Gerät zum Prüfen der Flanken vorzugsweise kegeliger Zahnräder Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Gerät zum Prüfen der Flanken vorzugsweise kegeliger Zahnräder, bei dem sowohl dem Prüfling als auch dem Taster Wälzkörper und Wälzbänder mit Linealen zur gegen seitigen Bewegungsübertragung zugeordnet sind.
Es ist dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Taster zugeordne ter Wälzzylinder auf einer ortsfesten Welle angeordnet ist und mit einem quer zur Wellenachse verschiebbaren Schlitten zusammenwirkt, wobei der Taster wahlweise an der ortsfesten Welle, dem Wälzzylinder oder dem Querschlitten angeordnet ist, und dass ferner dem Prüf ling ebenfalls ein Wälzzylinder mit Wälzbändern und querverschiebbarem Schlitten zugeordnet ist, der auf einem parallel zur Achse des Prüflings auf einem schwenkbaren Untersatz verstellbaren Schlitten geführt ist,
wobei sich die Schwenkachse und die Achse der dem Taster zugeordneten Welle zur Prüfung von Kegel zahnrädern in der Teilkegelspitze des Prüflings schneiden oder zur Prüfung achsversetzter Räder auf das Mass der Achsversetzung einstellbar sind.
Die ortsfeste Welle ist nach einem Unteranspruch Träger eines weiteren Wälzgetriebes, von dem eine Zusatzbewegung abgeleitet wird. Zweck dieser Zusatz bewegung ist eine Bewegung des Tasters in Richtung der Zahnhöhe.
Die Zusatzerfindung offenbart einen weiteren Weg zur Herbeiführung der Zusatzbewegung. Ihr gemäss ist die Welle in einem Lager radial und axial geführt, dem durch einen Zapfen, der in eine einstellbare Schräg führung auf dem Querschlitten eingreift, eine Zusatz, bewegung in Richtung der Achse der Welle erteilt wer den kann. Dieses Gerät zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus.
In der Zeichnung ist die Zusatzerfindung in einigen Beispielen dargestellt. Es bedeuten: Fig. 1 die schaubildliche Darstellung eines Gerätes mit einer Einrichtung zum axialen Verschieben des Tastkopfes, Fig. 2 Messung der Flankenform mit sich axial ver schiebendem Messtaster, Fig. 3 Anordnung für einen Tastkopf zur Erzeugung einer Bewegung des Messtasters auf einer Kugelfläche um die Teilkegelspitze und Fig. 4 Anordnung für einen Tastkopf, dessen Mess taster sich auf dem Profil des Normalschnittes der Ersatzverzahnung bewegt.
Wie in dem Gerät nach dem Hauptpatent ist der dem Prüfling 1 zugeordnete Wälzzylinder 6 auf einem Schlitten 5, der seinerseits auf einem schwenkbaren Untersatz 8 geführt ist, der dem Taster 17 zugeordnete Wälzzylinder 25 auf einer ortsfesten Welle 20 gelagert. In der verbreiterten Tischfläche 93 ist eine mit einer mit Schrägführung 95 versehene Kreisscheibe 94 dreh- und feststellbar angeordnet. Die Schrägführung 5 kann parallel oder zur Bewegungsrichtung des Querschlittens 27 beliebig geneigt eingestellt werden. In die Schräg führung greift ein in das Wellenlager 96 eingelassener Zapfen 97.
Wird bei schrägstehender Schrägführung der Querschlitten 27 verschoben, so ist damit eine Ver schiebung des Wellenlagers und der Welle 20 in Rich tung ihrer Achse verbunden. Die Welle 20 ist durch eine Passfeder 20a auf Drehung mit dem Wälzzylinder 25 gekuppelt. Damit kann dem radial verstellbar an der Welle 20 befestigten Taster 17 bei seiner Wälz- bewegung die angestrebte Zusatzbewegung in Richtung der Zahnhöhe erteilt werden.
Wie Fig. 2 zeigt, bewegt sich wegen der durch die Wälzbänder bei der Verschiebung des Querschlittens 27 erzwungenen Drehung des Wälzzylinders 25 und damit zugleich der Welle 20 und deren gleichzeitiger durch den Zapfen 97 verursachten Verschiebung in Richtung ihrer Achse die Messkuppe 18 des Tasters auf einer Schraubenlinie 98 eines der Achse 21 umbeschriebenen Zylinders 99, auf dessen Radius sie eingestellt ist.
Diese Schraubenlinie entspräche in der Abwicklung des Zylin ders in die Ebene einer Geraden und bei entsprechender Winkeleinstellung der Schrägführung 95 der Eingriffs linie der ebenen Näherungsverzahnung (Tredgoldsche Näherung) der Kegelradverzahnung. Bei dem durch die Wälzband- und Hebelübersetzung entsprechend der Abrollung des Prüflings auf der Bezugsverzahnung ein gestellten Übersetzungsverhältnis berührt die Messkuppe des Tasters daher die Flanke des Prüflings stets in Punkten der gemeinsamen Eingriffslinie der Ergän zungsverzahnung und erfasst dabei die Abweichung der Flankenform des Prüflings von deren Sollverlauf.
