Maschine zum Läppen von Zahnrädern Bei Maschinen zum Läppen von Zahnrädern, insbesondere von Spiralkegelrädern, ist es erforderlich, den Rädern ausser ihrer Eingriffsdrehung gewisse Zusatzbewegungen zu erteilen, um die Läppwirkung auf die ganze Zahnflankenoberfläche zu erstrecken. Spiralkegelräder werden bekanntlich bereits beim Fräsen der Verzahnungen in den weichen Radkörper mit einem Krümmungsunterschied der einander be rührenden Flanken erzeugt, der ein bulliges Flanken tragen ergibt. Ohne die Zusatzbewegungen, d. h.
wenn die Räder in einer festen Stellung geläppt wür den, würde dieser Tragballen mehr oder weniger fortgeläppt werden, und die Räder würden dadurch zu Vollträgern über die ganze Flankenlänge, was mit Rücksicht auf Einbaufehler und Verlagerungen unter Last im eingebauten Zustande wegen der damit ver bundenen Bruchgefahr und des unruhigen Laufes un bedingt vermieden werden muss.
Die eine Verlagerung der Räder beim Lauf ohne empfindliche Störungen des Eingriffs zulassende relative Balligkeit der ein ander berührenden Flanken muss daher beim Läppen unbedingt erhalten bleiben, und es muss darüber hinaus möglich sein, den Läppvorgang durch richtige Wahl und Zuordnung der Zusatzbewegungen zuein- ander so zu leiten, dass auch in der Form und Lage infolge des nie vollständig zu verhindernden Ver ziehene der Radkörper und Zähne beim Härten ver dorbene Tragbilder bis zu einem gewissen Grade korrigiert,<B>d</B>. h. in die für die jeweilige Verzahnungs form richtige Form und Lage zurückgeführt werden können.
Von den Herstellern der verschiedenen Systeme, von Verzahnmaschinen für Spiralkegelräder sind Läppmaschinen mit verschiedenen Zusatzbe- bewegungen hergestellt worden. Die üblichen, im Verhältnis zu ihren Abmessungen natürlich stets nur kleinen Zusatzbewegungen der Räder relativ zuein ander sind meist: 1. ein Hin- und Herhub in Richtung der Ritzel achse, 2. ein Hin- und Herhub in Richtung der Radachse, 3. eine Hubbewegung senkrecht zur Ebene der beiden Achsen (Höhenbewegung). Bei einer anderen bekannten Maschine wird nur eine Zusatzbewegung in Gestalt eines Hubes in Rich tung der gemeinsamen Teilkegelmantellinie der beiden Räder (in der Planradebene) ausgeführt.
Die Führun gen für den diese Bewegung machenden Spindelstock sind bei dieser Maschine auf den Kegelwinkel ein stellbar. Weitere bekannte Zusatzbewegungen sind kleine Schwingungen der Aufnahmespindel des einen Rades um eine feste, zur Spindelachse senkrechte, in der Ebene beider Spindelachsen gelegene Achse, die gleichzeitig damit eine Schwingung um die Spin delachse selbst ausführt, so dass eine räumliche Pen delbewegung der Aufnahmespindel und damit des auf ihr aufgenommenen Rades -resultiert. Drehpunkt dieser Bewegung ist in diesem Falle der Mittel punkt des als Pendellager ausgebildeten vorderen Hauptlagers der Spindel.
Bei einer anderen bekann ten Bauart steht die Achse der Schwingbewegung senkrecht auf der Ebene der Achsen beider Radauf nahmespindeln und geht durch den Punkt auf der mittleren Zahnbreite auf der gemeinsamen Teilkegel mantellinie der zu läppenden Räder, d. h. etwa durch die Mitte des Tragballens.
Die Hubbewegungen in Richtung der Radachsen, z. B. diejenige der Ritzelspind'el in Richtung der Tellerradachse oder umgekeht, werden konstruktiv ebenfalls oft als kleine Pendelschwingungen um eine parallel zur Achse der bewegten Spindel verlaufende feste Achse verwirklicht. Die Spindel ist dazu in einer Art Wiege aufgehängt.
