CH308977A - Worm gear for driving the work spindle of gear processing machines and dividing heads. - Google Patents

Worm gear for driving the work spindle of gear processing machines and dividing heads.

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CH308977A
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
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Description

       

  Schneckengetriebe zum Antrieb der Arbeitsspindel von Zahnradbearbeitungsmaschinen  und     Teilköpfen.       Die vorliegende Erfindung betrifft ein       Schneckengetriebe    zum Antrieb der Arbeits  spindel, z. B. der #erkstückspindel oder der       @@    erkzeugspindel, von Zahnradbearbeitungs  maschinen. Das Getriebe ist auch verwendbar  für den Antrieb der Arbeitsspindel von Teil  köpfen, auf welchen sich z. B. das Werkstück  befindet.  



  Der Zweck dieser Erfindung ist die Schaf  fun- eines Schneckengetriebes, bei dem sowohl  die Zahnflanken des Schneckenrades als auch  die     Schraubenflächen    bildenden Zahnflanken  der Schnecke durch Schleifen genau herge  stellt und durch Messungen geprüft werden  können. Ein derartiges Getriebe, z. B. zum  Antrieb für die Arbeitsspindel von Zahnrad  Wälzfräsmaschinen, Zahnradhobelmaschinen  oder in Doppelanordnung zum Antrieb sowohl  der Werkstück- als auch der Werkzeugspindel  von Zahnradstossmaschinen nach dem Schneid  verfahren verwendet, kann die Arbeitsgenauig  keit dieser Maschinen gegenüber Maschinen  mit der Verwendung von üblichen Schnecken  getrieben verbessern.

   Dasselbe kann auch von  Teilköpfen gelten, die auf Universalfräs  maschinen, angetrieben von der Spindel des  Längstisches über Wechselräder und ein  Schneckengetriebe, verwendet werden, um  Schraubensteigungen an     Werkstücken    zu frä  sen. Eine Genauigkeitssteigung der erzeugten  Schraubenflächen kann dann auch hier er  reicht werden.    Schneckengetriebe für Zahnradbearbei  tungsmaschinen und Teilköpfe, bestehend aus:  1. Geschliffener, geradflankiger Schnecke  und gefrästem, gewöhnlichem Schneckenrad,  2. Schnecke mit Evolventenprofil im Stirn  schnitt und Schneckenrad mit     Evolventenver-          zahnung,    wobei diese beiden Elemente unter  üblichen bzw. genormten Eingriffswinkeln  (z. B. 20 oder 15 ) miteinander in Eingriff  stehen, sind bekannt.  



  Das Schneckengetriebe nach der vorliegen  den Erfindung zum Antrieb der Arbeitsspin  del, z. B. der Werkstückspindel oder der Werk  zeugspindel, von Zahnradbearbeitungsmaschi  nen oder für Teilköpfe besteht aus einer  Schnecke mit Evolventenprofil im Stirnschnitt  und einem Schneckenrad mit     Evolventenpro-          fil    im Stirnschnitt.

   Das Schneckengetriebe  nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich  net, dass nach dem Prinzip der Schrauben  räder von Beale der Eingriffswinkel zwischen  Schnecke und Schneckenrad gleich 0  bis höch  stens 1  ist, dass die Summe aus dem Steigungs  winkel der Schneckenverzahnung am Grund  zylinder plus dem Steigungswinkel der     Schnek-          kenradverzahnung    am Grundzylinder gleich  dem Kreuzungswinkel der Achsen von       Schnecke    und Schneckenrad ist und dass das  Eingriffsfeld für Linkslauf sowohl in einer  andern Schneckenhälfte als auch in einer an  dern     Schneckenradhälfte    liegt wie das Ein  griffsfeld für Rechtslauf.

        Die beigefügte Zeichnung veranschaulicht  ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das  in der nachfolgenden Beschreibung anhand  der Zeichnung erläutert wird.  



  Es zeigen:  Fig. 1 einen Schnitt durch die Achse der  Schnecke und die Radebene des Schnecken  rades,  Fig. 2 einen Schnitt durch die Achse des  Schneckenrades,  Fig. 3 eine Aufsicht auf Schnecke und  Schneckenrad mit Darstellung der Eingriffs  felder.  



  Wie in der Folge näher beschrieben wird,  ist der Einbau des dargestellten, nachstehend  beschriebenen Getriebes in Zahnradbearbei  tungsmaschinen einfacher als der Einbau übli  cher Schneckengetriebe. Auch wird gezeigt  werden, dass beim Serienbau von Zahnrad  bearbeitungsmaschinen das hier beschriebene  Schneckengetriebe eine Vorrathaltung an  Schnecken und Schneckenrädern wie auch den  leichten Austausch dieser Teile ermöglicht.  



