DE751854C

DE751854C - Rolling process for the production of convex, involute-like curved teeth in the tooth length direction

Info

Publication number: DE751854C
Application number: DEG92678D
Authority: DE
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1936-02-01
Filing date: 1936-04-15
Publication date: 1953-04-09

Description

Abwälzverfahren zum Erzeugen von balligen, in der Zahnlängsrichtung evolventenartig gekrümmten Zähnen Die vorliegende Erfindung :bezieht sich auf das Fräsen von Kegel- oder Hyperboloidrädern, deren spiralförmige Zähne evolventenartig gekrümmt sind. Unter einer evolventenartigen Krümmung in diesem Sinn ist eine Krümmung zu verstehen, die einer wahren Evolvente oder einer verlängerten oder verkürzten Evolvente entspricht oder wenigstens einem Kreisbogen, der sich über die Länge des Zahnes hin einer dieser Kurven sehr eng anschmiegt.Generating process for producing crowned ones in the longitudinal direction of the teeth involute curved teeth The present invention: relates to the Milling of bevel or hyperboloid gears whose spiral-shaped teeth are involute are curved. Under an involute curvature in this sense is a curvature to understand that of a true involute or an extended or shortened one Involute corresponds to or at least an arc of a circle that extends over the length of the Tooth hugs one of these curves very closely.

Kegel- oder Hyperboloidräder für Achs-Betriebe von Fahrzeugen müssen bekanntlich zur Erzielung eines möglichst leisen Laufs so ausgebildet sein, daß sich ihre Achsen zueinander etwas verstellen können, ohne daß hierdurch der ordnungsgemäße Eingriff der Verzahnungen allzu sehr leidet. Nur wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird trotz der unvermeidlichen Nachgiebigkeit der Lager unter den Betriebsbeanspruchungen ein einwandfreier Lauf des Getriebes erreicht. Um die erwünschte Verlagerungsunempfindlichkeit zu erzielen, muß die Verzahnung so hergestellt werd n, daß die Zahnflanken nicht über ihre ganze Länge hin, sondern nur über einen Teil dies°r Strecke tragen.Bevel or hyperboloid wheels for axle operations of vehicles must is known to be designed to achieve the quietest possible run that their axes can be adjusted to each other somewhat without the proper The meshing of the gears suffers too much. Only if this condition is met, becomes despite the inevitable resilience of the bearings under the operational stresses the gearbox runs smoothly. To the desired insensitivity to displacement To achieve this, the teeth must be produced will n that the tooth flanks do not carry it over its entire length, but only over part of this distance.

Nach dem Abwälzv erfahren mittels Schneckenfräsers gefräste Spiralkegelräder haben sich bisher nicht in größerem Umfang in d--n Automobilbau einzuführen vermocht. Einer der Hauptgründe hierfür liegt in der mangelnden Verlagerungsunempfindlichkeit derartiger Zahnräder. Um diesen Mangel zu beheben, hat man nun vorgeschlagen, zur Herstellung der Zahnräder Schneckenfräser von besoltderer Gestalt zti wählen, die eine Verzahnung erzeugen, bei der die Zähne in der Mitte eine andere Dicke als an den Enden aufweisen. Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß die zur Herstellung eines bestimmten Zahnradpaares benötigten Fräser nur für die genauen Abmessungen dieses Paares die theoretisch richtige Form aufweisen können und sich daher nicht ohne weiteres zum Fräsen anderer Zahnradpaare verwenden lassen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß man etwaige Mängel in der erzielten Verzahnungsform, insbesondere hinsichtlich des Eingriffs der erzielten Verzahnungen, nicht durch Einstellungen beheben kann, sondern einen anderen Abwälzfräser wählen oder den alten neu schleifen muß. Beides ist teuer und unpraktisch.After the hobbing process, spiral bevel gears milled using a worm cutter have so far not been able to introduce themselves to a large extent in automotive engineering. One of the main reasons for this is the lack of insensitivity to displacement such gears. In order to remedy this deficiency, it has now been proposed to use the Manufacture of gears worm cutters of the appropriate shape zti choose the create a toothing in which the teeth in the middle have a different thickness than at have the ends. The disadvantage of this known method is that the Milling cutters required to produce a specific gear pair are only required for the exact ones Dimensions of this pair can have the theoretically correct shape and be therefore do not allow it to be used without further ado for milling other pairs of gears. A Another disadvantage is that any defects in the tooth shape achieved, especially with regard to the engagement of the toothings achieved, not through Can fix settings, but choose a different hob or the old one must grind again. Both are expensive and impractical.

Weiter hat man vorgeschlagen, zur Erzielung der Verlagerungsunempfindlichkeit die Flankentragflächen dadurch zu beschränken, daß nicht das Werkstück an einem theoretischen Planzahnrad, sondern an einem Kegelrad abgewälzt wird. Die praktische Ausführung dieses Verfahrens führt jedoch zu unerwünschten Verwicklungen der Fräsmaschine.It has also been proposed to achieve insensitivity to displacement to limit the flank bearing surfaces that not the workpiece on a theoretical plane gear, but is rolled off on a bevel gear. The practical one However, performing this procedure leads to undesirable tangles in the milling machine.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, alle diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren zu schatten, mit dessen Hilfe sich evolventenartig gekriimmte Zähne derart fräsen lassen, daß die Zahnräder bei beschränkter Flankentragfläche, also hoher Verlagerungsunempfindlichkeit, eine gleichförmige Drehbewegung übertragen.The aim of the present invention is to overcome all of these drawbacks avoid and overshadow a process by which involute curvatures are formed Have teeth milled in such a way that the gears with a limited flank bearing surface, thus high insensitivity to displacement, transmit a uniform rotary motion.