Der Antrieb der einzelnen Bewegungen erfolgt meist durch Exzenter, Nocken oder Kurvenscheiben über Gleitsteine, Hebel und dergleichen. Es sind so wohl Bauarten bekannt, bei denen die Zusatzbewe gungen alle von einer Spindel ausgeführt werden, wie auch solche, bei denen sie auf beide Spindeln aufgeteilt sind. Bei einer bekannten Bauart, bei der die drei Zusatzbewegungen alle von der treibenden Spindel ausgeführt werden, werden sie von einer einzigen Kurvenscheibe angetrieben und in ihrer Grösse durch im Winkel einstellbare Rollenführungen einstellbar gemacht. Der Charakter des Bewegungs ablaufes ist dabei natürlich durch die Kurve für alle drei Bewegungen gleichartig festgelegt.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Läp- pen von Zahnrädern, besonders Spiralkegelrädern, bei der die zu läppenden Räder unter Ausführung von drei Zusatzbewegungen und unter Zuführung von Läppflüssigkeit zu ihrer Eingriffsstelle miteinander laufen.
Die Erfindung besteht darin, dass die Aufnahme spindel für das eine Rad des zu läppenden Räder paares aussermittig in einer Hülse gelagert ist, die ihrerseits aussermittig in einer zweiten im Spindelstock drehbar und längsverschieblich aufgenommenen Hülse gelagert ist, und dass beide Hülsen um ihre Achsen pendelnd und die äussere zusätzlich in der Achsen richtung hin und her gehend unabhängig voneinander durch Kurvenscheiben über verstellbare Zwischen glieder angetrieben werden.
Für den Antrieb jeder der drei Bewegungen kön nen je zwei Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Nockenwelle vorgesehen sein, von denen die eine bei der Anlage der Rechts-, die andere bei der Anlage der Linksflanken wirksam ist.
Eine als Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der Zeichnung gezeigte Maschine ist anschliessend in ihrem Aufbau in dem für das Verständnis ihrer Wir kungsweise erforderlichen Umfange beschrieben. In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 eine Ansicht der Maschine, Fig. 2 eine Draufsicht der Maschine, Fig. 3 einen Längsschnitt des Radspindelstockes, Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie A-A der Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt der Nockenwelle mit den Kurvenscheiben längs der Linie B-B der Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt der Nockenwelle längs der Linie E-E der Fig. 5 im vergrösserten Massstab, Fig. 7 einen Schnitt durch einen der drei über- tragungshebel längs der Linie D-D in Fig. 4, Fig. 8 einen teilweisen Längsschnitt längs der Linie C-C der Fig.
4 um 90 gedreht, Fig. 9 einen teilweisen Schnitt längs der Linie F-F der Fig. 8, Fig. 10 eine schematische Darstellung der Hubein stellung für die Bewegung in der Planradebene, Fig. 11 eine schematische Darstellung der gegen seitigen Beeinflussung der Hubbewegungen.
In Fig. 1 ist mit 1 das Bett der Maschine be zeichnet, das - in der Zeichnung nicht dargestellt wie üblich den Behälter für das Läppmittel und die Pumpe aufnimmt, die dieses durch eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung zur Eingriffsstelle der auf den Spindeln 2 und 3 aufgenommenen, zu läppenden Räder 4 und 5 befördert. Die Spindel 3 wird über den Keilriemen 6 von einem Motor 7 angetrieben, der an einem Zwischenstück 8 angeflanscht ist. Die Spindel 2 und 3 sind in Spindelstöcken 9 und 10 ge lagert, die auf rechtwinklig zueinander verlaufenden Führungen 11 und 12 auf der Oberseite des Bettes mittels der Handräder 13 und 14 über nicht darge stellte Transportspindeln und Muttern eingestellt wer den können.
Die Handhebel 15 und 16 betätigen nicht dargestellte Festklemmvorrichtungen für die Spindelstöcke auf den Führungen 11 und 12. Die Spindel 3 ist in ihrem Spindelstock in einer dreh baren Trommel 17 exzentrisch gelagert. Durch Dre hung dieser Trommel über Schnecke und Schnecken rad an einem Vierkant 18 kann die Spindelachse zum Läppen achsversetzter Getriebe über oder unter die Achse der Spindel 2 eingestellt werden.