  Von den bisherigen Schneckengetrieben für  Zahnradbearbeitungsmaschinen sind hinsicht  lich. der Schnecken mit geschliffener,     gerad-          flankiger    Verzahnung und der Schnecken  räder mit gefräster, gewöhnlicher Verzahnung  folgende Nachteile bekannt:  Das Schneckenrad besteht in der Regel  aus Gusseisen oder Bronze; seine Zähne wer  den im     Wälzverfahren    mit dem Schnecken  fräser gefräst. Man muss sich mit Teilgenauig  keiten und Zahnformen begnügen, wie sie das       Wälzverfahren    auf der eigens für diesen  Zweck gebauten Maschine ergibt. Eine Prüf  möglichkeit besteht nur für die Teilfehler,  nicht aber für die Zahnformfehler.  



  Sehr problematisch ist auch die Prüfung  und die Herstellung der Zahnform an der  dem gefrästen Schneckenrad zugeordneten  Schnecke. Diese Prüfung hat sich darauf zu  erstrecken, ob die aus Regelschraubenflächen  bestehenden Flanken der Schnecke denjenigen  Regelschraubenflächen entsprechen, die man  sich durch Schraubung der Schneiden jenes  Schneckenfräsers entstanden denken kann, mit  welchem das zugehörige Schneckenrad gefräst    wird. Da es sich hierbei um offene, nichtab  wickelbare Regelschraubenflächen handelt, ist  ein Erfassen dieser Flächen durch Messung  und das Angleichen der Schnecke an den  Schneckenfräser schwierig.

   Ausserdem nützt  sich der Schneckenfräser ab, der Flanken  durchmesser seiner Schneiden wird durch das  Nachschärfen infolge des Hinterschliffes stän  dig kleiner, so dass eine Vorrathaltung an  Schnecken und Schneckenrädern nicht mög  lich ist. In der     Praxis        wird    so vorgegangen,  dass der Schneckenfräser nach dem Fräsen des  Schneckenrades in bezug auf den Flanken  durchmesser und den Flankenwinkel gemessen  wird. Nach den ermittelten     Werten    wird die  zu dem eben gefrästen Schneckenrad gehörige  Schnecke geschliffen. Es handelt sich bei  diesem Vorgang um eine ausgesprochene Ein  zelfertigung, die bei     Serienbau    unwirtschaft  lich ist.  



  Ein weiterer Nachteil ist der hohe Arbeits  aufwand, um bei der Montage der Maschine  die Schnecke in die richtige Lage zum     Schnek-          kenrad    zu bringen, das heisst in jene Lage, die  vorher beim Fräsen die Schneiden des Fräsers  eingenommen hatten. Diese Bedingungen zu  erfüllen, sind drei Bestimmungsstücke einzu  halten  Der Achsenabstand zwischen Schnecke und  Schneckenrad,  der     Kreuzungswinkel    der Achsen,  die Lage der Schneckenachse in der rich  tigen Radebene des Schneckenrades.  



  Wird aber die Montage des Getriebes unter  Nichteinhaltung eines der drei Bestimmungs  stücke vorgenommen, so sind keine einwand  freien     Eingriffsverhältnisse    gegeben, und die  Folge davon sind Teilfehler am auf der ent  sprechenden, mit dem Schneckengetriebe aus  gerüsteten.     Bearbeitungsmaschine    wälzgefräs  ten oder wälzgestossenen Zahnrad. Gelingt es,  die Schnecke in die richtige Lage zum     Sehnek-          kenrad    zu montieren, so arbeitet ein derartiges  Schneckengetriebe einige Zeit, in den Grenzen  der Genauigkeit des gefrästen Schneckenrades  einwandfrei.

   Da aber im neuen Zustande beim  Gleiten der Schnecke in den     ungehärteten          Schneckenradzähnen    das Gleiche eintritt wie      beim üblichen Einlaufenlassen jedes normalen  Schneckengetriebes, nämlich eine gewisse Ab  nützung, bis die Schnecke bezüglich des  Schneckenrades zum richtigen Tragen kommt,  so bleibt die Teilgenauigkeit nicht so lange er  halten, wie dies auf Grund des hohen Auf  wandes und der verwendeten Sorgfalt eigent  lich zu erwarten wäre. Die zwar geringe Ab  nützung kann nicht gesetzmässig gesteuert  werden, und es kommt vor, dass eine Maschine  nach     erfolgtem    Einlaufen in der Teilgenauig  keit besser, eine andere hingegen schlechter  wird.  



