CN113333871A

CN113333871A - 用于制造传动设备的方法

Info

Publication number: CN113333871A
Application number: CN202110187125.XA
Authority: CN
Inventors: P·科普顿; M·海尔曼
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-02-18
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2021-09-03
Also published as: DE102020104122A1

Abstract

本发明涉及一种用于制造传动设备(1)的方法，该传动设备具有至少包括第一齿轮(3)和第二齿轮(5)的齿轮结构，该齿轮结构在组装位置(ZSB)下在传动设备(1)中彼此啮合，所述方法包括用于预加工齿轮(3、5)的齿加工(V)、精加工(F)和最终安装(EM)，在该最终安装中将两个齿轮(3、5)以组装位置(ZSB)安装在传动设备(1)中。根据本发明，在最终安装(EM)中以及在精加工(F)中，齿轮(3、5)被布置为以相同的方式啮合(ZE_P、ZE)和/或被布置在相同的组装位置(ZSB_P、ZSB)中。

Description

用于制造传动设备的方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分或者根据权利要求3的前序部分所述的用于制造具有齿轮结构的传动设备/传动装置的方法。

背景技术

这种类型的齿轮制造可以在自动化的工艺链/加工链中进行，其中首先提供由处于软状态下的可硬化的钢制成的齿轮半成品。在铣削加工中，在齿轮半成品中铣出齿部，更确切地说形成齿轮。随后进行硬化。硬化的齿轮经受硬加工，其中主要去除齿部的齿面加工余量。这例如通过滚磨或通过齿部珩磨实现，在滚磨中，材料的去除量可以在50μm至100μm的范围内，在齿部珩磨中，材料的去除量可以达到直到60μm的范围。齿部质量可以通过后续的精加工得到改善。

在精加工中，通过机械去除齿面的表面微观结构中的粗糙尖端来提高齿面的表面质量。精加工可以实现为精磨削工艺，其中，材料去除量可以小于5μm。通过精加工减少了齿面中的极小的几何偏差和/或不平度，所述几何偏差和/或不平度在传动设备的运行中可能引起噪声，这与车辆乘员的舒适性损失相关联。

从文献DE 481 762 A中已知一种用于磨削齿轮上的齿轮齿面的方法。由文献DE10 2016 009 469 A1已知一种用于硬精加工带内齿部的齿轮的方法。由文献DE 2 162 294A已知一种齿轮研磨机或试验机。从文献DE 42 11 515 A1中已知一种用于研磨齿轮的方法。由文献EP 3 139 228 A2已知一种用于制造带齿工件的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于制造传动设备的方法，在该方法中以制造技术上简单的方式降低彼此啮合的齿轮在行驶运行中的噪声生成。

该目的通过权利要求1或3的特征来实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中公开。

本发明基于如下的处理过程：借助于该处理过程能制造传动设备，在该传动设备中由第一齿轮和第二齿轮形成的齿轮副在组装位置中相互啮合。两个齿轮在齿加工中被预加工，接着在精加工过程/后加工过程中被精加工。根据权利要求1或3的特征部分，在最终安装中以及在精加工中，同一齿轮副的齿轮被布置为以相同的方式彼此啮合和/或相对彼此被布置在相同的组装位置。

因此，在按照本发明的精加工中，使只在两个齿轮的组装位置或啮合状态中产生构件公差和制造公差得到补偿。在考虑到在组装位置中产生的与另外的齿轮的相互作用的情况下进行精加工。在精加工中，考虑在啮合状态和/或组装位置中的齿轮副的几何条件。此外，精加工可以在没有外部精加工工具的情况下执行，并且因此以简单的方式集成到用于制造传动设备的自动化的工艺链中。

在技术上的实施中，在处理技术上在齿加工之后执行的精加工不再单独地针对两个齿轮中的任意一个进行。而是为两个齿轮实施共同的精加工。在共同的精加工中，第一齿轮和第二齿轮布置在组装位置中并且用具有研磨颗粒的研磨介质润湿。随后开始磨合过程，在该磨合过程中处于组装位置的齿轮转动并且在彼此上滚动。以这种方式，研磨介质在齿面上产生磨蚀，由此提高了齿面质量。

研磨介质可作为添加剂添加到传动设备油中。在这种情况下，带有所添加的研磨介质传动设备油可以在实施精加工时润湿齿轮。替代于此，研磨介质可以是齿轮覆层的组成部分。在这种情况下，在精加工之前进行涂覆处理步骤，在涂覆处理步骤中，第一齿轮和/或第二齿轮被涂覆齿轮覆层。在完成涂覆处理步骤之后，将两个齿轮定位在组装位置下和/或使之啮合。随后开始磨合过程。

