具有斜齒部的齒輪以及用于齒輪的區段的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有斜齒部的齒輪和一種用于齒輪的區段，所述齒輪由區段組裝而成，其中每個區段具有一齒部部段，所述齒部部段具有斜齒部，其中，所述齒部部段與保持部段相連接。
【專利說明】具有斜齒部的齒輪以及用于齒輪的區段
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有斜齒部的齒輪和一種用于齒輪的區段。
【背景技術】
[0002]已知具有外齒部/外嚙合部的齒輪。
【發明內容】
[0003]因此本發明的目的在于，避免在齒部嚙合時產生噪聲。
[0004]根據本發明，所述目的通過按照權利要求1特征所述的齒輪以及通過按照權利要求15特征所述的區段來實現。
[0005]本發明的重要特征在于一種具有斜齒部的齒輪，所述齒輪由多個區段組裝而成，
[0006]其中，每個區段均具有一齒部部段，所述齒部部段具有斜齒部，
[0007]其中，齒部部段與保持部段相連接。
[0008]在此，優點在于，盡管齒輪由多個區段組裝而成，但是能夠借助斜齒部通過處于嚙合狀態下的齒部部分低噪聲地傳遞轉矩。
[0009]在根據現有技術的分段式齒輪中，齒輪沿周向由多個區段組裝而成，其中，每個區段是齒輪的一周向部段、亦即圓周角區域。所述區段在某種程度上可以說是借助一沿軸向以及沿遠離齒輪軸線的徑向方向延伸的切割面而從齒輪上被切下。因此，所述齒部制成為直齒部，因為其它(類型)的齒會被切斷并因此存在齒斷裂的危險。
[0010]而在本發明中，在齒部部段上設置有斜齒部。齒部部段沿著一齒槽被切割或被界定。以這種方式，盡管齒部部段具有一以一按照齒部螺旋角的螺旋角來延伸的分界面，但能夠低噪聲地運行齒輪。根據本發明，相鄰區段的這種分界面實施成間隔開的，也就是說不進行力傳遞，而僅在設置于保持部段上的連接面的區域中實施連接或實施所屬的力流。
[0011]而保持部段通過一僅沿徑向和軸向延伸、也就是說未沿周向延伸的切割面來界定。相應地形成了所述連接面。這些連接面也僅沿徑向和軸向延伸。
[0012]在一有利的構造方案中，齒部部段和保持部段一體形成。其優點在于，區段具有高承載能力，能在一次裝夾下被加工，并因此也能非常精密地制造穿孔相對于齒部的相對間距。
[0013]在一有利的構造方案中，所述齒部是外齒部。其優點在于制造簡單。
[0014]在一有利的構造方案中，齒部部段在其沿周向設置的各個端部區域中分別具有各一個朝向相鄰區段的第一分界面，所述第一分界面以平行于所述齒部的齒槽的方式延伸，
[0015]尤其是其中，第一分界面沿徑向和沿著一螺旋線延伸，所述螺旋線的螺旋軸是齒輪軸線并且所述螺旋線的螺旋角對應于齒部的螺旋角。其優點在于，在齒部部段中能設有斜齒部，該斜齒部以不存在中斷的齒的方式延伸并因此能極大地承載。
[0016]在一有利的構造方案中，齒部部段一尤其以一包含第一分界面的一部分的部段——沿周向凸出于保持部段，[0017]尤其是其中，齒部部段——尤其以包含第一分界面的另一部分的另一部段——沿周向延伸得比保持部段短。其優點在于，保持部段在其位于周向上的端部區域中以與齒部區域不同的方式被切割或界定。因為保持部段界定在一周向位置上，在這里即保持部段的端面僅沿徑向和軸向延伸；而齒部部段根據斜齒部來限制，即齒部部段依照一螺旋線并沿徑向遠離齒輪軸線地延伸。
[0018]在一有利的構造方案中，在兩個相鄰區段的第一分界面之間形成有第一間距。其優點在于，在兩個相鄰區段的齒部部段之間不會發生直接的力傳遞。
[0019]在一有利的構造方案中，保持部段具有一連接面，在該連接面上借助連接螺紋件壓緊相鄰區段的對應的連接面。其優點在于，在保持部段之間進行力傳遞并且此時連接面在一周向位置上相接觸并且能通過連接螺紋件而被相互壓緊以傳遞力。
