DD214557A5 - METHOD OF MAKING AXLE OR WAVE THREAD - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung hat das Ziel, ein fuer die industrielle Massenfertigung einsetzbares Verfahren zur Herstellung von Achs- oder Wellenzapfen elliptischen bzw. balligen Querschnitts, insbesondere von Zapfen spanlos vorgeformter Zapfenkreuzkoerper, welche dem Uebertragen von Drehmomenten in Gelenkwellen oder dergleichen dienen, zu entwickeln, welcher bei geringstem Fertigungsaufwand eine gleichbleibende Qualitaet der Zapfen gewaehrleistet. Das Verfahren soll aufgabengemaess einfach und jederzeit mit demselben Ergebnis reproduzierbar sein und den beim Haerten auftretenden Verzug zur Erzielung der notwendigen Elliptizitaet der Zapfen ausnutzen.Erreicht wird dies daruch die Verfahtensschritte:(a)Mechanisches Bearbeiten jedes Zapfens eines Zapfenzreuzkoerpers,(b)Oberflaechenhaerten jedes mechanisch bearbeiteten Zapfens in solch definierter Tiefe und Haerte, dass sich nach dem Haerten an vorbestimmter Stelle des Zapfens eine Elliptizitaet, bzw. Balligkeit ergiebt, (c) Entzundern und/oder entgraten jedes mechanisch bearbeiteten und einer Oberflaechenhaertung ausgesetzten elliptischen bzw. balligen Zapfens.The invention has the aim of developing a usable for industrial mass production process for the production of axle or journal elliptical or spherical cross-section, in particular of pins without cutting preformed Zapfenkreuzkoerper, which serve to transmit torques in propeller shafts or the like to develop, which at least Manufacturing costs ensured a consistent quality of the pins. The method is intended to be simple and reproducible at any time with the same result and to exploit the distortion occurring in the hardening to obtain the necessary ellipticity of the pins. This is achieved by the procedural steps: (a) mechanically machining each pin of a pin cross member, (b) surface hars each mechanically machined pin in such a defined depth and hardness, that after Haerten at a predetermined point of the pin Elliptizitaet, or crowning results, (c) descaling and / or deburr each machined and exposed to a Oberflächehertung elliptical or spherical pin.
Description
Berlin, den 26. 3. 1984 63 259/25/20 APB23P/257875/6Berlin, 26. 3. 1984 63 259/25/20 APB23P / 257875/6
Verfahren zum Herstellen von Achs- oder WellenzapfenMethod for producing axle or shaft journal
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Achsoder Wellenzapfen, welche im wesentlichen einen elliptischen bzw· balligen Querschnitt aufweisen und mit ihrer kleineren Achse des Ellipsen-Querschnitts jeweils parallel zu einer in im wesentlichen konstanter Richtung auf den Zapfen einwirkenden Radialkraft angeordnet sind, insbesondere von Zapfen spanlos vorgeformter Zapfenkreuzkörper, welche dem Übertragen von Drehmomenten in Gelenkwellen oder dergleichen dienen·The invention relates to a method for producing axle or shaft journals which essentially have an elliptical or spherical cross-section and are arranged with their smaller axis of the ellipse cross-section parallel to a radial force acting on the journal in a substantially constant direction, in particular of pins non-cutting preformed spider body, which serve to transmit torques in propeller shafts or the like ·
Der DE-PS 12 51 595 läßt sich die Lehre entnehmen, bei Gleichlauf-Verschiebegelenken, insbesondere für Gelenkwellen mit schwimmender Verbindung, die Längsrillen zum Zwecke der Vermeidung von Zwängungen der Kugeln außer durch Anwendung der üblichen mechanischen Herstellungsverfahren, wie etwa Räumen, Bohren, Fräsen oder Schleifen, auch unter Ausnutzung oder auch alleiniger Anwendung des beim Härten der Längsrillen auftretenden Verzuges herzustellen, um auf diese Weise die Vorspannung der Laufkugeln längs der Verschiebestrecke in gewünschter Weise variieren zu können. Es werden hierfür jedoch keine praktikablen Regeln angegeben, so daß dieses Herstellungsverfahren nicht ohne tiefere Durchdringung sowohl in theoretischer als auch in praktischer Hinsicht Anwendung finden kann.DE-PS 12 51 595 can be seen in the teaching, in synchronized sliding joints, especially for propeller shafts with floating connection, the longitudinal grooves for the purpose of avoiding constraints of the balls except by using the usual mechanical manufacturing processes, such as broaching, drilling, milling or grinding, even under use or even sole application of the distortion occurring during hardening of the longitudinal grooves to be able to vary in this way, the bias of the running balls along the displacement distance in the desired manner. However, no practicable rules are given for this, so that this production method can not be used without deeper penetration both theoretically and in practical terms.