Unter anderem zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß zum Abwälzfräsen der Spiralkegelräder mit beschränkter Tragfläche der Zahnflanke kein Abwälzfräser von irgendeiner Sonderform, sondern normale Schneckenfräser verwendet werden können. Weiter zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß die gegenüberliegenden Flanken der Zähne in einem einzigen Arbeitsgang gefräst werden können, und zwar sowohl bei dem einen als auch bei dem anderen Zahnrad des Paares, unter Verwendung normaler Maschinen und normaler Schneckenfräser, wobei dennoch die erwünschte Beschränkung der Flankentragfläche erzielt wird. Auch zeichnen sich die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung mittels Schneckenfräsers gefrästen Kegelradspiralverzahnungen dadurch aus, daß sie widerstandsfähiger sind als die nach bekannten Fräsverfahren hergestellten Spiralverzahnungen.Among other things, the present invention is characterized by that for hobbing the spiral bevel gears with limited support surface of the tooth flank no hobs of any special shape, but normal worm cutters used can be. The invention is further characterized in that the opposite Flanks of the teeth can be milled in a single operation, namely both in one and the other gear of the pair, using normal machines and normal worm milling cutters, with the desired limitation the flank bearing surface is achieved. Also stand out after the process of present invention by means of a worm cutter milled bevel gear spiral gears characterized in that they are more resistant than those according to known milling processes manufactured spiral gears.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß beim Abwälzfräsen einer Spiralverzahnung mit evolventenartiger Zahnlängskrümmung eine '\,-erstellung des Werkstücks gegenüber dem Evolventengrundkreis des gedachten Planrades, dessen Flankenflächen von den Schneidkanten der Fräserzähne beschrieben «-erden, die Wirkung hat, daß sich die Lage der Zahnkrümmungsevolvente auf dem Radkörper ändert. Folgende Erwägung dürfte dies klarmachen: Wird das Kegelradwerkstück so eingestellt, daß es gegenüber dein gedachten Planrad versetzt liegt, so wird auf dem Werkstück ein anderer Abschnitt der Evolventenkurve erzeugt als derjenige Abschnitt der 'Evolventenkurve, nach welchem die Flanken des Planrades verlaufen. Wenn man also das Kegelradwerkstück versetzt gegenüber dem gedachten Planrad anordnet und es in dieser Lage fräst und wenn man dann weiter das so erzeugte Spiralkegelrad mit eitlem in der bisher üblichen Weise gefrästen Gegenrad kämmen läßt (bei dem üblichen Abwälzverfahren ist das Werkstück gegenüber dem gedachten Planrad nicht versetzt), so ergibt sich die erwünschte Beschränkung der Tragfläche der Zahnflanken. Aus diesen Erwägungen folgt «-eiter, daß man die beiden Räder des Kegelradpaares in gegenüber den gedachten Planrädern versetzter Lage fräsen und demgemäß bei beiden Zahnrädern Zahnkrümmungen entsprechend verschiedenen Abschnitten der Evolventenkurven erzeugen kann, so daß diese ebenfalls mit beschränkter Flankentragfläche miteinander kämmen.The invention is based on the knowledge that when hobbing a Spiral toothing with involute-like tooth longitudinal curvature a '\, - creation of the Workpiece opposite the involute base circle of the imaginary face gear, its flank surfaces described by the cutting edges of the cutter teeth «- the effect has that the position of the tooth curvature involute on the wheel body changes. The following consideration should make this clear: If the bevel gear workpiece is set so that it is opposite your imaginary planetary gear is offset, a different section will appear on the workpiece of the involute curve generated as that section of the 'involute curve after which the flanks of the planetary gear run. So if you move the bevel gear workpiece opposite the imaginary plan gear and mills it in this position and if you Then the spiral bevel gear produced in this way continues with vain in the usual manner milled mating gear can be meshed (with the usual hobbing process, the workpiece is not offset in relation to the imaginary planetary gear), this results in the desired restriction the bearing surface of the tooth flanks. From these considerations it follows that the two wheels of the bevel gear pair in relation to the imaginary face gears offset Mill the position and accordingly different tooth curvatures for both gears Sections of the involute curves can be generated, so that these are also restricted with Comb the flank wing with each other.

Erfindungsgemäß erfolgt also das Abwälzfräsen eines oder beider Spiralkegelräder eines zusammengehörigen Paares nach einem gedachten Planrad, dessen Kegelspitze gegenüber derjenigen des Werkstücks versetzt ist. Auch die Achsen des Werkstücks und des Planrades können bei der Herstellung des einen oder bei der Herstellung beider Spiralkegelräder des Paares zueinander versetzt sein.' Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird nur das eine Kegelrad eines zusammengehörigen Paares, gewöhnlich das kleinere, in dieser Weise gefräst, währ=end das andere in der üblichen Weise gefräst wird, also nach einem gedachten Planrad, dessen Achse durch die Kegelspitze des @-@'erkstücks verläuft. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können nur bei dem nach dem üblichen Verfahren hergestellten Kegelrad die gegenüberliegenden Zahnflanken in einem einzigen Arbeitsgang gefräst werden. Bei der Herstellung des anderen Kegelrades des zusammengehörigen Paares aber müssen zunächst ineinem Arbeitsgang die einen Flanken aller Zähne und alsdann in einem zweiten Arbeitsgang die anderen Flanken gefräst werden.According to the invention, one or both spiral bevel gears are hobbed of a pair belonging together according to an imaginary plan gear, its cone tip is offset from that of the workpiece. Also the axes of the workpiece and the crown gear can be used in the manufacture of the one or in the manufacture both spiral bevel gears of the pair be offset from one another. ' In one embodiment of the invention is only one bevel gear of a pair that belongs together, usually the smaller one, milled in this way, while the other in the usual way is milled, i.e. according to an imaginary plan gear, the axis of which goes through the tip of the cone of the @ - @ 'piece runs. In this embodiment of the invention can only in the case of the bevel gear manufactured by the usual method, the opposite Tooth flanks can be milled in a single operation. When making the others Bevel gear of the pair that belongs together must first one flank of all teeth in one operation and then in a second operation the other flanks are milled.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden beide Kegelräder des zusammengehörigen Paares entsprechend gedachten Planrädern gefräst, deren Achsen zwar die Achsen der Werkstücke schneiden, jedoch in Punkten, die gegenüber den Kegelspitzen der Werkstücke versetzt sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können bei beiden Rädern die beiderseitigen Zahnflanken in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Hierbei werden vorzugsweise beide Kegelräder des Paares entsprechend Planrädern gefräst, die gleiche Abmessungen haben und nur in der Hinsicht abweichen, daß die Zahnkrümmung bei dem einen Planrad entgegengesetzt wie bei dem anderen verläuft und. deren Kegelspitzen um die gleichen Beträge gegenüber denen der Werkstücke versetzt sind.In another embodiment of the invention, both bevel gears of the matching pair milled accordingly imaginary face gears, their axes cut the axes of the workpieces, but in points opposite the cone tips the workpieces are offset. In this embodiment of the invention, at Both wheels, the tooth flanks on both sides can be produced in one operation. In this case, both bevel gears of the pair are preferably corresponding to face gears milled, have the same dimensions and only differ in that the Tooth curvature of one plan gear is opposite to that of the other and. whose cone tips are offset by the same amounts compared to those of the workpieces are.

Bei derjenigen Ausführungsform der Er= findung, die zuerst erläutert wurde, muß eine Kegelradabwälzfräsmaschine verwendet werden, die mit Einstellmitteln versehen ist, welche es gestatten, die Werkstückachse zu versetzen gegenüber der Achse der Wiege der Maschine, denn die Achse dieser Wiege stellt die Achse des gedachten Planrades dar. Bei der an zweiter Stelle beschriebenen Ausführungsform der Erfindung, bei der sich die Achsen von 'Werkstück und Planrad schneiden, kann eine Kegelradabwälzfräsmaschine üblicher Bauart verwendet werden.In that embodiment of the invention which is explained first a bevel gear hobbing machine must be used which is equipped with adjustment means is provided, which allow the workpiece axis to be offset with respect to the Axis of the cradle of the machine, because the axis of this cradle represents the axis of the imaginary In the embodiment of the invention described in the second place, In which the axes of the workpiece and the face gear intersect, a bevel gear hobbing machine usual design can be used.