In Fig. 3 und 4 ist die Lageranordnung der Tellerradaufnahmespindel 2 im Spindelstock 9 er sichtlich. Die in Fig. 1 und 2 vorhandenen äusseren Seitenwände und Deckel sind in diesen Darstellungen fortgelassen. Die Spindel 2 ist in Wälzlagerungen 19 und 20 um ein kleines Mass ei exzentrisch in einer Hülse 21 gelagert, die ihrerseits um ein gleich grosses Mass e2 exzentrisch in Wälzlagerungen 22 und 23 in einer zweiten Hülse 24 gelagert ist. Die zueinander parallelen Achsen der Spindel 2, der inneren Hülse 21 und der äusseren Hülse 24 nehmen in der Nullstellung, d. h.
der Ausgangsstellung aller Verlagerungsbewegungen, die in der Querschnitts ebene (Fig. 4) durch ihre Durchstossungspunkte 02, 021 und 024 gekennzeichnete Lage ein. Die Achse der inneren Hülse 21 verläuft also um das Mass ei oberhalb der Achse der Spindel 2 und die Achse der äusseren Hülse 24 im gleichen Abstand e2 =<I>ei</I> seit lich von der Achse der Hülse 21. Die äussere Hülse 24 ist im Spindelstockgehäuse 9 in Wälzlagerungen 25 und 26 drehbar und um einen kleinen Weg längs- verschieblich gelagert.
Auf ihr ist eine Gewinde büchse 27 drehbar und zwischen einem Längslager 28 und einer Anlauffläche axial fixiert gelagert. Diese Gewindebüchse verschraubt sich in dem Mutter gewinde einer grossen Ringmutter 29, die im Ge häuse 9 durch einen Spreizring 30 axial festgestellt werden kann (siehe unten). Die Spindel 2 wird von einem stufenlos regelbaren Motor 31 über einen Doppelkeilriemen 32 und die Riemenscheibe 33 zur Erzeugung des den Läppdruck zwischen den Flan ken hervorbringenden Läppmomentes in der aus un serem DBP Nr. 1072 061 bekannten Weise ange trieben. Auf der Gewindebüchse 27 ist ein kleiner Lager bock 34 festgeschraubt.
In diesem ist auf einem Bolzen 35 eine Rolle 36 gelagert, und an einem zweiten Bolzen 37 greift eine Schubstange 38 an, deren Kopf auf dem Bolzen auf einer Kugelschale 39 gelagert ist, so wie das für das andere Ende der Schubstange in Fig. 7 in grösserem Massstabe dar gestellt ist. Diese Lagerung lässt eine Drehung der Schubstange 38 um den Mittelpunkt der Lagerschale zu. Das andere Ende der Schubstange 38 ist in der beschriebenen Weise an einem Bolzen 40 angelenkt, der auf einem um einen Zapfen 41 drehbaren Hebel 42 verstellbar ist (Feg. 4 und 7).
Der mit seinem schwalbenschwanzförmigen Ende in einer entspre chenden Nute 43 geführte Bolzen 40 sitzt ih einem mit einer Verzahnung 44 versehenen Zwischen stück 45, das durch ein im Hebel 42 gelagertes Ritzel 46 mit Vierkantzapfen nach Lockerung der Klemmschraube auf dem Zapfen 40 zur Änderung der Länge des Hebels 42 verstellt werden kann. Auf einem Zapfen 47 ist auf dem Hebel 42 eine Rolle 48 drehbar gelagert, die auf einer :auf der Nocken welle 49 befestigten Kurvenscheibe 50 läuft. Gegen die Rolle 36 im Lagerbock 34 drückt eine Rolle 53, die im gabelförmigen Ende eines Kolbens 54 ge lagert ist, der in einem ständig von einem nicht dar gestellten Druckölspeicher beaufschlagten Zylinder 55 sitzt.
Dadurch wird über die Rolle 53, die Schub stange 38 und den Hebel 42 die Rolle 48 ständig mit der Kurvenscheibe 50 in Berührung gehalten, so dass die Stellung und die Bewegung der Gewinde büchse 27 stets durch die letztere bestimmt ist.
In entsprechender Weise, d. h. mit einer eben solchen Anordnung wie hier beschrieben, werden auch die innere und die äussere Hülse (21 und 24) von auf der Nockenwelle 49 sitzenden Kurvenscheiben um ihre Achsen 021 und 024 schwingend angetrieben. Die Druckkolben, Schubstangen, Hebel und Rollen sind also dreimal vorhanden. An der inneren bzw. äusseren Hülse greifen die Schubstangen an dem Bolzen 56 bzw. dem Böckchen 57 (Feg. 3) an.