  Für Schnecken mit Evolventenprofil im  Stirnschnitt und Schneckenräder mit     Evol-          ventenverzahnung,    die unter den üblichen ge  normten Eingriffswinkeln miteinander in  Eingriff stehen, zeigten die bisherigen     Schnek-          kengetriebe    für Zahnradbearbeitungsmaschi  nen folgende Nachteile:  Wenn ein Evolventenschneckenrad mit  einer Evolventenschnecke bei üblichem Ein  griffswinkel unter gekreuzten Achsen in Ein  griff steht, kann lediglich Punktberührung in  den Zahnflanken erzielt werden. Der spezifi  sche Flächendruck ist also gegenüber einem  Schneckengetriebe mit Linienberührung, bei  gleicher Belastung, erheblich höher.

   Es stellt  sieh, selbst bei gehärteten und geschliffenen  Zähnen, nach kurzer Betriebsdauer eine erheb  liche Abnützung und damit ein Teilfehler ein.  Schneckengetriebe dieser Art haben daher  trotz ihrer anfänglich hohen Genauigkeit  untergeordnete Bedeutung.  



  Aus dem bisherigen ergibt sich, dass es  nötig ist, ein Schneckengetriebe herzustellen,  das hohe Genauigkeit aufweist und bei dem  gleichzeitig die Zähne des Schneckenrades die  Zähne der Schnecke entlang einer Linie be  rühren, und zwar schon im Zustande, wo  Schnecke und Schneckenrad noch neu sind und  nicht, wie beim normalen Schneckengetriebe,  erst nach erfolgtem Einlaufen.  



  Die Verwendung gefräster Schnecken  räder, von denen ein Exemplar mit einem  Summenteilfehler von 0 , 0', 20" bereits als  hervorragend gut angesprochen wird, ist heute  beim Bau von Zahnrad-Wälzfräs- und -Wälz-    Stossmaschinen die Regel. Was sich beim Ar  beiten einer Zahnradbearbeitungsmaschine in- ;  nerhalb einer Schneckenumdrehung an unge  setzmässiger Drehübertragung abspielt, hängt  ausser vom Einzelteilfehler und Zahnform  fehler des Schneckenrades sowie von der über  einstimmung zwischen Wälzfräser (Schnecken- ;  fräser), mit dem das Schneckenrad der Ma  schine verzahnt wurde, und der zugehörigen,  geschliffenen Schnecke, auch von der Sorgfalt  der Montage ab.

   Anderseits aber verlangt     und     erwartet man vom auf mit einem derartigen,  Schneckengetriebe ausgerüsteten Zahnbearbei  tungsmaschinen wälzgefrästen bzw.     wälzge-          stossenen    Zahnrad Genauigkeiten, die nahe  jenen flankengeschliffener, im Teilverfahren  hergestellter Zahnräder liegen.  



  Durch das gezeichnete und nachstehend be  schriebene Schneckengetriebe soll eine Ge  nauigkeitssteigerung aller Zahnräder erreicht  werden, welche auf entsprechenden, mit dem  Getriebe ausgerüsteten Maschinen durch Span  a,bhebung im     Wälzverfahren    erzeugt werden.  



  Es handelt sich gemäss Zeichnung um ein  Schneckengetriebe, bestehend aus einer mög  lichst genauen, also flankengeschliffenen       Sehneche    mit     Evolventenprofil    im Stirnschnitt  und einem Schneckenrad, welches in vor  liegendem Falle ein Schraubenzahnrad mit       Evolventenprofil    im Stirnschnitt ist. Die Ein  griffsverhältnisse zwischen diesen beiden Ge  triebeelementen lassen sich mit jenen verglei  chen, welche     Beale    (Am. Mach. 1890) bereits  für Schraubenräder mit gekreuzten Achsen  beschrieben hat. Auch Schiegel behandelt  diese Schraubenräder in seinem Buche ( Zahn  räder , zweiter Teil, Räder mit schrägen Zäh  nen, 2. Auflage, Verlag J. Springer, Berlin,  1923).