Schließlich ist noch eine dritte Ausführungsform der Erfindung möglich, bei der das Abwälzfräsen in der Weise erfolgt, daß sowohl die Achsen als auch die Kegelspitzen der Werkstücke gegenüber den Achsen und Kegelspitzen der Planräder versetzt sind, und zwar bei den beiden Spiralkegelrädern eines zusammengehörigen Paares. Auch bei dieser Ausführungsform können bei Herstellung beider Räder die beiderseitigen Zahnflanken in einem Arbeitsgang gefräst werden. Doch müssen die hierzu verwendeten Fräsmaschinen so einstellbar sein, daß die Achse des V@jerltstücks gegenüber der Achse der Wiege versetzt werden kann. Hierbei geht man am besten so vor, daß man die beiden Zahnräder .des Paares entsprechend zwei Planrädern erzeugt, die miteinander übereinstimmen (abgesehen von ihrer entgegengesetzten Zahnkrümmung), und deren Achsen gegenüber denen der betreffenden Werkstücke während des Fräsens um gleiche Beträge versetzt sind.Finally, a third embodiment of the invention is also possible, in which the hobbing is done in such a way that both the axes and the Conical tips of the workpieces opposite the axes and conical tips of the face gears are offset, namely with the two spiral bevel gears belonging together Couple. In this embodiment, too, the two wheels can be produced tooth flanks on both sides can be milled in one operation. But they have to milling machines used for this purpose be adjustable so that the axis of the V @ jerltstücks can be offset from the axis of the cradle. It's best to go this way before that one generates the two gears of the pair corresponding to two face gears, which coincide with each other (apart from their opposite tooth curvature), and their axes compared to those of the workpieces in question during milling are offset by equal amounts.

Bei jeder Ausfübrungsform der Erfindung ergeben sich Zahnradpaare, die die Dreh-Bewegung völlig gleichförmig übertragen, aber mit ihren Zahnflanken nicht über deren ganze Länge hin aneinanderliegen, sondern eine beschränkte Tragfläche aufweisen und daher verlagerungsunempfindlich sind.In each embodiment of the invention, there are gear pairs, which transmit the rotary motion completely uniformly, but with their tooth flanks do not lie against each other over their entire length, but a limited wing and are therefore insensitive to displacement.

In den. Zeichnungen zeigt Fig. i ein Schema zur Veranschaulichung. der Wirkung, durch die beim Abwälzfräsen eines Spiralkegelrades entsprechend einem Planrad mit evolventenartig gekrümmten Zähnen eine beschränkte Tragfläche der Zahnflanken herbeigeführt wird, wenn das eine der beiden miteinander kämmenden Zahnräder in der bisher üblichen Weise gefräst und das andere aus einem Werkstück herausgefräst wird, dessen Achse und dessen Kegelspitze gegenüber denjenigen des gedachten Planrades versetzt sind, Fig. 2 ein der Fig. i entsprechendes Schema zur Veranschaulichung des Einflusses, den das Maß der Versetzung von Achsen und Kegelspitzen des Werkstücks und des Planrades auf die Beschränkung der Flankentragfläche haben, Fig. 3 ein ähnliches Schema, das erkennen läßt, wie sich auf den gegenüberliegenden Flanken der Kegelradverzahnung die erwünschte Beschränkung der Flankentragfläche erzielen läßt, Fig. 4. einen Grundriß, der schematisch eine andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der zwecks Beschränkung der Flankentragflächen die beiden Zahnräder des miteinander kämmenden Paares entsprechend Planrädern gefräst werden, deren Achsen diejenigen der Werkstücke zwar schneiden, aber in Punkten, die versetzt liegen gegenüber den Kegelspitzen, Fig. 5 die zur Fig. 4. gehörige Seitenansicht, Fig. 6 eine der Fig. q. entsprechende Darstellung der dritten Ausführungsform, Fig. 7 eine Seitenansicht eines nach dieser dritten Ausführungsform gefrästen Kegelradpaares, Fig. 8 einen Teilgrundriß eines Kegelrades und des zugehörigen gedachten Planrades einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig.9 einen Grundriß zur Veranschaulichung einer Form des Abwälzfräsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung, mit Hilfe eines Schneckenfräsers, Fig. io eine der Fig. 9 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform des Verfahrens, Fig. i i eine schematische Seitenansicht des Schneckenfräsers und des 'Werkstücks und Fig. i2 eine Seitenansicht eines Zahnes, welcher die für die Erfindung kennzeichnende Beschränkung der Flankentragfläche erkennen läßt. Zunächst sei auf Fig. i Bezug genommen, in dieser ist mit i ein Teil des Zahnkranzes des gedachten Planrades bezeichnet, dessen Flankenflächen von den Zähnen des -"'#bwälzfräsers beschrieben werden. Die Verzahnung stellt eine Spiralverzahnung dar. Die Zähne sind also in ihrer Längsrichtung gekrümmt, und zwar evolventenartig nach der Kurve 2, die eine wahre Evolvente oder eine Epievolvente oder Hypoev olvente darstellt. Im Schrifttum wird zuweilen statt der Begriffe Epi- oder Hypoevolvente auch verlängerte oder verkürzte Ev olvente gebraucht. Der zu dieser Evolventenkurve gehörige Grundkreis ist mit 3 bezeichnet. Die Normale 4. der Kurve verläuft tangential zu diesem Grundkreis 3. Die Achse des Planrades verläuft durch dessen Kegelspitze 5, sofern man bei einem Kegelwinkel von i8o° von einer Kegelspitze sprechen will. _ Bei dem üblichen Verfahren zum Abwälzfräsen von Spiralkegelrädern wird das Werkstück so bewegt, daß es mit dem gedachten Planrad i kämmt. Hierbei schneidet die Achse des Werkstücks die Achse des Planrades in der Kegelspitze 5. Die sich ergebende Zahnlängskrümmung des Werkstücks stellt sich in einer Ebene abgewickelt als eine Kurve dar, die mit der Kurve 2 zusammenfällt. Werden zwei Spiralkegelräder in dieser Weise gefräst, das eine nach einem Planrad gemäß Fig. i und das andere mit einem hinsichtlich der Abmessungen genau entsprechenden Planrad mit in entgegengesetzter Richtung verlaufender Spirale, so erhält man ein zusammengehöriges Kegelradpaar, dessen Flanken über die ganze Länge hin tragen, d. h. beim Kämmen miteinander über die ganze Zahnlänge hin in Berührung treten. Derartige Zahnradpaare sind sehr verlagerungsempfindlich. Werden sie beispielsweise in Achsgetrieben von Automobilen verwendet, bei denen infolge unvermeidlicher Durchbiegungen geringe Verlagerungen der Achsen eintreten, so ergibt sich ein geräuschvoller Lauf und eine unerwünschte Beanspruchung der Zahnenden. Es ist darum erwünscht, die Zahnkrümmungen so zu gestalten, daß die Zahnflanken der beiden Räder eines Paares nur mit einem mittleren Abschnitt tragen.In the. In the drawings, FIG. 1 shows a diagram for the purpose of illustration. the effect by which when hobbing a spiral bevel gear corresponding to a Plan gear with involute-like curved teeth a limited support surface of the tooth flanks is brought about when one of the two meshing gears in milled in the usual way and the other milled out of a workpiece whose axis and its cone tip compared to those of the imaginary crown gear are offset, FIG. 2 shows a diagram corresponding to FIG. 1 for illustration purposes the influence of the degree of displacement of axes and conical tips of the workpiece and the crown gear to the limitation of the flank bearing surface, Fig. 3 have a similar one Scheme that shows how on the opposite flanks of the bevel gear teeth the desired limitation of the flank bearing surface can be achieved, Fig. 4 is a plan view, which schematically illustrates another embodiment of the invention in which for the purpose of limiting the flank bearing surfaces, the two gears of the with each other meshing pair are milled according to face gears, the axes of which are those of the workpieces cut, but in points that are offset from the Conical points, FIG. 5 the side view belonging to FIG. 4, FIG. 6 one of the FIGS. q. corresponding representation of the third embodiment, FIG. 7 is a side view a bevel gear pair milled according to this third embodiment, FIG. 8 a Partial plan of a bevel gear and the associated imaginary planetary gear of another Embodiment of the invention, Fig.9 is a plan view to illustrate a Form of the hobbing process according to the present invention, with the help of a worm cutter, FIG. 10 shows an illustration similar to FIG. 9 of another embodiment of the method, Fig. I i a schematic side view of the worm cutter and the 'workpiece and FIG. 2 is a side view of a tooth which is characteristic of the invention Limitation of the flank bearing area can be recognized. First be up Referring to Fig. I, in this i is a part of the ring gear of the imaginary Plan gear referred to, whose flank surfaces from the teeth of the - "'# hob cutter to be discribed. The toothing is a spiral toothing. The teeth are thus curved in its longitudinal direction, namely involute-like according to curve 2, which represents a true involute or an epievolvent or hypoev olvente. in the Literature is sometimes lengthened instead of the terms epi- or hypoevolvent or shortened involutes used. The base circle belonging to this involute curve is denoted by 3. The normal 4. of the curve is tangential to this base circle 3. The axis of the planetary gear runs through its cone tip 5, if you are at a I want to speak of a cone angle of 180 ° from a cone point. _ With the usual procedure for hobbing spiral bevel gears, the workpiece is moved so that it is with the imaginary planar gear i combs. Here, the axis of the workpiece intersects the axis of the face gear in the cone tip 5. The resulting tooth longitudinal curvature of the workpiece is developed in a plane as a curve that coincides with curve 2. If two spiral bevel gears are milled in this way, one according to a face gear according to FIG. i and the other with an exactly corresponding one in terms of dimensions A plan gear with a spiral running in the opposite direction is obtained Corresponding bevel gear pair, the flanks of which carry over the entire length, d. H. come into contact with each other over the entire length of the tooth when combing. Such gear pairs are very sensitive to displacement. For example, they will Used in the final drives of automobiles, where as a result of unavoidable deflections If the axes are slightly displaced, the result is noisy operation and undesirable stress on the tooth ends. It is therefore desirable to keep the curvatures of the teeth to make so that the tooth flanks of the two wheels of a pair only with one middle section wear.

