圆柱齿轮制造技术

一种机动车辆变速器的齿轮系统中用于传递传动扭矩的圆柱齿轮(10)，该圆柱齿轮具有一个用于形成第一齿(18)的带螺旋齿的第一齿轮本体(14)、一个用于形成第二齿(20)的第二齿轮本体(16)，该第二齿轮本体具有与该第一齿轮本体相对的螺旋齿以便形成人字形齿形，其中，在该第一齿轮本体和该第二齿轮本体的面向彼此的轴向侧，这些第一齿和这些第二齿指向彼此以在各自情况下成对地至少部分地彼此重叠，其中，在该第一齿轮本体的指向该第二齿轮本体的轴向侧，该第一齿的第一齿面(26)在一个轴向方向上指向相对第二齿的在一个圆周方向上接着的第二齿(30)的第二齿面(28)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种圆柱齿轮，在机动车辆变速器的齿轮系统(Verzahnung)中通过该圆柱齿轮可以传递机动车辆传动装置的传动扭矩。
技术介绍
DE 10 2010 027 300 A1已经披露了一种人字形齿形的圆柱齿轮，该圆柱齿轮具有两个相对的带螺旋齿的齿轮本体，这种情况下，这些齿轮本体相对彼此具有旋转偏移，这样使得在这些齿轮本体的指向彼此的轴向侧，一个齿齿轮本体的齿是相对于另一个齿轮本体的齿间隙居中地安排的。
技术实现思路
对于将机动车辆变速器设计得尽可能小且安静存在永恒的需求。此外，还寻求的是获得良好的总效率。本专利技术的目的是指明多种措施，这些措施可以实现具有小结构空间要求的安静的机动车辆变速器。特别地，本专利技术的目的是要减少机动车辆变速器的内力和/或获得高的总效率。根据本专利技术，该目的通过根据本专利技术的圆柱齿轮来实现的。本专利技术的优选改进在以下说明中进行了限定，这些优化在各自情况下可以单独地或组合地构成本专利技术的一个方面。根据本专利技术，提供了一种机动车辆变速器的齿轮系统中用于传递传动扭矩的圆柱齿轮，该圆柱齿轮具有一个用于形成第一齿的带螺旋齿的第一齿轮本体、一个用于形成第二齿的第二齿轮本体，该第二齿轮本体具有与该第一齿轮本体相对的螺旋齿以便形成人字形齿形，其中，在该第一齿轮本体和该第二齿轮本体的面向彼此的轴向侧，这些第一齿和这些第二齿指向彼此以在各自情况下成对地至少部分地彼此重叠，其中，在该第一齿轮本体的指向该第二齿轮本体的轴向侧，该第一齿的第一齿面在一个轴向方向上指向相对第二齿的在一个圆周方向上接着的第二齿的第二齿面。该第一齿轮本体和该第二齿轮本体的相互相对安置的齿是其指向彼此的轴向侧具有最大重叠面积的齿。对于给定的螺旋角而言，至少该第二齿使其一部分在圆周方向延伸到以下程度，即：对于第二齿的给定节距而言，当该第一齿结束时该第二齿在圆周方向上已经开始。该第一齿面在轴向方向上的假想伸长至少与接着的第二齿的第二齿面的边缘相交。以这种方式可以用来确保，在处于啮合状态的第一齿脱离接合的时刻，接着的第二齿已经接合或刚进入接合。以这种方式，通常情况是至少一个第一齿或一个第二齿处于接合状态，从而避免了转矩传递的中断，并且变速器噪声可以保持在低的水平。在此，甚至可以将该第一齿轮本体和/或第二齿轮本体的宽度选定成是很小的以使得一个齿轮本体在前一齿脱离接合时接着的齿尚未进入接合，因为在这种情况下，对应的另一齿轮本体中的至少一个齿处于啮合状态。这些齿轮本体的至少一者的轴向范围从而可以特别小，使得可以减小该圆柱齿轮的轴向结构空间要求。由于在前一齿对的第一齿脱离接合时接着的第二齿已经进入接合，至少一个齿轮本体的轴向范围可以减小而无需接受附加的显著啮合噪声，这样使得可以实现具有小结构空间要求的安静的机动车辆变速器。此外，以这种方式，可以减小机动车辆变速器的内力，并且该机动车辆变速器可以获得高的总效率。