CH350155A - Kreuzgelenk, insbesondere für Gelenkwellen - Google Patents

Description

      Kreuzgelenk,    insbesondere für Gelenkwellen    Die Erfindung bezieht sich auf ein Kreuzgelenk,  das insbesondere für Gelenkwellen der verschieden  sten Art benutzt werden kann, bei dem jeder Zapfen  des Zapfenkreuzes von einer Büchse umgeben ist  und zwischen dieser Büchse und dem in ihr stecken  den Zapfen die Nadeln eines Nadellagers angeord  net sind. Bisher erfolgt bei den Kreuzgelenken die       Zentrierung    der miteinander zu verbindenden Wellen  gegeneinander mittels der an den Böden der Lager  büchsen anliegenden Stirnflächen der Zapfen. Dies  hat den Nachteil, dass die Lagerstellen sehr sorgfältig  bearbeitet werden müssen, um eine einwandfreie  Zentrierung des Gelenkkreuzes zu erreichen.  



  Gemäss der Erfindung wird nun vorgeschlagen,  zur Aufnahme der in axialer Richtung auf die  Zapfen wirkenden Kräfte und zur Zentrierung der  Zapfen gegenüber den Büchsen die Nadeln und/oder  die Zapfen     kegelig    auszubilden. Derartige Lager  benötigen nicht mehr die sorgfältige Bearbeitung  der Stirnflächen des Zapfenkreuzes, da hier diese  Stirnflächen nicht mehr zum     Elbertragen    der axialen  Kräfte bzw. zum Zentrieren des Gelenkkreuzes ver  wendet werden.  



  Vor allem hat man bei derartigen Lagern die  Möglichkeit, eine spielfreie Einstellung der Lage  rung zu erzielen da auch ein Nachstellen dieser  Lager möglich ist. Eine solche spielfreie Einstellung  ist besonders wesentlich für Antriebe, bei denen eine  absolute Spielfreiheit notwendig ist, wie z. B. bei  Antrieben für Schaltgeräte und Schaltwalzen in  elektrischen Lokomotiven und     Strassenbahnen.    Diese  neuartige spielfreie Zentrierung wirkt sich auch bei  der     Wuchtgenauigkeit    vorteilhaft aus.  



  Bei der praktischen Ausführung können bei     ke-          geligen    Nadeln die Zapfen zylindrisch oder     kegelig     ausgebildet sein, während die Büchse     immer    ent  sprechend     kegelig    ausgebohrt sein muss. Man kann    auch zylindrische     Nadeln    verwenden, bei denen der       kegelige    Zapfen den gleichen Winkel aufweist wie  die     kegelige    Bohrung der Büchse.

   Schliesslich kann  die     Lagerung    in einen zylindrischen Teil mit zylin  drischen     Nadeln    und in einen     kegeligen    Teil mit     ke-          geligen        Nadeln    unterteilt sein.  



  Die     Nadeln    können     unmittelbar    auf den Zapfen  und in den Büchsen laufen, wobei man die Nadeln  in üblicher Weise ohne Käfig, aber auch mit Käfig,  einbauen kann. Es können aber auch besonders ge  härtete Büchsen angebracht werden, die auf dem  Zapfen und/oder in der Büchse     eingesetzt    werden,  so dass man den übrigen Teil des Zapfenkreuzes so  wie die Büchsen aus     ungehärtetem    Werkstoff her  stellen kann.  



  Die Zapfen und auch die Büchsen können mit  versetzt zueinander angeordneten Nuten versehen  sein, wodurch Ungenauigkeiten der Bohrungen und  der Zapfen ausgeglichen werden.     Hierdurch    bilden  sich die     erforderlichen    genauen Laufflächen im     Roll-          bereich    der     Nadeln    schneller.  



  Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausfüh  rungsbeispiele des Kreuzgelenkes gemäss der Er  findung dargestellt, und zwar zeigt       Fig.    1 schematisch ein Kreuzgelenk,       Fig.2    bis 8 verschiedene Ausführungsbeispiele  im Längsschnitt.  