Wird eines der beiden Zahnräder des zugehörigen Paares, z. B. das Ritzel, in solcher Lage gegenüber dem gedachten Planrad gefräst, daß seine Achse und Kegelspitze 6 gegenüber der Achse und Kegelspitze 5 des Planrades versetzt sind, so ergibt sich eine Zahnkrümmung nach der Kurve 7. Diese Kurve ist mit der Kurve 2 kongruent. Sie stellt ebenfalls eine Evolvente dar. Ihr Grundkreis 8 hat den gleichen Durchmesser wie der Grundkreis 3, nur ist die Kurve 7 gegenüber der Kurve 2 versetzt, und zwar derart versetzt, daß sie sich an die Kurve 2 nur über einen begrenzten Abschnitt hin anschmiegt. Hat das eine Kegelrad des Paares, das nach dem üblichen Abwälzverfahren gefräst ist, eine Zahnlängskrümmung nach der Kurve 2, entsprechend der Zahnkrümmung des Planrades i, und wird das andere Kegelrad des Paares versetzt gegenüber dem gedachten Planrad gefräst, so haben die sich jeweils berührenden Zahnflanken Krümmungen nach den Kurven 2 und 7, also die erwünschte beschränkte Tragfläche. Wie ein Vergleich der Fig. i und 2 zeigt, kann das Maß der Beschränkung der Tragfläche leicht verändert werden. Zu diesem Zweck braucht man nur das Maß zu verändern, um das das Werkstück gegenüber dem gedachten Planrad versetzt ist. Wenn man das Ritzel also in der Stellung der Fig. a fräst, in der seine Achse 6" gegenüber der Achse 5 des gedachten Planrades weiter versetzt ist, dann verläuft die Zahnlängskrümmung des Ritzels nach einem noch anderen Abschnitt der Evolvente als in Fig. i derart, daß die Tragfläche beim Kämmen mit einer nach der Kurve 2 erzeugten Verzahnung noch weiter beschränkt ist.If one of the two gears of the associated pair, e.g. B. that Pinion, milled in such a position with respect to the imaginary face gear that its axis and cone tip 6 are offset from the axis and cone tip 5 of the crown gear, this results in a tooth curvature according to curve 7. This curve is with the curve 2 congruent. It also represents an involute. Its base circle 8 has the same Diameter like base circle 3, only curve 7 is offset from curve 2, and offset in such a way that they are limited to curve 2 Section snuggles up. Has that one bevel gear of the pair that according to the usual Hobbing process is milled, a tooth longitudinal curvature according to curve 2, accordingly the tooth curvature of the crown gear i, and the other bevel gear of the pair is offset Milled opposite the imaginary plan gear, the tooth flanks that touch each other have Curvatures according to curves 2 and 7, i.e. the desired limited wing. As a comparison of FIGS. I and 2 shows, the degree of restriction of the wing can be changed easily. For this purpose one only needs to change the measure to that the workpiece is offset from the imaginary planetary gear. If you have the pinion So mills in the position of Fig. a, in which its axis 6 ″ opposite the axis 5 of the imaginary face gear is further offset, then the longitudinal curvature of the tooth runs of the pinion to yet another section of the involute than in Fig. that the wing when combing with a toothing generated according to curve 2 is still is further restricted.

Die Fig. i und 2 veranschaulichen, wie die gewünschte Beschränkung der Flankentragfläche für die eine Flanke der Zähne erreicht werden kann, z. B. für die treibende Seite der Zähne.Figures i and 2 illustrate how the desired restriction the flank bearing surface for which a flank of the teeth can be achieved, e.g. B. for the driving side of the teeth.

