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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schabrad, bei dem auf den Zahnflanken
Schneidkanten bildende Nuten und Stege angeordnet sind.
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Beim Zahnradschaben treten durch eine Kräfteasymmetrie infolge des
flankenspielfreien Eingriffs charakteristische Flankenformfehler auf. Es ist bekannt,
diese Fehler zu vermeiden oder bei kleinen Eingriffsdauern zwischen Schabrad- und
WerkstLickverzahnung zu mildern, indem einem gegebenen Werkstück ein Schabrad mit
bestimmter Profilverschiebung und bestimmtem Außendurchmesser zugeordnet wird (deutsche
Patentschrift 970 027).
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Es ist auch bekannt, den besagten Flankenformfehlern dadurch zu begegnen,
daß die Fläche der Stege zwischen den Schneidnuten den während des Durchlaufs durch
die Eingriffsstrecke wechselnden Kräften angepaßt wird (deutsche Patentschrift 1273
960). Bisher wurde im. wesentlichen in beiden Drehrichtungen geschabt, d. h. während
des Schabvorgangs wurde die Drehrichtung gewechselt, was zeitraubend ist.
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Insbesondere beim Tauchschaben (Schaben ohne Längsvorschub) ist man
bestrebt, ein bestimmtes Werkstück nur jeweils in einer Drehrichtung zu schaben,
weil das die kürzesten Arbeitszeiten ergibt. Das Schaben in nur einer Drehrichtung
hat im wesentlichen den Nachteil, daß die Beschleunigungs-und Verzögerungskräfte
durch das Anfahren und Bremsen der Maschine die Flankenform des Werkstücks und auch
die Abnutzung des Werkzeugs ungünstig beeinflussen, auch dann, wenn die oben angeführten
Maßnahmen ergriffen werden.
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Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß die Kräfteeinwirkung
auf die vorlaufenden Zahnflanken anders ist als auf die nachlaufenden Flanken.
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Die Erfindung bezieht sich auf alle Schabverfahren, bei denen die
Kräfteeinwirkungen auf die Rechts-und Linksflanken aufeinander abzustimmen sind.
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Aufgabe der Erfindung ist, der unterschiedlichen Kräfteeinwirkung
auf die Rechts- und Linksflanken zu begegnen, d. h. ein Schabrad zu erstellen, das
z. B. beim Schaben in nur einer Drehrichtung die Entstehung von Flankenformfehlern
wirksam bekämpft, indem die Wirkung der erwähnten Kräfte ausgeglichen wird.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
die einzelnen Stege der einen Zahnseite eine andere Oberflächengröße aufweisen als
die einzelnen Stege der anderen Zahnseite. Hierdurch kann die Flankenpressung der
aufeinanderwirkenden Zahnflanken den unterschiedlichen Kräften an den vor- und nachlaufenden
Flanken derart angepaßt werden, daß die ungleiche Einwirkung derBeschleunigungskräfte
und auch anderer Kräfte ausgeglichen wird.
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Um den Eingriffsstrecken der Rechts- und Linksflanken eine gewünschte
relative Lage zueinander zu geben, schlägt die Erfindung vor, daß die Stege der
einen Zahnseite eine andere Länge aufweisen als die der anderen Zahnseite. Zu diesem
Zweck kann beispielsweise je nach Wälzrichtung entweder die rechte oder die linke
Kopflängskante der Zähne abgeschrägt'.: -ügdloder, die. Fußkante des aktiven Profils
verlegt werden.
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Um die Flankenpressung den Kräfteverhältnissen anzupassen, schlägt
die Erfindung weiter vor, daß die Stege der einen Zahnseite eine andere Breite aufweisen
als die der anderen Zahnseite. Es können beide Maßnahmen erfindungsgemäß dadurch
kombiniert werden, daß die Stege der einen Zahnseite sowohl eine andere Länge als
auch eine andere Breite aufweisen als die der anderen Zahnseite.
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Die Erfindung ist an Hand der F i g. 1 bis 3 geschildert.