Auf der Nockenwelle 49 (Feg. 5) sitzen durch Ab standsbüchsen getrennt sechs Kurvenscheiben (50er, b, 51a, b, 52a, b). Diese sind in der aus Fig. 6 er sichtlichen Weise ebenso wie auch die Zwischen büchsen geschlitzt ausgebildet, so dass sie sich schnell auf die Nockenwelle aufschieben und auswechseln lassen. Eine Mutter 58 klemmt das ganze Paket der Kurvenscheiben und Abstandsbüchsen gegen einen Bund auf der Welle 49 fest. Je zwei der Kurven scheiben sind in gleichem Abstand voneinander an geordnet. Die Nockenwelle ist drehbar und um den Abstand der Kurvenscheiben längsverschieblich in Wälzlagerungen 59 und 60 im Spindelstockgehäuse gelagert.
Ein Druckölkolben 61, der im Zuge des auto matischen Arbeitsablaufes wechselseitig beaufschlagt wird, schiebt die Nockenwelle hin und her und bringt dadurch die eine oder andere Scheibe jedes Paares vor die auf den Hebeln 42 gelagerten Rollen 48. Um dies ohne seitliches Anlaufen der Kurvenscheiben bzw. Rollen zu ermöglichen, ist im Schlitz der Kurven scheibe eine durchgehende gerade Schiene 62 ange ordnet, die zwar die Drehung, nicht aber die Längs verschiebung der Nockenwelle 49 mit den Kurven scheiben mitmacht.
Diese in ihrem äusseren Umfange konzentrisch zur Nockenwelle ausgebildete Lauf schiene bestimmt durch ihren Radius die Nullstellung aller Bewegungen. Der Druck der Rollen 48 wird durch eine Wälzlängslagerung 63 auf ein auf der Nockenwelle verschraubtes Zwischenstück übertragen.
Die Drehung der Nockenwelle wird durch einen kleinen Getriebemotor 64 (Feg. 4) über einen Keil riemen 65, Schnecke 66 und Schneckenrad 67 ange trieben. Der Stromkreis des Motors 64 kann nur geschlossen werden, wenn einer der b'eid'en End- schalter 68 oder 69 durch den Schaltring 70 auf der Nockenwelle eingeschaltet ist.
Der Motor kann also nur in den Endlagen der Nockenwelle, nicht jedoch in einer Zwischenstellung anlaufen. Da er durch die hier im einzelnen nicht beschriebene automatische Steuerung des Arbeitsablaufes der Maschine jeweils nach einer vollen Umdrehung der Nockenwelle stets in deren Nullstellung, <B>d</B>. h. wenn die Rollen 48 auf der Schiene 62 liegen, ausgeschaltet wird und die Verschiebung der Nockenwelle durch den Kolben 61 immer in dieser Stellung erfolgt, ist ein seitliches Anlaufen der Kurvenscheiben an die Rollen nicht möglich.
Zur axialen Festlegung der Ringmutter 29 im Spindelstockgehäuse 9 dient der zweiteilige in der Umfangsnute der Mutter liegende Klemmring 30 (Feg. 3, 8 und 9). Dieser Ring ist während des Laufes der Maschine durch ein mit einem Gewindebolzen an einem Kolben 71 verschraubtes Keilstück 72 unter der Wirkung einer kräftigen Tellerfeder 73 aufge spreizt, so dass er durch Reibung fest an der Ge häuseinnenwand haftet. Die Klemmung kann durch Zuführung von Drucköle zur anderen Seite des Kola bens unter Überwindung der Federkraft aufgehoben werden.
Gegen Verdrehung ist die Ringmutter durch das in eine Längsnut 74 hineinreichende abgeflachte Ende eines Bolzens 75 gesichert, der zur Abführung von Lecköl durchbohrt ist.
Jedes axiale Spiel in Längsrichtung der äusseren Hülse 24 im Gewinde der Büchse 29 und in der Ringnut wird durch mehrere am Umfang der Hülse verteilt eingreifende öldruckkolben 76, die über Rollen 77 gegen an der Hülse befestigte Druckstücke 78 wirken (Feg. 4), beseitigt. Die von den Druck- kol#ben ausgeübte Axialkraft überwiegt eine Gegen kraft, die von einer Anzahl ebenfalls am Umfang verteilt an der Ringmutter eingreifender Ferdern 79 hervorgebracht wird.
