DE372085C

DE372085C - Template for planing involute gears on bevel gears of different diameters, but the same pitch angle

Info

Publication number: DE372085C
Application number: DEZ12225D
Authority: DE
Original assignee: Zimmermann Werke A G
Current assignee: Zimmermann Werke A G
Priority date: 1921-04-05
Filing date: 1921-04-05
Publication date: 1923-03-24

Description

AUSGEGEBEN
AM 24. MÄRZ 1923ISSUED
ON MARCH 24, 1923

(Z 12225(Z 12225

Die Erfindung betrifft Schablonen zum Hobeln von Evolventenverzahnungen an Kegelrädern. The invention relates to templates for planing involute gears on bevel gears.

Bei Maschinen, die zum. Hobeln von Kegelrädern dienen, werden die Hobelstähle nach einer Schablone bewegt, die das mehrfach vergrößerte Profil des Zahnes darstellt. Ein Kopierstift oder eine Kopierrolle,, die auf der einseitigen Schablone entlanglauft, überträgt die Bewegung durch Zwischenglieder auf die Hobelschlitten und die Stähle, deren Spitzen bei ihrer hin und her gehendem Bewegung stets nach der Kegelspitze des zu hobelnden Rades gerichtet sind. Die Schablone stellt das· Zahnprofil eines gedachten großen· Kegelrades dar. Der Teilkreisradius dieses großen Kegelrades ist für alle zu hobelnden Kegelräder, die den gleichen Teilkegelwinkel haben, .gleich. Es ist daher für alle Kegelräder mit Evolventenverzahnung von gleichem Teilkegelwinkel, ohne Rücksicht auf die Zähnezahl und Teilung, nur eine einzige Schablone erforderlich.For machines that are used for. For planing bevel gears, the planing steels are moved according to a template that shows the profile of the tooth, which is enlarged several times. A copying pen or a copying roller, which runs along the one-sided template, transmits the movement through intermediate links to the planing slide and the steels, the tips of which are always directed towards the conical tip of the wheel to be planed when they move back and forth. The template represents the tooth profile of an imaginary large bevel gear. The pitch circle radius of this large bevel gear is the same for all bevel gears to be planed that have the same pitch angle. Therefore, only one template is required for all bevel gears with involute teeth of the same pitch cone angle, regardless of the number of teeth and the pitch.

Eine Schwierigkeit bei Benutzung einer einzigen Schablone für verschieden große Zähne besteht in. der Herstellung einer richtigen Verbindung des evolventiscben Profils mit dem 'Gußkreis, d. h. also in der Erreichung einer guten Zahnwurzel. Im Interesse der" Festigkeit der Zähne muß die Kurve,, nach der das Zabnwurzelstück geformt ist, ohne Knick in die Evolvente übergehen. Ein plötzlich etwa geradliniger Beginn der Zahnwurzel ist schon deshalb nicht zulässig, weil der Kopierstift bzw. die Kopierrolle beim Passieren dieser Stelle an der Schablone einen Stoß erhalten würde.A difficulty in using a single template for different sizes Teeth consists in making a proper connection of the involute profile with the 'casting circle, d. H. so in achieving a good tooth root. In the interest of " The strength of the teeth must be the curve according to which the Zabnwurzelstück is shaped, without kink merge into the involute. Suddenly the beginning of the tooth root is roughly straight if only not permitted because the copier pen or the copier roller is passing through this point on the stencil would receive a push.

Diese Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung, dadurch beseitigt, daß an der Schablone ein Zahnwurzelstück derart drehbar angeschlossen ist, daß dessen Profil sich ohne Knick an die an der Evolvente anschließende Fußkurve anschmiegt. Der jeweilig zu hobelnde Zahn erhält dadurch eine ,günstige Zahnwurzel. ·This difficulty is eliminated according to the invention, in that on the template a tooth root piece is rotatably connected in such a way that its profile is without Kink clings to the foot curve adjoining the involute. The respective to The planing tooth thus receives a cheap tooth root. ·