  Das Kreuzgelenk besteht in üblicher Weise aus  einem Zapfenkreuz 1     mit    den vier Zapfen 2, die von  Büchsen 3 und 4 bzw. 5 und 6 umgeben sind. Die  Büchsen 3 und 4 sind in üblicher Weise mit der  Welle 7 verbunden, während die senkrecht hierzu  stehenden Büchsen 5 und 6 mit dem     Gelenkwellenteil     8 in Verbindung stehen.  



  Bisher ist es üblich, die durch     Fliehkräfte    und  durch das Drehmoment beim Abwinkeln des Ge  lenkes entstehenden Kräfte in Richtung der Zapfen-           achse    durch die an dem Boden der Büchse anliegen  den Stirnflächen der einzelnen Zapfen aufzunehmen.       Gleichezitig    diente diese Anordnung dazu, die mit  einander zu verbindenden Wellen bei nichtabgewin  keltem Gelenk gegeneinander zu zentrieren. Bei den  hier beschriebenen Kreuzgelenken werden hingegen  Nadellager benutzt, die entweder     kegelig    sind oder  aber bei denen die Zapfen des Zapfenkreuzes eine       kegelige    Gestaltung     aufweisen.     



       Fig.    2 zeigt beispielsweise eine Ausführungsform  mit zylindrischen Zapfen 9, um die     kegelige    Nadeln  10 angeordnet sind. Die Büchse 11, welche die Na  deln 10 umgibt, enthält eine diesen Nadeln ange  passte     kegelige        Bohrung.     



  Bei dieser     Ausführung    hat der Zapfen 9 mehrere  Nuten 12 erhalten,     während    die Büchse 11 ebenfalls  weitere Nuten 13 erhält. Diese Nuten sind gegeneinan  der versetzt angeordnet. Hierdurch werden Unge  nauigkeiten des Zapfens und der     Bohrung    beim  Einlaufen der     Lagerung    ausgeglichen.  



  Eine solche     Lagerung    kann man spielfrei aus  führen, da man die Büchse 11 nachstellen, das heisst  den Zapfen 9 gegenüber der Büchse 11 zentrieren  kann. Ist diese Büchse 11 beispielsweise in einem  Träger 14 untergebracht, so kann man durch  Setzen eines stärkeren oder schwächeren     Sprengringes     15 das Spiel des Lagers ändern. Auch mittels an  derer Einrichtungen kann das     Axialspiel    verändert  werden. Infolge der     kegeligen    Ausbildung der Na  deln 10 kann die in axialer Richtung auf den Zapfen  9 wirkende Kraft durch das aus den Teilen 10, 11  gebildete Nadellager     aufgenommen    werden.  



       Fig.    3 zeigt eine     ähnliche        Ausführungsform.     Auch hier werden zylindrische Zapfen 9 benutzt,  die jedoch im Gegensatz zu     Fig.    1 keinerlei Nuten  aufweisen. Auch hier sind     kegelige    Nadeln 10 zur  Anwendung gekommen, wobei die Bohrung der  Büchse 11 entsprechend     kegelig    gestaltet ist.  



       Fig.    4 zeigt eine     Ausführungsform    mit einem       kegeligen    Zapfen 16 und einer Büchse 17, die auch  eine     kegelige        Bohrung    erhält. Die Winkel der beiden  Kegel sind gleich, so dass in diesem Fall zylindrische  Nadeln 18 in mehreren     hintereinanderliegenden     Reihen angeordnet sind.     Vorteilhaft    kann man diese  Nadeln in einen     kegeligen    Käfig einsetzen.  



       Fig.    5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel  eines Lagers. Hier ist das äussere Ende 24 des  Zapfens     iylindrisch    ausgebildet. Es kommen zylin  drische Nadeln 25     zum    Einbau in die Büchse, deren  Teil 26 auch zylindrisch ausgebohrt ist. An diesen  zylindrischen Teil 24 des Zapfens schliesst sich ein       kegeliger    Teil 27 an, auf dem     kegelige    Nadeln 28  laufen. Der Büchsenteil 29 ist ebenfalls entsprechend       kegelig    ausgebildet. In dieser Figur ist angedeutet,  dass ein Dichtungsring 30 mit Hilfe eines Winkels 31  zur Abdichtung der Lagerstellen Verwendung finden  kann.  