Diese Federn drücken jedoch, wenn die Kolben 76 drucklos gemacht und 71 beauf- schlagt wird, die dann frei bewegliche. äussere Hülse und damit über die innere Hülse die Spindel 2 nach vorn und bringen dadurch das auf ihr aufgenommene Tellerrad 4 in spielfreien Eingriff mit der Verzah nung des auf der Spindel 3 aufgenommenen Ritzels 5. Werden dann die Spindeln langsam gedreht, dann weicht die Spindel 2 bei ungenauer, z.
B. mit Schlag behafteter Verzahnung, gegen den Druck der Federn in ihrer Achsrichtung aus. Diese axiale Verschiebung, der Zweiflankenwälzfehler, kann an einem nicht dar gestellten Feinzeiger abgelesen werden. Dadurch kann die durch das Läppen erzielte Verbesserung der Laufeigenschaften, soweit sie bei der Zweiflanken- wälzprüfung zum Ausdruck kommt, unmittelbar auf der Maschine festgestellt werden. Ausserdem ermög licht diese Anordnung, vor Beginn des Läppens das Zahnspiel unter Berücksichtigung des vorhandenen Planlauffehlers der Räder einzustellen.
Die Wirkungsweise der Läppmaschine, soweit sie durch die gekennzeichneten Einrichtungen be stimmt ist, ist aufgrund der vorstehenden Beschreibung klar.
Die Form der Kurvenscheiben und die einzu stellend;. Grösse der Zusatzbewegungen hängt von der Art der Verzahnung, der Tendenz des Härte verzuges usw. ab und müssen erfahrungsgemäss er mittelt werden. Für d'urchschn'ittliche Verhältnisse können natürlich Standardkurvenscheiben benutzt werden. Die Axialbewegung und die Schwingung in der Horizontalebene wird man zweckmässigerweise so bestimmen, dass als resultierende Bewegung eine Bewegung in Richtung der gemeinsamen Teilkegel mantellinie von Rad und Ritzel entsteht, d. h. der Axialhub ha und der Horizontalhub hh werden im Verhältnis ha/hh = tau ool (ool = Teilkegelwibkel des Ritzels, Fig. 10) eingestellt. Die Bewegung ver läuft dann vollständig parallel zur Planradteilebene.
Die infolge der Schwingungen der Radachse auf einem Bogen um die Achse 021 und auf einem Bogen um die Achse Q24 bedingten Komponenten der Be wegungen in Richtung der jeweils anderen Bewegung (Fig. 11) sind bei zweckmässiger Wahl der Exzen- trizitäten im Verhältnis zum Hub der Schwingung vernachlässigbar klein. Nach Fig. 1 ist
EMI0004.0015
da p ein kleiner Winkel ist, wenn h/e klein ist. We gen p ¯ h/2 e wird dann
EMI0004.0016
Bei einem Verhältnis von h/e = 0,1 ist also d h ¯ 0,0125 h, also für h = 1 mm nur 0,0125 mm. Das ist praktisch bedeutungslos.
Die Läppmaschine nach der vorstehend beschrie benen Bauart besitzt den Vorteil einer gedrungenen und starren Anordnung der die Zusatzbewegungen ausführenden Teile und ermöglicht es, durch ihre unabhängige Einstellbarkeit die Bewegungen in der für das Verzahnungssystem der Räder und' die Be dingungen des Einzelfalles (Art des Härteverzuges, Einbau, Lagerungsverhältnisse der Räder usw.) best geeigneten Kombination ablaufen zu fassen.
Machine for lapping gears In machines for lapping gears, in particular spiral bevel gears, it is necessary to give the gears, in addition to their meshing rotation, certain additional movements in order to extend the lapping effect to the entire surface of the tooth flank. Spiral bevel gears are known to be generated during the milling of the teeth in the soft wheel body with a difference in curvature of the mutually touching flanks, which results in a beefy flank wear. Without the additional movements, i.e. H.
If the wheels were lapped in a fixed position, this bearing ball would more or less be lapped away, and the wheels would then become full beams over the entire flank length, which with regard to installation errors and shifts under load in the installed state because of the associated risk of breakage and the unsteady running must be avoided.