Wie man die Beschränkung der Flankentragfläche auch auf der anderen Seite der Zähne erzielen kann, zeigt Fig.3. Hier ist das gedachte Planrad wiederum mit i und die Spirale seiner Zahnkrümmung mit 2' bezeichnet. Diese Spirale gehört zu einem Grundkreis 3 und hat eine Normale 4'. Der Achse 5 des Planrades gegenüber liegt die Achse 6 des Ritzels versetzt, doch nach der entgegengesetzten Seite versetzt im Vergleich mit Fig. i. Infolgedessen wird die Verzahnung nach der Kurve 8 gefräst, die wiederum mit der Kurve 2' kongruent ist, aber sich derart an sie anschmiegt, daß sich eine beschränkte Tragfläche ergibt.How to limit the flank wing area on the other too Side of the teeth, Fig.3 shows. Here is the imaginary planetary gear again with i and the spiral of its tooth curvature with 2 '. This spiral belongs to a base circle 3 and has a normal 4 '. The axis 5 of the crown gear opposite the pinion axis 6 is offset, but offset on the opposite side in comparison with Fig. i. As a result, the toothing is milled according to curve 8, which in turn is congruent with curve 2 ', but clings to it in such a way that that there is a limited wing.

Das Fräsverfahren entspricht im übrigen, also abgesehen von der versetzten Anordnung der W erkstückachse gegenüber der Planradachse, genau dem bekannten Verfahren. Im ersten Arbeitsgang wird also nur die eine Flanke der Zähne und in einem zweiten Arbeitsgang die andere Flanke gefräst. Hierbei wird der Fräser so bewegt, daß die Schneidkanten seiner Zähne Flächen beschreiben, welche die Zahnflanken des gedachten Planrades darstellen. Zwischen dem Werkstück und dem Fräser wird eine solche Relativbewegung erzeugt, daß sich das Werkstück auf dem gedachten Planrad abwälzt, wobei jedoch seine Achse gegenüber der des Planrades versetzt liegt. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens muß man also eine Maschine verwenden, bei der die Achse des Werkstücks so eingestellt werden kann, daß sie versetzt verläuft gegenüber der Achse der Wiege. Auch muß die Kegelspitze des Werkstücks axial verstellbar sein.The milling process is otherwise the same, apart from the offset one Arrangement of the workpiece axis opposite the crown gear axis, exactly the known method. In the first step, only one flank of the teeth is used and in a second Operation milled the other flank. Here, the cutter is moved so that the The cutting edges of its teeth describe surfaces that form the tooth flanks of the imaginary Represent plan gear. Such a relative movement occurs between the workpiece and the milling cutter generated that the workpiece rolls on the imaginary face gear, wherein However its axis is offset from that of the planetary gear. In this embodiment of the process you have to use a machine in which the axis of the workpiece can be adjusted so that it is offset from the axis of the cradle. The cone tip of the workpiece must also be axially adjustable.

Wie eingangs erläutert, kann die vorliegende Erfindung so ausgestaltet werden, daß die beiden Flanken der Spiralverzahnung in einem einzigen Arbeitsgang gefräst werden können, und zwar bei beiden Kegelrädern des Paares. Hierfür gibt es verschiedene Wege, z. B. folgenden: In Fig. q. ist der Zahnkranz io des einen zu fräsenden Kegelrades des Paares in Abwicklung dargestellt. Die Achse dieses Zahnrades ist mit i i und seine Kegelspitze mit 12 bezeichnet. Dieses Kegelrad io wird gefräst entsprechend einem Planrad 13, dessen Achse die Werkstückachse i i in einem Punkt 15 schneidet, der gegenüber der Kegelspitze r2 versetzt liegt. Die Kurve 17 gibt die Längskrümmung der Verzahnung des Planrades an. Die Normale dieser Kurve, von einem mittleren Punkt 27 aus gezogen, ist mit 23 bezeichnet. Diese Normale 23 verläuft tangential zu einem Kreis 19, der um den Punkt 15 herum geschlagen ist. Für ein Planrad, dessen Zahnlängskrümmung nach einer Evolvente oder einer Epi- oder Hypoevolvente verläuft, stellt der Kreis i9 den Grundkreis des Planrades dar. Der Radius dieses Kreises ist mit 2.1 bezeichnet. Die Normale 23 berührt den Grundkreis im Punkt 25.As explained at the outset, the present invention can be embodied in this way that the two flanks of the spiral teeth in a single operation can be milled on both bevel gears of the pair. For this there there are different ways, e.g. B. the following: In Fig. Q. is the ring gear io of the one bevel gear of the pair to be milled shown in development. The axis of this gear is denoted by i i and its cone tip by 12. This bevel gear io is milled corresponding to a crown gear 13, the axis of which is the workpiece axis i i at one point 15 cuts, which is offset from the cone tip r2. The curve 17 there the longitudinal curvature of the toothing of the crown gear. The normal of this curve, of drawn from a central point 27, is denoted by 23. This normal 23 runs tangential to a circle 19 which is struck around point 15. For a Planar gear, the longitudinal curvature of which is an involute or an epi- or hypo-involute runs, the circle i9 represents the base circle of the plan gear. The radius of this Circle is denoted by 2.1. The normal 23 touches the base circle at point 25.

Wie ersichtlich, verläuft die Normale 23 tangential zu einem Kreis 26, der um den Punkt 12 herum geschlagen ist. Der Punkt 28, in welchem die Normale 23 den Kreis 26 berührt, ist von dem Tangentialpurikt 25 nur wenig entfernt. Aus diesem Grunde hat die Zahnkrümmungskurve 17 des Planrades 13 in der Mitte der Zahnflanke dieselbe Richtung wie die Zahnkrümmungskurve eines Planrades, dessen Achse die Achse i i des Werkstücks im Punkt 12 schneidet und dessen Grundkreis oder abgeänderter Grundkreis bei 26 dargestellt ist.As can be seen, the normal 23 runs tangential to a circle 26 struck around point 12. The point 28 in which the normal 23 touches the circle 26 is only a little removed from the tangential purict 25. the end For this reason, the tooth curvature curve 17 of the crown gear 13 is in the middle of the tooth flank the same direction as the tooth curvature curve of a crown gear whose axis is the axis i i of the workpiece intersects at point 12 and its base circle or a modified one Base circle is shown at 26.

Während des Fräsens des Werkstücks io wird dem Fräser eine Bewegung erteilt, derzufolge er die erforderliche Längskrümmung 17 der Verzahnung herbeiführt, und der Fräser und das Werkstück erfahren eine solche relative Abwälzbewegung zueinander, als ob sich das Werkstück io an dem gedachten Planrad 13 abwälzen würde, dessen Zahnflanken von den Schneidzähnen des Fräsers beschrieben werden.While the workpiece is being milled, the milling cutter will move granted, according to which it brings about the required longitudinal curvature 17 of the toothing, and the milling cutter and the workpiece experience such a relative rolling movement to one another, as if the workpiece would roll io on the imaginary face gear 13 whose Tooth flanks can be described by the cutting teeth of the milling cutter.