Da bekanntlich beim Abrollen zweier Räder aufeinander der Zahnkopf des einen in der Zahnlücke des anderen als- sogenannte relative Kopfbahn, eine verlängerte Zykloide beschreibt, so müßte, genau genommen, die Zahnwurzel so ausgebildet werden, daß in der Zahnlücke der Raum für diese Bahn> gerade noch frei bleibt. Es würde also die Zahnwurzel mit jeder Veränderung der Zähnezabli des einen oder anderen Rades anders ausfallen. Die relative Kopfbahn spielt aber nur bei Rädern eine Rolle, bei denen· der zum Zahnfuß desAs is well known, when two wheels roll on each other, the tooth tip of the one in the Tooth gap of the other as - so-called relative head orbit, describes an elongated cycloid, so, strictly speaking, the tooth root would have to be formed in such a way that in the tooth gap the space for this path> just remains free. So it would be the tooth root with every change in the teeth figures of one or the other wheel turn out differently. the However, the relative head track only plays a role for wheels in which the to the tooth root of the

einen Rades gehörige Evolventenbogen erheblich kurzer ist als das Profil des damit zusammenarbeitenden Zahnkopfes des Gegenrades. Dies tritt nur bei Rädern mit wenigen Zähnen ein, und auch hier kann durch Vergrößerung des Eingriffswinkels, wie es beim Entwurf der Schablone geschieht, die Kopfbahn belanglos gemacht werden. Man legt daher in der Praxis beim Hobeln von Kegelrädern nur Wert auf die Zahnwurzel, die überhaupt außerhalb des Kopfkreises des Gegenrades liegt; sie bildet also das. Fußprofil nur so weit, als es länger ist als das Kopfprofil. Dieses Stück beträgt bekanntlich mindestens ¹J₇ des ganzen Fußprofils. Der Krümmungshalbmesser dieser Zahnwurzel· wächst naturgemäß proportional mit der Größe, d. h. der Teilung der Verzahnung. Können z. B. mit einer Schablone Räder mit 12 bis 60 Zähnen gehobelt werden, so verhält sich auch der kleinste zum größten Krümmungshalbmesser der Zahnwurzel wie 1 zu 5. Es wird daher gemäß der Erfindung an die Schablone ein Zahnwurzelstück angeschlossen, dessen Kurve alle die verlangten Krümmungen enthält.involute arc belonging to a wheel is considerably shorter than the profile of the tooth tip of the mating wheel that cooperates with it. This only occurs on wheels with few teeth, and here too the head track can be made irrelevant by increasing the pressure angle, as is done when designing the template. In practice, therefore, when planing bevel gears, emphasis is placed only on the tooth root, which is outside the tip circle of the mating gear; So it forms the foot profile only as far as it is longer than the head profile. As is known, this piece is at least ¹ J _{7 of} the entire foot profile. The radius of curvature of this tooth root naturally grows proportionally with the size, ie the pitch of the toothing. Can z. B. be planed with a template wheels with 12 to 60 teeth, the smallest to the largest radius of curvature of the tooth root behaves like 1 to 5. It is therefore connected according to the invention to the template a tooth root piece whose curve contains all the required curvatures .

Der Gegenstand der Erfindung· ist auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.The subject matter of the invention is illustrated in the drawing, for example.

Abb. ι zeigt ein Schema, das die Herstellung der Zähne von, Kegelrädern von verschiedenen Durchmessern, aber mit gleichen Teilkegelwinkeln mit Hilfe einer einzigen Schablone erläutert.Fig. Ι shows a diagram showing the manufacture of the teeth of, bevel gears of various Diameters, but explained with the same pitch cone angles with the help of a single template.

Abb. 2 veranschaulicht die Zentralprojektion verschiedener Zahnkränze auf die Schablon.e. Fig. 2 illustrates the central projection of various gear rings onto the template.

Abb. 3 zeigt die Schablone und das für drei ! verschiedene Zahnkränze angeschlossene Zahnwurzelstück. Fig. 3 shows the template and that for three! different tooth rims connected to the tooth root piece.

Die Abb. 4 und 5 veranschaulichen die Kopfbahnen zweier Räderpaare sowie die Krümmungshalbmesser dieser Kopfbahnen und des Zahnwurzelstückes.Figs. 4 and 5 illustrate the head tracks of two pairs of wheels as well as the Radius of curvature of these head orbits and the tooth root piece.

Es sei hier bemerkt, daß die in den Abb. 2 und 3 dargestellten Schablonen für das Kopieren mittels Kopierstiftes entworfen worden sind. Falls dagegen mittels Kopierrolle gearbeitet werden soll, so muß das Profil der Schablone eine Äquidistante zum vergrößerten Zahnprofil im Abstand des Radius der Kopierrolle darstellen.It should be noted here that the templates shown in Figs. 2 and 3 for copying have been designed by means of a copier. If on the other hand worked with a copy roller is to be, the profile of the template must be an equidistant to the enlarged Represent the tooth profile at the distance of the radius of the copy roller.