[0020]在一有利的構造方案中，連接面沿徑向和軸向延伸，尤其是不沿周向延伸，尤其也就是說連接面設置在單一的周向位置上。其優點在于，能簡單和成本低廉地制造連接面。
[0021]在一有利的構造方案中，每兩個相鄰區段的保持部段借助至少兩個連接螺紋件螺紋連接，其中，設置有一用于使區段相互對準的螺紋件，
[0022]尤其是其中，所述連接面具有穿孔，用于對準的螺紋件穿過該穿孔。其優點在于，能夠準確對準并且隨后擰緊螺紋件。因此能夠在保持部段之間而不在齒部部段之間進行力傳遞。
[0023]在一有利的構造方案中，與齒部部段相比較，保持部段設置在徑向距離較小的區域中。其優點在于，保持部段支承徑向放置的齒部部段并且保持部段之間的連接螺紋件不會中斷或阻礙齒輪的齒部，這是因為保持部段設置在比齒部部段小的徑向距離上。
[0024]在一有利的構造方案中，保持部段具有一用于與滾筒或軸相連接的連接部段，其中與滾筒或軸相比，所述齒輪設置在更大的徑向距離上。其優點在于，滾筒在其外周上能設有大的齒輪，從而能傳遞大的轉矩。
[0025]在一有利的構造方案中，保持部段具有第二分界面，該第二分界面沿周向和軸向延伸并且在徑向上與相鄰區段的齒部部段的沿周向突出于所配屬的保持部段的部段的徑向內側相對置，
[0026]其中，在第二分界面與所述突出的部段的內側之間設有第二間距。其優點在于，相鄰的齒部部段之間不會進行力傳遞。
[0027]在一有利的構造方案中，第一間距與齒輪外徑之商小于0.0005、尤其是小于0.00025 或甚至小于 0.000125，
[0028]和/ 或
[0029]第二間距與齒輪外徑之商小于0.0005、尤其是小于0.00025或甚至小于
0.000125。其優點在于，在制造公差的范圍內以及熱膨脹的范圍內，能可靠阻止力傳遞并且盡管存在間距但能夠低噪聲地運行。所述間距在齒的嚙合區域外沿著齒槽的由間距產生的狹縫、尤其即齒槽的底部延伸。
[0030]在一有利的構造方案中，保持部段具有兩個輻條部段，所述輻條部段借助一沿周向延伸的肋部段相連接，
[0031]其中，輻條部段設置在保持部段的位于周向上的端部區域中并且各自具有一連接面，[0032]輻條部段尤其主要沿徑向和軸向延伸，
[0033]尤其是其中，肋部段主要沿徑向和周向延伸，
[0034]尤其是其中，所述肋部段具有至少一個開口。其優點在于，能以小的質量達到高穩定性。
[0035]在區段方面的重要特征是，區段由ADI或GGG鑄鋼制成。其優點在于，齒部能夠很高地承載。這是因為ADI是一種基于球形石墨鑄鐵的材料。通過特殊的熱處理，在具有好的伸長率的情況下同時具有高強度，在具有同樣好的阻尼的情況下同時具有高抗磨性。
[0036]因此，齒部部段的凸出的、即沿周向突出于保持部段的區域是可承載的，這是因為ADI具有高強度。因此盡管該區域是凸出的，但是齒部在該區域中也能很高地承載。
[0037]其它優點由從屬權利要求給出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]現在，借助附圖更詳細闡明本發明:
[0039]圖1中示出由沿周向相繼設置的區段組裝成的斜齒的齒輪。
[0040]圖2中放大地示出圖1的一部分。
[0041]圖3中示出類似的區段，其中這種區段又能組裝成一類似的齒輪。在此，與圖1和圖2不同的是，在兩個相鄰的區段的連接區域中應用四個螺紋件而不是三個螺紋件。
[0042]圖4中放大地示出圖3的一部分。在此，能看到分別與一相應待連接的、相鄰的區段鄰接的三個分界面。
【具體實施方式】
[0043]每個區段具有一齒部部段1，所述齒部部段被構造為具有外齒部的筒體外殼部段。
[0044]因為沿周向使用了 14個區段以組裝齒輪，所以齒部部段I與齒條區段相似，其中所述齒條以相應于一與齒輪相對應的筒體的外殼面的方式彎曲地制成。
