stirnseitigen Enden der Nabe befestigt sind und in nach innen weisende Nuten im Zahnkranz hineinragen. Diese Nuten haben eine axiale Breite, die größer als die der Federringe ist.These spring elements, on the one hand limit the axial displacement of the ring gear against the hub and on the other hand a damping of the vibrations that can be transmitted from the ring gear to the hub cause are in an advantageous embodiment of the invention as spring washers formed, which are attached to the front ends of the hub and protrude into inward-facing grooves in the ring gear. This Grooves have an axial width that is larger than that of the spring washers is.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Federelemente als Tellerfedern ausgebildet, die federnd an den axialen Stirnseiten der Nabe und des Zahnkranzes anliegen und zudem in der Nähe der Zahnradwelle an der Nabe befestigt sind Die Verminderung der Zahneingriffsgeräusche erfolgt demnach durch eine Dämmung des Körperschalls in der Steckverzahnungsfuge zwischen Zahnkranz und Nabe, durch eine Schwingungsdämpfung mittels der Federelemente sowie durch die spielbedingte Ausrichtung des Zahnkranzes gegen die Verzahnung des Gegenzahnrades, die eine verringerte Anregung im direkten Zahneingriff zur Folge hatIn another embodiment of the invention, the spring elements are designed as disc springs, the resilient on the axial end faces of the hub and the ring gear concern and also nearby the gear shaft are attached to the hub Tooth meshing noise occurs therefore by insulation of structure-borne noise in the spline joint between the ring gear and the hub, by a Vibration damping by means of the spring elements and the game-related orientation of the Sprocket against the teeth of the counter gear, which has a reduced excitation in direct meshing
In der Zeichnung sind in
Das in
Zur Begrenzung dieser Verschiebbarkeit sind
zwei Federelemente vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel
als Tellerfedern
In dem in
Auch hier wirken die Federringe
- 11
- Wellewave
- 22
- Zahnradgear
- 33
- Nabehub
- 44
- Zahnkranzsprocket
- 55
- Zahntooth
- 66
- TellerfederBelleville spring
- 77
- TellerfederBelleville spring
- 88th
- Achsmutteraxle nut
- 99
- Lagercamp
- 1010
- Wellewave
- 1111
- Zahnradgear
- 1212
- Nabehub
- 1313
- Zahnradgear
- 1414
- Zahntooth
- 1515
- Federringspring washer
- 1616
- Federringspring washer
- 1717
- Nutgroove
- 1818
- Nutgroove
- 1919
- Steckverzahnungsplines
- 2020
- Steckverzahnungsplines
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1993
- 1993-09-01 DE DE19934329404 patent/DE4329404B4/en not_active Expired - Fee Related
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