Bekannt (DE-PS 14 25 952) sind ferner Achs- oder WellenzapfenKnown (DE-PS 14 25 952) are also axle or shaft journal
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für eine entlang einem Rollweg bewegbare Vorrichtung zum Tragen einer gegenüber dem Zapfen im wesentlichen nicht umlaufenden« aus einer oder mehreren im wesentlichen konstanten Richtungen wirkenden Last, insbesondere für Nockenablaufrollen. Der Zapfen oder ein auf diesem sitzender Lagerinnenring bildet dabei die innere Abwälzbahn für die Wälzkörper, welche einen äußeren« auf dem Rollweg abrollenden Laufring unmittelbar abstützen. Die Angriffszone für die bei der Lastabstützung auftretenden Drücke oder Kräfte am Zapfen weist dem Lösungsvorschlag zufolge einen gegenüber den von ihr außerhalb liegenden Zonen in kontinuierlichem Übergang örtlich vergrößerten Krümmungsradius auf.for a device movable along a taxiway for carrying a load which is substantially non-rotating with respect to the peg and acting on one or more substantially constant directions, in particular for cam followers. The pin or a seated on this inner bearing ring forms the inner Abwälzbahn for the rolling elements, which support an outer «roll on the taxiway rolling ring directly. The attack zone for the occurring during the load support pressures or forces on the pin has the proposed solution according to a comparison with the outlying zones in a continuous transition locally increased radius of curvature.
Bei diesem Vorschlag wird zum Zwecke örtlicher Vergrößerung des Krümmungsradius*^ertigungsmäßig u. a. vorgeschlagen, während der Bearbeitung in die Bohrung des Zapfens ein Hilfsstück einzusetzen« welches eine elastische Dehnung in Richtung eines Durchmessers des Ringes verursacht und nach erfolgter Bearbeitung wieder entfernt wird· Es liegt auf der Hand« daß ein derartiges Herstellungsverfahren aufwendig und hinsichtlich des angestrebten Erfolges mit Unwägbarkeiten behaftet ist· Es ist für eine industrielle Mengenfertigung ungeeignet.In this proposal, for the purpose of local enlargement of the radius of curvature, it is possible to make sure u. a. proposed to insert during the processing in the bore of the pin an auxiliary piece «which causes an elastic strain in the direction of a diameter of the ring and is removed after processing · It is obvious« that such a manufacturing process consuming and in terms of the desired success with Unpredictable · It is unsuitable for industrial mass production.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Herstellungsverfahrens« welches für die industrielle Massenfertigung einsetzbar, bei geringstem Fertigungsaufwand eine gleichbleibende Qualität und die notwendige Maßgenauigkeit der Achs- oder Wellenzapfen gewährleistet.The aim of the invention is to provide a manufacturing process which can be used for industrial mass production, with the lowest production cost consistent quality and ensures the necessary dimensional accuracy of the axle or shaft journal.
Gemäß der Aufgabe dieser Erfindung soll das Verfahren die Mängel und Nachteile der bisherigen Herstellungsmethoden aus-According to the object of this invention, the method is intended to eliminate the shortcomings and disadvantages of the previous production methods.
