DE1084482B

DE1084482B - Method and device for carrying out the flank form test on tooth gap castings of large gears

Info

Publication number: DE1084482B
Application number: DEK35118A
Authority: DE
Inventors: Erich Wagner
Original assignee: Witwe Ferdinand Klingelnberg Soehne GmbH
Current assignee: Klingelnberg GmbH
Priority date: 1958-06-21
Filing date: 1958-06-21
Publication date: 1960-06-30

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung der Flankenformprüfung an Zahnlückenabgüss en großer Zahnräder Für das Messen der Flankenform an großen Zahnrädern stehen neuerdings zwar Meßgeräte zur Verfügung, jedoch ist ihre Anwendung in gewissen Sonderfällen Einschränkungen unterworfen. So sind diese Meßgeräte ihrer Bauart wegen zum Teil nicht oder nur schlecht für das Messen der Zahnform an großen Ritzeln mit langen, überstehenden Wellenenden geeignet, wie sie bei Turbinenuntersetzungsgetrieben vorliegen. Ebenso stößt eine Überwachung der Flankenform eines Großgetriebes während des Einlaufvorganges auf Schwierigkeiten, da man zum Prüfen der Flankenform die im Getriebegehäuse mit waagerechter Achse gelagerten Räder ausbauen und in eine Lage bringen müßte, bei der ihre Stirnebene zum Aufsetzen oder Ansetzen des Meßgerätes waagerecht liegt. Das gleiche ist der Fall, wenn z. B. nach einer längeren Betriebsdauer die Beschaffenheit der Flanken eines Großgetriebes ohne Ausbau der Räder überprüft werden soll. Method and device for performing the flank shape test on tooth gap casts of large gears For measuring the flank shape on large Gears have recently become available measuring devices, but their application is subject to restrictions in certain special cases. So these measuring instruments are yours Design due to partly not or only poorly for measuring the tooth form on large ones Pinions with long, protruding shaft ends are suitable, as in turbine reduction gears are present. Monitoring of the flank shape of a large gear also occurs during of the running-in process for difficulties, since you have to check the flank shape Remove the wheels from the gearbox housing with a horizontal axis and insert them into a Would have to bring location where your frontal plane for putting on or attaching the measuring device lies horizontally. The same is the case when e.g. B. after a long period of operation the condition of the flanks of a large gear is checked without removing the wheels shall be.

In solchen Fällen erweist es sich als vorteilhaft, von einigen Zahnlücken des Rades, deren Flankenform man prüfen will, Abgüsse oder Abdrücke mit einer geeigneten Formmasse zu machen und diese dann auf einem der bekannten Geräte zu vermessen. Dieser an sich nicht neue Gedanke stößt jedoch in seiner praktischen Verwirklichung auf eine nicht unerhebliche Schwierigkeit. Diese liegt in der Notwendigkeit einer sehr genauen Orientierung des Lückenformstückes im Meßgerät. Ein Fehler in der radialen Lage der Lückenmittellinie würde ebenso wie jede Verkippung sofort Grundkreis- bzw. Flankenwinkelfehler des Meßstückes vortäuschen. Das gleiche wäre bei einem Fehler in der Einstellung des radialen Abstandes von der Meßachse des Evolventenprüfgerätes der Fall. In such cases it proves beneficial from some tooth gaps of the wheel whose flank shape you want to check, casts or impressions with a suitable one To make molding compound and then to measure it on one of the known devices. This idea, which is not new in itself, comes across in its practical realization to a not inconsiderable difficulty. This lies in the need for one very precise orientation of the gap fitting in the measuring device. A flaw in the radial Like any tilt, the position of the gap center line would immediately be the base circle or Simulate the flank angle error of the measuring piece. The same would be in the event of a mistake in setting the radial distance from the measuring axis of the involute tester the case.

Die Erfindung ermöglicht die einwandfreie Durchführung dieses Meßverfahrens, indem sie die Aufgabe der Ausrichtung des Lückenformstückes im Meßgerät mit einer verhältnismäßig einfachen, aber zuverlässigen Vorrichtung löst, die es ermöglicht, die als Bezugsfläche für die Aufnahme des Formstückes im Meßgerät dienende Rückfläche des Formstückes parallel zur Verzahnungsachse und senkrecht zur Lückenmittellinie auszurichten und zu bearbeiten sowie eine zur Lückenmittellinie konzentrische Zentrierbohrung in dieses zu bohren. The invention enables this measuring method to be carried out properly, by doing the job of aligning the gap fitting in the meter with a Relatively simple, but reliable device solves that makes it possible the back surface serving as a reference surface for receiving the fitting in the measuring device of the fitting parallel to the toothing axis and perpendicular to the gap center line align and process as well as a center hole concentric to the center line of the gap to drill into this.