   Die Gründe, aus denen Schiegel diese  Räder als unpraktisch bezeichnet, nämlich  grosse Beschneidung der Eingriffsfelder in  folge notwendigen Unterschnittes, fallen weg,  wenn das eine Schraubenrad wie im vorliegen  den Fall zur Schnecke und das Schrauben  räderpaar somit zum Schneckengetriebe wird.  Die Eingriffsverhältnisse liegen dann, wie  kinematische Untersuchungen des Erfinders  ergeben haben, wesentlich günstiger, indem      sich im Bereiche der Schneckenradzähnezahlen  über 50, welche in der Hauptsache für den  Antrieb von Werkstück-     oderlund    Werkzeug  spindel in Zahnradbearbeitungsmaschinen und  in Teilköpfen angewandt werden, die Ein  griffsfelder, welche Rechtecke sind, mit einem  Eck im Zentralpunkt berühren.  



  Die Konstruktion des Schneckengetriebes  wird so vorgenommen, dass sich die Grund  zylinder g2 und g1 (Erzeugungszylinder) der  Evolvente von Schnecke und Schneckenrad be  rühren. Der Berührungspunkt ist der Zentral  punkt. Als Folge davon wird der Eingriffs  winkel zwischen Schnecke und     Schneckenrad     gleich Null. Der Eingriff erfolgt, wie bei den  Schraubenrädern von Beale, sowohl bei Rechts  lauf     als    auch bei Linkslauf in der gleichen  Ebene, nämlich in der gemeinsamen Tangen  tialebene an die beiden Grundzylinder, welche  durch den Zentralpunkt geht. In dieser Ebene  liegen die rechteckigen Eingriffsfelder ea, e,,.

    Damit Linienberührung zwischen     Schnecken-          und    Schneckenradverzahnung eintritt, muss  die Bedingung erfüllt sein, dass die Summe  aus dem Steigungswinkel     ss2    der Schneckenver  zahnung am Grundzylinder g2 plus dem Stei  gungswinkel f1 der Schneckenradverzahnung  am Grundzylinder g1 gleich ist dem Kreu  zungswinkel der Achsen von Schnecke und  Schneckenrad. In der Praxis werden Schnecke  und Schneckenrad meist unter einem     Achsen-          Kreuzungswinkel    von 90  stehen, so dass hier  die angeführten Steigungswinkel zu Komple  mentärwinkeln werden.

   Eine wertvolle Eigen  schaft dieses Schneckengetriebes ist das Zer  fallen des Eingriffsfeldes in zwei zentral  symmetrisch zum Zentralpunkt liegende Recht  ecke, so dass das Eingriffsfeld .für Links  lauf b (Fig. 1) sowohl in einer andern  Schneckenhälfte als auch Schneckenradhälfte  liegt wie das Eingriffsfeld für Rechtslauf     a.     Diese     Eigenschaft    erlaubt es, entweder das  Schneckenrad oder die Schnecke in der Mittel  ebene rechtwinklig zur eigenen Achse in zwei  Teile zu zerlegen, wie dies z.

   B. bezüglich Zer  legung des Schneckenrades bei Teilköpfen  üblich ist, um den toten Gang     auszuschalten.     Während beim normalen Schneckenrad die    Zerlegung desselben in der Radmittelebene  und Drehen der Radhälften gegeneinander um  einen kleinen Winkel eine Herabsetzung der  tragenden Zahnflankenteile auf die Hälfte  bewirkt, hat dies bei dem beschriebenen  Schneckengetriebe keinen verminderten Ein  griff zur Folge, da die Eingriffsfelder für  Links- und Rechtslauf in der einen bzw. an  dern Schneckenhälfte bzw. Schneckenrad  hälfte liegen.  



       Gegenüber    den bekannten Ausführungen  bietet. das hier beschriebene Schneckengetriebe  folgende Vorteile  1. Mit geringem Aufwand erreichbare Li  nienberührung zwischen Schneckenradflanke  und Schneckenflanke entlang einer Geraden,  wobei im Bereiche hoher Schneckenradzähne  zahlen eine Eingriffsdauer von drei erreichbar  ist (drei Zähne sind ständig im Eingriff).  Folge: Lange Lebensdauer und gute     Überbrük-          kung    der Einzelteilfehler.  



  \?. Der entscheidenste Vorteil, den die An  wendung des Prinzips der Beale'schen Schrau  benräder auf das Schneckengetriebe bietet,  besteht darin, dass die Zahnflanken des       Schneckenrades    nunmehr geschliffen und in  ihrer Form (Kreisevolvente) und Teilung so  genau hergestellt werden können, wie dies mit  den heutigen Mitteln nur möglich ist. Sowohl  der Summenteilfehler als auch der Einzelteil  fehler des Schneckenrades hängen nur von der  Güte der für die Herstellung der Verzahnung  verwendeten Teilscheibe ab, die in der Ge  nauigkeit bis zu 0 , 0', 04" für den Summen  teilfehler und 0 , 0', 01" für den Einzelteil  fehler angefertigt werden kann.  