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schließen, einfach sowie jederzeit mit demselben Ergebnis reproduzierbar sein, und den beim Härten auftretenden Verzug zum Zwecke der Erzielung notwendiger Elliptizität bzw. Balligkeit der Zapfen oder dgl. ausnutzen.Close, be easy and reproducible at any time with the same result, and exploit the distortion occurring during curing for the purpose of achieving the necessary ellipticity or crown of the pin or the like.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte:This problem is solved according to the invention by the following method steps:
(a) jeder Zapfen eines Zapfenkreuzkörpers wird einer hinreichenden« dem Anwendungszweck genügenden mechanischen Bearbeitung unterworfent(a) Each trunnion of a trunnion body shall be subjected to sufficient mechanical machining sufficient for the application
(b) jeder mechanisch bearbeitete Zapfen wird einer Oberflächenhärtung definierter Tiefe und Härte unterworfen, derart, daß sich nach dem Härten an vorbestimmter Stelle des Zapfens eine Elliptizität bzw« Balligkeit ergibt, und(b) each mechanically machined spigot is subjected to surface hardening of defined depth and hardness so as to give an ellipticity after hardening at a predetermined point of the spigot, and
(c) jeder mechanisch bearbeitete und einer Oberflächenhärtung ausgesetzte elliptische bzw. ballige Zapfen wird entzundert und/oder entgratet.(c) any mechanically machined and surface hardened elliptical pin is descaled and / or deburred.
In sinnvoller Ausgestaltung dieses Verfahrens erfolgt die mechanische Bearbeitung jedes Zapfens in an sich bekannter Weise spanend, etwa durch Runddrehen auf einer Drehmaschine oder dergleichen*In a useful embodiment of this method, the mechanical processing of each pin takes place in a manner known per se, for example by turning round on a lathe or the like *
Die Härte der Zapfenoberfläche beträgt vorteilhafterweise etwa 60...65 HRc (= 710...810 HV 30), das Entzundern erfolgt mittels eines an sich bekannten Waschprozesses·The hardness of the pin surface is advantageously about 60 ... 65 HRc (= 710 ... 810 HV 30), the descaling is carried out by means of a known washing process ·
Anstelle der Anwendung eines Waschprozesses oder auch zusätzlich zu diesem läßt sich das Zapfenkreuz schließlich in an sich bekannter Weise auch entgraten.Instead of using a washing process or in addition to this, the spider can finally deburr in a conventional manner.
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Mit der vorgeschlagenen Erfindung geht eine Reihe von Vorteilen einher:The proposed invention has a number of advantages:
Durch geschickte Anwendung dieser an sich bekannten Herstellungsschritte und deren sinnvollen gegenseitigen Ablauf-Zuordnung ergibt sich ein einfaches ι indes aber recht effektvolles Verfahren zum Herstellen von Achs- oder Wellenzapfen.By skillful application of these known per se manufacturing steps and their meaningful mutual sequence assignment results in a simple ι indes but quite effective method for producing axle or shaft journal.