The relative convexity of the flanks touching one another, which allows the wheels to shift while running without sensitive interference with the engagement, must therefore be retained during lapping, and it must also be possible to assign the lapping process to one another in this way through the correct choice and assignment of additional movements derive that the shape and position of the wheel center and teeth, which can never be completely prevented, also corrects spoiled contact patterns during hardening to a certain extent, <B> d </B>. H. can be returned to the correct shape and position for the respective toothing shape.
The manufacturers of the various systems of gear cutting machines for spiral bevel gears have produced lapping machines with various additional movements. The usual, in relation to their dimensions, of course, always only small additional movements of the wheels relative to each other are mostly: 1. a back and forth stroke in the direction of the pinion axis, 2. a back and forth stroke in the direction of the wheel axis, 3. a stroke movement perpendicular to the plane of the two axes (height movement). In another known machine, only one additional movement in the form of a stroke in the direction of the common partial cone surface line of the two wheels (in the plane gear plane) is carried out.
The guides for the headstock making this movement can be adjusted to the taper angle on this machine. Other known additional movements are small oscillations of the take-up spindle of one wheel around a fixed axis, perpendicular to the spindle axis, located in the plane of both spindle axes, which simultaneously oscillates around the spindle itself, so that a spatial pendulum movement of the take-up spindle and thus the on your recorded wheel - results. The pivot point of this movement is in this case the center point of the front main bearing of the spindle, which is designed as a self-aligning bearing.
In another known design, the axis of the oscillating movement is perpendicular to the plane of the axes of both Radauf receiving spindles and goes through the point on the average face width on the common pitch line of the surface line of the wheels to be lapped, d. H. roughly through the middle of the ballast.
The lifting movements in the direction of the wheel axles, e.g. B. that of the pinion spindle in the direction of the ring gear axis or vice versa, are also often constructed as small pendulum oscillations around a fixed axis running parallel to the axis of the moving spindle. The spindle is suspended in a kind of cradle.
The individual movements are usually driven by eccentrics, cams or cam disks via sliding blocks, levers and the like. There are so well known types in which the Zusatzbewe conditions are all carried out by one spindle, as well as those in which they are divided between both spindles. In a known design, in which the three additional movements are all carried out by the driving spindle, they are driven by a single cam and their size is made adjustable by angle-adjustable roller guides. The character of the movement sequence is of course determined in the same way for all three movements by the curve.
The invention relates to a machine for lapping gearwheels, especially spiral bevel gears, in which the wheels to be lapped run together with the execution of three additional movements and with the supply of lapping fluid to their point of engagement.
The invention consists in that the receiving spindle for one wheel of the pair of wheels to be lapped is mounted eccentrically in a sleeve, which in turn is mounted eccentrically in a second sleeve rotatably and longitudinally displaceably received in the headstock, and that both sleeves oscillate about their axes and the outer ones are additionally driven back and forth in the axis direction independently of each other by cam disks via adjustable intermediate links.
To drive each of the three movements, two cam disks can be provided on a common camshaft, one of which is effective when the right-hand flanks are planted, the other when the left-hand flanks are planted.
A machine shown as an embodiment of the invention in the drawing is then described in its structure to the extent necessary for understanding its we kweise. The drawings show: FIG. 1 a view of the machine, FIG. 2 a plan view of the machine, FIG. 3 a longitudinal section of the wheel headstock, FIG. 4 a cross section along the line AA of FIG. 3, FIG. 5 a longitudinal section of the Camshaft with the cam disks along line BB in FIG. 4, FIG. 6 shows a cross section of the camshaft along line EE in FIG. 5 on an enlarged scale, FIG. 7 shows a section through one of the three transmission levers along line DD in FIG 4, 8 show a partial longitudinal section along the line CC of FIG.
4 rotated by 90, FIG. 9 shows a partial section along the line F-F of FIG. 8, FIG. 10 shows a schematic illustration of the stroke setting for the movement in the plane gear, FIG. 11 shows a schematic illustration of the mutual influence of the stroke movements.
In Fig. 1, 1 is the bed of the machine be distinguished, which - not shown in the drawing as usual, the container for the lapping agent and the pump receives this through a line, also not shown, to the point of engagement on the spindles 2 and 3 recorded wheels 4 and 5 to be lapped. The spindle 3 is driven via the V-belt 6 by a motor 7 which is flanged to an intermediate piece 8. The spindle 2 and 3 are in headstocks 9 and 10 ge superimposed, which are set on perpendicular guides 11 and 12 on the top of the bed by means of the handwheels 13 and 14 via not illustrated transport spindles and nuts who can.