  3. Die Zahnform am Schneckenrad und an  der Schnecke kann mit üblichen Zahnflanken  prüfgeräten geprüft werden. Das     Schnecken-          rad    hat auf\ der ganzen Radbreite in jeder  Radebene die gleiche     Zahnform.     



  4. Einbaufehler bei der Montage sind  leicht vermeidbar. Es brauchen nur die zwei Be  stimmungSstücke: Achsenabstand und     Achsen-          kreuzungswinkel    eingehalten zu werden. Hier  bei kommt noch die bekannte Unempfindlich  keit der     Evolventenverzahnung    gegenüber dem  Achsenabstand zu Hilfe, so dass selbst verhält-      nilmässig erhebliche Abweichungen vom theo  retischen Achsenabstand sowohl nach oben als  auch nach unten absolut ohne Einfluss auf die  Funktion des Schneckengetriebes bleiben.  



  5. Schneckenrad und Schnecke haben dank  des Evolventenprofils jedes für sich eine geo  metrisch exakt und einfach festlegbare Zahn  form. Für den Serienbau von Zahnradbearbei  tungsmaschinen und Teilköpfen, wo für eine  und dieselbe Serie der Achsenabstand im  Schneckengetriebe konstant bleibt, ist es be  deutungsvoll, dass bei Verwendung des be  schriebenen Getriebes ein Vorrat an Schnecken  und Schneckenrädern gehalten werden kann,  da die Verzahnungsgrössen, welche die Mög  lichkeit der Paarung bestimmen, wie Zahn  stärke und Flankendurchmesser, unveränder  lich sind.

   Wenn in einer Zahnradbearbei  tungsmaschine bisher eine Schnecke üblicher  Bauart wegen Abnützung ausgetauscht wer  den sollte, musste auch das Schneckenrad aus  gebaut, nachgefräst und eine neue, dem eben  bestehenden Zustand des Schneckenfräsers an  gepasste Schnecke eingebaut werden, auch  wenn das Schneckenrad an sich noch keine  Abnützung erkennen liess.  



  Bei dem beschriebenen Schneckengetriebe  kann jedoch in Serienmaschinen die Schnecke  allein ausgetauscht werden.  



  6. Bei Verwendung des Schneckenrades  des Getriebes zum Antrieb der Arbeitsspindel,  also des wertvollsten Bestandteils der Zahn  radbearbeitungsmaschine, kann es jetzt auch  aus gehärtetem Stahl hergestellt werden, wo  durch sieh dessen Lebensdauer gegenüber  Busseisernen oder Bronzerädern um ein Viel  faches verlängern lässt. Man kann jetzt so vor  gehen, dass man eine eventuelle Abnützung  lieber in die Schnecke verlegt, weil das Aus  tauschen derselben leicht und billig ist. In der  maximalen Grösse sind derartige, gehärtete  und geschliffene Schneckenradverzahnungen  lediglich durch die technischen Möglichkeiten  begrenzt.    Exakte Linienberührung zwischen den  Zahnflanken der Schnecke und des Schnecken  rades tritt dann ein, wenn der Eingriffs  winkel genau null Grad ist. Es können aber  Fälle eintreten, wo diese exakte Linienberüh  rung unerwünscht ist, z.

   B. dort, wo der theo  retische Kreuzungswinkel der Achsen nicht  genau eingehalten werden kann oder sich  unter Belastung in kleinen Grenzen ändert.  Als Folge davon würde das gefürchtete Tra  gen der Schnecke in den äussern Radebenen  des Schneckenrades auftreten. In diesem Falle  lässt man den Eingriffswinkel sehr kleine  -Werte bis maximal 1  annehmen. Man erhält  dann angenäherte Linienberührung in den  Flanken, so zwar, dass sich die Flanken mit  einer geringen Balligkeit berühren. Man kann  diese Massnahme etwa vergleichen mit dem,  was man erreichen will durch Balligschaben  oder Balligschleifen von Stirnradflanken in  Kraftfahrzeuggetrieben; gemeint ist eine     Bal-          ligkeit    in der Zahnrichtung.



  Worm gear for driving the work spindle of gear processing machines and dividing heads. The present invention relates to a worm gear for driving the work spindle, for. B. the #erkstückspindel or the @@ toolspindel, of gear processing machines. The transmission can also be used to drive the work spindle of part heads on which z. B. the workpiece is located.