Das Verfahren und die Vorrichtung werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert und beschrieben. In dieser bedeutet Fig. 1 eine schematische Darstellung des Zahnlückenformstückes in seiner Lage am Rad, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Prinzips der Ausrichtung des Lückenformstückes in der Vorrichtung, Fig. 3 und 4 die Vorrichtung im Schnitt und von oben gesehen, Fig. 5 und 6 eine schematische Darstellung der Ausrichtung und Halterung des Formstückes im Evolventenprüfgerät. The method and apparatus are described below with reference to Drawing explained and described. In this, Fig. 1 means a schematic Representation of the tooth gap shaped piece in its position on the wheel, Fig. 2 is a schematic Representation of the principle of the alignment of the gap fitting in the device, Fig. 3 and 4 show the device in section and seen from above, FIGS. 5 and 6 are schematic Representation of the alignment and mounting of the fitting in the involute tester.

Fig. 1 zeigt schematisch die Lage eines Zahnlückenformstückes 1 am Rad 2. Dieses Formstück stellt verzahnungsmäßig betrachtet einen Ausschnitt aus einer Innenverzahnung dar, deren Kopfdurchmesser dem Fuß durchmesser und deren Fußdurchmesser dem Kopfdurchmesser des Rades entspricht, während Teilkreis, Grundkreis und Schrägungswinkel natürlich übereinstimmen. Um die Form der Zahnflanken des Formstückes prüfen zu können, muß es im Meßgerät gegenüber der Meßachse, die ja mit der Führungsachse des zu prüfenden Rades zusammenfällt, genau die gleiche Lage einnehmen wie zur Achse des Rades, von dem es abgeformt wurde. Fig. 1 shows schematically the position of a tooth gap molding 1 on Wheel 2. This fitting shows a section from a toothing perspective an internal toothing, the head diameter of which is the foot diameter and the foot diameter corresponds to the head diameter of the wheel, while pitch circle, base circle and helix angle of course match. To check the shape of the tooth flanks of the fitting too it must be in the measuring device opposite the measuring axis, which is with the guide axis of the wheel to be tested collapses, assume exactly the same position as on the axle of the wheel from which it was molded.

In Fig. 1 ist mit 3 die Mittelsenkrechte einer Zahnlücke des Rades, das ist zugleich des Zahnes des Formstückes, und mit 4 eine auf 3 senkrechte, zu einem der Radachse umbeschriebenen Zylinder tangentiale Ebene bezeichnet.In Fig. 1, 3 is the center perpendicular of a tooth gap of the wheel, that is at the same time the tooth of the fitting, and with 4 a perpendicular to 3, too one of the wheel axis circumscribed cylinder designated tangential plane.

Fig. 2 zeigt das Prinzip der Ausrichtung des Formstückes in der Vorrichtung. Zwei gleichachsig geführte, gabelig gestaltete Stützkörper 5 und 6 mit je zwei in gleichem Abstande voneinander angeordneten Kugelstützen 7 bis 10 sind gegeneinander verdrehbar und in der Höhe verstellbar angeordnet. Die beiden Stützkugeln jedes Stützkörpers befinden sich in gleicher Höhe. Wird nun das Formstück 1, wie in Fig. 2 dargestellt, mit seinen die abgeformte Zahnlücke begrenzenden Fußflächen, die ja Teile einer gemeinsamen Zylinderfläche sind, auf diese Stützkörper aufgelegt und die beiden Stützkörper so gegeneinander verdreht und in ihrer Höhe verschoben, daß alle vier Stützkugeln zugleich an den Fußflächen und den Flanken anliegen, was sich leicht daran erkennen läßt, daß es sich nicht mehr drehen und kippen läßt, dann kennzeichnet ihre gemeinsame Führungsachse die Lückenmittellinie des Zahnrades (= Zahnmittellinie des Formstückes). Eine zur Führungsachse senkrechte Ebene ist dann eine Tangentialebene 4 (Fig. 1). Fig. 2 shows the principle of the alignment of the fitting in the device. Two coaxially guided, forked support bodies 5 and 6 each with two in Equally spaced ball supports 7 to 10 are against each other rotatable and adjustable in height. The two support balls each Support bodies are at the same height. If the fitting 1, as shown in Fig. 2 shown, with its foot surfaces delimiting the molded tooth gap, the yes parts of a common cylinder surface are placed on this support body and the two support bodies are rotated against each other and in theirs Shifted height that all four support balls at the same time on the foot surfaces and the flanks which can be easily recognized by the fact that it no longer turns and lets tilt, then their common guide axis marks the gap center line of the gear (= tooth center line of the fitting). One perpendicular to the guide axis The plane is then a tangential plane 4 (Fig. 1).

