CH270328A - Nach dem Abwälzverfahren hergestellte Stirnrad-Evolventenverzahnung und Abwälzverfahren zur Herstellung einer solchen Verzahnung. - Google Patents

Description

  Nach dem Abwälzverfahren hergestellte Stirnrad-Evolventenverzahnung  und Abwälzverfahren zur Herstellung einer solchen Verzahnung.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf  eine nach dem Abwälzverfahren hergestellte  Stirnrad-Evolventenverzahnung. Erfindungs  gemäss sind die Zähne eines Rades in der  Breite korrigiert, derart, dass sie auf einem  Kegel liegen, wobei Teilkreise und Eingriffs  winkel über die ganze Zahnbreite konstant  sind. Bei einer solchen Verzahnung kann in  folge der Evolventenform der Achsabstand  der beiden zusammenwirkenden Zahnräder um  einen gewissen Betrag vergrössert werden,  ohne das kinematisch richtige Abwäl  zen der Zahnräder zu stören. Das sich er  gebende grössere Flankenspiel kann hierbei  durch axiales Gegeneinanderverschieben der  Zahnräder auf den ursprünglichen Wert ver  mindert werden.

   Es sind somit Änderungen  des Achsabstandes der Zahnräder möglich,  ohne dass die Nachteile des sonst auftretenden  grösseren Spiels vorhanden sind. Dadurch, dass  die Zähne auf einem Kegel liegen, ergibt sich  ferner eine rautenförmige Eingriffsfläche und  dadurch auch bei Gradverzahnung ein pro  gressiver Zahneingriff und ähnliche Laufver  hältnisse, wie bei der gewöhnlichen Schrägver  zahnung ohne den bei Schrägverzahnung auf  tretenden Nachteil des axialen Schubes.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung zeigen die  Fig. 1. und 2 ein Ausführungsbeispiel der  Verzahnung gemäss der Erfindung, nämlich  Fig. 1 ein Zahnradpaar im Querschnitt  und    Fig.2 die Kopfkreise der beiden Zahn  räder, eine Seitenansicht einiger Zähne und  die rautenförmige Eingriffsfläche eines Rä  derpaares.  



  Fig.3, 4 und 5 zeigen im Aufriss, Seiten  riss und Grundriss ein     Ausführungsbeispiel     des Verfahrens gemäss der Erfindung mittels  Wälzfräser.  



  Bei den zwei zusammenwirkenden Zahn  rädern z1, z2 der     Stirnrad-Evolventenverzah-          nung    nach Fig.1 sind die Zähne in der Breite  korrigiert, derart, dass sie auf einem Kegel  liegen, wobei Teilkreise und Eingriffswinkel  über die ganze Zahnbreite konstant sind.  Diese Zahnräder z1, z2 werden derart herge  stellt, dass bei der Bearbeitung z. B. von links  nach rechts mit. einem Abwälzwerkzeug der  Abstand der Werkzeugachse von der Achse  des Zahnrades beim Zahnrad z1 kontinuierlich  ab- und beim Zahnrad z2 zunimmt, so dass  sich mit in der Breite fortschreitender Bear  beitung eine kontinuierliche Abstandsände  rung und damit eine konische Korrektur der  Zähne ergibt.

   Bei einem solchen     lIerstellungs-          verfahren    der Zahnräder bleiben die Teil  kreise und Eingriffswinkel über die ganze  Zahnbreite konstant, und zwar bleibt der Teil  kreis auf der ganzen Radbreite konstant, weil  er eine     Funktion    des     Werkzeuges    und der       ZV        echselräder    der Fräsmaschine ist, mit an  dern Worten: Modul mal Zähnezahl. Ferner      bleibt der Eingriffswinkel im Teilkreis auf  der ganzen Breite konstant, weil er dem un  veränderlichen Eingriffswinkel des Fräsers  entspricht. Die Linien p in Fig.1 sind die  Teilkreise.  



  Bei der konisch     korrigierten    Verzahnung  nach Fig.1 nimmt die Werkzeugabrückung an  jedem     Punkt    der Zahnbreite einen andern  Wert an, wobei jedoch für alle Werte der  Werkzeugabrückung die Teilkreise und Ein  griffswinkel konstant bleiben: Die Teilkreise  und Eingriffswinkel sind somit über die ganze       Zahnbreite    konstant.  



