Vorrichtung zum Prüfen der Zahnflanken von Zahnrädern, insbesondere solchen mit Schrägverzahnung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Zahnflanken von Zahnrädern mit Evolventenverzahnung, insbesondere solchen mit Sehrägverzahnung. Eine solche Vor richtung dient dazu, den Verlauf der Evolventenschraubenfläche durch Aufnahme von Schraubenlinien und Zahnprofilkurven zu bestimmen.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sitzt auf der das Zahnrad tragenden Achse eine zylindrische Scheibe, die an einer geraden Bahn abrollt. Diese Abrollbewegung ist zur Aufnahme sowohl des Profils wie der Schraubenlinie notwendig. Erzeugt wird sie entweder durch Versehiebung der zylindri- schen Scheibe entlang der Wälzgeraden oder der letzteren selber tangential zur Scheibe.
Während für die Aufnahme der Schrauben- linie Seheiben beliebigen Durchmessers innerhalb der Grosse des Zahnrades benützt werden können, muss f r das Profil der Seheibendurchmesser gleich dem Grundkreisdurchmesser der Verzahnung sein.
Die Prüfung verschie- dener ZahnrÏder bedingt bei dieser Vorrich- tung auch die Verwendung versehiedener Wälzscheiben. Weiterhin sind Geräte zur Aufnahme von Zahnprofilen allein bekannt, die mehrere Wälzscheiben verschiedener Gr¯¯e in Verbindung mit einer Hebelübersetzung verwenden, welche die Drehung jeder Wälzscheibe im Verhältnis der Durchmesser von Grundkreis und Seheibe reduziert auf die Messorgane überträgt.
Durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung wird bezweckt, mit einer einzigen Wälzscheibe ausser den Zahnprofilen auch die Schraubenlinien. von Zahnrädern ganz ver schiedener grouse und Zahnschräge aufzunehmen.
Die Erfindmg bezieht sieh auf eine Vor richtnng zum Prüfen von Zahnflanken von Zahnrädern mit Evolventenverzahnung, insbesondere solehen mit Schrägverzahnung, mit einer mit dem Zahnrad verbundenen, an einer Geraden abrollenden Wälzscheibe, mit zylin drischer WÏlzflÏche, mit einem Taster mit Registriervorrichtung sowie mit einer schräg zur Achse des Zahnrades einstellbaren Führungsbahn, die zusammen mit dem Taster auf einem Schlitten angeordnet ist, der parallel zur Radachse verschiebbar ist.
Eine solche Vorrichtung unterscheidet sich von dem Bekannten dadurch, dass mit der auf den entsprechenden Zahnschrägewinkel schräg zur Radachse einstellbaren Führungsbahn ein Mitnehmer zusammenwirkt, welcher über einen Schlitten und eine Hebelübersetzung mit einem die Wälzgerade bildenden Versehiebeorgan in Verbindung steht, an dem die Wälzscheibe abrollt, derart, dass beim Verschieben des die Führungsbahn und den Taster tragenden Schlittens parallel, zur Radaehse durch die Hebelübersetzung das die Wälzgerade bildende Versehiebeorgan so bewegt wird, dass das zu prüfende Zahnrad so gedreht wird, dass der Taster einer Schraubenlinie der Zahnflanken folgt, während beim Schwenken des Hebels durch eine relative Versehiebung zwischen dem Schlitten,
der den Schlitten mit dem Taster und der Führungsbahn trägt und dem das zu prüfende Zahnrad tragenden Schlitten parallel zur Eingriffslinie der Taster ein Zahnprofil abtastet.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel und eine Variante der Er findung.
Es zeigt :
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Me¯- und Wälzorgane,
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung teilweise im Schnitt,
Fig. 3 einen Grundriss der Vorrichtung,
Fig. 4 eine Variante der Anordnung des Tasters auf dem Träger der Führungsbahn.
Die Fig. 2 und 3 stellen ein Ausführungs- beispiel der Vorrichtung dar. Auf dem Bett 1 ist ein Schlitten 2 verstellbar ; er trägt die Achse 3 des zu prüfenden Zahnrades 4 und den festen Zapfen 8 für einen Hebel 7.
Ausserdem weist er eine Führungsbahn 2a a auf, in welcher ein die Wälzgerade bildendes Versehiebeorgan 6 auf Kugeln gleitet. Am untern Ende der Achse 3 sitzt eine Wälz seheibe 5, die durch Bander 24 mit dem die Wälzgerade bildenden Versehiebeorgan 6 ver bunden ist. Dieses enthält ferner den Zapfen 9 der ebenso wie der Zapfen 8 in die Längsnut des Hebels 7 eingreift, dessen eines Ende auf dem Zapfen 10 eines Schlittens 11 drehbar gelagert ist. Durch eine Spindel 25 lässt sich der Schlitten 2 und damit das Rad 4 gegen einen Taster 22 zustellen, bis die durch die Tasterspitze gehende Eingriffslinie E, Fig. 3, den Grundkreis G tangiert.
Dies ist der Fall, wenn an dem Massstab 33 der Wert rg eingestellt wird. Die Achsen der Zapfen 8, 9 und 10 sind in der Darstellung der Fig. 2 vom Radmittel bzw. von der Wälzscheibe bzw. von der Tasterspitze aus konstruktiven Gründen je um einen Betrag a verschoben.