In Fig. 3 und 4 ist 11 der Grundkörper der Vorrichtung, dessen Standfläche 12 sauber und eben bearbeitet ist. Auf einem zur Standfläche senkrechten Zapfen 13 des Grundkörpers ist eine als Stützkörper dienende Büchse 14 geführt, die oben einen Querschlitz 15 hat. In einer Bohrung 16 des Zapfens 13 ist eine als zweiter Stützkörper dienende Büchse 17 mit einem Quersteg 18, welcher im Schlitz 15 geführt ist, und einer darin verschraubbaren Spitze 19 geführt, deren Höhenlage durch eine Schraube 20 eingestellt werden kann. An der Oberseite des Zapfens 13 sind zwei Kugelstützen 21, 22 von gleicher Höhe eingesetzt. Zwei weitere Kugelstützen 23, 24 von unter sich gleicher Höhe sind auf dem gleichen Kreis wie 21 und 22 in dem Quersteg 18 eingesetzt. In dem Zapfen 13 ist eine Rille 25 mit trapezförmigem Querschnitt eingedreht, in welche einige Schlitzschrauben 26 mit kegelförmigem Ende hineinragen, die in der Büchse 14 sitzen. 27 (strichpunktiert gezeichnet) ist eine die Büchse 14 konzentrisch umschließende, abnehmbare Haube mit einer Bohrbüchse 28, die gleichmittig mit der Achse des Zapfens 13 eingesetzt ist. In Fig. 3 and 4, 11 is the main body of the device, its footprint 12 is clean and evenly processed. On a peg perpendicular to the base 13 of the base body is guided as a support body sleeve 14, the above has a transverse slot 15. In a bore 16 of the pin 13 is a second Support body serving sleeve 17 with a transverse web 18, which is guided in the slot 15 is, and out a screwable tip 19, the height of which by a Screw 20 can be adjusted. On the top of the pin 13 are two ball supports 21, 22 used from the same height. Two more ball supports 23, 24 from below at the same height are on the same circle as 21 and 22 in the transverse web 18 used. A groove 25 with a trapezoidal cross-section is screwed into the pin 13, in which some slotted screws 26 protrude with a conical end, which in the sleeve 14 sit. 27 (shown in phantom) is a sleeve 14 concentric enclosing, removable hood with a drill sleeve 28, which is equidistant with the Axis of the pin 13 is used.

Mit der Vorrichtung wird in folgender Weise gearbeitet: Das Lückenformstück 1 wird in der schon oben beschriebenenArt auf dieStätzkugeln aufgelegr. Durch Verstellung der Höhe der Stützkugeln 24 mittels der Schraube20 und Verdrehung der sie tragenden Stegbüchse 17 durch Drehung der Büchse 14 wird in der oben beschriebenen Weise die Stellung gesucht, in der das Formstück zentriert ist. Diese Stellung wird durch Anziehen der Schrauben 26 festgehalten. Durch Hochschrauben der vorher abgesenkten Spitze 19 so weit, daß sie eine kleinen Körner im Formstück erzeugt, wenn dieses von oben fest aufgedrückt wird, wird dieses gegen seitliches Verschieben bzw. falsches Wiederauflegen bei der Bearbeitung gesichert. The device is used in the following way: The gap fitting 1 is placed on the etch balls in the manner already described above. By adjustment the height of the support balls 24 by means of the screw 20 and rotation of the supporting balls Bridge sleeve 17 by rotating the sleeve 14 is in the manner described above Looking for a position in which the fitting is centered. This position is through Tightening the screws 26 held firmly. By screwing up the previously lowered Tip 19 so far that it creates a small grain in the molding when this is pressed firmly from above, this is against lateral shifting or wrong Repositioning secured during processing.