[0045]齒部部段I能以下列方式被制造:制造中空筒體的外殼部段，并在該外殼部段的外側中加工出齒部。在此，所述外殼部段沿軸向通過兩個平面、尤其即齒輪的端面部段來界定，該端面部段的法線沿齒輪的軸線方向延伸。另外，齒部部段沿周向通過一螺旋(schraubenartige)面來界定,所述螺旋面包含沿徑向從齒輪軸線朝向一螺旋線延伸的全部的射線。
[0046]在各區段的徑向內側上分別構造有保持部段，所述保持部段包括沿軸向、也就是說齒輪軸線方向延伸的連接部段2和沿周向延伸的連接部段，所述沿周向延伸的連接部段具有同樣沿周向延伸的、用于固定在一滾筒的外表面上的連接部段3。
[0047]連接部段2因此具有一連接面42，相鄰的區段通過其相應的連接面42螺紋連接在所述連接部段2的該連接面上。連接面42沿徑向和軸向延伸。因此，整個連接面42位于單一的周向位置上、也就是說位于一個圓周角位置上。
[0048]在連接面中設置有沿周向取向的穿孔。在此，穿孔20設置用于插入螺紋件，各相鄰的區段通過所述螺紋件而相互壓緊。另外，還設有至少一個用于插入用于使各區段彼此相互對準的螺紋件21a的穿孔21。因此，在固定地擰緊連接螺紋件20a之前就能夠使各區段對準了。在完成對準之后，連接螺紋件20a被牢固地旋緊并因此固定了各區段的相對位置。
[0049]齒部部段I在其在徑向上位于外部的側上具有齒部。在此，齒部形成為斜齒部。沿著齒部的一齒槽形成有分界面40，區段的齒部部段I借助該分界面與對應相鄰的齒部部段相鄰接。因此，分界面40沒有切斷任何齒。因此，分界面40對應于斜齒部、即螺旋線段的斜齒部沿徑向延伸。
[0050]然而，因為保持部段純粹沿徑向和軸向取向(即輻條部段2)或純粹沿徑向和周向取向(即肋部段3)，所以齒部部段I在局部突出于保持部段。因此，齒部部段I至少在第一軸向區域中沿周向突出于連接面42 ;在第二軸向區域中齒部部段I沿周向縮回，從而使分界面41能被看到。在此，分界面41沿軸向和周向延伸；也就是說分界面41具有單一的徑向距離。
[0051]在此，這樣制造區段和給其限定公差，使得兩個相鄰的區段在它們的連接面42處接觸，但是在分界面40和41的區域中存在一間距。在此，在由區段組裝成的齒輪的外徑大于2米、尤其是大于4米的情況下，間距優選小于1mm、尤其是小于0.5mm。因此，間距與外徑的商小于0.0005、尤其是小于0.00025或甚至0.000125。
[0052]以這種方式也能容許在熱條件和/或裝配條件下的間距變化。從而使傳遞力的連接面42完全接收在相鄰的區段之間被傳導的力。
[0053]齒部部段的突出部分一尤其在徑向上一遮蓋相鄰區段的分界面41。
[0054]沿周向以及沿軸向觀察，同樣地，每兩個相鄰區段的分界面40相對而置。 [0055]附圖標記列表:
[0056]I齒部部段
[0057]2連接部段
[0058]3用于滾筒的連接部段
[0059]4開口
[0060]20，21 穿孔
[0061]20a 連接螺紋件
[0062]21a 用于對準的螺紋件
[0063]40分界面
[0064]41分界面42 連接面
【權利要求】
1.一種具有斜齒部的齒輪，所述齒輪由各區段組裝而成，其特征在于，每個區段具有一齒部部段，所述齒部部段具有斜齒部，其中所述齒部部段與一保持部段相連接。
2.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，齒部部段和保持部段一體形成。
3.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述齒部是外齒部。
