DE533407C

DE533407C - Hyperboloid gear pair and method for producing a hyperboloid gear pair

Info

Publication number: DE533407C
Application number: DEG67114D
Authority: DE
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1925-05-11
Filing date: 1926-04-27
Publication date: 1931-09-14

Description

Die Erfindung betrifft ein Hyperboloidradpaar. Der Erfindung gemäß haben beide Glieder des Paares in Längsrichtung gekrümmte Zähne, wobei ein Glied des Paares durch Abwälzen erzeugt ist. Durch die Längskrümmung der Zahne wird, wie auch bei anderen Verzahnungen (Stirn- und Kegelräder) der Eingriff wesentlich verbessert. Trotz der kombinierten Gleit- und Wälzbewegung beim Eingriff von Hyperboloidrädern können, wie das Radpaar gemäß Erfindung zeigt, auch für diese in Längsrichtung gekrümmte Zähne verwendet werden, obgleich z. B. bei Stirnrädern längsgekrümmte Zähne dazu dienen, den Axialschub aufzuheben.The invention relates to a pair of hyperboloid gears. According to the invention, both members of the pair have longitudinally curved teeth, one member of the pair being produced by rolling. As with other gears (spur and bevel gears) of the engagement is determined by the longitudinal curvature of the teeth, substantially improved. Despite the combined sliding and rolling motion when engaging hyperboloid wheels, as the pair of wheels according to the invention shows, teeth curved in the longitudinal direction can also be used for these teeth, although z. B. in spur gears longitudinally curved teeth are used to cancel the axial thrust.

Zweckmäßig wird das eine Rad des Paares_ä vorzugsweise das größere Rad, ohne Abwälzung geschnitten und das kleinere Rad durch Abwälzen auf dem größeren unter AbrückungExpediently, one wheel of the pair _- preferably the larger wheel - is cut without rolling and the smaller wheel is cut by rolling on the larger one with displacement

ao der Achse des kleineren Rades von der Achse des größeren Rades erzeugt. Hierdurch wird ein genaues Zusammenpassen des kleineren mit dem größeren Rade gewährleistet.ao the axis of the smaller wheel generated from the axis of the larger wheel. This will an exact match of the smaller with the larger wheel is guaranteed.

Die Zeichnung zeigt ein HyperboloidpaarThe drawing shows a hyperboloid pair

as gemäß Erfindung sowie die Herstellung eines solchen nach dem Verfahren gemäß Erfindung. as according to the invention and the production of a those according to the method according to the invention.

Abb. ι stellt das Radpaar von oben gesehen undFig. Ι represents the pair of wheels seen from above and

Abb. 2 von der Seite gesehen dar,Fig. 2 seen from the side,

Abb. 3 ist ein Schnitt durch das größere Glied des Radpaares, d. h. durch das Rad,Fig. 3 is a section through the larger link of the pair of wheels, i.e. H. by the wheel,

Abb. 4 bis 8 veranschaulichen die Verfahren zur Herstellung des Radpaares gemäß Erfindung sowie die für diese Verfahren verwendeten Werkzeuge.Figs. 4 to 8 illustrate the method of manufacturing the pair of wheels according to the invention and the tools used for these procedures.

Das größere Glied des Radpaares, d. h. das Rad ι (Abb. 1 bis 3) besitzt in Längsrichtung gekrümmte Zähne 2, die auf ihrer ganzen Länge konstantes Profil, d.h. an beiden Enden den gleichen Flankenwinkel haben. Mit dem Rad ι in Eingriff steht das Ritzel 3, und zwar so, daß die Ritzelachse 4 die Radachse 5 kreuzt. Die Ritzelachse 4 verläuft zweckmäßig zwischen der Radachse 5 und dem Zahnkranz des Rades.The larger link of the pair of wheels, i.e. H. the wheel ι (Fig. 1 to 3) has in the longitudinal direction curved teeth 2 which have a constant profile along their entire length, i.e. at both ends have the same flank angle. The pinion 3 is in engagement with the wheel ι, namely so that the pinion axis 4 crosses the wheel axis 5. The pinion axis 4 is expedient between the wheel axle 5 and the ring gear of the wheel.