Bei der Anordnung nach Fig. 3, die eine Alternativ lösung zu Fig. 2 darstellt, bewegt sich die Messkuppe 18 nicht auf der Oberfläche eines Zylinders, sondern auf der Oberfläche einer dem gemeinsamen Teilkegel spitzenpunkt von Prüfling und Bezugsverzahnung um schriebenen Kugelfläche. Der Taster 17 sitzt radial einstellbar an einem Arm eines zweiarmigen Hebels 100. Dieser Hebel ist an einer Achse 101 befestigt, die drehbar in einem bügelförmigen Lagerkörper 102 ge lagert ist, der seinerseits am Wälzzylinder 25 befestigt ist. Der zweite, gabelförmig ausgebildete Arm des Hebels 100 greift über einen Bolzen 103. Dieser ist in einem Winkelstück befestigt, das seinerseits an der Welle 20 festgeschraubt ist.
Die Wirkungsweise ist folgende: Während der Prüfling und der Wälzzylinder 25 sich im Übersetzungsverhältnis drehen, wird die sich mit dem Wälzzylinder drehende Welle 20 bei ent sprechend eingestellter Schrägführung 95 axial verscho ben. Die Stange 103 bewirkt dabei eine Drehung des Hebels 100 mit dem Taster um die die Drehung des Wälzzylinders mitmachende Achse 101. Die Messkuppe 18 bewegt sich infolgedessen auf der Oberfläche der Kugel 105, auf deren Radius sie eingestellt wurde und durchläuft auf dieser, da es sich bei den Drehungen um kleine Winkel handelt, eine der räumlichen Eingriffs linie der Kegelradverzahnung sehr nahekommende Kurve.
Bei Spiralkegelrädern ist herstellungsbedingt das ge radlinige Flankenprofil im Normalschnitt der Bezugs verzahnung vorhanden. Es ist daher zweckmässig, den Messtaster in den Normalschnitt der Bezugsverzahnung einzustellen.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung, die diese Einstellung ermöglicht. Am Wälzzylinder 25 ist ein Tragrahmen 106 befestigt, in dem in seiner dem Prüfling zuge wandten Vorderseite eine Führungsbahn 107 vorgesehen ist.
In dieser Führungsbahn ist ein Schlitten 108 radial einstell- und mittels Schraube 109 festklemmbar ge führt. Auf dem Schlitten ist eine Zylinderscheibe 110 mit einem rechteckigen Durchbruch 111 dreheinstellbar und mit nicht dargestellten Mitteln festklemmbar ge- lagert. Im Durchbruch ist ein Lagerkörper 112 um seine zur Achse 21 senkrechte Achse schwenkbar ge lagert. In ihm ist eine Stange 113 längsverschieblich und undrehbar geführt, die an ihrem vorderen Ende den Taster 17 mit der Messkuppe 18 und am anderen Ende eine in ihr gelagerte Rolle 114 trägt. Eine Feder 115 drückt die Stange gegen eine ebene, .am vorderen Ende der Welle 20 befindliche Anlagefläche 116.
Durch Drehung der Zylinderscheibe 110 entsprechend dem Zahnschrägewinkel (Spiralwinkel) und Einschwenken des Lagerkörpers 117 auf den Normaleingriffswinkel kann die durch die axiale Bewegung der Welle 20 be wirkte Verschiebung der Stange 113 mit dem Messtaster in die Richtung des geraden Flankenprofils im Normal schnitt der Bezugsverzahnung eingestellt werden. Der Radius, an dem gemessen werden soll, wird mit dem Schlitten 108 eingestellt. Der Durchmesser der Anlage fläche 116 muss so gross sein, dass die Rolle 114 bei allen vorkommenden Einstellungen noch an ihr anliegt.
Device for testing the flanks of preferably tapered gears The main patent relates to a device for testing the flanks of preferably tapered gears, in which both the test object and the button are assigned rolling elements and rolling belts with rulers for mutual movement transmission.
It is characterized in that a roller cylinder assigned to the button is arranged on a stationary shaft and cooperates with a slide that can be displaced transversely to the shaft axis, the button optionally being arranged on the stationary shaft, the roller cylinder or the cross slide, and that also the test ling is also assigned a rolling cylinder with rolling belts and a transversely displaceable slide, which is guided on a slide that is adjustable on a swivel base parallel to the axis of the test object,
The pivot axis and the axis of the shaft assigned to the probe for testing bevel gears intersect in the apex of the test specimen, or for testing off-axis wheels, they can be adjusted to the extent of the offset.
According to a dependent claim, the stationary shaft is the carrier of a further rolling gear, from which an additional movement is derived. The purpose of this additional movement is to move the probe in the direction of the tooth height.