The hand levers 15 and 16 actuate clamping devices, not shown, for the headstocks on the guides 11 and 12. The spindle 3 is mounted eccentrically in its headstock in a rotating drum 17 ble. By Dre hung this drum via worm and worm wheel on a square 18, the spindle axis for lapping off-axis gear over or under the axis of the spindle 2 can be adjusted.
In Fig. 3 and 4, the bearing arrangement of the ring gear receiving spindle 2 in the headstock 9 is clearly visible. The outer side walls and covers present in FIGS. 1 and 2 are omitted from these illustrations. The spindle 2 is mounted eccentrically in roller bearings 19 and 20 by a small amount ei in a sleeve 21, which in turn is mounted eccentrically by an equal amount e2 in roller bearings 22 and 23 in a second sleeve 24. The mutually parallel axes of the spindle 2, the inner sleeve 21 and the outer sleeve 24 take in the zero position, d. H.
the starting position of all displacement movements in the cross-sectional plane (Fig. 4) characterized by their intersection points 02, 021 and 024 position. The axis of the inner sleeve 21 runs by the amount ei above the axis of the spindle 2 and the axis of the outer sleeve 24 at the same distance e2 = <I> ei </I> from the axis of the sleeve 21. The outer sleeve 24 can be rotated in roller bearings 25 and 26 in the headstock housing 9 and can be longitudinally displaced by a small distance.
On her a threaded bushing 27 is rotatable and axially fixed between a longitudinal bearing 28 and a contact surface. This threaded bushing is screwed into the nut thread of a large ring nut 29 which can be axially determined in the Ge housing 9 by an expanding ring 30 (see below). The spindle 2 is driven by a continuously variable motor 31 via a double V-belt 32 and the pulley 33 to generate the lapping pressure between the flanks in the manner known from our DBP No. 1072 061. On the threaded bushing 27, a small bearing block 34 is screwed tight.
In this, a roller 36 is mounted on a bolt 35, and a push rod 38 engages on a second bolt 37, the head of which is mounted on the bolt on a ball socket 39, as is the case for the other end of the push rod in FIG. 7 in is shown on a larger scale. This storage allows a rotation of the push rod 38 about the center of the bearing shell. The other end of the push rod 38 is articulated in the manner described on a bolt 40 which is adjustable on a lever 42 rotatable about a pin 41 (Figs. 4 and 7).
The with its dovetail end in a corre sponding groove 43 bolt 40 sits ih a provided with a toothing 44 intermediate piece 45, which is supported by a pinion 46 mounted in the lever 42 with square pin after loosening the clamping screw on the pin 40 to change the length of the Lever 42 can be adjusted. On a pin 47, a roller 48 is rotatably mounted on the lever 42, which runs on a cam 50 mounted on the cam shaft 49. Against the roller 36 in the bearing block 34 presses a roller 53, which is ge in the fork-shaped end of a piston 54 which sits in a constantly acted upon by a pressure oil reservoir is not provided cylinder 55.
Characterized the roller 48 is constantly held in contact with the cam 50 via the roller 53, the push rod 38 and the lever 42, so that the position and the movement of the threaded bushing 27 is always determined by the latter.
In a corresponding way, i. H. with such an arrangement as described here, the inner and outer sleeves (21 and 24) are also driven to oscillate about their axes 021 and 024 by cam disks seated on camshaft 49. The plungers, push rods, levers and rollers are therefore present three times. On the inner or outer sleeve, the push rods engage the bolt 56 or the lug 57 (Fig. 3).
On the camshaft 49 (Fig. 5) sit separated by spacers from six cams (50, b, 51a, b, 52a, b). These are slotted in the manner shown in FIG. 6, as are the intermediate sleeves, so that they can be quickly pushed onto the camshaft and replaced. A nut 58 clamps the entire package of cams and spacer sleeves against a collar on the shaft 49. Each two of the curves are arranged at the same distance from each other. The camshaft can be rotated and is mounted in roller bearings 59 and 60 in the headstock housing so that it is longitudinally displaceable by the distance between the cam disks.
A pressure oil piston 61, which is alternately acted upon in the course of the automatic work sequence, pushes the camshaft back and forth and thereby brings one or the other disk of each pair in front of the rollers 48 mounted on the levers 42. To do this without the cam disks or To enable roles, a continuous straight rail 62 is arranged in the slot of the cam disc, which does the rotation, but not the longitudinal displacement of the camshaft 49 with the cam discs.
