CS232041B1

CS232041B1 - Apparatus for chamfering of tooth space in toothed wheels

Info

Publication number: CS232041B1
Application number: CS829314A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Kozojed; Petr Kozant
Original assignee: Vaclav Kozojed; Petr Kozant
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1985-01-16
Also published as: CS931482A1

Description

Vynález se týká zařízení na srážení hran zubních mezer ozubeného kola, používaného zejména u zubových čerpadel a motorů·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear-chamfering device for use in particular in gear pumps and motors.

Zubová čerpadla vyžadují pro svou funkci, aby v místě styku přítlačného těsnicího pouzdra s čelní plochou ozubeného kola byly hrany zubů v zubních mezerách sražená se zaobleným náběhem· Tím se zajistí vtlačování mazací vrstvy pracovní kapaliny do styčných částí čelních ploch ozubených kol a jejich přítlačných těsnicích pouzder· Důležitým předpokladem vtlačování mazací vrstvy však je, že nesmí býti zaobleny ani sraženy obvodové hrany zubů na hlavní kružnici ozubení·To function, gear pumps require that the tooth edges in the tooth gaps are bevelled at the point of contact of the toothed gland with a rounded lead-in. · This ensures that the lubricating layer of the working fluid is pressed into the gearing faces of the gears · An important prerequisite for the lubrication layer is that the circumferential edges of the teeth on the main gear circle must not be rounded or chamfered.

Dosud se srážení hran zubních mezer ozubeného kola provádělo ručně na tepelně zpracovaných ozubených kolech pomocí fíbrových kotoučů, na které se nanášela lapovací pasta·Until now, the gearing of the tooth gaps has been carried out manually on heat-treated gears using fiber discs to which lapping paste has been applied.

Uvedený způsob srážení hran byl velmi pracný a namáhavý· Odstraňování zbytků lapovací pasty z ozubených kol způsobovalo značné potíže· Výsledná kvalita závisela na svědomitosti pracovníka, neboť i jen jediná nesražená hrana způsobovala v provozu zadření zubového čerpadla·The method of chamfering was very laborious and laborious · Removing the remainder of the lapping paste from the gears caused considerable difficulty · The resulting quality depended on the worker's conscientiousness, as even a single non-chamfered edge caused the gear pump to seize in operation ·

Je rovněž známo zařízení, které srážení hran zubních mezer mechanizuje· Zařízení sestává ze základové desky, k níž je připevněn stojánek s výkyvné uloženým vřeteníkem obráběcího nástroje, jehož osa je šikmo skloněna k čelní ploše ozubeného kola, otočně upnutého v unášeči, připevněném k základové desce· Obrys zubů ozubeného kola sleduje snímací pále o, upravený na jednom rameni dvouramenné páky, výkyvné uložené na stojánku, zatímco druhý konec dvouramenné páky posouvá kluzátko ve směru kolmém na-nebo rovnoběžném k ose ozubeného kola· Kluzátko ovládá kývavý pohyb vřeteníku, při kterém se v závislosti na otáčení ozubeného kola postupně obrábí každá sražená hrana zubní mezery ozubeného kola.The apparatus consists of a base plate to which a stand with a pivotably mounted headstock of a cutting tool is mounted, the axis of which is inclined to the end face of a gear rotatably clamped in a carrier fixed to the base plate. · Gear tooth contour follows the sensing bar o, provided on one arm of a two-arm lever, pivoted on a stand, while the other end of the two-arm lever moves the slide in a direction perpendicular to or parallel to the gear axis. depending on the rotation of the gear, each chamfer gradually cuts the tooth gap of the gear.

Nevýhodou uvedeného zařízení je nepoměr mezi radiálním zdvihem snímacího palce a potřebným zdvihem obráběcího nástroje, který je nutný při průchodu obvodové hrany zubu ozubeného kola pod ním· Zařízení musí proto mít velký převod mezi zdvihem snímacího palce a zdvihem obráběcího nástroje· Síly půso3The disadvantage of this device is the disproportion between the radial stroke of the picking finger and the necessary stroke of the cutting tool, which is necessary when passing the circumferential edge of the toothed tooth below it. The device must therefore have a large transmission between the stroke of the picking finger and the stroke of the tool.