The additional invention discloses a further way of bringing about the additional movement. According to her, the shaft is guided radially and axially in a bearing, which is given an additional movement in the direction of the axis of the shaft by a pin that engages in an adjustable inclined guide on the cross slide. This device is characterized by its particular simplicity.
In the drawing, the additional invention is shown in some examples. 1 shows a diagrammatic representation of a device with a device for axially displacing the probe head, FIG. 2 measurement of the flank shape with an axially displacing probe, FIG. 3 arrangement for a probe head for generating a movement of the probe on a spherical surface the partial cone tip and Fig. 4 arrangement for a probe head, the measuring probe moves on the profile of the normal section of the replacement toothing.
As in the device according to the main patent, the rolling cylinder 6 assigned to the test object 1 is mounted on a slide 5, which in turn is guided on a pivoting base 8, and the rolling cylinder 25 assigned to the probe 17 is mounted on a stationary shaft 20. In the widened table surface 93, a circular disk 94 provided with an inclined guide 95 is arranged so that it can be rotated and locked. The inclined guide 5 can be set parallel or inclined to the direction of movement of the cross slide 27 as desired. A pin 97 embedded in the shaft bearing 96 engages in the inclined guide.
If the cross slide 27 is displaced with inclined guidance, it is connected to a displacement of the shaft bearing and shaft 20 in the direction of its axis. The shaft 20 is coupled to rotate with the rolling cylinder 25 by a feather key 20a. In this way, the desired additional movement in the direction of the tooth height can be given to the radially adjustable button 17 attached to the shaft 20 during its rolling movement.
As FIG. 2 shows, because of the rotation of the rolling cylinder 25 and thus at the same time the shaft 20 and its simultaneous displacement caused by the pin 97 in the direction of its axis, the measuring tip 18 of the probe moves in the direction of its axis when the cross slide 27 is displaced Helical line 98 of a cylinder 99 circumscribed by the axis 21, to the radius of which it is set.
This helical line would correspond to the development of the Zylin ders in the plane of a straight line and with the appropriate angle setting of the inclined guide 95 of the engagement line of the planar approximate toothing (Tredgold's approximation) of the bevel gear toothing. With the gear ratio set by the rolling belt and lever transmission in accordance with the rolling of the test object on the reference toothing, the measuring tip of the probe therefore always touches the flank of the test piece at points of the common line of action of the supplementary toothing and records the deviation of the flank shape of the test piece from its nominal course .
In the arrangement according to FIG. 3, which is an alternative solution to FIG. 2, the measuring tip 18 does not move on the surface of a cylinder, but on the surface of a common part cone tip point of the test object and the reference toothing around the spherical surface. The button 17 is seated radially adjustable on an arm of a two-armed lever 100. This lever is attached to an axle 101 which is rotatably supported in a bracket-shaped bearing body 102, which in turn is attached to the rolling cylinder 25. The second, fork-shaped arm of the lever 100 engages via a bolt 103. This is fastened in an angle piece which in turn is screwed tightly to the shaft 20.
The mode of operation is as follows: While the test specimen and the rolling cylinder 25 rotate in the transmission ratio, the shaft 20 rotating with the rolling cylinder is axially shifted when the inclined guide 95 is set accordingly. The rod 103 causes a rotation of the lever 100 with the feeler about the axis 101 that participates in the rotation of the rolling cylinder. The measuring tip 18 moves as a result on the surface of the ball 105, on the radius of which it was set, and passes through it because it is the rotations are small angles, a curve that comes very close to the spatial meshing line of the bevel gear teeth.
In the case of spiral bevel gears, the straight-line flank profile is present in the normal section of the reference toothing due to the manufacturing process. It is therefore advisable to set the measuring probe in the normal section of the reference toothing.
Fig. 4 shows an arrangement which enables this setting. A support frame 106 is attached to the rolling cylinder 25, in which a guide track 107 is provided in its front side facing the test object.
In this guide track, a slide 108 is radially adjustable and clamped by means of screw 109 leads ge. A cylindrical disk 110 with a rectangular opening 111 is rotatably adjustable and can be clamped by means not shown on the slide. In the opening, a bearing body 112 is pivotable about its axis perpendicular to the axis 21 GE superimposed. A rod 113 is guided in it in a longitudinally displaceable and non-rotatable manner, which carries the probe 17 with the measuring tip 18 at its front end and a roller 114 mounted in it at the other end. A spring 115 presses the rod against a flat contact surface 116 located at the front end of the shaft 20.
By rotating the cylindrical disk 110 according to the tooth angle (spiral angle) and pivoting the bearing body 117 to the normal pressure angle, the displacement of the rod 113 caused by the axial movement of the shaft 20 can be adjusted with the measuring probe in the direction of the straight flank profile in the normal section of the reference toothing . The radius to be measured is set with the slide 108. The diameter of the contact surface 116 must be so large that the roller 114 still rests on it in all settings that occur.