Nachdem das Formstück in dieser Weise in der Vorrichtung ausgerichtet ist, kann es an der obenliegenden Rückenfläche4 bearbeitet werden. Dies geschieht am besten außerhalb der Vorrichtung durch Feilen und Schaben. Die Vorrichtung wird dabei zur Kontrolle der Parallelität der bearbeiteten Rückenfläche zur Grundfläche benutzt, indem man sie auf eine genau ebene, hinreichend große Tischplatte auf- setzt und mit einem in einem Ständer aufgenommenen und mit diesem auf der Tischfläche verschobenen Feintaster abtastet. Nach Aufsetzen der Haube wird dann noch die Zentrierbohrung 29 in das Formstück gebohrt. After aligning the fitting in this way in the device it can be worked on on the upper back surface4. this happens preferably outside the device by filing and scraping. The device will to check the parallelism of the machined back surface to the base surface used by placing them on a precisely level, sufficiently large tabletop. puts and with one received in a stand and with this on the table surface shifted fine probe scans. After putting on the hood, the centering hole is then made 29 drilled into the fitting.

Die bei der Bearbeitung sich ergebene Höhe H der Rückenfläche über dem durch den Körner markierten Mittelpunkt des Formstückes wird gemessen und bei der Grundkreiseinstellung (Fig. 5 und 6) des an einem Winkel 30 auf dem Wälzschlitten des Evolventenprüfgerätes unter Benutzung der Zentrierbohrung 29 aufgespannten Formstückes berücksichtigt, dessen Kopfdurchmesser ja der bekannte Fuß durch messer des Rades ist. Fig. 5 und 6 zeigen schematisch die Aufnahme des Formstückes am Prüfgerät und seine Ausrichtung auf den Schrägungswinkel eines in der Grundzylindertangentialebene unter dem Grundschrägungswinkel fig ausgerichteten Haarlineals 31, an dessen Kante die in der Flanke unter diesem Winkel verlaufende Erzeugende zur Anlage gebracht wird. The height H of the back surface resulting from the machining the center of the fitting marked by the center point is measured and at the base circle setting (Fig. 5 and 6) of the at an angle 30 on the roller carriage of the involute tester using the centering hole 29 clamped fitting taken into account, the head diameter of which is the known base diameter of the wheel is. Fig. 5 and 6 show schematically the recording of the fitting on the testing device and its alignment to the helix angle of a tangential plane in the basic cylinder under the basic helix angle fig aligned straightedge 31, on the edge brought the generating line running in the flank at this angle into contact will.

PATENTANSPROCH-E: 1. Verfahren zur Messung der Flankenform an Zahnlückenformstücken auf Evolventenprüfgeräten, dadurch gekennzeidhnet, daß die bei der Aufnahme im Meßgerät als Bezugsfläche dienende Rückenfläche (4) des Formstückes vor Durchführung der Messung in einer besonderen Vorrichtung parallel zur Verzahnungsachse und senkrecht zur Lückenmittellinie (3) ausgerichtet und bearbeitet und eine zur Lückenmittellinie konzentrische Zentrierbohrung (29) in das Formstück gebohrt wird. PATENT ANSPROCH-E: 1. Method for measuring the flank shape on tooth gap fittings on involute testing devices, characterized in that the recording in the measuring device Serving as a reference surface back surface (4) of the molded piece before implementation of the Measurement in a special device parallel to the gear axis and perpendicular aligned and machined to the gap center line (3) and one to the gap center line concentric centering hole (29) is drilled into the fitting.

Claims

2. Device for aligning and processing the tooth gap molding for carrying out the method according to claim 1, characterized in that for Support and centering of the gap fitting two coaxially guided support bodies (14, 17) each with two spherical supports arranged at the same distance from one another (21 to 24) of the same height are provided, one opposite the other twisted, adjusted in height and fixed.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a centrally guided to the support bodies, removable hood (27) with a drill bushing (28) is provided, with the help of which a back surface to be machined into the molded piece (4) vertical hole (29) can be drilled, the axis of which corresponds to the center line of the gap coincides.