  The purpose of this invention is the creation of a worm gear in which both the tooth flanks of the worm wheel and the tooth flanks of the worm which form the helical surfaces are precisely manufactured by grinding and can be checked by measurements. Such a transmission, e.g. B. used to drive the work spindle of gear hobbing machines, gear planers or in a double arrangement to drive both the workpiece and the tool spindles of gear shaping machines after the cutting process, the work accuracy of these machines can improve compared to machines with the use of conventional worm drives.

   The same can also apply to dividing heads that are used on universal milling machines, driven by the spindle of the longitudinal table via change gears and a worm gear, to mill screw pitches on workpieces. An increase in the accuracy of the helical surfaces generated can then also be achieved here. Worm gear for gear processing machines and dividing heads, consisting of: 1. Ground, straight-flanked worm and milled, ordinary worm wheel, 2. Worm with involute profile in the face section and worm wheel with involute toothing, whereby these two elements are subject to normal or standardized pressure angles (e.g. B. 20 or 15) are in engagement with each other are known.



  The worm gear according to the present invention for driving the work spindle del, z. B. the workpiece spindle or the work tool spindle, from gear processing machines or for dividing heads consists of a worm with an involute profile in the face section and a worm gear with an involute profile in the face section.

   The worm gear according to the invention is characterized in that, according to the principle of the helical gears from Beale, the pressure angle between worm and worm gear is 0 to at most 1, that the sum of the pitch angle of the worm teeth on the basic cylinder plus the pitch angle of the worm - The gear toothing on the basic cylinder is equal to the intersection angle of the axes of the worm and worm wheel and that the field of action for counter-clockwise rotation is both in another half of the worm and in another half of the worm wheel, as is the field of action for clockwise rotation.

        The attached drawing illustrates an embodiment of the invention, which is explained in the following description with reference to the drawing.



  1 shows a section through the axis of the worm and the wheel plane of the worm wheel, FIG. 2 shows a section through the axis of the worm wheel, FIG. 3 shows a plan view of the worm and worm wheel showing the fields of engagement.



  As will be described in more detail below, the installation of the illustrated, described below transmission in gear processing machines is easier than the installation of übli cher worm gear. It will also be shown that in the series production of gear processing machines, the worm gear described here enables worms and worm gears to be stored and these parts to be exchanged easily.



  From the previous worm gears for gear processing machines are Lich. the worm with ground, straight-flanked toothing and the worm wheels with milled, ordinary toothing, the following disadvantages are known: The worm wheel is usually made of cast iron or bronze; its teeth are milled with the worm cutter using the generating process. You have to be content with partial accuracies and tooth shapes, such as those produced by the rolling process on the machine specially built for this purpose. A test option is only available for partial defects, but not for tooth form defects.



  Checking and producing the tooth shape on the worm associated with the milled worm wheel is also very problematic. This test has to extend to whether the flanks of the worm consisting of regulating screw surfaces correspond to those regulating screw surfaces that can be imagined by screwing the cutting edges of that worm cutter with which the associated worm wheel is milled. Since these are open, non-developable regulating screw surfaces, it is difficult to detect these surfaces by measuring and aligning the worm with the worm cutter.

   In addition, the worm cutter wears out, the flank diameter of its cutting edges is constantly smaller due to the re-sharpening as a result of the relief grinding, so that a stock of worms and worm gears is not possible, please include. In practice, the procedure is that the worm cutter is measured after milling the worm wheel with respect to the flank diameter and the flank angle. According to the determined values, the worm belonging to the worm wheel that has just been milled is ground. This process is a distinct one-off production that is uneconomical in series production.



  Another disadvantage is the high workload to bring the worm into the correct position in relation to the worm wheel when assembling the machine, that is, in the position that the cutter's cutting edges had previously assumed during milling. To meet these conditions, there are three stipulations to be observed: the axis distance between worm and worm wheel, the intersection angle of the axes, the position of the worm axis in the correct gear plane of the worm wheel.



  If, however, the assembly of the transmission is carried out in violation of one of the three determination pieces, there are no proper engagement conditions, and the consequence of this are partial errors on the corresponding, equipped with the worm gear. Machining machine hobbing or hobbing gear. If it is possible to mount the worm in the correct position in relation to the tendon wheel, such a worm gear works for some time within the limits of the accuracy of the milled worm wheel.