232 041 bicí na snímací palec a převodový mechanizmus kývání vřeteníku jsou značné, zařízeni je konstrukčně složité a výrobně nákladné·232 041 drums per sensing thumb and headstock swing mechanism are considerable, equipment is complex in design and expensive to manufacture ·

Uvedené potíže a nedostatky odstraňuje zařízení na srážení hran zubních mezer ozubeného kola podle vynálezu· Podstata vynálezu spočívá v tom, že poháněný unášecí kotouč má na svém jednom konci souose upnuté obráběné ozubené kolo, na jehož sráženou hranu v zubní mezeře dosedá ve své spuštěné pracovní poloze poháněný obráběcí nástroj_to délce přesahující hloubku zubní mezery, který je otočně uložen ve vřeteníku kolem osy odkloněné od roviny srážených hran ve směru od vnitřku ozubeného kola·The present invention is characterized in that the driven drive disc has a gearwheel which is coaxially clamped at one end of the toothed wheel and its chamfered edge abuts in its lowered operating position. a driven cutting tool _t of a length exceeding the depth of the tooth gap, which is rotatably mounted in the headstock about an axis diverted from the plane of the chamfered edges in a direction away from the inside of the gear

Unášecí kotouč má přírubu, opatřenou výstupky, rozmístěnými v počtu shodném s počtem zubů obráběného ozubeného kola v pravidelných roztečích na roztečné kružnici. Na každý z výstupků dosedá postupně při otáčení příruby dolní konec zvedáku po dobu průchodu obvodové hrany příslušného zubu ozubeného kola pod zdviženým obráběcím nástrojem v nepracovní poloze· Horní konec zvedáku je připevněn k vřeteníku, uloženému výkyvné kolem osy kolmé na rovinu proloženou osou unášecího kotouče·The carrier disc has a flange provided with protrusions distributed in a number equal to the number of teeth of the machined gear at regular pitches on the pitch circle. The upper end of the jack is attached to the headstock, which is pivotable about an axis perpendicular to the plane intersected by the axis of the carrier disc ·

Podle jedné alternativy provedení vynálezu je stojánek připevněn k základové desce v poloze nastavitelné ve směru k ose unášecího kotouče, přičemž osa obráběcího nástroje proti ná osu unášecího kotouče nad rovinou proloženou čelní plochou, na kterou navazují srážené hrany ozubeného kola.According to an alternative embodiment of the invention, the pedestal is fixed to the base plate in a position adjustable in the direction of the axis of the carrier disc, the axis of the cutting tool opposite the axis of the carrier disc above the plane intersected by the face.

Podle druhé alternativy je rotační tvar obráběcího nástro je dán rotační křivkou, přičemž průměry příčných řezů obráběcího nástroje se zmenšují od jeho konců·According to a second alternative, the rotational shape of the cutting tool is given by a rotating curve, with the cross-sectional diameters of the cutting tool decreasing from its ends.

Podle třetí alternativy je na vřeteníku mezi osou jeho výkyvného uložení a obráběcím nástrojem posuvně uloženo vyvažovači těleso, například vyvažovači kroužek·According to a third alternative, a balancing body, such as a balancing ring, is displaceably mounted on the headstock between its pivot axis and the cutting tool.

Podle dalších alternativ je unášecí kotouč poháněn přes třecí spojku, upravenou na jeho druhém konci, a obráběcí nástroj je poháněn motorem umístěným ve vřeteníku·According to other alternatives, the driving disc is driven via a friction clutch provided at the other end thereof and the cutting tool is driven by a motor located in the headstock.

Podle zbývající alternativy je unášecí kotouč opatřenAccording to the remaining alternative, the drive disc is provided

232 041232 041

Λ ozubem, ο který se ve své pracovní poloze svým jedním koncem opírá odpružená západka, otočně uložená na základové desce.Λ with a tooth, ο in its working position, with its one end abutting a spring-loaded pawl rotatably mounted on the base plate.

Výhodou zařízení podle vynálezu je jeho jednoduchost snadná obsluha a bezporuchovost provozu.The advantage of the device according to the invention is its ease of operation and trouble-free operation.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkresech, kde představuje obr. 1 podélný částečný řez zařízení, vedený rovinou A - A v obr. 2, obr. 2 půdorys zařízení, obr. 3 zvětšený detail obráběného ozubeného kola, obr. 4 řez zubem se sráženými hranami, vedený rovinou B - B v obr. 3 a obr. 5 podélný řez funkční sestavy obráběného ozubeného kola.Fig. 1 is a longitudinal partial section of the apparatus taken along the line A - A in Fig. 2; Fig. 2 is a plan view of the apparatus; Fig. 3 is an enlarged detail of the gearwheel to be machined; 3 and 5, a longitudinal section through the functional assembly of the machined gear.