精加工可以在传动设备安装线的精加工站中进行大批量生产，而传动设备中的齿轮的最终安装在最终安装站中进行。

在第一实施变型方案中，精加工站具有测试台，在该测试台中两个齿轮被安装于组装位置。随后开始磨合过程，在组装位置下安装的齿轮转动并在彼此上滚动，确切地说通过提高齿面表面质量以及产生齿面磨蚀。在精加工结束之后，齿轮被转移到最终安装站，在该最终安装站中，两个经精加工的齿轮最终被以组装位置安装在传动设备中。

在一种替代的处理变型方案中，传动设备安装线中的最终安装站可以在处理技术上位于精加工站之前。因此在这种情况下，齿轮在传动设备中的最终安装在精加工之前就已经进行。在执行最终安装之后，将具有安装在其中的齿轮的传动设备转移到精加工站中。在精加工站中，安装在传动设备中的齿轮被用传动设备油润滑，该传动设备油中被添加有研磨介质(也就是说研磨颗粒)。接着开始磨合过程，在该磨合过程中，第一齿轮和第二齿轮在传动设备中转动并且在彼此上滚动。由此产生的齿面磨蚀通过传动设备油从啮合部位被排出。

在精加工结束之后，在精加工站中通过例如传动设备油更换进行清洗过程，以便将掺入了研磨介质和齿面磨蚀物的传动设备油从传动设备中去除。

为了执行磨合过程，齿轮中的一个可以作为驱动齿轮被动力源驱动。另外的齿轮可以作为从动齿轮被施加制动力矩。为了控制精加工，在磨合时段上可以使制动力矩变化。

附图说明

下面借助附图描述本发明的实施例。

其中：

图1示出用于制造传动设备的第一工艺链的粗略示意性框图；

图2以相应于图1的视图示出用于制造传动设备的第二工艺链；和

图3以相应于图1的视图示出现有技术中已知的用于制造传动设备的工艺链。

具体实施方式

为了更容易地理解本发明，首先参考图3，在图3中示出了由现有技术已知的用于制造传动设备1的工艺链。在图3中示出的传动设备1具有由第一齿轮3和第二齿轮5形成的齿轮副，第一齿轮和第二齿轮在组装位置ZSB中相互啮合ZE。

在齿加工V中由可硬化的钢制成的齿轮半成品7、9制造两个齿轮3、5。两个齿轮半成品7、9在铣削加工中形成齿部。随后进行硬化。经硬化的齿轮3、5经受硬加工，其中，此外相应的齿部的齿面加工余量例如通过滚磨或通过齿部珩磨被去除。

这样预加工的齿轮3、5在进一步的过程中被转移到精加工站F。在精加工站F中，齿面的表面微结构中的粗糙尖端被机械地去除，由此提高了两个齿轮3、5的齿面的表面质量Rz。在精加工F结束之后，齿轮3、5被转移到最终安装站EM，在该最终安装站中，齿轮3、5被以组装位置ZSB安装到传动设备1中。

在图3中，两个齿轮3、5在精加工站F中彼此独立地被加工。与之相反，在图1中示出的工艺链中，对于两个齿轮3、5共同地执行精加工F。在图1中，齿轮3、5的齿加工V可以与由现有技术已知的工艺链(图3)相同地执行。为了共同的精加工，精加工站F具有测试台11，在该测试台中第一齿轮3和第二齿轮5安装成测试组装位置ZSB_P，该测试组装位置与在传动设备1中的组装位置ZSB是相同的。

在精加工站F的测试台11中，齿轮3、5在转动支承位置13、15上处于啮合ZE中并且被安装成组装位置ZSB_P。两个齿轮3、5为了提供精加工而用添加了研磨介质的传动设备油G润湿。紧接着开始磨合过程，在该磨合过程中齿轮3被测试台电机17驱动，由此使两个齿轮3、5转动并且在彼此上滚动。在磨合过程中，传动设备油G中的研磨介质产生齿面磨蚀，从而提高齿面表面质量Rz。

两个经精加工的齿轮3、5在图1中在其它工艺过程中被转移到最终安装站EM，在该最终安装站内将该这些齿轮安装在传动设备1中。

在图2中示出了用于制造传动设备1的替代的工艺链/处理链，在该工艺链中，最终安装站EM在处理技术上设置在精加工站F之前。因此，紧接着齿加工V结束之后，两个齿轮3、5在最终安装站EM中以其组装位置ZSB安装在传动设备1中。带有安装在其中的齿轮3、5的传动设备1进一步被转移到精加工站F。在精加工站F中，添加了研磨介质的传动设备油G被提供给传动设备1。接着开始磨合过程，在磨合过程中齿轮1由电机17驱动，由此使两个齿轮3、5在彼此上滚动。由此产生的齿面磨蚀通过传动设备油G从啮合部位ZE送出。