Von besonderem Vorteil zeigt sich hierbei u. a., daß die nach der Drehbearbeitung bisher zwingend erforderliche und auch entsprechend kostenaufwendige Schleifoperation entbehrlich ist. Die bei der Drehbearbeitung entstehenden Riefen auf der Oberfläche der Zapfen erweisen sich sogar als vorteilhaft, indem sie eine Schrägstellung der Wälzkörper, beispielsweise Nadeln oder dgl., verhindern. Die Wälzkörper werden stets auf der Zapfenlaufbahn gehalten, ohne daß sie in Axialrichtung Bewegungen auszuführen vermögen· Hierdurch ist eine Beschädigung . des Laufbuchsen-Bodens oder des Anschlages in Richtung der Zapfenkreuzmitte praktisch ausgeschlossen· Die von der Drehbearbeitung herrührenden Querriefen bewirken eine bessere Schmierung der Zapfenoberfläche und auch eine bessere Lastverteilung entlang der Nadeln, indem durch mikroskopische, plastische Verformung der Riefen der Zapfen unter Drehmoment eine ideale Form erhält und die Nadeln durch die Riefen in axialer Richtung besser geführt werden«Of particular advantage here shows u. a., That until now has been imperative and necessarily costly grinding operation is unnecessary after turning. The grooves formed on the surface of the pins during turning even prove to be advantageous in that they prevent an inclination of the rolling bodies, for example needles or the like. The rolling elements are always held on the journal track, without being able to perform movements in the axial direction · This is a damage. the journal bottom or the stop in the direction of the spider's center is virtually eliminated. The transverse grooves resulting from the turning effect better lubrication of the spigot surface and also better load distribution along the needles, by providing an ideal shape under microscopic, plastic deformation of the grooves of the spigots and the needles are better guided by the grooves in the axial direction «
Vorteilhaft ist bei aer vorgeschlagenen Erfindung auch, daß die Tiefe der Oberflächenhärtung verringert werden kann, weil durch Wegfall des nachfolgenden Fein- bzw. Fertigschleifens der Zapfen keinen weiterer Werkstoffabtrag erfolgt· Die Zapfen-Oberfläche behält auch damit die erforderliche Härte, weil der vielfach eine schleifbedingte Härteminderung hervorrufende sog· "Blauschliffw nicht mehr auftritt· Darüber hinaus bleiben die Oberflächenspannungen erhalten, wodurch letztlich die Le-It is also advantageous in the proposed aerosol invention that the depth of the surface hardening can be reduced because no further removal of material takes place by eliminating the subsequent fine or finish grinding of the pins. The pin surface also retains the required hardness because it is often a result of grinding so-called hardness reduction inducing · "tarnishing w does not occur · In addition, the surface tensions remain obtained, thus ultimately the LE
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bensdauer erhöht wird,is increased,
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Block-Diagrammes näher erläutert werden:The method according to the invention will be explained below with reference to the block diagram shown in the drawing:
In Station 1« etwa einer Drehmaschine! werden die bereits spanlos vorgeformten Zapfen eines Zapfenkreuzkörpers mechanisch bearbeitet· Diese Bearbeitung besteht im wesentlichen in einer relativ groben Drehbearbeitung der einzelnen Zapfen· Hierbei entstehende Drehriefen können ohne weiteres inkauf genommen werden.In station 1 "about a lathe! the already non-cutting preformed pin a cross member body are mechanically processed · This processing consists essentially in a relatively coarse turning of the individual pins · This rotation can be taken into account without further ado.
Nach erfolgter Drehoperation gelangen die Zapfenkreuzkörper zu einer Station 2, einer Härtevorrichtung· In dieser werden die Oberflächen der drehbearbeitenden Zapfen einsatzgehärtet· Als zweckmäßig erweist sich hierbei eine Härtetiefe von etwa O,4,..0,6 mm bei einer Härte von etwa 60...65 HRc (=710·..810 HV 30/·After the turning operation, the trunnion cross body reach a station 2, a hardening device · In this, the surfaces of the rotary machining pins are case hardened · A hardening depth of about 0. 4,... 0.6 mm at a hardness of about 60 proves to be expedient. ..65 HRc (= 710 · ..810 HV 30 / ·
In der nachfolgenden Station 3» einem chemischen Bad, wird der durch die Härteoperation entstandene Zunder beseitigt, so daß die Zapfenkreuze samt ihren in vorstehend beschriebener Weise bearbeiteten Zapfen nach Verlassen des Bades praktisch einbaufertig sind« Anstelle der Zunderbeseitigung oder zusätzlich lassen sich die Zapfenkreuze auch mechanisch entgraten*In the subsequent station 3 "a chemical bath, the resulting from the hardening operation Tinder is eliminated, so that the spigot, including their processed in the manner described above pin after leaving the bath are practically ready to install« Instead of Zunderbeseitigung or in addition, the spigot can also be mechanically deburring *
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