Im Ausführungsbeispiel ist das Zahnrad 4 ungefähr doppelt so gross angenommen wie die Wälzscheibe 5. Der einen schrägen Zahn berührende Taster 22, dessen Ausschläge ver- grössert auf einer Trommel 23 registriert werden, ist mit dem Träger 16 einer drehbaren, als Nutenscheibe 15 ausgebildeten F hrungsbahn fest verbunden. Die Nut wird, wenn eine SchrÏgverzahnung geprüft werden soll, auf den Zahnschrägewinkel schräg zur Radaxe X eingestellt. Den in die Nutenscheibe 15 eingreifenden Mitnehmer bzw. Nutenstein 14 verbindet ein kräftiger Arm 13 mit dem Sehlitt, en 11, der in einer Führung 12 gleitet. Diese ist an einem Schlitten 19 befestigt, an dessen vertikalem Teil ein weiterer Schlitten 20 verschiebbar gelagert ist.
Die Schlitten 19 und 20 werden durch Spindeln 26, 27 bewegt. Die Spindeln können entweder einzeln oder durch einen gemeinsamen Antrieb, etwa mittels des Handrades 28, über eine umschaltbare Kupp- lung betätigt werden. Auch kann der Handantrieb durch einen motorischen Antrieb ersetzt werden. Der Schlitten 2Q trägt das Tastergehäuse 21 und den Träger 16 der Nu- tenseheibe 15. Ferner ist die Schreibtrommel 23 durch einen Arm auf ihm gelagert. Der Antrieb der Schreibtrommel erfolgt durch eine nicht gezeichnete Vorrichtung vom Schlit- ten 19 oder 20 aus, je nachdem ein Zahnprofil oder eine Schraubenlinie aufgenommen wird.
Im Falle eines gemeinsamen Antriebes der Spindel 26, 27 würde die Sehreibtrommel mit diesem verbunden. Die genaue Einstellung der Nutenscheibe 15 auf den Zahnschrägewinkel geschieht durch einen mit ihr verbundenen Präzisionsmesskreis 17, mit Gradeinteilung, der sich im Gehäuse des Trägers 16 befindet. Die Winkelablesung erfolgt an dem Mikroskop 18.
Das Zahnrad 4 sitzt auf einer Büchse 29, die auf der Achse 3 spielfrei, jedoch drehbar gelagert ist und durch eine Sehraube 30 fest mit der Achse 3 verbunden werden kann. Um den Taster 22 an einen neuen Zahn wu legen, wird die Schraube 30 gelöst und der Taster ausser Eingriff gebracht, worauf sieh das Zahnrad auf der Achse drehen lässt.
Zur Prüfung des Verlaufes eins Zahnprofils wird der Schlitten 19 mittels der Spindel 26 parallel zum Versehiebeorgan 6 ver schoben. Dadurch erfährt der Hebel 7 über den Zapfen 10 eine Sehwenkung um den Zapfen 8, wobei er über Zapfen 9 das geradlinige Versehiebeorgan 6 verstellt, wodurch die Wälzscheibe 5 gedreht wird. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass =='- rg b vg ist, das heisst, die Drehbewegung vN, vg der Kreise W und G mit den Radien rw, rg verhalten sich wie die Aussehläge a, b der Hebelpunkte 9, 10. Die Versehiebung des Schlittens 19 bewirkt also, dass das Zahnprofil am Taster 22 vorbeigleitet, also der Taster das Profil abtastet, wobei er dessen Abweiehungen von der Evolventenform registriert.
Der Schlitten 19 bewegt sich dabei relativ zum das zu pr fende Zahnrad 4 tragenden Schlitten 2 parallel zur Eingriffslinie E.
Ebenso gilt für die Drehung v, eines beliebigen Kreises Z vom Radius r ? vw Wenn also das Zahnrad 4 so eingestellt ist, dass in Fig. 1 die Tangente E an den Grundkreis G durch die Tasterspitze und den Punkt 10 geht und die Nut der Nutenscheibe 15 um den Zahnschrägwinkel P. am Grundkreis G schräg zur Radachse X steht, so folgt die Tasterspitze stets einer Schraubenlinie der Zahnflanke, wenn der Schlitten 20 mit der Nutenscheibe 15 mittels der Spindel 27 parallel zur Radaelise X versehoben wird.
Nach obiger Gleichung konnte das Zahnrad 4 jedoch auch so eingestellt werden, dass die Gerade E den beliebigen Kreis Z tangiert, wobei die Nuten- seheibe 15 auf den Zahnschrägewinkel ssz am Kreis Z einzustellen wäre. Die Sehreibvor- richtung registriert wieder die Abweichungen der Zahnflanke von der Schraubenlinie.
Für die Kontrolle breiter Zahnräder ist es zweckmässig, das Tastergehäuse 21 mit der Sehreibtrommel auf einem besonderen Träger 31, Fig. 4, zu befestigen, der auf dem Schlitten 20 mittels des Antriebes 32 parallel zur Radachse X verstellbar gelagert ist.
Ebenso konnte die Zustellung von Prüf- ling und Taster durch eine Versehiebung des Schlittens 19 senkrecht zur Wälzgeraden 6 erfolgen (in Fig. 2 nach rechts).