Die zu hobelnden Kegelräder 1, 2 und 3 von verschiedener Teilung und Zähnezahl haben das gleiche Maschinenmittel 4 als Kegelspitze. Zum Hobeln ihrer Verzahnung dient der Schablonenkörper 5, der das Zahnprofil eines ge- > dachten großen Kegelrades 6 (punktiert ge- _: zeichnet) darstellt. Dieser Schablonenkörper ist gleichzeitig für ein Stirnrad vom Halbmesser 7 verwendbar, dessen Mittelpunkt bei 8 liegt. Es gehört also zu allen Kegelrädern von gleichem Teilkegelwinkel α dasselbe Schablonenstirnrad mit dem Teilkreis 9.The bevel gears 1, 2 and 3 to be planed, with different pitches and numbers of teeth, have the same machine means 4 as the cone tip. The template body 5, which covered the tooth profile of an overall> is used for planing their teeth large bevel gear 6 (dotted _overall: draws) represents. This template body can also be used for a spur gear of radius 7, the center of which is at 8. All bevel gears with the same pitch cone angle α have the same template spur gear with pitch circle 9.

Die Zahnräder 10, 11 und 12, die beispielsweise 12, 24 und 36 Zähne haben, projizieren sich auf den Schablonenkörper 5 in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise. Sie lassen sich auf dem Schablonenkörper bei 13 stückweise zur Deckung bringen.The gears 10, 11 and 12, which for example have 12, 24 and 36 teeth , project onto the template body 5 in the manner shown in FIG. They can be brought piece by piece to coincide on the stencil body at 13.

Zum Hobeln eines bestimmten Zahnkranzes wird um einen Bolzen 14 des Schablonenkörpers 5 ein. Zahnwurzelstück 15 drehbar angeordnet. Je nacht der Zähnezahl des zu hobelnden Rades wird das Stück 15 mit Hilfe einer Mutter 18 in den verschieden punktiert eingezeichneten Stellungen 16 oder 17 festgeklemmt. Die Befestigung in den einzelnen Stellungen wird durch zwei sich kreuzende Schlitze 19 und 20 erreicht.A bolt 14 of the template body is used to plan a specific gear rim 5 a. Tooth root piece 15 rotatably arranged. Depending on the number of teeth to be planed Wheel, the piece 15 is punctured with the help of a nut 18 in the various positions 16 or 17 clamped. The attachment in the individual positions is achieved by two intersecting Reached slots 19 and 20.

Aus den Abb. 4 und 5 geht hervor, daß die Krümmungshalbmesser R bzw. R¹ des Zahnwurzelstückes in der Nähe des Drehbolzens am stärksten ist, wie aus einem Vergleich mit dem gestrichelt angegebenen Krümmungshalbmesser in Abb. 4 hervorgeht. Die mit einem Pfeil versehenen Kurven stellen die Kopfbahnen (verlängerte Zykloiden) dar. Die Krümmungshalbmesser R₁' bzw. R₁ sind etwas kleiner als die Halbmesser R bzw. R¹. Hierdurch wird erreicht, daß ein guter und der Zähnezahl entsprechender Übergang vom Zahnfuß zum Zahngrund entsteht. An dem Schafolonenkörper 5 können auch mehrere Löcher für den Bolzen 14 vorgesehen sein, wodurch die Anpassungsfähigkeit des Zahnwurzel'stückes 15 an verschiedene Zahngrößen erhöht wird.From Figs. 4 and 5 it can be seen that the radius of curvature R or R ^{1 of} the tooth root piece is greatest in the vicinity of the pivot pin, as can be seen from a comparison with the radius of curvature indicated by dashed lines in Fig. 4. The curves provided with an arrow represent the head trajectories (elongated cycloids). The radius of curvature R ₁ ' and R ₁ are slightly smaller than the radius R and R ¹ . This results in a good transition from the tooth root to the tooth base that corresponds to the number of teeth. A plurality of holes for the bolt 14 can also be provided on the sheep toned body 5, as a result of which the adaptability of the tooth root piece 15 to different tooth sizes is increased.

Claims

P ATENT claims:

1. Template for planing involute gears on various bevel gears Diameter, but the same pitch cone angle, characterized in that the involute profile of the Template body (5) a tooth root piece (15) connected so rotatably i "5 is that its profile follows the foot curve following the involute without a kink hugs.

2. Template according to claim 1, characterized in that with strong curvature the profile of the template body (5) provided several holes for the bolt (14) are around which the tooth root piece (15) is rotatable.

1 sheet of drawings.