   But since in the new state when the worm glides in the unhardened worm gear teeth, the same occurs as with the usual running-in of any normal worm gear, namely a certain amount of wear until the worm comes into its own with respect to the worm wheel, the partial accuracy does not last as long As would be expected due to the high level of effort and care taken. The low level of wear and tear cannot be controlled in accordance with the law, and it happens that one machine is better in terms of indexing accuracy after running in, while another becomes worse.



  For worms with an involute profile in the face section and worm gears with involute gearing that mesh with one another at the usual standardized pressure angles, the previous worm gears for gear machining machines showed the following disadvantages: If an involute worm gear with an involute worm with the usual engagement angle under crossed axes is in a handle, only point contact can be achieved in the tooth flanks. The specific surface pressure is therefore considerably higher than that of a worm gear with linear contact with the same load.

   You see, even with hardened and ground teeth, a considerable amount of wear and tear and thus a partial error after a short period of operation. Worm gears of this type are therefore of secondary importance despite their initially high accuracy.



  From what has been said so far, it is necessary to produce a worm gear that has a high degree of accuracy and in which the teeth of the worm wheel are touching the teeth of the worm along a line, even when the worm and worm wheel are still new and not, as with normal worm gears, only after running in.



  The use of milled worm gears, one of which with a total partial error of 0, 0 ', 20 "is already considered excellent, is now the rule in the construction of gear hobbing and hobbing machines. What happens when working of a gear processing machine takes place within one worm revolution at irregular rotation transmission, depends on the individual part error and tooth shape error of the worm wheel as well as on the agreement between the hob (worm; milling cutter) with which the worm wheel of the machine was toothed and the associated one , ground worm, also depends on the care of the assembly.

   On the other hand, however, one demands and expects from the gear machining machines equipped with such a worm gear, hobbing or hobbing gear accuracies that are close to those of flank-ground gears produced in the partial process.



  The worm gear drawn and described below is intended to increase the accuracy of all gears, which are generated on corresponding machines equipped with the gear unit by chip removal in the rolling process.



  According to the drawing, it is a worm gear, consisting of an as accurate as possible, so flank-ground Sehneche with involute profile in the face section and a worm wheel, which in the present case is a helical gear with involute profile in the face section. The relationship between these two transmission elements can be compared with those that Beale (Am. Mach. 1890) has already described for helical gears with crossed axes. Schiegel also deals with these helical gears in his book (gear wheels, second part, wheels with inclined teeth, 2nd edition, Verlag J. Springer, Berlin, 1923).

   The reasons why Schiegel describes these wheels as impractical, namely large cutting of the fields of action as a result of the necessary undercut, are omitted if the one helical gear as in the present case becomes a worm and the pair of helical wheels becomes a worm gear. As kinematic investigations by the inventor have shown, the meshing conditions are then significantly more favorable, in that in the area of the number of worm gear teeth above 50, which are mainly used for driving workpiece or tool spindles in gear processing machines and in partial heads, the areas of engagement, which are rectangles touch with a corner in the central point.



  The worm gear is designed in such a way that the basic cylinders g2 and g1 (generating cylinders) of the involute of the worm and worm wheel touch each other. The point of contact is the central point. As a result, the pressure angle between worm and worm wheel is zero. The engagement takes place, as with the helical gears from Beale, both clockwise and counterclockwise in the same plane, namely in the common tangential plane on the two basic cylinders, which goes through the central point. The rectangular engagement fields ea, e ,, lie in this plane.

    So that there is linear contact between the worm and worm gear teeth, the condition must be met that the sum of the helix angle ss2 of the worm gear teeth on the basic cylinder g2 plus the helix angle f1 of the worm gear teeth on the basic cylinder g1 is equal to the intersection angle of the axes of the worm and worm gear. In practice, the worm and worm wheel will usually be at an axis crossing angle of 90, so that here the specified lead angles become complementary angles.

   A valuable property of this worm gear is the disintegration of the field of action in two rectangles that are centrally symmetrical to the central point, so that the field of action for counterclockwise rotation b (Fig. 1) lies in another half of the worm as well as the half of the worm wheel as the field of action for clockwise rotation a. This property allows either the worm wheel or the worm to be split into two parts in the central plane at right angles to its own axis, as z.

   B. with respect to dismantling of the worm wheel is common with part heads to turn off the dead gear. While with the normal worm gear, the dismantling of the same in the wheel center plane and turning the wheel halves against each other by a small angle causes the load-bearing tooth flank parts to be reduced by half, this does not result in a diminished A handle in the worm gear described, since the fields of action for left and right rotation in one or on the other worm half or worm wheel half.