Zařízení na srážení hran zubních mezer ozubeného kola podle vynálezu sestává ze základové desky 19. unášecího kotouče £ pro upnutí ozubeného kola £, vřeteníku 14 obráběcího nástroje 12, pohonů a pomocných mechanizmů.The gear gap chamfering device according to the invention consists of a base plate 19 of a driving disc 6 for clamping the gear 6, a headstock 14 of a cutting tool 12, drives and auxiliary mechanisms.

V základové desce 19 zařízení je kolem osy o otočně uložen unášecí kotouč £,upravený na svém jednom konci k upnutí obráběného ozubeného kola £ a k jeho polohovému zafixování pomocí kolíku 2·In the base plate 19 of the device, a carrier disc 6 is rotatably mounted about the axis o, adapted at one end to clamp the gearwheel 6 and to position it by means of a pin 2.

Unášecí kotouč £ dosedá na základovou desku 19 svojí přírubou 20, z jejíž horní strany vyčnívají výstupky 17. s výhodou kolíky, rozmístěné v počtu shodném s počtem zubů 21 právě obráběného ozubeného kola £ v pravidelných úhlových roztečích na společné roztečné kružnici.The carrier disc 19 bears on the base plate 19 with its flange 20, from whose top protruding projections 17, preferably pins, extend in a number equal to the number of teeth 21 of the gearwheel being machined at regular angular intervals on a common pitch circle.

Z příruby 20 radiálně vystupuje ozub 24. o který se v dorazové pracovní poloze opírá jeden konec dvouramenné západky 25. otočně uložené kolem čepu 27 ve třmenu 26, připevněném k základové desce 12., a odpružené vlásenkovou pružinou 28. opírající se svými konci jednak o třmen 26 a jednak o druhý konec západky 25.A tooth 24 extends radially from the flange 20, on which one end of the double-arm latch 25 is supported in a stop operating position, rotatably mounted about a pin 27 in a yoke 26 attached to the base plate 12 and spring-loaded with a hairpin spring 28. the bracket 26 and the other end of the latch 25.

Na druhém konci unášecího kotouče £ se nachází třecí spoj ka 2 pevně spojená s řemenicí 8, a vybavené třecím kroužkem 10 pro přenos točivého momentu na unášeč 11. připevněný k unášecímu kotouči £. Řemenice 8 je klínovým řemenem £ pohybově spojena s pohonem 6.At the other end of the drive disc 6 there is a friction clutch 2 fixedly connected to the pulley 8 and equipped with a friction ring 10 for transmitting the torque to the carrier 11 fixed to the drive disc 6. The pulley 8 is movably connected to the drive 6 by a V-belt 8.

V podélné drážce základové desky 19 je uložen posuvně směrem k ose o unášecího kotouče £ a šrouby připevněn rozvi232 041 dlený stojánek 12, v jehož otočných čepech 13 je výkyvné uložen vřeteník 14 válcového tvaru, opatřený posuvným vyvažovacím kroužkem 16· K vřeteníku 14 je svým druhým koncem připevněn zvedák 18, jehož jeden konec se opírá o výstupek 17. přičemž se nalézá ve své nepracovní poloze obráběcí nástroj 15. otočně uložený svou stopkou ve vřeteníku 14 souhlasně s jeho podélnou osou· Obráběcí nástroj 15 je poháněn motorem umístěným vo vřeteníku 4·In the longitudinal groove of the base plate 19 is mounted sliding towards the axis o of the driving disc 6 and bolts fastened to an open stand 12, in whose pivot pins 13 the cylindrical headstock 14 is pivoted, provided with a sliding balancing ring 16. a jack 18, one end of which is supported by the projection 17, is located at its end, and in its non-working position is a tool 15 rotatably mounted with its shank in the headstock 14 in accordance with its longitudinal axis.