This running rail, which is concentric to the camshaft in its outer circumference, determines the zero position of all movements by its radius. The pressure of the rollers 48 is transmitted through a longitudinal roller bearing 63 to an intermediate piece screwed onto the camshaft.
The rotation of the camshaft is driven by a small gear motor 64 (Fig. 4) via a V-belt 65, worm 66 and worm wheel 67. The circuit of the motor 64 can only be closed if one of the two limit switches 68 or 69 is switched on by the switching ring 70 on the camshaft.
The motor can only start in the end positions of the camshaft, but not in an intermediate position. Since the automatic control of the work process of the machine, which is not described in detail here, is always in its zero position after a full revolution of the camshaft, <B> d </B>. H. when the rollers 48 are on the rail 62, switched off and the displacement of the camshaft by the piston 61 always takes place in this position, it is not possible for the cam disks to approach the rollers laterally.
The two-part clamping ring 30 located in the circumferential groove of the nut (Fig. 3, 8 and 9) is used to axially fix the ring nut 29 in the headstock housing 9. While the machine is running, this ring is spread open by a wedge 72 screwed to a piston 71 with a threaded bolt under the action of a powerful plate spring 73 so that it adheres firmly to the inner wall of the housing by friction. The clamping can be lifted by supplying pressure oil to the other side of the Kola ben by overcoming the spring force.
The ring nut is secured against rotation by the flattened end of a bolt 75 which extends into a longitudinal groove 74 and which is drilled through to discharge leakage oil.
Any axial play in the longitudinal direction of the outer sleeve 24 in the thread of the sleeve 29 and in the annular groove is eliminated by several oil pressure pistons 76 which are distributed around the circumference of the sleeve and which act via rollers 77 against pressure pieces 78 attached to the sleeve (Fig. 4). The axial force exerted by the pressure pistons outweighs a counterforce which is produced by a number of springs 79 which are also distributed around the circumference and engage the ring nut.
However, these springs press when the piston 76 is depressurized and 71 is acted upon, which then move freely. outer sleeve and thus the spindle 2 over the inner sleeve and thereby bring the ring gear 4 accommodated on it into play-free engagement with the toothing of the pinion 5 accommodated on the spindle 3. If the spindles are then slowly rotated, the spindle 2 gives way with imprecise, z.
B. with impact affected toothing, against the pressure of the springs in their axial direction. This axial displacement, the two-flank rolling error, can be read from a dial indicator that is not provided. As a result, the improvement in the running properties achieved by lapping, as far as it is expressed in the two-flank rolling test, can be determined directly on the machine. This arrangement also made it possible to set the backlash before starting the lapping, taking into account the axial run-out of the wheels.
The operation of the lapping machine, as far as it is determined by the marked facilities, is clear from the description above.
The shape of the cams and the one to be set. The size of the additional movements depends on the type of toothing, the tendency of the hardness to warp, etc. and, based on experience, must be determined. Standard cam disks can of course be used for average conditions. The axial movement and the vibration in the horizontal plane will expediently be determined in such a way that the resulting movement is a movement in the direction of the common partial cone surface line of the wheel and pinion, i.e. H. the axial stroke ha and the horizontal stroke hh are set in the ratio ha / hh = tau ool (ool = partial conical angle of the pinion, Fig. 10). The movement then runs completely parallel to the plane gear part plane.
The components of the movements in the direction of the respective other movement (FIG. 11) caused by the vibrations of the wheel axle on an arc around axis 021 and on an arc around axis Q24 are, if the eccentricities are appropriately selected, in relation to the stroke Vibration negligibly small. According to Fig. 1 is
EMI0004.0015
since p is a small angle when h / e is small. Because p ¯ h / 2 e then becomes
EMI0004.0016
With a ratio of h / e = 0.1, d h ¯ 0.0125 h, i.e. only 0.0125 mm for h = 1 mm. It is practically meaningless.
The lapping machine of the type described above has the advantage of a compact and rigid arrangement of the parts performing the additional movements and, thanks to its independent adjustability, makes it possible to adjust the movements in the individual cases (type of hardening delay, Installation, storage conditions of the wheels, etc.) in the most suitable combination.