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F i g. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Zahn eines Schabrads
in perspektivischer Ansicht; F i g. 2 zeigt einen Schnitt in der Ebene 2-2 der F
i g. 1 und stellt schematisch eine andere Ausführungsform der Erfindung am Beispiel
eines homogenen Schabrads dar; F i g. 3 zeigt einen Schnitt entsprechend F i g.
2 und stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung am Beispiel eines Schabrads,
dessen Schneidkörper aus scheibenförmigen Zahnkränzen zusammengesetzt ist, dar.
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F i g. 1 zeigt einen Zahn 110 eines Schabzahnrades, dessen
rechte Seite 211 und linke Seite 212 mit einer Anzahl Schneidnuten 111 versehen
sind, die Stege zwischen sich stehenlassen und die zusammen mit diesen Stegen Schneidkanten
bilden. Schabzahnräder und das Verfahren des Zahnradschabens sind bekannt, so daß
diese nicht beschrieben zu werden brauchen. Im Ausführungsbeispiel sind jeweils
die linken Seiten 212 *der Zähne 110 erfindungsgemäß mit einer abgeschrägten
Kopflängskante 113 versehen, so daß die Länge 114 der Stege auf der
linken Zahnseite kürzer ist als die Länge 115 auf der rechten Seite.
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Im Unterschied zu den Getrieben, die mit Flankenspiel arbeiten, läuft
der Zahneingriff beim flankenspielfreien Zahnspiel nicht entlang nur einer, sondern
entlang zweier sich kreuzender Eingriffsstrecken ab. Auf jeder dieser Eingriffsstrecken
findet ein Wechsel der Zahn- und Schabkräfte statt. Dadurch, daß durch die abgeschrägte
Zahnkopflängskante 113 der Kopfpunkt 116 der einen Seite relativ zum Kopfpunkt
117 der anderen Seite verlagert ist (das gleiche kann auch mit den Fußpunkten
118, 119 des aktiven Profils geschehen), können die Eingriffsstrecken der Flanken
auf der rechten Seite 211 und der linken Seite 212 so aufeinander abgestimmt werden,
daß ein gutes Schabergebnis erzeugende Kraftwechselverläufe auf den beiden Eingriffsstrecken
entstehen.
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F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Schabradzahn 210 etwa entlang
der Ebene 2-2. In die Flanken der rechten Seite 211a und der linken Seite 212a sind
Nuten 121, 122 eingearbeitet, die Stege 123, 124 zwischen sich stehenlassen. Die
Nuten 121 beispielsweise der rechten Seite 211 a sind schmaler als die der linken.
Seite 212a, so daß die Stegbreite 125 auf der einen Seite größer ist als
die Breite 126 auf der anderen Seite. Durch die unterschiedlichen Stegbreiten ergeben
sich infolge der Hertzschen Abplattung unterschiedliche Flächen je nach Berührungslinie
(Flanken und Gegenflanken eines Zahneingriffes berühren sich bekanntlich theoretisch
momentan in einem Punkt). Durch diese unterschiedlichen Flächen werden die auf die
rechte und linke Flanke wirkenden Kräfte verschieden abgefangen, wodurch sich verschiedene
Schnittbedingungen ergeben, so daß beispielsweise der Einwirkung von Beschleunigungskräften
begegnet werden kann.
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F i g. 3 zeigt einen Teilschnitt entsprechend F i g. 2 durch einen
Schabradzahn anderer Ausführungsform. Der Schneidkörper 130 der Schabradzähne wird
aus
einer Anzahl lamellenartiger Schneidzahnkränze 131, 132 gebildet,
die mit verzahnten Endscheiben (ein Zahn einer Endscheibe 133 ist im Schnitt gezeichnet)
mittels nicht gezeichneter Schrauben lösbar zusammengespannt sind. Die lamellenartigen
Schneidzahnkränze sind jeweils nur der rechten 211 b oder der linken 212b Zahnseite
zugeordnet. Nach der Erfindung sind für eine Zahnseite, z. B. 211 b, dickere Schneidzahnkränze
131 vorgesehen als für die andere Zahnseite 212 b, so daß sich auch bei dem
aus Lamellen zusammengesetzten Schabzahnrad der gleiche Effekt ergibt wie bei dem
homogenen Schabrad nach Beispiel der F i g. 2.