Das Ritzel 35, Fig. 5, das mit dem, Zahnrad 1o kämmen soll, wird entsprechend einem anderen Planrad gefräst, dessen Achse diejenige des Ritzels in einem Punkt schneidet, der versetzt liegt gegenüber der Kegelspitze des Ritzels. Dieses zweite gedachte Planrad stimmt mit dem Planrad 13 hinsichtlich seiner Abmessungen überein, nur verläuft die Spirale der Zahnkrümmung in der entgegengesetzten Richtung. Beim Fräsen des Ritzels. wird das Ritzelwerkstück so eingestellt, daß die Achse des ihm entsprechenden Planrades die Ritzelachse in einem Punkt schneidet, der versetzt liegt gegenüber der Kegelspitze des Ritzels. Das Maß, um das die Achse 3o des Planrades von der Kegelspitze 12 entfernt liegt, ist für Zahnrad und Ritzel gleich groß oder annähernd gleich groß.The pinion 35, Fig. 5, which is to mesh with the gear 1o, is accordingly Milled another crown gear, the axis of which is that of the pinion at one point cuts, which is offset against the cone tip of the pinion. This second imaginary crown gear agrees with the crown gear 13 in terms of its dimensions, only the spiral of the tooth curvature runs in the opposite direction. At the Milling the pinion. the pinion workpiece is adjusted so that the axis of it corresponding crown gear intersects the pinion axis at a point that is offset is opposite the cone tip of the pinion. The amount by which the axis 3o of the planetary gear is away from the cone tip 12, is the same size or for the gear and pinion approximately the same size.

Der dieser Ausführungsform der Erfindung zugrunde liegende Gedanke dürfte aus Fig. 5 verständlich werden. Wenn ein Kegelradpaar, z. B. das Kegelrad io und das Ritzel 35, miteinander kämmen, so schneiden sich ihre Achsen i i und 37 in einer gemeinsamen Kegelspitze 12, und die momentane Achse der Bewegung der Zähne des Zahnrades ist die Linie 39# welche einen mittleren Berührungspunkt 27 der Zähne mit der gemeinsamen Kegelspitze 12 verbindet. Wird das Zahnrad io entsprechend einem Planrad gefräst, dessen Achse 3o die Zahnradachse- in einem Punkt 15 schneidet, der gegenüber der Kegelspitze 12 versetzt ist, so wird die momentane Achse der Zahnraderzeugung durch die Linie 32 dargestellt, welche den mittleren Kontaktpunkt27 mit dem Punkt 15 verbindet. Entsprechendes ergibt sich, wenn das Ritze135 nach einem gedachten Planrad gefräst wird, dessen Achse 3o die Ritzelachse 37 in einem Punkt 38 schneidet, der gegenüber der Ritzelkegelspitze 12 versetzt liegt. Dann verläuft die momentane Achse der Erzeugung des. Ritzels nach der Linie 33, welche den mittleren Kontaktpunkt 27 verbindet mit dem Punkt 38. Es ist nun ersichtlich, daß bei der Abwälzerzeugung das Zahnrad io und das Ritzel 35 momentane Erzeugungsachsen haben, die voneinander verschieden sind und die verschieden sind von der Momentanachse 39, nach der die beiden Räder miteinander kämmen.The idea on which this embodiment of the invention is based should be understood from FIG. When a bevel gear pair, e.g. B. the bevel gear io and the pinion 35 mesh with one another, so their axes i i and i intersect 37 in a common cone tip 12, and the current axis of movement of the Teeth of the gear is the line 39 # which has a central point of contact 27 the teeth with the common cone tip 12 connects. If the gear is ok accordingly milled a crown gear, the axis 3o of which intersects the gear axis at a point 15, which is offset with respect to the cone tip 12, then becomes the current axis of the gear generation represented by the line 32, which the central contact point 27 with the point 15 connects. The same happens if the Ritze135 after an imaginary Plan gear is milled, the axis 3o of which intersects the pinion axis 37 at a point 38, which is offset from the pinion cone tip 12. Then the current one runs Axis of generation of the pinion according to line 33, which is the central contact point 27 connects with point 38. It can now be seen that during the generation of rolling the gear io and the pinion 35 have instantaneous generating axes that are mutually different are different and are different from the instantaneous axis 39, according to which the comb both wheels together.

Diese Verschiedenheit der Momentanachsen der miteinander kämmenden Räder gegenüber den Lagen der Momentanachsen bei der Abwälzerzeugung ist der Grund dafür, daß die Zahnflanken nicht über ihre ganze Länge hin aneinanderliegen, sondern eine beschränkte Tragfläche haben. Die Zahnräder übermitteln dennoch eine gleichförmige Geschwindigkeit, weil sie entsprechend sich ergänzenden gedachten Planrädern gefräst sind.This difference in the instantaneous axes of the meshing The reason is wheels opposite the positions of the instantaneous axes in the generation of rolling for the fact that the tooth flanks do not lie against one another over their entire length, but rather have a limited wing. The gears still transmit a uniform Speed, because they are milled according to complementary imaginary face gears are.

Die Fig.6 und 7 veranschaulichen eine weitere Abänderung der Erfindung. Hier sind zwei Kegelräder veranschaulicht, dies je einem Planrad entsprechend erzeugt werden, dessen Achse diejenige des Werkstücks in einem Punkt schneidet, der jenseits der Kegelspitze des Werkstücks liegt, also nicht zwischen dieser Kegelspitze und dem mittleren Punkt der Flankentragfläche. Auch bei diesem Verfahren können die beiden Flanken der Zähne in einem Arbeitsgang gefräst werden. Bei der Darstellung nach Fig. 6 stellt 4.o eine teilweise Abwicklung des zu fräsenden Zahnkranzes dar. Die Achse des Zahnrades ist mit 4i bezeichnet, -und die Kegelspitze liegt bei 42. Mit 43 ist das Planrad bezeichnet, das zu dem zu fräsenden Zahnrad gehört. Die Kegelspitze dieses Planrades liegt bei 45, also versetzt gegenüber der Kegelspitze 42 des Werkstücks. Die Zähne des Planrades sind nach Kurven gekrümmt, von denen eine bei 47 dargestellt ist. Die Normale 53 der Krümmungskurve berührt im Punkt 55 den Kreis .I9, der um die Kegelspitze .15 des Planrades geschlagen ist. Auch verläuft diese -Normale tangential zu dem Kreis 56, der um die Kegelspitze 42 des Werkstucks geschlagen ist und von der Tangente bei 58 berührt wird. Man sieht also, daß die Zahnkrümmungskurve 47 des Planrades, dessen. Kegelspitze bei 45 liegt, in der Mitte des Zahnes dieselbe Richtung hat wie die Krümmungskurve eines Planrades, dessen Achse die Werkstückachse 41 in der Kegelspitze 42 des Werkstücks schneidet und dessen Grundkreis oder abgeänderter Grundkreis mit 56 bezeichnet ist.Figures 6 and 7 illustrate a further modification of the invention. Two bevel gears are illustrated here, each of which is generated according to a crown gear be, whose Axis intersects that of the workpiece at a point, which lies beyond the cone tip of the workpiece, i.e. not between this cone tip and the middle point of the flank wing. You can also use this procedure the two flanks of the teeth can be milled in one operation. In the representation According to FIG. 6, 4.o shows a partial development of the gear rim to be milled. The axis of the gear is labeled 4i and the cone tip is at 42. With 43 the face gear is referred to, which belongs to the gear to be milled. The point of the cone this face gear is at 45, that is, offset from the cone tip 42 of the workpiece. The teeth of the crown gear are curved according to curves, one of which is shown at 47 is. The normal 53 of the curvature curve touches the circle .I9 at point 55, which is around the cone tip .15 of the crown gear is hit. This normal also runs tangentially to the circle 56 which is drawn around the cone tip 42 of the workpiece and from the tangent at 58 is touched. It can therefore be seen that the tooth curvature curve 47 of the plan gear, whose. The point of the cone is 45, the same in the middle of the tooth Direction has like the curvature curve of a crown gear, the axis of which is the workpiece axis 41 cuts in the cone tip 42 of the workpiece and its base circle or modified Base circle is denoted by 56.