Die Herstellung des Rades 1 veranschaulicht Abb. 4 und 6. Das Radwerkstück i" wird festgehalten und das als Messerkopf 6 ausgebildete Werkzeug um seine Achse 7 in Eingriff mit dem Radwerkstück i^a gedreht. Auf diese Weise werden nacheinander in das Radwerkstück i^a die bogenförmigen Zähne eingeschnitten. Nach Fertigstellung einer Zahnlücke bzw. eines Zahnes wird das Radwerkstück geschaltet und die nächste Zahnlücke bzw. der nächste Zahn erzeugt.The production of the wheel 1 illustrated fig. 4 and 6. The Radwerkstück i "is held and formed as a cutter head 6 tool rotated about its axis 7 in engagement with the Radwerkstück i ^a. In this manner, one after the other in the Radwerkstück i ^a the arcuate Teeth cut in. After completion of a tooth gap or a tooth, the wheel workpiece is switched and the next tooth gap or the next tooth is created.

Sind die Stähle 8 des Messerkopfes 6 so wie Abb. 8 zeigt angeordnet, so wird nicht nur der Messerkopf 6 um seine Achse 7, son-If the steels 8 of the cutter head 6 are arranged as shown in Fig. 8, it will not only the cutter head 6 around its axis 7, but

dern auch in einer bestimmten Beziehung zu der Drehung des Messerkopfes 6 das Radwerkstück i^a um seine Achse 5^a gedreht, wodurch eine stetige Schaltbewegung erzeugt wird und die aufeinanderfolgenden Stahlpaare des Messerkopfes 6 die aufeinanderfolgenden Zahnlücken herstellen. Die Erzeugung des Ritzels erfolgt im Gegensatz zu der des Rades durch Abwälzen, und zwar wird das Ritzel ίο zweckmäßig auf dem Rad abgewälzt, von dem ein Zahn durch ein Werkzeug dargestellt wird (Abb. 5). Die Achse 4^a des Ritzelwerkstückes 3" wird in einem bestimmten Abstand von der Radachse 5 gehalten. Ritzel 3° und Werkzeug 9 werden um ihre Achsen 4° bzw. 10 und gleichzeitig um die Achse 5 des des gedachten Rades 1 zur Erzeugung der relativen Abwälzbewegung zwischen Ritzel und Werkzeug 9 gedreht. Dabei wird ein Werkzeug verwendet, das dem zur Erzeugung des Rades dienenden Werkzeug 6 zugeordnet ist (Abb. 5), d. h. zur Erzeugung von Rad und Ritzel werden Werkzeuge benutzt, deren Schnittkanten zusammenpassen. Werden Rad und Ritzel nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt, so sind die erzeugten Zähne am äußeren und inneren Ende gleich hoch. Es ist jedoch auch möglich, unter Verwendung derselben Werkzeuge nach innen verjungte Zähne zu schneiden, indem man die Werkzeuge in bezug auf die Werkstücke so wie bei der Erzeugung von Kegelrädern mit verjüngten Zähnen anordnet.In a certain relationship to the rotation of the cutter head 6, the wheel workpiece i ^a is rotated about its axis 5 ^a , whereby a continuous switching movement is generated and the successive steel pairs of the cutter head 6 produce the successive tooth gaps. In contrast to that of the wheel, the pinion is generated by rolling, namely the pinion is expediently rolled on the wheel, of which a tooth is represented by a tool (Fig. 5). The axis 4 ^{a of} the pinion workpiece 3 ″ is held at a certain distance from the wheel axis 5. The pinion 3 ° and the tool 9 are rotated around their axes 4 ° and 10, respectively, and at the same time around the axis 5 of the imaginary wheel 1 to generate the relative rolling motion rotated between pinion and tool 9. A tool is used that is assigned to the tool 6 used to generate the wheel (Fig. 5), ie tools are used to generate the wheel and pinion, the cutting edges of which match The teeth produced are the same height at the outer and inner ends, but it is also possible to cut inwardly rejuvenated teeth using the same tools by manipulating the tools with respect to the workpieces as they were when they were produced of bevel gears with tapered teeth.

Wird das Ritzel mit einem Werkzeug, wie in Abb. 8 dargestellt, geschnitten, so wird das Ritzelwerkstück fortlaufend in einer bestimmten Beziehung zu der Drehung des Werkzeuges um seine Achse gedreht und dadurch stetig geschaltet.If the pinion is cut with a tool as shown in Fig. 8, then the pinion workpiece continuously in a certain relation to the rotation of the Tool rotated around its axis and thereby continuously switched.