Obráběné ozubené kolo 2 má zuby 21. zubní mezery 2, srážené hrany 22 pod úhlem 06 . čelní plochu M a obvodové hrany 23 na hlavní kružnici· Ve funkční sestavě v zubovém čerpadle je ozubené kolo 2 svými čepy uloženo v ložiskách 29.upravených v přítlačných pouzdrech 2 ⁸ těsnícími čely 30.The machined gear 2 has teeth 21 of the tooth gap 2, the chamfered edges 22 at an angle θ 6. the front surface M and the peripheral edges 23 on the main circle · In the functional assembly in the gear pump, the gear 2 with its pins is seated in bearings 29. arranged in the thrust sleeves 2 with ⁸ sealing faces 30.

Zařízení podle vynálezu pracuje následovně:The device according to the invention operates as follows:

Vřeteník 14 se vyklopí zcela nahoru a do jednoho konce unášecího kotouče 2 se vsune obráběné ozubené kolo 2* ustavené do výchozí polohy kolíkem 2· Vřeteník 14 se při^gní-.janat ^a ustaví se posunutím stojánku 12 v podélné drážceZdeeXy 19 tak, aby obráběcí nástroj 15 svojí délkou přesahoval hloubku zubní mezery 2. Dolní konec zvedáku 18 se opírá o výstupek 17. příslušný prvnímu zubu 21. nad jehož obvodovou hranou 23 je zvednutý obráběcí nástroj 15 ve své nepracovní poloze· Ozub 24 se opírá o jeden konec západky 25·The headstock 14 is tilted completely upward and a machined gear 2 * is moved into one end of the drive disc 2 by the pin 2. The headstock 14 is locked and adjusted by sliding the stand 12 in the longitudinal groove of the OD 19 so that The lower end of the jack 18 rests on a projection 17 corresponding to the first tooth 21. Above the peripheral edge 23 the raised tool 15 is in its inoperative position. The tooth 24 rests on one end of the latch 25 ·

Spustí se pohon obráběcího nástroje 15 a pohon 6, třecí kroužek 10 se protáčí na unášeči 11· Po sklopení západky 25 se začne otáčet unášecí kotouč 2 ⁸ dolní konec zvedáku 18 spadne s výstupku 17. Obráběcí nástroj 15. například brusný kotouč, přitlačovaný hmotností vřeteníku 12» začne obrábět sráženou hranu 22 v první zubní mezeře 2. Tvar obráběcího nástroje 15 je třeba provést tak, aby se srážená hrana 22 obráběla plynule bez vynechávek po celém obvodu zubní mezery 2 včetně koutů u dna. Tvar se volí experimentálně v závislosti na velikosti průměru ozubeného kola 2» na počtu jeho zubů 21 a na sklonu vřeteníku 12· Potřebný tvar má podobu rotačního tělesa, vytvářeného rotující křivkou, kde příčné průměry obráběcího nástroje 15 se zmenšují směrem od jeho okrajů·The cutting tool drive 15 and the drive 6 are started, the friction ring 10 is rotated on the gripper 11. After the latch 25 is lowered, the gripper 2 ⁸ starts to rotate the lower end of the jack 18 falls off the projection 17. The shape of the cutting tool 15 must be designed so that the chamfered edge 22 is machined smoothly, without omitting the entire circumference of the tooth gap 2, including the corners at the bottom. The shape is chosen experimentally depending on the diameter of the gear 2 », the number of its teeth 21 and the inclination of the headstock 12. The shape required is in the form of a rotating body formed by a rotating curve where the transverse diameters of the cutting tool 15 decrease away from its edges.

Ke konci obráběné délky srážené hrany 22 najede dolní konec zvedáku 18 na sousední výstupek 17jnapříklad důsledkemTowards the end of the machined length of the chamfer 22, the lower end of the jack 18 travels to the adjacent projection 17 as a result, for example

232 041 sešikmení svého boku nebo boku výstupku 17.a obráběcí nástroj 15 se zdvihne ze své pracovní polohy nad obvodovou hranu 23 sousedního zubu 21. a pracovní postup se opakuje v dalších zubních mezerách 2 až do poslední zubní mezery 2, po jejímž obrobení se unášecí kotouč £ zastaví po naražení ozubu £ na západku 25 a zvednutí obráběcího nástroje 15 nad výchozí obvodovou hranu 23 prvního zubu 21.232 041 slope of its side or side of the projection 17.a the machining tool 15 is lifted from its working position above the peripheral edge 23 of the adjacent tooth 21. and the operation is repeated in further tooth gaps 2 up to the last tooth gap 2, after which machining the disk 8 stops after the tooth 6 has been hit on the pawl 25 and the cutting tool 15 is raised above the starting peripheral edge 23 of the first tooth 21.