通过将这些齿轮本体安排为形成人字形齿形，可以提高变速器效率。此外，可以减少轴支承力，并且可以消除与该圆柱齿轮啮合的浮动齿轮的浮动齿轮轴承上的倾斜力矩负载。相比于纯粹的螺旋齿圆柱齿轮，可以消除对这些齿轮本体进行的弯曲，由此可以减小该齿轮本体的腹板的腹板厚度，因为基本上只有圆周力和径向力作用在该腹板上。此外，在齿宽上的负载分布可以得到改善。通过人字形齿形，与该圆柱齿轮啮合的浮动齿轮可以自动地居中，从而在这两个齿轮本体间产生了基本均匀的载荷分布。此外，该第一齿和/或第二齿的螺旋角较大是可能的。由于齿轮本体的变形减小，同样可以消除噪音排放，从而产生了改进的音质。特别地，该第一齿的扭曲量(Sprung)U1和接着的第二齿的扭曲量U2在一个圆周方向上重叠一个距离ε，其中0.00≤ε/U2≤0.20，特别是0.01≤ε/U2≤0.10，优选是0.02≤ε/U2≤0.05并且特别优选是0.03≤ε/U2≤0.04。该扭曲量是螺旋齿的齿面在节圆直径的径向高度处在圆周方向的范围，也被称为工作圆直径。距离ε同样是在节圆直径的径向高度处在圆周方向上进行限定的。因此，距离ε可以是非常短的，由此该至少一个齿轮本体的特别短的轴向范围是可能的。然而，还可能用某一安全系数来确定距离ε的大小，这样使得，考虑到生产和位置公差以及可能必须要考虑到的另外的公差，可以确保当该第一齿脱离接合时接着的第二齿进入接合。可以避免过大的距离ε，从而使得避免了对应的齿轮本体在轴向方向上的过大宽度。该第一齿轮本体和/或第二齿轮本体优选地具有轴向重合度(Sprungüberdeckung)εβ，其中εβ≤1.00，特别是0.50≤εβ<1.00，优选是0.75≤εβ≤0.99，更优选是0.85≤εβ≤0.98并且特别优选是0.95≤εβ≤0.97。该轴向重合度是对应齿的在节圆直径的径向高度的扭曲量与其节距的比值。由于当该第一齿脱离接合时接着的第二齿已经进入接合，甚至可以使对应的齿轮本体具有小于1.00的轴向重合度，在轴向重合度为该值时，在该齿轮本体的滚动移动过程中暂时出现没有齿处于接合状态的情况。在这种情形下可以通过对应的另一齿轮本体来进行扭矩的传递。尽管轴向重合度小于1.00，也可以避免齿的振颤和晃动噪声。特别优选的是，该第一齿轮本体和该第二齿轮本体在该圆周方向上是相对彼此偏离的，其中，在该第一齿轮本体和该第二齿轮本体的指向彼此的这些轴向侧，该第一齿和该第二齿彼此仅部分地重叠。该第一齿和第二齿的指向彼此的这些轴向侧不是被定向成以完全重叠方式朝向彼此，而是被定位成在圆周方向上相对彼此具有旋转偏移。以这种方式，可以在该至少一个齿轮本体的甚至更小的宽度的情况下实现当第一齿脱离接合时接着的第二齿进入接合。此外，相比于无相互偏移的人字形齿形，可以实现增加的齿接触重叠。特别地提供的是，在该第一齿轮本体和该第二齿轮本体的指向彼此的这些轴向侧，该第一齿的第一齿面在该圆周方向上相对于相对安置的、部分重叠的第二齿的第二齿面偏离VU，其中，关于该第一齿和该第二齿的在该圆周方向上的最大齿厚S，适用以下公式：0.00<VU/S<1.00，特别是0.25≤VU/S≤0.98，优选是0.50≤VU/S≤0.95，更优选是0.75≤VU/S≤0.90并且特别优选是0.80≤VU/S≤0.85。该第一齿面和该第二齿面在各自情况下指向相同的圆周方向。该最大齿厚通常位于齿根附近，在比节圆直径更小的直径处。在这样偏移的情况下，这些齿的指向彼此的轴向侧的面侧的至少一部分保持重叠。