An Stelle eines umlaufenden Werkzeuges (Messerkopfes) könnte natürlich gegebenenfalls auch ein hin und her gehendes Werkzeug benutzt werden, das auf einer der Zahnlängskrümmung entsprechenden Bahn geführt wird. Bei dem Verfahren gemäß Erfindung kann sowohl nur ein Teil einer Zahnlücke (eine Zahnflanke) oder beide Seiten einer Zahnlücke (die einander zugekehrten Zahnflanken zweier nebeneinanderliegender Zahne) gleichzeitig geschnitten werden.Instead of a rotating tool (cutter head), a tool that goes back and forth could of course also be used, which is guided on a path corresponding to the longitudinal curvature of the tooth. In the method according to the invention, only part of a tooth gap (one tooth flank) or both sides of a tooth gap (the facing tooth flanks of two adjacent teeth) can be cut at the same time.

Der Eingriff von Rad und Ritzel des Hyperboloidradpaares gemäß Erfindung ist prinzipiell derselbe wie bei einem Radpaar, dessen Rad gerade Zähne hat, d. h. außer der Abwälzbewegung der Profile der in Eingriff beThe engagement of the wheel and pinion of the hyperboloid gear pair according to the invention is fundamental the same as a pair of wheels whose wheel has straight teeth, i.e. H. except for the rolling motion the profiles of the engaged be

findlichen Zähne erfolgt ein Verschieben der Zahnflanken in Längsrichtung der Zähne und ein Abwälzen dieser Zahnflanken aufeinander. Für das Radpaar gemäß Erfindung ergibt sich daher genau so wie für ein Radpaar, dessen 60 Rad gerade Zähne hat, der günstigste Eingriff dann, wenn die Längseingriffslinie, d. h. die Verbindungslinie der Punkte, in welchen die aufeinander abwälzenden und aufeinander gleitenden Zahnflanken sich nacheinander be- 65 rühren, sich in Richtung der Ritzelachse erstreckt bzw. wenn die Projektion der Ritzelachse in die gemeinsame Tangentialebene, d. h. die Teilfläche von Rad und Ritzel tangierende Ebene, die Längseingriffslinie tan- 70 giert. Die Bemessung der Räder des Radpaares gemäß Erfindung erfolgt also unter demselben Gesichtspunkt wie die Bemessung der Räder eines Paares, dessen Rad gerade Zähne hat.Sensitive teeth, the tooth flanks are shifted in the longitudinal direction of the teeth and these tooth flanks are rolled over one another. For the pair of wheels according to the invention, just as for a pair of wheels whose 60 wheel has straight teeth, the most favorable engagement occurs when the longitudinal line of engagement, that is, the connecting line of the points in which the tooth flanks rolling on and sliding on one another move one after the other. 65, extends in the direction of the pinion axis or when the projection of the pinion axis in the common tangential plane, ie the plane tangent to the partial surface of the wheel and pinion, tangles the longitudinal line of engagement. The dimensioning of the wheels of the wheel pair according to the invention is therefore carried out from the same point of view as the dimensioning of the wheels of a pair whose wheel has straight teeth .

Claims

Patent claims:

1. Hyperboloidradpaar, characterized in that both members of the pair have teeth curved in the longitudinal direction and one member of the pair is generated by rolling.

2. Hyperboloidradpaar according to claim 1, characterized in that the one wheel of the pair, preferably the larger wheel, cut without shifting and the smaller one Wheel by rolling it on the larger wheel, moving the axis of the smaller wheel away from the axis of the larger one Wheel is generated.

3. A method for producing a hyperboloid gear pair according to claim 1 or according to the dependent claims, characterized in that the rotating tool simultaneously cuts two tooth flanks belonging to a tooth or a tooth gap.

4. A method for producing a hyperboloid gear pair according to claim 1 and 2, characterized in that the larger wheel without rolling by means of an arched steel, preferably by means of a cutter head, and the pinion preferably via a Tooth flanks of the larger wheel and in one the partial surface of the larger wheel tangent plane corresponding to curved steel, preferably cutter head, is rolled.

1 sheet of drawings