V praxi se osvědčilo zařízení s uspořádáním výkyvného vřeteníku 14 s osou výkyvu nacházející se pod rovinou čelní plochy M a na téže straně s právě opracovávanými sráženými hranami 22. Výhodné rovněž je, aby osa otáčení obráběcího nástroje 15. přednostně brusného kotouče, byla jednak totožná s osou vřeteníku 14. a jednak aby protínala jeho osu výkyvu a osu o unášecího kotouče £· Protože však tyto požadavky nelze vždy dodržet, je nutné dodržet alespoň sklon osy otáčení obráběcího nástroje 15. která musí být odchýlena od roviny čelní plochy M tak, aby protínala osu o unášecího kotouče £ a obráběného kola 1, takže úhel, který svírá s osou o, je menší než 90°·In practice, a device having a swiveling headstock 14 having a pivot axis located below the plane of the end face M and on the same side with the chamfered edges just being machined 22 has proven to be advantageous. However, since these requirements cannot always be met, it is necessary to maintain at least the inclination of the axis of rotation of the cutting tool 15, which must be offset from the plane of the face M so that it intersects the axis o of the driving disc a and the machined wheel 1, so that the angle formed by the axis o is less than 90 ° ·

Zařízení může pracovat s obráběcími nástroji 15 různého druhu podle použité technologie a účelu srážení srážených hran 22. Může to být například fréza, brusný kotouč nebo nástroj pro elektrojiskrové obrábění. Zařízení může též obrábět hranu po celém obvodu kola včetně obvodových hran 23. odmontuje-li se zvedák 18.The device can work with cutting tools 15 of different kinds depending on the technology used and the purpose of chamfering the edges 22. The device may also machine an edge along the entire circumference of the wheel including the peripheral edges 23 when the jack 18 is removed.

Zařízení podle vynálezu je zejména určeno pro srážení hran zubních mezer ozubených pastorků zubových čerpadel v sériové výrobě.The device according to the invention is particularly intended for chamfering the tooth gap edges of gear pump pinion gear pumps in series production.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for chamfering tooth gaps of a toothed wheel, comprising, on the one hand, a rotatably mounted driving disc provided at its upper end for coaxially clamping the machined gear, and a headstock mounted pivotably about a transverse axis perpendicular to a plane passing through the axis of the driving disc; mechanically coupled to the lever jack depending on the angular position of the gearwheel, on the one hand a rotary-shaped cutting tool rotatably mounted in the headstock and tangentially contacting the chamfered tooth gap of the toothed wheel in the working position along the cutting tool axis The drive wheel (4) rotatably mounted in the base plate (19) has a flange (20) provided with projections (17) spaced apart from each other. equal to the number of teeth (21) of the gear (1) at regular pitches on the pitch circle, and that a lever end is attached to the headstock (14) pivotably mounted on a stand (12) attached to the base plate (19). a jack (18) whose lower end abuts the projection (17) in the non-working position of the cutting tool (15) located above the peripheral edge (23) of the tooth (21) of the gear (1).

Device according to claim 1, characterized in that the stand (12) is fixed to the base plate (19) in a position adjustable in the direction of the axis of the driving disc (4), the axis of the cutting tool (15) intersecting the axis (o) of the driving disc. (4) above a plane intersected by a face (M) to which the chamfered edges (22) of the gear (1) are connected.

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the shape of the cutting tool (15) is given by a rotation curve, wherein the cross-sectional diameters of the cutting tool (15) decrease from its ends.

Device according to claim 1, characterized in that a balancing body, for example a balancing ring (16), is displaceably mounted on the headstock (14) between its pivot axis and the cutting tool (15).

232 041

Apparatus according to claim 1, characterized in that the thrust disk (4) has a friction clutch (9) provided at its other end.

Apparatus according to Claims 1 and 4, characterized in that a motor is located in the headstock (14).

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the carrier disc (4) is provided with a tooth (24) on which, in its working position, its spring-loaded pawl (25) is supported with its one end rotatably mounted on the base plate (19). .