Während des Abwälzfräsens des Zahnrades 4.o wird, wie beim vorigen Beispiel, dem Werkstück eine Schnittbewegung so erteilt, daß es die längs gekrümmte Verzahnungsform 47 beschreibt. Gleichzeitig erfahren das Zahnrad und das Werkzeug eine gegenseitige Abwälzbewegung, genau -so als ob das Zahnrad 4o sich an dem Planrad 43 abwälzen würde. Das Gegenrad 65 des Zahnradpaares wird in ähnlicher Weise erzeugt, nämlich entsprechend einem gedachten Planrad, dessen Kegelspitze jenseits derjenigen des Werkstücks liegt.During the hobbing of the gear 4.o, as with the previous one Example, the workpiece is given a cutting movement in such a way that it is the longitudinally curved one Tooth shape 47 describes. At the same time, the gear and the tool experience a mutual rolling movement, exactly as if the gearwheel 4o is on the face gear 43 would shift. The mating gear 65 of the gear pair is generated in a similar way, namely according to an imaginary plan gear, the cone tip of which is beyond that of the workpiece.

Kämmen die Zahnräder 4o und 65 miteinander, so schneiden sich ihre Achsen 41 und 67 in dem Punkt 42, in dem ihre- Kegelspitzen zusammenfallen. Ihre Momentanachse der Bewegung liegt bei 69. Diese Linie verbindet den Mittelpunkt 57 der sich berührenden Tragflächen mit dem Punkt 42. Während des Fräsens des Zahnrades 40 wird dieses entsprechend einem Planrad erzeugt, dessen Achse nach der Linie 6o verläuft und das die Zahnradachse 41 in einem Punkt 45 schneidet, der versetzt liegt gegenüber der Werkstückkegelspitze 42. Infolgedessen liegt die Momentanachse der Erzeugung der Zahnflanken des Werkstücks bei 62, also versetzt gegenüber der Momentanachse 69 der Kammbewegung. Entsprechend verhält es sich bei der Herstellung des Gegenrades 65. Dieses wird entsprechend einem Planrad gefräst, dessen Achse 6o die Achse 67 des Zahnrades in einem Punkt 68 schneidet. Dieser liegt versetzt gegenüber der Kegelspitze 42 des Zahnrades. Die -Momentanachse der Erzeugung des Zahnr-ad; s 63 verläuft nach der Linie 63, also versetzt gegenüber der Momentanachse 69 der Kammbewegung. Die Verschiedenheit der Richtungen, welche die Momentanachsen der Erzeugung haben, ist die Ursache für die Beschränkung der Flankentragfläche beim Kämmen der beiden Zahnräder.If the gears 4o and 65 mesh with one another, then theirs intersect Axes 41 and 67 at point 42 where their cone tips coincide. Her The momentary axis of the movement is at 69. This line connects the center point 57 of the contacting wings with the point 42. During the milling of the gear 40, this is generated according to a crown gear, the axis of which follows the line 6o runs and the gear axis 41 intersects at a point 45 which is offset compared to the workpiece cone tip 42. As a result, the instantaneous axis is the Generation of the tooth flanks of the workpiece at 62, that is, offset from the instantaneous axis 69 the comb movement. The same applies to the manufacture of the mating gear 65. This is milled according to a crown gear, the axis 6o of which is the axis 67 of the gear at a point 68 intersects. This is offset from the tip of the cone 42 of the gear. The instantaneous axis of generation of the gear wheel; s 63 runs after the line 63, that is, offset from the instantaneous axis 69 of the comb movement. the Disparity of the directions which the instantaneous axes of generation have is the reason for the limitation of the flank bearing surface when meshing the two gears.

Ferner ist es möglich, die beiden Flanken der Verzahnung in einem Arbeitsgang zu fräsen, und zwar bei beiden Rädern des Paares, wenn das Abwälzfräsen der Werkstücke nach Planrädern erfolgt, deren Kegelspitzen nicht nur gegenüber denjenigen der Werkstücke versetzt sind, sondern deren Achsen auch gegenüber den Achsen der Zahnräder versetzt verlaufen. Dieses veranschaulicht Fig. B.It is also possible to combine the two flanks of the toothing in one Operation to be milled on both wheels of the pair when the hobbing of the workpieces is carried out according to plan gears whose conical tips not only opposite those of the workpieces are offset, but their axes also relative to the axes of the The gears are offset. This is illustrated in Fig. B.

Der Zahnkranz des nach dem Abwälzverfahren zu fräsenden Spiralkegelrades ist teilweise abgewickelt -bei 7 o angedeutet. Das Planrad, entsprechend welchem das Zahnrad erzeugt wird, hat den Zahnkranz 71 und die Kegelspitze und Achse 72. Die Achse des Zahnrades 70 ist mit 75 bezeichnet, seine Kegelspitze liegt bei 73. Man erkennt also, daß sowohl die beiden Achsen als auch die beiden Kegelspitzen von Planrad und Werkstück versetzt gegeneinander sind.The ring gear of the spiral bevel gear to be milled according to the hobbing process is partially unwound - indicated at 7 o. The face gear, according to which the gear is generated, has the ring gear 71 and the cone tip and axis 72. The axis of the gear 70 is denoted by 75, its cone tip is at 73. So you can see that both axes and the two The conical tips of the crown gear and workpiece are offset from one another.