在磨合过程结束时，在精加工站F中执行传动设备油更换，以便从传动设备1中去除掺入了研磨介质以及齿面磨蚀物的传动设备油G。

附图标记列表：

1 传动设备

3、5 齿轮

7、9 转动部件

11 测试台

13、15 转动支承位置

17 动力源

ZSB 组装位置

ZSB_P 测试台组装位置

ZE 啮合状态

V 齿加工

F 精加工站

EM 最终安装站

G 具有研磨介质的传动设备油

ZE 啮合

ZE_P 测试台啮合

Rz 表面质量

Claims

1.一种用于制造传动设备(1)的方法，该传动设备具有至少包括第一齿轮(3)和第二齿轮(5)的齿轮结构，所述第一齿轮和第二齿轮在传动设备(1)中在组装位置(ZSB)中彼此啮合(ZE)，其中，所述方法包括用于预加工齿轮(3、5)的齿加工(V)、精加工(F)和最终安装(EM)，在最终安装中将两个齿轮(3、5)以组装位置(ZSB)安装在传动设备(1)中，其中，精加工(F)在处理技术上在最终安装(EM)之前发生(图1)，

其特征在于，

在最终安装(EM)中以及在精加工(F)中，同一齿轮副的齿轮(3、5)被布置为以相同的方式啮合(ZE_P、ZE)和/或被布置在相同的组装位置(ZSB_P、ZSB)中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，精加工在传动设备安装线的精加工站(F)中执行，在精加工站(F)中，两个齿轮(3、5)被安装在测试组装位置(ZSB_P)中并且处于测试啮合(ZE_P)，随后开始磨合过程，在精加工结束之后进行最终安装(EM)，在最终安装中使两个齿轮(3、5)在传动设备(1)中被安装为在组装位置(ZSB)中处于啮合(ZE)。

3.一种用于制造传动设备(1)的方法，该传动设备具有至少包括第一齿轮(3)和第二齿轮(5)的齿轮结构，所述第一齿轮和第二齿轮在传动设备(1)中在组装位置(ZSB)中彼此啮合(ZE)，其中，所述方法包括用于预加工齿轮(3、5)的齿加工(V)、精加工(F)和最终安装(EM)，在最终安装中将两个齿轮(3、5)以组装位置(ZSB)安装在传动设备(1)中，其特征在于，齿轮(3、5)在传动设备(1)中的最终安装(EM)在处理技术上在精加工(F)之前执行，从而在已经将齿轮(3、5)以组装位置(ZSB)安装在传动设备(1)中的情况下执行精加工(F)(图2)。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在精加工(F)结束时，在传动设备安装线中执行清洗过程，特别是载液更换或传动设备油更换，以便去除研磨介质和/或磨蚀物。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在精加工(F)中，通过以机械方式去除在齿面的表面微结构中的粗糙尖端而使两个齿轮(3、5)的齿面的表面质量(Rz)得到提升。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在精加工(F)中，两个齿轮(3、5)被研磨介质润湿，和/或在精加工(F)中进行如下的磨合过程：其中两个齿轮(3、5)转动并在彼此上滚动，由此产生磨蚀以提高齿面的表面质量(Rz)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，向载液(G)、特别是向传动设备油添加作为添加剂的研磨介质，在精加工(F)中利用具有添加剂的载液(G)润湿齿轮(3、5)。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，研磨介质是被涂覆在第一齿轮(3)和/或第二齿轮(5)上的齿轮覆层的组成部分，为了提供精加工(F)而进行涂覆处理步骤，在该涂覆处理步骤中使第一齿轮(3)和/或第二齿轮(5)被涂覆以齿轮覆层。

9.根据权利要求6、7或8中任一项所述的方法，其特征在于，在磨合过程中，其中一个齿轮(3、5)作为驱动齿轮被动力源(17)驱动，而特别是另一齿轮作为从动轮被施加制动力矩，特别是该制动力矩在磨合时段期间是变化的。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，通过向载液(G)添加另外的添加剂，使研磨介质的研磨颗粒在进行精加工(F)之后化学分解，和/或在精加工(F)中进行有针对性的特性影响，例如压力、温度或溶解特性。