4.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述齒部部段在該齒部部段的沿周向設置的各端部區域中分別具有一朝向相鄰的區段的第一分界面(40)，所述第一分界面以平行于所述齒部的齒槽的方式延伸， 尤其是其中，所述第一分界面(40)沿徑向和沿著一螺旋線延伸，該螺旋線的螺旋軸是齒輪軸線并且該螺旋線的螺旋角對應于所述齒部的螺旋角。
5.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述齒部部段的包含所述第一分界面(40) —部分的部段沿周向凸出于所述保持部段， 尤其是其中，所述齒部部段的包含所述第一分界面(40)另一部分的另一部段沿周向延伸得比所述保持部段短。
6.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，在兩個相鄰的區段的所述第一分界面(40)之間形成 有第一間距。
7.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述保持部段具有一連接面，在該連接面上借助連接螺紋件壓緊有相鄰區段的對應連接面。
8.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述連接面沿徑向和沿軸向延伸，尤其是不沿周向延伸，尤其也就是所述連接面設置在單一的周向位置上。
9.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，兩個相鄰的區段的保持部段借助至少兩個連接螺紋件螺紋連接，其中，設置有一用于使所述區段相互對準的螺紋件， 尤其是其中，所述連接面具有穿孔，用于對準的所述螺紋件穿過所述穿孔。
10.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，與所述齒部部段相比較，所述保持部段設置在較小的徑向距離區域中。
11.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述保持部段具有一用于與滾筒或軸相連接的連接部段，其中，與所述滾筒或軸相比，所述齒輪設置在較大的徑向距離上。
12.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述保持部段具有第二分界面(41)，所述第二分界面沿周向和軸向延伸，并且所述第二分界面在徑向上位于相鄰區段的齒部部段的突出部段的徑向內側的對面，該突出部段沿周向突出于所配屬的保持部段， 其中，在所述第二分界面(41)與所述突出部段的內側之間設有第二間距。
13.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述第一間距與所述齒輪的外徑之商小于0.0005、尤其是小于0.00025或甚至小于0.000125， 和/或 所述第二間距與所述齒輪的外徑之商小于0.0005、尤其是小于0.00025或甚至小于0.000125。
14.根據上述權利要求中至少一項所述的齒輪，其特征在于，所述保持部段具有兩個輻條部段，所述輻條部段借助一沿周向方向延伸的肋部段相連接， 其中，所述輻條部段設置在所述保持部段的位于周向方向上的端部區域中并且各自具有一連接面， 尤其是，所述輻條部段主要沿徑向和軸向延伸， 尤其是其中，所述肋部段主要沿徑向和周向延伸， 尤其是其中，所述肋部段具有至少一個開口。
15.一種用于根據上述權利要求中至少一項所述齒輪的區段，其特征在于，所述區段由ADI或GGG鑄 鋼制成。
【文檔編號】F16H55/12GK103582770SQ201280027717
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月19日 優先權日:2011年8月5日
【發明者】鄔自力 申請人:索尤若驅動有限及兩合公司