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Verfahren zum Prüfen von Zahnrädern nach einem Einflankenwälzprüfverfahren
unter Verwendung einer Bezugs flanke und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtung zum Prüfen von Zahnräderrl
nach dem Einflankenwälzprüfverfahren.
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Bei den bisher bekairntgewordenen Einrichtungen der genannten Art
erfolgt die Bestimmung von Verzahnungsfehlern mittels zweier im Eingriff befindlicher
Zahnräder, von denen das eine das zu prüfende und das andere das Lehrzahnrad darstellt.
Um den hetriebsmäßigen Achsabstand einstellen zu können, ist für jedes der miteinander
abrollenden Zahnräder eine Scheibe von der Größe des Wälzkreises derselben erforderlich.
Dabei wird die fehlerfreie Drehung der Scheiben, die als Reibräder ausgebildet sind,
mit der Bewegung der zu prüfenden Zahnräder verglichen und somit Maßabweichungen
festgestellt bzw. aufgezeichnet.
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Demgegenüber stellt das Prüfen im Zweiflankenabroliverfahren eine
Vereinfachung dar, da bei diesen Einrichtungen die Zahnräder (Prüfling und Lehrzahnrad)
ohne Wälzkreisscheibe ineinander greifen und die Fehlergrößen mittels des in Richtung
einer der Radachsen verbindenden Linie achsparallel verschiebbar und federnd in
Anlage mit dem Prüfling gehaltenen Lehrzahnrades über eine diese Achsabstaoldsänderung
messende Einnrichtung aufgezeigt werden. Diese Geräte werden wegen ihres einfachen
Aufbaues und ihrer verhältni,smäßigen Betriebsslicherheit bevorzugt verwendet.
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Der spielfreie Eingriff der Zahnräder bei dieser Art von Geräten
entspricht jedoch nicht den tatsächlichen im Betrieb vorkommenden Verhältnissen,
da die Febler von Vor- und Rückflanke überdeckt aufgezweigt werden. Weiterhin ergeben
sich Schwierigkeiten insofern, als die Verzahnungen um das Zahnspiel tiefer miteinander
in Eingriff sind, wobei dieser Eingriff nicht innerhalb des als Evolvente ausgelildeten
Teiles der Flanken erfolgt und -somit keine einwandfreie Prüfung derselben erfolgen
kann. Weiterhin muß, um ein Aufliegen der Zahnköpfe auf dem Grund des Gegenrades
zu vermeiden, vielfach die Fußausrundung tiefer ausgearbeitet werden als normalerweise
erforderlich.
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Die bisher bekalmtgewordenen Einrichtungen, welche nach dem Einflankenabrollverfahren
arbeiten, konnten sich wegen des hohen Prüfaufwandes und ihrer Empfindlichkeit,
besonders bei der Verwendung in der Werkstatt, nicht durchsetzen.
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Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, ein Einflanken-Prüfverfahren
zu entwickeln, welches die den bekannten Verfahren anhaftenden Mängel bei ein tigt
und bei dem ohne Anwendung von Wälzkreisscheiben ein theoretisch fehlerfreier Bezugs-Achsabstand
eingehalten wird.
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Nach der Erfindung wird ein zu prüfendes Zahnrad auf einen Dorn unmittelbar
neben einem Lehrzahnrad
aufgebracht. Dann werden beide Zahnräder mit je einer entgegengesetzten
Flanke an je eine entsprechende Gegenfianke eines weiteren achsparallel verstellbaren
und im Betriebsachsabstand arretierbaren Lehrzahnrades in Anlage gebracht, in dieser
Lage miteinander auf dem Dorn festgespannt und nach Aufhebung der Arretierung des
zweiten Lehrzahnrades gleichzeitig mit letzterem abgewälzt. Eine achsparallele Verschiebung
wird durch Einrichtungen bekannter Art angezeigt.
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Mit diesem Verfahren ist ein tatsächlich im Betrieb vorhandener Achsabstand
gewährleistet, und es werden nur die Fehler des aktiven Teiles einer Flanke des
Prüflings angezeigt. Jede Flanke des Prüflings wird einzeln geprüft und eine Überdeckung
der Verzahnungsfehler von Vor- und Rückflanke vermieden. Die beiden ebenfalls nur
mit je einer Flanke eines Zahnes in Eingriff befindlichen Lehrzahnräder stellen
einen theoretisch fehlerfreien Bezugseingriff dar. Der Achsabstand der miteinander
in Eingriff befindlichen Zahnräder wird zweckmäßig dem im späteren Betrieb vorhandenen
entsprechen. Er kann jedoch auch um einen gewünschten Betrag von diesem abweichen,
beispielsweise, wenn ein Lehrzahnrad bzw. Gegenrad mit höheren Zähnen als der des
Prüflings verwendet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
dargestellt und weitere Einzelheiten derselben erläutert.
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Fig. 1 zeigt die Einrichtung teilwei;se längsgeschnitten, in schematischer
Darstellung; Fig. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt nach der Linie II-II der Fig.
1;
Fig. 3 zeigt einen weiteren teilweisen Schnitt nach der Linie
III-III der Fig. 1; Fig. 4 zeigt in einem Ausschnitt nach Fig. 1 eine Abwicklung
der ineinander-greifenden Zahnräder; Fig.S zeigt eine Vorrichtung für die Einstellung
des gemeinsam auf einem Dorn vorgesehenen Prüfliiigs und Lehrzahnrades, in einem
Ausschnitt nach Fig. 1; Fig. 6 zeigt eine teilweise Ansicht gesehen in Pfeilrichtung
B der Fig. 5.
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In Fig. 1 ist beispielsweise eine Prüfeinrichtung nach Art eines
Zweiflankenwälzprüfgerätes, die durch entsprechenden erfindungsgemäßen Umbau in
ein Einflankenwälzprüfgerät umgestaltet werden kann, dargestellt.
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Mit 1 und 2 sind die heiden zwischen Spitzen 4 und 5 bzw. 6 und 7
einspannbaren Aufnahmedorne bezeichnet. Die Spitzen 4 bzw. 6 lagern axial beweglich
in je einem Lagerbügel 8 bzw. 9, wobei der Lagerbiige18 fest auf einem auf dem BettlO
beweglich geführten Schlitten 12 befestigt ist. Die Spitzen 5 bzw. 7 sind am Bett
10 bzw. am Schlitten 12 fest angebracht.
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Der Schlitten 12 ist in Richtung der die Aufnahmedorne 1 bzw. 2 verbindenden
Linie beweglich und wird mittels einer Federungseinrichtung (hier nicht dargestellt)
so beeinflußt, daß die miteinander kämmenden Zahnräder in dauerndem Eingriff gehalten
werden.
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Der Aufnahmedorn 1 dient zur Aufnahme eines Lehrzahnrades20, während
der Aufnahmedorn2 ein zweites Lehrzahnrad21 und das zu prüfende Zahnrad 22 aufnimmt.
Das Lehrzahnrad 22 legt sich dabei an einen Bund 25 des Aufnahmedornes2 an, wobei
der gleichfalls von diesem Dorn aufzunehmende Prüfling 22 sich an der P.lanfiäche
des Lehrzahnrades 21 anlegt.
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Mittels einer Hülse 26, einer Scheibe 27 und einer auf das Gewinde
des Aufnahmedornes 2 aufschraubbaren Feststeilmutter 28 können die Zahnräder 21
bzw. 22 miteinander in bestimmter Lage festgespannt werden.
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Das Lehrzahnrad21 und der Prüfling22 sind mit dem Lehrzahnrad 20
gleichzeitig im Eingriff, wobei mittels des beweglichen Schlittens 12, welcher in
bestimmter Stellung arretiert werden kann, der im Betrieb erforderliche Achsabstand
eingestellt wird. Bei gelöster Festspannmutter 28 werden nunmehr das Lehrzahnrad
21 bzw. der Prüfling 22 so weit gegeneinander verdreht, bis je eine entgegengesetzte
Flanke derselben mit je einer entsprechenden Gegenflanke des Lehrzahnrades 20 in
Anlage ist, d. h. eine Relativdrehung der beiden Zahnräder gegeneinander um den
Betrag des Zahnspieles »s«.
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Fig.2 und 4 zeigen die Anlage der Rückflanke30 des Prüflings 22 mit
den Gegenflanken31 des Lehrzahnrades20, während gleichzeitig, wie Fig. 3 und 4 erkennen
läßt, die Vorflanken 32 des Lehrzahnrades 21 mit den Gegenflanken 33 des Lehrzahnrades
20 in Anlage sind. Die Drehrichtung ist dabei in Pfeilrichtung A gedacht. Im umgekehrten
Sinne müssen die Zahnräder 21 bzw. 22 zueinander gedreht werden, wenn statt der
Rütkflanken 30 die Vorflanken 35 des Prüflinks22 geprüft werden sollen.
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Fig.S ist eine beispielsweise Vorrichtung zur gegenseitigen Verdrehung
des Prüflings 22 bzw. des Lehrzahnrades dargestellt. Im Bügel 8 (Fig. 1) ist eine
Ausnehmung 39 vorgesehen, in der eine Stange 40 axial beweglich gelagert ist. Die
Stange 40 weist an ihrem den Zahnrädern22, 21 zugekehrten Ende eine Scheibe 42 mit
daran befesfigten kugelförmigen Körpern 43 bzw. 44 auf, die an die Flanken der Zähne
der Zahnräder 21 bzw. 22 spielfrei zur Anlage gebracht werden können. Eine kraftschlüssige
Anlage wird er-
reicht, indem eine um die Stange 40 gelegte Druckfeder 47 sich gegen
einen Vorsprung 46 in der Ausnehmung39 am Bügel 8 abstützt und gegen einen an der
Stange 40 Vorgesehenen Bund 48 zur Wirkung kommt. Die Druckfeder47 ist dabei unter
gewisser Vorspannung eingelegt.
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Das entgegengesetzte Ende der Stange 40 ist mit einem Handgriff 50
versehen und weist einen Stift 51 auf. Eine am Bügel 8 angeschraubte Platte 52 ist
mit einer dem Stift 51 entsprechenden Nut 53 versehen, durch welche der Stift 51
beim Zurückziehen der Stange 40 hindurchgleiten kann und bei einer gewissen Drehung
der Stange 40 dieselbe in dieser Stellung arretiert. Die Stange 40 muß dabei gegen
den Druck der Feder 47 bewegt werden.
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In Fig. 6 ist die Stange 40 von den Zahnrädern21 bzw. 22 zurüclgezogen
und mittels des Handgriffes 50 um 450 gedreht. Der Stift 51 legt sich dabei gegen
die Platte 52 und verhindert ein Zurückgleiten der Stange 40 in Richtung auf die
Verzahnungen der Räder 21,22.
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Die Wirkungsweise der Prüfeinrichtung bzw. der Ablauf des Verfahrens
ist wie nachfolgend beschrieben: Auf den Dorn 1 wird das Lehrzahnrad 20 aufgebracht,
wobei der Schlittenl2 nach links verschoben ist. Nunmehr werden auf den Dorn 2 das
Lehrzahnrad 21 und das zu prüfende Zahnrad 22 unmittelbar nebeneinander aufgesetzt.
Der Schlitten 12 wird jetzt auf den entsprechenden, im späteren Betrieb vorhandenen
Achsabstand zwischen dem Prüfling 22 und dem mit diesem kämmenden Zahnrad eingestellt
und vorläufig arretiert. Hierauf wird die Stange 40 aus ihrer arretierten Stellung
gelöst und mittels der vorgespannten Feder 47 werden die kegelförmigen Körper 43
bzw. 44 gegen die Flanken der Zähne des Lehrzahnrades 21 bzw. die des Prüflings
22 gedrückt und durch Drehen am Handgriff 50 werden die Zahnräder 21 bzw. 22 gegenläufig
gedreht, und zwar um das Zahnspiel »s« (Fig. 4). In dieser Stellung zueinander werden
das Lehrzahnrad 21 und der Prüfling22 mit Hilfe der Mutter 28 fest gespannt. Somit
ist eine Einflankenabrollprüfung mit den vorerwähnten Vorteilen erreicht. Zur Einstellung
der Zahnräder 21 bzw. 22, d. h. zur Festlegung des Verdrehweges derselben gegeneinander,
kann statt der Benutzung der Gegenflanken des Lehrzahnrades 20 auch eine Einstellehre
Verwendung finden. Der Schlitten 12 muß nunmehr frei beweglich sein.