优选地提供的是，在该第一齿轮本体和该第二齿轮本体的指向彼此的这些轴向侧，该第一齿的第一齿面在该圆周方向上相对于相对安置的、部分重叠的第二齿的第二齿面偏离VU，其中，关于在该节圆直径的径向高度处该第一齿和该第二齿的在该圆周方向上的齿厚s，适用以下公式：0.00≤VU/s≤1.00，特别是0.25≤VU/s≤0.98，优选是0.50≤VU/s≤0.95，更优选是0.75≤VU/s≤0.90并且特别优选是0.80≤VU/s≤0.85。该第一齿面和该第二齿面在各自情况下指向相同的圆周方向。该齿厚是位于该节圆直径的径向高度处。在这样偏移的情况下，这些齿的指向彼此的轴向侧的面侧的至少一部分在该节圆直径的径向高度处保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车辆变速器的齿轮系统中用于传递传动扭矩的圆柱齿轮，该圆柱齿轮具有一个用于形成第一齿(18)的带螺旋齿的第一齿轮本体(14)，一个用于形成第二齿(20)的第二齿轮本体(16)，该第二齿轮本体具有与该第一齿轮本体(14)相对的螺旋齿以便形成人字形齿形，其中，在该第一齿轮本体(14)和该第二齿轮本体(16)的面向彼此的轴向侧，这些第一齿(18)和这些第二齿(20)指向彼此以在各自情况下成对地至少部分地彼此重叠，其中，在该第一齿轮本体(14)的指向该第二齿轮本体(16)的轴向侧，该第一齿(18)的第一齿面(26)在一个轴向方向上指向相对第二齿(20)的在一个圆周方向上接着的第二齿(30)的第二齿面(28)。

【技术特征摘要】
2015.06.19 DE 102015109870.91.一种机动车辆变速器的齿轮系统中用于传递传动扭矩的圆柱齿轮，该圆柱齿轮具有一个用于形成第一齿(18)的带螺旋齿的第一齿轮本体(14)，一个用于形成第二齿(20)的第二齿轮本体(16)，该第二齿轮本体具有与该第一齿轮本体(14)相对的螺旋齿以便形成人字形齿形，其中，在该第一齿轮本体(14)和该第二齿轮本体(16)的面向彼此的轴向侧，这些第一齿(18)和这些第二齿(20)指向彼此以在各自情况下成对地至少部分地彼此重叠，其中，在该第一齿轮本体(14)的指向该第二齿轮本体(16)的轴向侧，该第一齿(18)的第一齿面(26)在一个轴向方向上指向相对第二齿(20)的在一个圆周方向上接着的第二齿(30)的第二齿面(28)。2.如权利要求1所述的圆柱齿轮，其特征在于，该第一齿(18)的扭曲量U1和接着的第二齿(30)的扭曲量U2在一个圆周方向上重叠一个距离ε，其中0.00≤ε/U2≤0.20，特别是0.01≤ε/U2≤0.10，优选是0.02≤ε/U2≤0.05并且特别优选是0.03≤ε/U2≤0.04。3.如权利要求1或2所述的圆柱齿轮，其特征在于，该第一齿轮本体(14)和/或第二齿轮本体(16)具有轴向重合度εβ，其中εβ≤1.00，特别是0.50≤εβ<1.00，优选是0.75≤εβ≤0.99，更优选是0.85≤εβ≤0.98并且特别优选是0.95≤εβ≤0.97。4.如权利要求1至3之一所述的圆柱齿轮，其特征在于，该第一齿轮本体(14)和该第二齿轮本体(16)在该圆周方向上是相对彼此偏离的，其中，在该第一齿轮本体(14)和该第二齿轮本体(16)的指向彼此的这些轴向侧，这些第一齿(18)和这些第二齿(20)彼此仅部分地重叠。5.如权利要求4所述的圆柱齿轮，其特征在于，在该第一齿轮本体(14)和该第二齿轮本体(16)的指向彼此的这些轴向侧，该第一齿(18)的第一齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·梅弗特，F·海尔福特，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE