用于传递扭矩的轮毂制造技术

带有用于啮合到套管内啮合部中的外啮合部（4）以及用于与轴接触的中央凹部（23）的轮毂（2、22），其中，外啮合部（4）由多个啮合部区段形成，这些啮合部区段通过啮合部开口（7）彼此分隔开，并且其中，未装在轴上的轮毂（2、22）具有节距误差，其在从啮合部开口（7）离开的方向上降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】带有用于啮合到套管内啮合部中的外啮合部（4）以及用于与轴接触的中央凹部（23）的轮毂（2、22），其中，外啮合部（4）由多个啮合部区段形成，这些啮合部区段通过啮合部开口（7）彼此分隔开，并且其中，未装在轴上的轮毂（2、22）具有节距误差，其在从啮合部开口（7）离开的方向上降低。【专利说明】用于传递扭矩的轮毂
本专利技术涉及一种带有用于啮合到套管内啮合部中的外啮合部以及用于与轴接触的中央凹部的轮毂，其中，外啮合部由多个啮合部区段形成，这些啮合部区段通过啮合部开口彼此分隔开。
技术介绍
这种类型的轮毂在本领域中以极不相同的应用形式，例如作为传动齿轮所公知。轮毂的啮合部具有啮合部区段，在这些啮合部区段中，齿等距离地彼此相间隔。此外还具有如下区域，在这些区域中啮合部例如通过用于预同步元件的凹部被中断或者更宽地去掉若干单个齿，它们啮合到对应啮合部中的相应的更宽的齿槽中，以便使彼此啮合的构件可以正确地相互定位。由DE38 17 767A1公知了一种套筒状的滑动套管，其以内啮合部啮合到柱体状同步载体的外啮合部中。为了减小通过淬火变形产生的滑动套管倾斜，啮合部的齿直径如下这样地匹配，即，在维持限定的间隙的情况下保障滑动套管的精确的滑动引导。DE100 18 094A1公开了一种滑动套管，其带有非切削地制成的、波纹状的、具有内啮合部的套管体和作为换挡拨叉引导装置的盘形件。盘形件以向内伸入的楔形部啮合到套管体中。在这种情况下，具有相同的或有偏差的齿距的套管体和盘形件的型面可以相互啮口 ο由此，轮毂经常是非旋转对称的，这例如是因为啮合部不是全环绕的，而是划分成啮合部节段，或者出于其他的功能性原因有不同的力作用到各单个齿上。特别是啮合部的那些与齿开口相邻的齿经受 很强的齿力过度曾高，而其余的齿则传递明显较小的负荷。这种效果如下这样被加强，即，特别是当轮毂借助于压配合与轴固定连接时，轮毂的啮合部由于装配在轴上而稍微变形。轮毂越不圆或者径向凹部从外啮合部向轮毂中心延伸得越深，变形行为就越显著。由此，特别是与径向凹部相邻的齿经受很强的负载。因此，在轮毂中形成不期望的应力集中，其可能导致失效以及阻碍轮毂进一步的质量减少。在轮毂带有齿开口的情况下，特别是啮合部节段的第一个和最后一个齿关键性地被加载，这是因为作用到它们上的齿力特别强地确定了齿开口中的缺口应力以及进而整个构件的缺口应力。为了解决这个问题，在节段的第一个和最后一个齿的不同的结构中，由于厚度减小完全脱离啮合，由此到对应构件中的负载输入被齿开口移走。但是在此，在齿之间的不均匀的负荷分布的问题原则上仍然存在并且仅以一个齿推移。此外，提供了更少地承载的齿以传递扭矩。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，提供一种用于轴的轮毂，其在相同的结构空间的情况下可以传递更1?的扭矩或者提1? 了它 的使用寿命。根据本专利技术，这个任务在根据权利要求1的前序部分的轮毂中通过以下方式来解决，即，未装在轴上的轮毂具有节距误差，其在从啮合部开口离开的方向上降低。由此，各单个齿在几何结构上并不是彼此间等间隔地构造，而是朝向齿开口以与几何结构上的理想齿距递增地错开的方式构造。节距误差如下这样确定规格，即，轮毂在特别是通过压连接与轴连接之后不具有或者具有很小的节距误差。由此，由通过装配造成的在切向方向上不均匀的结构产生的变形在制造啮合部时在结构上被考虑到。因此，通过过盈配合导入轮毂中并使轮毂变形的力并没有被消除，而是被利用以克服之前人工地引入的节距误差。附加地，轮毂可以制造成不圆的，以便通过压配合获得在齿根的高度上的圆柱形周边。因此，单个齿彼此间的齿布置和/或齿延伸的、通过不对称性、布置错位或齿廓改变(以下称为节距误差)造成的、借助本身公知的有限元法计算出的偏差有针对性地被用于抵抗由轮毂与轴的连接产生的变形。人工引入的节距误差通过轮毂在其装配时的变形被减小，从而轮毂在安装好的状态下不具有值得注意的节距误差的啮合部。因此，轮毂的齿区域由于装配变形得越强烈，节距误差就越显著。通过在轮毂在其他方面具有相同的结构形式的情况下引入人工的特别匹配的节距误差，提高了力矩传递可靠性。以下结合同步化单元描述本专利技术。同步化单元同样可以用在其他传动机构应用中以及通常用在轴轮毂连接装置上。在同步化单元中，同步载体设有具有人工节距误差的轮毂。优选地，节距误差不仅涉及单个的齿，而且涉及至少两个相邻的齿或者所有相邻的齿。如果功能元件构造为凹部或者构造为齿开口，那么减负的区域大多为直接与凹部邻接的齿。在变型方案中设置，每个或者几乎每个齿都设有节距误差，从而最强地负载的齿与最小地负载的齿相比仅略微更强地负载。理想地，负载差通过节距误差以至少80%减小。因此，通常节距误差的计算将会导致确保在同步化单元运行中到所有齿上的在很大程度上均匀的力分布的啮合部。备选地也可以想到，关于啮合部可以有针对性地引入不均匀的力分布，但是这种力分布会导致在与啮合部连接或者协同作用的构件中的特别低的应力。由此可以设计出具有较少材料的同步化单元，这导致重量优点以及结构空间优点。在试验中已经证实，在根据本专利技术的同步载体中的应力以最多30%下降。这在必要时甚至允许在同步化单元中使用仅由板材材料构建成的同步载体，随之而来的是相对于实心的同步载体的显著的材料节约和重量节约。在节距误差的设计中，可以根据所使用的构件的类型要么考虑到对整体同步化单元进行优化。要么备选地使各单个构件或区域有针对性地稍微更高地负载，以便另外地如下这样减负，即，产生了在制造中例如通过节约生产步骤、材料或者通过实现备选的生产工艺的额外的优点。人工节距误差的调整可以通过改变齿厚度、通过不同的齿廓和/或通过在啮合部中的齿布置来实现。因此，啮合部并不是在几何结构上理想地实现的，而是各单个齿或较厚或较薄地实施，并且啮合部具有不同的横截面或型面或者是关于几何结构上理想的位置稍微错开。显而易见的是，节距误差也可以由这些措施的组合来组成。通过在运行中调整出的优化的齿力分布，啮合部及其对应啮合部以及承载它们的构件明显更低地被加载。已经证实，节距误差在用于载客机动车的传动同步的情况下在数微米到最大百分之几毫米的范围中。在任何情况下，节距误差以一个或多个数量级小于齿本身的尺寸。为了将通过再加工带来的制造成本或者对生产精度的过高的要求保持在可接受的范围内，最小的节距误差不应低于由生产技术限定的下限。在计算节距误差时，对于其余的齿应当考虑该下限。原则上，在同步构件的啮合部上设定的节距误差是足够的。但是，不仅啮合部而且还有对应啮合部也可以含有节距误差。如果第一同步化构件为同步载体而第二同步构件为滑动套管，那么当滑动套管与离合器体的齿啮合不应当受到影响时，在同步载体的啮合部中设置节距误差是有利的。在啮合部内制造出节距误差可以用简单的方式如下这样来实现，S卩，特别是在啮合部通过冷成型技术制成的情况下，生产工具设有不协调的齿几何结构。根据本专利技术的啮合部可以设置有第二节距误差。之前提到的根据本专利技术的(第一)节距误差设置仅与几何结构位置偏离的齿布置，而作为第二节距误差可以设置齿侧后退或者其他几何结构上的错开，其依赖于引入到轮毂上的负荷和/或转动方向。该第二节距误差导致不协调的齿啮合，也就是说，齿不是在每个负载情况下都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有用于啮合到套管内啮合部中的外啮合部（4）以及用于与轴接触的中央凹部（23）的轮毂（2、22），其中，‑外啮合部（4）由多个啮合部区段（24、25、26）形成，所述啮合部区段通过啮合部开口（10）彼此分隔开，其特征在于，未装在轴上的轮毂（2、22）具有几何结构上的节距误差，所述节距误差在从啮合部开口（10）离开的方向上降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯·尼古拉斯奎克，福尔克哈德·瓦尔特，鲁道夫·弗尔克，
申请(专利权)人：舍弗勒技术有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE