Schabzahnrad zum Herstellen von Zahnradflanken mit etwa radial verlaufenden
Absätzen oder Stufen Die Erfindung bezieht sich auf ein zahnradförmiges Schabrad,
dessen Zahnflanken mit einer Vielzahl von zur Radialebene geneigt angeordneten,
Schneidkanten bildenden Schneidnuten versehen sind, zum Bearbeiten von Zahnrädern
u. dgl. durch gegenseitiges Abwälzen unter gekreuzten Achsen.Shaving gear for producing gearwheel flanks with approximately radially extending
Paragraphs or steps The invention relates to a gear-shaped shaving wheel,
the tooth flanks of which with a large number of inclined to the radial plane,
Cutting grooves forming cutting edges are provided for machining gears
and the like by mutual rolling under crossed axes.
Die Schneidnuten der Schabräder sind im- allgemeinen radial gerichtet,
d. h., sie verlaufen vom Kopf zum Fuß des Zahnes in einer Ebene, die senkrecht steht
auf der Achse des Zahnrades. Die Wirkung dieser Nuten beruht allein auf dem Gleiten
der Werkzeugzahnflanken auf den Werkstückzahnflanken infolge des Achskreuzwinkels.
Die auf der Abwälzbewegung beruhende Höhengleitung oder Profilgleitung ist bei solchen
Schneidnuten wirkungslos.The cutting grooves of the shaving wheels are generally directed radially,
d. that is, they run from head to foot of the tooth in a plane that is perpendicular
on the axis of the gear. The effect of these grooves is based solely on sliding
of the tool tooth flanks on the workpiece tooth flanks as a result of the axis intersection angle.
The height slide or profile slide based on the rolling movement is with such
Cutting grooves ineffective.
Es sind bereits Schabräder bekannt, bei denen die Schneidnuten nicht
radial, sondern zur radialen Ebene geneigt angeordnet sind. Die Schneidkanten derartiger
Schneidnuten sind auch auf Grund der Höhen- oder Profilgleitung wirksam. Diese Anordnung
der Schneidnuten hat sich nicht durchgesetzt, vermutlich weil die Höhengleitung
am Zahnkopf und Zahnfuß einen Maximalwert hat und in der Nähe des Teilkreises gleich
Null ist, so daß die Spanabnahme am Kopf und Fuß des Zahnes größer ist als im Teilkreis,
die Spanabnahme auf der Flanke also verschieden ist. Heute findet man kaum noch
Schabräder mit zur radialen Ebene geneigten Schneidnuten.Shaving wheels are already known in which the cutting grooves are not
are arranged radially, but inclined to the radial plane. The cutting edges of such
Cutting grooves are also effective due to the height or profile sliding. This arrangement
the cutting grooves did not prevail, presumably because of the vertical sliding
has a maximum value at the tooth tip and tooth base and is the same near the pitch circle
Is zero, so that the chip removal at the top and bottom of the tooth is greater than in the pitch circle,
the chip removal on the flank is therefore different. Today you can hardly find it
Shaving wheels with cutting grooves inclined to the radial plane.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Zahnräder herzustellen,
die auf ihren Zahnflanken einen, zwei oder auch mehrere etwa radial gerichtete Absätze
aufweisen. Diese Absätze sollen dazu dienen, bei Geschwindigkeitswechselgetrieben,
die mit Schieberädern geschaltet werden, das Schieberad im eingeschalteten Zustand
mit der Flanke des Gegenrades festzuhalten. Bei einer ersten Betrachtung scheinen
sich Schabzahnräder zur Herstellung solcher Absätze besonders gut zu eignen, weil
das Schabrad beim Abwälzen etwa radial in das Werkstückrad einläuft. Man brauche
also nur die Enden des Zahnrades ungeschabt zu lassen, um die gewünschten Absätze
zu erhalten. Da aber die üblicherweise radial gerichteten Schneidnuten keinen radialen
Span abnehmen, würden die üblichen Schabräder auch keine radialen Absätze ergeben.
Auch die bekannten Schabräder mit geneigt angeordneten Schneidnuten lösen die gestellte
Aufgabe nicht, weil diese ebenfalls schräge Absätze erzeugen.The invention is based on the object of producing gears,
the one, two or even more approximately radially directed shoulders on their tooth flanks
exhibit. These paragraphs are intended to help with speed change gearboxes,
which are switched with sliding wheels, the sliding wheel when switched on
to hold with the flank of the mating gear. Shine on first inspection
Shaving gears are particularly suitable for producing such paragraphs because
the shaving wheel runs approximately radially into the workpiece wheel during rolling. One need
so just leave the ends of the gear unscraped to create the desired heels
to obtain. But since the cutting grooves, which are usually directed radially, are not radial
Remove the chip, the usual shaving wheels would not produce any radial shoulders.
The known shaving wheels with inclined cutting grooves also solve the problem
Not a task, because these also create oblique paragraphs.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
die Neigungswinkel (y) der Schneidnuten etwa dem Winkel der Schälbahn des Schabspans
entsprechen, die aus Längsgleiten und Abwälzbewegung bei radialen Schneidnuten resultieren
und deren Richtung der Richtung dieses Schälspans entgegengerichtet sind, so daß
ein mindestens annähernd radial gerichteter Schälspan entsteht.The object on which the invention is based is achieved in that
the angle of inclination (y) of the cutting grooves is approximately the angle of the peeling path of the shaving chip
that result from longitudinal sliding and rolling motion in radial cutting grooves
and whose direction is opposite to the direction of this peeling chip, so that
an at least approximately radially directed peeling chip is created.
Wie eingangs erwähnt, sind geneigte Schneidnuten bereits bekannt gewesen.
Aber es wurde nicht 'erkannt, daß diese, wenn sie in einer für die Erfindung geeigneten
Weise verwendet werden, für den angegebenen Zweck brauchbar sind. Es wurde auch
nicht erkannt, daß die nach der Erfindung angeordneten Schneidnuten so schwach geneigt
sind, daß die Zahnhöhengleitung nur wenig Einfluß hat und daß die unter Umständen
dadurch hervorgerufene Abweichung des Zahnprofils am Zahnkopf und Zahnfuß innerhalb
der häufig ohnehin vorhandenen Zahnkopf- und Zahnfußrücknahmen liegen.As mentioned at the beginning, inclined cutting grooves have already been known.
But it was not 'recognized that this, if in a suitable for the invention
Used in a manner suitable for the stated purpose. It was too
not recognized that the cutting grooves arranged according to the invention are inclined so slightly
are that the tooth height glide has little influence and that under certain circumstances
the resulting deviation of the tooth profile at the tooth tip and tooth root within
of the tooth tip and tooth root reliefs that are often already present.
Mit den F i g. 1 bis 6 ist die Erfindung erläutert. Es zeigt F i g.
1 einen Zahn eines Zahnrades, wie er erzeugt werden soll, F i g. 2 den Zahn F i
g. 1 von oben, F i g. 3 einen Zahn eines Schabrades mit üblichen radial gerichteten
Schneidnuten, F i g. 4 einen Teil eines Werkstückzahnes mit einem Spanverlauf, wie
er von dem Schabrad F i g. 3 erzeugt wird (angenähert); F i g. 5 ein Schabzahnrad
nach der Erfindung (die Neigung der Schneidnuten ist übertrieben dargestellt), F
i g. 6 einen Werkstückzahn mit einem Absatz und einem Spanverlauf gemäß der Erfindung,
F i g. 7 eine Ausgestaltung eines Schabrades nach der Erfindung und
F
i g. 8 schematisch, die Form eines Werkstückzahnes, wie er von einem Schabrad entsprechend
der F i g. 7 erzeugt wird.With the F i g. 1 to 6 the invention is explained. It shows F i g.
1 shows a tooth of a gear as it is to be produced, FIG. 2 the tooth F i
G. 1 from above, F i g. 3 a tooth of a shaving wheel with the usual radially directed
Cutting grooves, F i g. 4 shows a part of a workpiece tooth with a chip path, such as
he of the shaving wheel F i g. 3 is generated (approximated); F i g. 5 a scraper gear
according to the invention (the inclination of the cutting grooves is shown exaggerated), F
i g. 6 shows a workpiece tooth with a shoulder and a chip path according to the invention,
F i g. 7 shows an embodiment of a shaving wheel according to the invention and
F.
i g. 8 schematically, the shape of a workpiece tooth, as it would be from a shaving wheel
the F i g. 7 is generated.
F i g. 1 zeigt einen Zahn 10 eines Zahnrades, beispielsweise zu einem
mit Schieberädern geschalteten Geschwindigkeitswechselgetriebe. Der Zahn hat einen
Teil 11 mit einer geringen Zahndicke 13 und einem Teil 12 mit einer
größeren Zahndicke 14. Der Unterschied ergibt einen Absatz 15. Wird die Zahnlücke
des Schieberades beispielsweise in Richtung des Teiles 16 über den Zahn 10 geschoben,
so weit, daß sich eine Stirnfläche hinter dem Absatz 15 setzen kann, so wird das
Schieberad mindestens so lange, wie ein Drehmoment übertragen wird, durch den Absatz
15 daran gehindert, von selbst entgegen der Richtung des Pfeiles 16 zurückzurutschen.
Da die Flanke des Teiles 11 eine Laufverzahnung ist, nicht aber die des Teiles 12,
so braucht nur die Flanke des Teiles 11 fein bearbeitet zu werden, während für den
Teil 12 die Vorbearbeitung genügt.F i g. 1 shows a tooth 10 of a gearwheel, for example for a speed change gear connected with sliding gears. The tooth has a part 11 with a small tooth thickness 13 and a part 12 with a larger tooth thickness 14. The difference results in a paragraph 15. If the tooth gap of the sliding wheel is pushed, for example, in the direction of part 16 over tooth 10, so far that can place an end face behind the shoulder 15, the sliding wheel is prevented by the shoulder 15 from sliding back against the direction of the arrow 16 by itself at least as long as a torque is transmitted. Since the flank of the part 11 is a running gear, but not that of the part 12, only the flank of the part 11 needs to be finely machined, while the pre-machining is sufficient for the part 12.
Mit einem Schabrad üblicher Bauart, von dem ein Zahn 20 mit F i g.
3 gezeigt ist, kann ein Absatz 15 der beschriebenen Art nicht erzielt werden, weil
das Schabrad 20 radial gerichtete Schneidnuten 21 und radiale Schneidkanten 22 aufweist.
Die Schneidkanten wirken auf einen Werkstückzahn 23 (F i g. 4) auf Grund eines Längsgleitens
24 infolge der beim Zahnradschaben üblichen Achskreuzung ein und auf Grund einer
Höhengleitung infolge des Abwälzvorgangs 25. Beide Wirkungen ergeben einen Schabspan,
dessen Schälbahn 26 sich aus den Resultierenden der Bewegungen 24 und 25 je Profilhöhe
zusammensetzt.With a shaving wheel of the usual type, one of which is a tooth 20 with F i g.
3 is shown, a shoulder 15 of the type described cannot be achieved because
the shaving wheel 20 has radially directed cutting grooves 21 and radial cutting edges 22.
The cutting edges act on a workpiece tooth 23 (FIG. 4) due to longitudinal sliding
24 as a result of the axis crossing common in gear scraping and due to a
Height glide as a result of the rolling process 25. Both effects result in a shaving chip,
whose peeling path 26 is derived from the resultant of the movements 24 and 25 per profile height
composed.
Die Darstellung in F i g. 4 ist insofern stark vereinfacht, als angenommen
ist, daß die Schälbahn 26 eine Resultierende einer einzigen Längsgleitgeschwindigkeit
24 und einer einzigen Höhengleitgeschwindigkeit aus der Abwälzbewegung 25 ist. Für
die Längsgleitgeschwindigkeit trifft das zwar im wesentlichen zu, nicht aber für
die Höhengleitgeschwindigkeit, die auf jeder Höhe des Zahnes verschieden ist. Für
eine genaue theoretische Ermittlung der Schälbahn muß also die Resultierende aus
den beiden Gattungen der Gleitgeschwindigkeit für verschiedene Zahnhöhen bestimmt
werden; diese Resultierenden ergeben Raumkurven, die die Werkstückzahnflanke nur
jeweils an einem einzigen Punkt berühren. Die Verbindung dieser Berührungspunkte
untereinander ergeben die Schälbahn 26. Eine Berechnung dieser Schälbahn ist unter
Verwendung der vorhandenen Verzahnungsdaten ohne weiteres möglich. Will man eine
Rechnung vermeiden, so kann die Schälbahn 26 mit einem Schabrad nach F i g. 3 durch
Versuch bestimmt werden.The representation in FIG. 4 is greatly simplified to the extent that it is assumed
is that the peeling path 26 is a resultant of a single longitudinal sliding speed
24 and a single height sliding speed from the rolling movement 25. For
this is essentially the case for the longitudinal sliding speed, but not for
the height gliding speed, which is different at each height of the tooth. For
an exact theoretical determination of the peeling path must therefore be the resultant
the two types of sliding speed determined for different tooth heights
will; these resultants result in space curves that only affect the workpiece tooth flank
touch at a single point at a time. The connection of these points of contact
one below the other result in the peeling path 26. A calculation of this peeling path is under
Use of the existing gear data is easily possible. Do you want one
Avoid the calculation, the peeling path 26 can with a shaving wheel according to FIG. 3 through
Attempt to be determined.
Versieht man jetzt das Schabrad mit Schneidnuten 31, deren Schneidkanten
32 mit der Radialen 33 einen Winkel bilden, der etwa die gleiche Größe hat wie der
Winkel der Schälbahn 26, die von radialen Schneidkanten 22 erzeugt würde, diesem
Winkel aber entgegengerichtet ist, so wird auf dem Werkstückzahn 10' eine etwa radial
gerichtete Schälbahn 35 und damit auch der gewünschte Absatz 15' erzielt. F i g.
7 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung dahingehend, daß auf den @ Zahnflanken
ein oder mehrere entsprechend Anspruch 71 geneigte, im Unterschied zu den spanabnehmenden
Flankenteilen zurückspringende Flankenteile vorgesehen sind, die keine Späne abnehmen
und daher die entsprechenden Gegenflankenteile unbearbeitet lassen (F i g. 7). Mit
einem so gestalteten Schabrad können die Werkstückzähne mit einem beispielsweise
in der Mitte des Zahnes befindlichen erhabenen, unbearbeiteten Flankenteil versehen
werden oder mit mehreren unbearbeiteten Flankenteilen, wie etwa F i g. 8 zeigt.
Die am Zahn 40 nach F i g. 8 vorspringenden Flankenteile 41 kommen dadurch zustande,
daß sie von den am Schabrad 42 zurückspringenden Flankenteilen 43 bei der Bearbeitung
gewissermaßen ausgespart werden. Die Breite der zurückspringenden Flankenteile richtet
sich nach dem angewendeten Schabverfahren. Beim Einstech- oder Underpaßschaben sind
sie gleich groß den entsprechenden Werkstückflankenteilen, beim Diagonalschaben
kleiner und beim Parallelschaben größer als die unbearbeiteten Werkstückflankenteile.
Zum Einstech- oder Underpaßschaben ist es notwendig, die Schneidnuten in bekannter
Weise auf den aufeinanderfolgenden Zähnen gestaffelt, d. h. schraubenförmig anzuordnen,
um sogenannte Zebrastreifen auf den Werkstückzahnflanken zu vermeiden.If you now provide the shaving wheel with cutting grooves 31, the cutting edges
32 form an angle with the radial 33 which is approximately the same size as the
Angle of the peeling path 26, which would be generated by radial cutting edges 22, this
But angle is opposite, so on the workpiece tooth 10 'is an approximately radial
directed peeling path 35 and thus also the desired shoulder 15 'achieved. F i g.
7 shows an embodiment of the invention to the effect that on the tooth flanks
one or more inclined according to claim 71, in contrast to the chip-removing
Flank parts recessed flank parts are provided that do not remove chips
and therefore leave the corresponding counter-flank parts unprocessed (FIG. 7). With
A shaving wheel designed in this way can, for example, the workpiece teeth with a
Raised, unprocessed flank part located in the middle of the tooth
or with several unmachined flank parts, such as FIG. 8 shows.
The on tooth 40 according to FIG. 8 protruding flank parts 41 come about
that they of the receding on the shaving wheel 42 flank parts 43 during processing
to be spared, as it were. The width of the receding flank parts is aligned
according to the scraping method used. When piercing or underpass scraping are
they are the same size as the corresponding workpiece flank parts when scraping diagonally
smaller and, with parallel scraping, larger than the unprocessed workpiece flank parts.
For grooving or underpass scraping it is necessary to make the cutting grooves in a known manner
Staggered manner on the successive teeth, d. H. to be arranged helically,
to avoid so-called zebra stripes on the workpiece tooth flanks.