       Compared to the known designs. the worm gear described here has the following advantages 1. With little effort achievable line contact between worm wheel flank and worm flank along a straight line, with high worm gear teeth numbers an engagement time of three is achievable (three teeth are constantly in mesh). Consequence: Long service life and good bridging of individual part errors.



  \ ?. The most decisive advantage that the application of the principle of Beale's screw gears offers on the worm gear is that the tooth flanks of the worm wheel can now be ground and their shape (involute) and pitch can be produced as precisely as with the today's means is only possible. Both the total partial error and the individual part error of the worm wheel depend only on the quality of the indexing disk used for the production of the toothing, the accuracy of which is up to 0, 0 ', 04 "for the total partial error and 0, 0', 01 "Error can be made for the item.



  3. The tooth shape on the worm wheel and on the worm can be checked with conventional tooth flank testing devices. The worm wheel has the same tooth shape over the entire wheel width in every wheel plane.



  4. Installation errors during assembly can easily be avoided. Only the two determining pieces need to be adhered to: axis spacing and axis crossing angle. The well-known insensitivity of the involute toothing to the axial spacing comes into play here, so that even relatively considerable deviations from the theoretical axial spacing, both upwards and downwards, have absolutely no influence on the function of the worm gear.



  5. Thanks to the involute profile, the worm wheel and worm each have a geometrically exact and easily definable tooth shape. For the series production of gear processing machines and dividing heads, where the axis distance in the worm gear remains constant for one and the same series, it is important that When using the gearbox described, a supply of worms and worm gears can be kept, since the gear sizes, which determine the possibility of pairing, such as tooth strength and pitch diameter, are unchangeable.

   If a conventional worm had to be replaced due to wear and tear, the worm wheel had to be removed, re-milled and a new worm fitted to the existing condition of the worm milling cutter installed, even if the worm wheel itself was not yet worn revealed.



  In the case of the worm gear described, however, the worm alone can be replaced in series machines.



  6. When using the worm wheel of the gearbox to drive the work spindle, so the most valuable part of the gear wheel processing machine, it can now also be made of hardened steel, where by seeing its service life can be extended many times over bus iron or bronze wheels. You can now proceed in such a way that you prefer to relocate any wear and tear to the auger, because replacing it is easy and cheap. The maximum size of such hardened and ground worm gear teeth is only limited by the technical possibilities. Exact line contact between the tooth flanks of the worm and the worm wheel occurs when the pressure angle is exactly zero degrees. But there may be cases where this exact Linienberüh tion is undesirable, for.

   B. where the theoretical crossing angle of the axes cannot be precisely adhered to or changes under load within small limits. As a result, the dreaded wear of the worm would occur in the outer gear planes of the worm wheel. In this case, the pressure angle can be assumed to be very small values up to a maximum of 1. Approximate line contact is then obtained in the flanks, so that the flanks touch with a slight crown. You can compare this measure with what you want to achieve by crowning or grinding spur gear flanks in motor vehicle transmissions; What is meant is a bulging in the tooth direction.


    

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Schneckengetriebe zum Antrieb der Ar beitsspindel von Zahnradbearbeitungsmaschi nen und Teilköpfen, bestehend aus einer Schnecke mit Evolventenprofil im Stirnschnitt und einem Schneckenrad mit Evolventenprofil im Stirnschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Prinzip der Schraubenräder von Beale der Eingriffswinkel zwischen Schnecke und - Schneckenrad gleich 0 bis höchstens 1 ist, PATENT CLAIM: Worm gear for driving the working spindles of gear processing machines and dividing heads, consisting of a worm with an involute profile in the face section and a worm gear with an involute profile in the face section, characterized in that, according to the Beale helical gear principle, the pressure angle between the worm and the worm wheel is equal to 0 up to a maximum of 1, dass die Summe aus dem Steigungswinkel der Schneckenverzahnung am Grundzylinder plus dem Steigungswinkel der Schneckenrad- v erzahnung am Grundzylinder gleich dem Kreuzungswinkel der Achsen von Schnecke und Schneckenzahnrad ist und dass das Ein griffsfeld für Linkslauf sowohl in einer an dern Schneckenhälfte als auch in einer andern Schneckenradhälfte liegt wie das Eingriffsfeld für Rechtslauf. that the sum of the helix angle of the worm gear teeth on the basic cylinder plus the helix angle of the worm gear teeth on the basic cylinder is equal to the intersection angle of the axes of the worm and worm gear and that the intervention field for counter-clockwise rotation lies in one of the worm halves as well as in another worm wheel half like the field of action for clockwise rotation.
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