  Die beiden Zahnräder z1, z2 in Fig.1 sind  auf Wellen w1, w2 aufgekeilt, wobei das Zahn  rad z2 auf der Welle w2 durch Verdrehen  eines Gewinderinges c axial verschiebbar ist.  Bei     einer    Vergrösserung des Abstandes der  beiden Zahnräder z1, z2 um den Betrag     a     wird das kinematisch richtige Abwälzen der  Zähne nicht gestört. Das Getriebe arbeitet  auch so einwandfrei, da die Evolventen noch  die gleichen sind. Dies gilt sowohl für eine  normale wie eine konisch korrigierte Verzah  nung. Um das Flankenspiel aufzuheben, kann  das Zahnrad z2 um den Betrag b durch Ver  drehen des Gewinderinges c in die in Fig.1  in strichpunktierten Linien angedeutete Lage  axial verschoben werden.  



  In Fig.2 bedeutet die Gerade X die Ein  griffsstrecke, das heisst der geometrische Ort  der Berührungspunkte der Zähne der nach  Fig.1 konisch korrigierten Verzahnung. Die  Eingriffsfläche f ist begrenzt durch die       Schnittpunkte    der Geraden X mit. den Kopf  kreisen e. In Fig.2 ist die Eingriffsfläche f  durch Projektion senkrecht zur Geraden X  dargestellt. Es sind darin auch drei Berüh  rungslinien d von Zähnen eingezeichnet. Wie  ersichtlich, beginnen diese Linien als Punkt  an einem Ende der Eingriffsfläche, werden  dann breiter bis zur vollen Randbreite und  verkürzen sieh wieder, wenn sie sich dem  andern Ende der Eingriffsfläche nähern.

   Wie  daraus hervorgeht, sind die Eingriffsverhält  nisse einer solchen geraden, konisch korrigier  ten Verzahnung gleich wie bei einer Schräg-    verzahnung, wobei infolge der Gradverzah  nung sich kein Axialdruck ergibt.  



  Ein Beispiel für das Herstellungsverfahren  mittels Wälzfräser ist in Fig.3, 4 und 5  veranschaulicht.  



  Während einer Umdrehung des Fräsers F  in Richtung des Pfeils 1 dreht sich das Zahn  rad Z in Richtung des     Pfeils    2 um so viel  Zähne als der Fräser Gänge hat. Gleichzeitig  werden der Fräser und das Zahnrad relativ  zueinander um einen kleinen Betrag (Vor  schub) gemäss Pfeil 3 verschoben. Das Ver  fahren stimmt also ganz überein mit dem all  gemein üblichen zur Verstellung geradver  zahnter Stirnräder; einzig die     Vorschubrich-          tung    3 ist hier nicht parallel zur Zahnrad  achse, sondern zu derselben geneigt entspre  chend der     Konizität    der Verzahnung.

   Der  Abstand der Achse A des     Abwälzwerkzeuges     von der Achse     B    des Werkstückes ändert sich  dafür mit in der Breite fortschreitender Be  arbeitung kontinuierlich. Sinngemäss kann  das Verfahren auch angewendet werden bei  Verwendung von Stossmaschinen mit     zahn-          stangenförmigen    oder zahnradförmigen Werk  zeugen, in dem die Stossrichtung entspre  chend der     Konizität    der Verzahnung geneigt.  wird.  



  Die beschriebene konisch korrigierte Ver  zahnung hat weiter den grossen Vorteil, dass  bei deren Herstellung kein besonders grosser  Wert auf ein genaues Einhalten des Achs  abstandes gelegt werden muss, da kleine Feh  ler durch axiales Verschieben korrigiert wer  den können.  



  Diese Verzahnung besitzt besondere Vor  teile in den Fällen, bei welchen infolge ir  gendwelcher Verhältnisse der     Achsabstand     sich ändern kann. Dies trifft unter anderem  besonders bei Walzwerken zu, bei denen die  Walzen von Zeit zu Zeit nachgeschliffen wer  den müssen und bei denen deshalb der Achs  abstand bei jedem Nachschleifen um einen  entsprechenden Betrag     zurückgeht.     



  Die beschriebene konisch korrigierte Ver  zahnung kann statt als Gradverzahnung auch  als Schrägverzahnung ausgebildet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Nach dem Abwälzverfahren hergestellte Stirnrad-Evolventenverzahnung, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zähne eines Rades in der Breite korrigiert sind, derart, dass sie auf einem Kegel liegen, wobei Teilkreise und Ein griffswinkel über die ganze Zahnbreite kon stant sind. II. Abwälzverfahren zur Herstellung der Stirnrad-Evolventenverzahnung nach Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Achse des Abwälzwerkzeuges von der Achse des Zahnrades mit in der Breite fortschreitender Bearbeitung sich kontinuier lich ändert. UNTERANSPRÜCHE: 1. Stirnrad-Evolventenverzahnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Gradverzahnung ausgebildet ist. 2.

   Stirnrad-Evolventenverzahnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Schrägverzahnung ausgebildet ist. 3. Stirnrad-Evolventenverzahnung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden Zahnräder ge geneinander axial verschiebbar sind.