       Fig.    6     enthält    die umgekehrte Anordnung des     ke-          geligen    und des zylindrischen Teiles. Hier liegt der       kegelige    Teil 27 des Zapfens am     äussern    Ende. Be-    nutzt werden auch hier     kegelige    Nadeln 28. Es  schliesst sich der zylindrische Teil 24 mit den zylin  drischen Nadeln 25 an.  



       Während    bei den bisher beschriebenen Ausfüh  rungsbeispielen die Nadeln unmittelbar auf dem  Zapfen und in der Bohrung der Büchse laufen, zeigt       Fig.    7 ein     Ausführungsbeispiel,    bei dem     kegelige    Na  deln 32 zwischen zwei Büchsen 33 und 34 einge  baut sind. Diese beiden Büchsen können gehärtet  sein. Die Büchse 33 ist z. B. mittels einer Ver  zahnung auf dem Zapfen 35 befestigt, während die  Büchse 34 in die Büchse 36     eingepresst    ist.  



       Fig.8    zeigt schliesslich eine einfache Ausfüh  rungsform mit einem     kegeligen    Zapfen 37 und     ke-          geligen    Nadeln 38, die in einer ebenfalls     kegeligen     Bohrung der Büchse 39 umlaufen. Auch bei dieser       Ausführung    ist der Zapfen mit einer Nut 40 und die  Büchsen mit Nuten 41 versehen.  



  Der Kegelwinkel des Zapfens 37 kann beliebig  gewählt werden, er darf selbstverständlich nicht so  gross sein, dass die Selbsthemmung     aufhört.    Dies gilt  ebenfalls für die     kegelige        Bohrung    der Büchsen 11,  17, 29, 34 und 39.  



  Die Nuten 12 und 13 bzw. 40 und 41     (Fig.    2  und 8) können auch für die     Schmiermittelzuführung     dienen, wenn sie in Verbindung mit der Schmier  mittelbohrung 42 gebracht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kreuzgelenk, insbesondere für Gelenkwellen, bei dem jeder Zapfen des Zapfenkreuzes von einer Büchse umgeben ist und zwischen dieser Büchse und dem in ihr steckenden Zapfen die Nadeln eines Nadellagers angeordnet sind, dadurch gekennzeich net, dass zur Aufnahme der in axialer Richtung auf die Zapfen wirkenden Kräfte und zur Zentrierung der Zapfen gegenüber den Büchsen die Nadeln und/oder die Zapfen kegelig ausgebildet sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Kreuzgelenk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei kegeligen Nadeln (10) die Zapfen zylindrisch (Fig. 2 und 3) oder kegelig (Fig. 8) ausgebildet sind.

   2. Kreuzgelenk nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch zylindrische Nadeln (18), bei denen der kegelige Zapfen (16) den gleichen Winkel auf weist, wie die kegelige Bohrung der Büchse (17) (Fig. 4). 3. Kreuzgelenk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung in einen zylindri schen Teil (24) mit zylindrischen Nadeln (25) und in einen kegeligen Teil (27) mit kegeligen Nadeln (28) unterteilt ist (Fig. 5 und 6). 4. Kreuzgelenk nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (18) in mehreren hintereinanderliegenden Reihen in einem Käfig an geordnet sind. 5.

   Kreuzgelenk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reihen unterschiedlich langer Nadeln hintereinander in einem Käfig ange ordnet sind. 6. Kreuzgelenk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, d'ass auf dem Zapfen (35) und/oder in der Büchse (36) besondere Laufbüchsen (33, 34) angeordnet sind (Fig. 7). 7. Kreuzgelenk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen und/oder die Büchsen mit versetzt zueinander angeordneten Nuten (12, 13 bzw. 40, 41) versehen sind (Fig. 2 und 8). B.

   Kreuzgelenk nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (12, 13 bzw. 40, 41) mit einer Schmiermittelbohrung (42) verbunden sind.