Es wurde bereits oben dargelegt, daß, wenn das Zahnrad 7o entsprechend einem Planrad gefräst werden würde, dessen Achse die Achse 5 des Zahnrades im Punkt 78 schneidet, also versetzt gegenüber der Kegelspitze 73, dann auf dem Werkstück eine Zahnkrümmungskurve erzeugt werden würde, die in dem Mittelpunkt 81 der Flankentragfläche sich anschmiegen würde an die Krümmungskurve 8o der Planradverzahnung. Aus bekannten Grundsätzen der Kinematik folgt, daß, wenn der Mittelpunkt der Erzeugung in einer Richtung senkrecht zur Verzahnungsnormalen verschoben wird, also in einer Richtung tangential zur Zahnkrümmungskurv e, die Krümmungskurve dadurch praktisch unbeeinflußt bleibt, vorausgesetzt, daß das richtige Verhältnis der Abwälzbewegung gewählt wird. Es folgt also, wenn die Kegelspitze des Planrades gegenüber dem Punkt 78 versetzt wird nach dem Punkt 72, längs der Linie 76, also senkrecht zur Normalen 79, daß dann auf dem Werkstück eine Zahnkrümmungskurve erzeugt wird, die sich der Kurve 8o eng anschmiegt. Hierbei stellt die Kurve 8o diejenige dar, die erzeugt werden würde, wenn das gedachte Planrad seinen Mittelpunkt bei 78 hätte. Die Normale 79 der' Krümmungskürve 8o verläuft im Punkt 8'5 tangential zu dem Kreis 83, der um die Kegelspitze 722 geschlagen wird. Auch verläuft diese Normale im Punkt 86 tangential zu dem Kreis 8q., der um die Werkstückkegelspitze 73 geschlagen wird. Infolgedessen hat die auf dem Werkstück 7o erzeugte Zahnkrümmungskurve in der Mitte der Zahnflanke dieselbe Richtung wie eine Kurve, die auf dem Zahnrad erzeugt werden würde, wenn hierbei das Planrad mit seiner Achse diejenige des Zahnrades im Punkt 73 schnitte und wenn der Grundkreis oder der abgeänderte Grundkreis durch den Kreis 84 dargestellt werden würde.It has already been explained above that if the gear 7o were to be milled according to a face gear, the axis of which intersects the axis 5 of the gear at point 78, i.e. offset from the cone tip 73, then a tooth curvature curve would be generated on the workpiece, which in the center point 81 of the flank bearing surface would cling to the curve of curvature 8o of the face gear toothing. From known principles of kinematics it follows that if the center of the generation is shifted in a direction perpendicular to the tooth normal, i.e. in a direction tangential to the tooth curvature curve e, the curvature curve remains practically unaffected, provided that the correct ratio of the rolling motion is selected. If the cone tip of the face gear is offset from point 78 after point 72, along line 76, i.e. perpendicular to normal 79, a tooth curvature curve is then generated on the workpiece, which closely conforms to curve 8o. Here, curve 8o represents that which would be generated if the imaginary planetary gear had its center point at 78. The normal 79 of the curve of curvature 8o runs at point 8'5 tangential to the circle 83 which is drawn around the apex 722 of the cone. This normal also runs tangentially at point 86 to the circle 8q., Which is drawn around the workpiece cone tip 73. As a result, the tooth curvature curve generated on the workpiece 7o in the middle of the tooth flank has the same direction as a curve that would be generated on the gearwheel if the face gear intersected with its axis that of the gearwheel at point 73 and if the base circle or the modified base circle would be represented by circle 84.

Bei jeder der vorstehend erläuterten verschiedenen Ausführungsformen können die verschiedensten Fräser zur Herstellung der Verzahnung zur Verwendung gelangen, z. B. ein Messerkopf oder ein entsprechendes Werkzeug, bei dem die Schneidkanten sich längs eines Kreisbogens bewegen, dessen Radius dem mittleren Radius der evolventenartigen Kurve entspricht. Auch können die Zahnräder mit einem Stoßwerkzeug hergestellt werden, das längs einer evolventenartigen Bahn hin und her schwingt. In erster Linie in Betracht kommt aber das Fräsen mit Hilfe eines Schneckenfräsers, da bei Anwendung der Erfindung gerade auf dieses Verfahren dessen schwerste Nachteile vermieden werden. Diese Nachteile bestanden gerade in der Schwierigkeit einer Beschränkung der Flankentragfläche.In each of the various embodiments discussed above A wide variety of milling cutters can be used to produce the toothing get, z. B. a cutter head or a corresponding tool in which the cutting edges move along an arc, the radius of which corresponds to the mean radius of the involute Curve corresponds. The gears can also be made with a shaping tool, which swings back and forth along an involute-like path. Primarily in However, milling with the help of a worm cutter comes into consideration because it is used of the invention precisely on this method, the most serious disadvantages of which are avoided. These disadvantages consisted precisely in the difficulty of limiting the flank surface area.

Zur näheren Eiläuterung der Erfindung soll -nun deren Anwendung auf des Abwälzfräsen von Spiralkegelrädern mit Hilfe von Schneckenfräsern beschrieben werden. Dieses Verfahren soll an Hand derjenigen Ausführungsform beschrieben werden, bei der die beiden Räder eines Paares entsprechend Planrädern gefräst werden, deren Achsen zwar die Achsen der Werkstücke schneiden, jedoch in Punkten, die versetzt sind gegenüber den Kegelspitzen der Zahnräder. Wie erwähnt, könrien bei dieser Ausführungsform die beiden Flanken der Zähne in einem Arbeitsgang und mit. normal ausgeführten Schneckenfräsern hergestellt werden, und zwar gilt dies für beide Kegelräder des Paares.In order to elucidate the invention in more detail, its application should now be discussed of the hobbing of spiral bevel gears with the help of worm cutters will. This method is to be described on the basis of the embodiment in which the two wheels of a pair are milled according to face gears whose Axes intersect the axes of the workpieces, but in points that are offset are opposite the cone tips of the gears. As mentioned, it is possible in this embodiment the two flanks of the teeth in one operation and with. normal designed worm cutters This applies to both bevel gears of the pair.

In den Fig. 9 und i i ist das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung unter Anwendung eines Schneckenfräsers näher veranschaulicht. Das herzustellende Kegelritzel, also das Werkstück, ist mit 85 bezeichnet. Der Schneckenfräser 86 ist hier als Kegelfräser konstanter Teilung dargestellt.In Figures 9 and i i is the method of the present invention illustrated in more detail using a worm cutter. The one to be produced The bevel pinion, i.e. the workpiece, is denoted by 85. The worm cutter 86 is shown here as a conical milling cutter with constant pitch.

Der Schneckenfräser 86 wird so eingestellt, daß sich seine Achse 92- schräg über den Zahnkranz des gedachten Planrades 8.7 erstreckt. Wenn er in Umlauf versetzt wird, beschreiben die Schneidkanten@ seiner Zähne die Zahnflanken des gedachten Planrades 87, wobei man sich dieses umlaufend vorstellen muß, und zwar mit einer Drehzahl umlaufend, die zu derjenigen des: Schneckenfräsers.86 in einem bestimmten Verhältnis steht. Gleichzeitig wird das Werkstück 85 in Umlauf versetzt mit einer Drehzahl, die ebenfalls zu derjenigen des Schneckenfräsers in einem bestimmten Verhältnis steht. Hierbei wird eine relative Abwälzbewegung erzeugt zwischen dem Werkstück 85 und dem gedachten Planrad 87, also in Wirklichkeit zwischen dem Werkstück 85 und dem Schneckenfräser. Diese Abwälzbewegung erfolgt durch Schwenkung um die Achse 88. Das Verhältnis der Abwälzbewegung muß der neuen Stellung der Momentanachse in bekannter Weise entsprechen.The worm cutter 86 is set so that its axis 92 extends obliquely over the ring gear of the imaginary face gear 8.7. When it is put into circulation, the cutting edges @ of its teeth describe the tooth flanks of the imaginary face gear 87, whereby this must be imagined as rotating, rotating at a speed that is in a certain ratio to that of the: worm milling cutter.86. At the same time, the workpiece 85 is set in rotation at a speed which is also in a certain ratio to that of the worm cutter. Here, a relative rolling movement is generated between the workpiece 85 and the imaginary face gear 87, that is, in reality between the workpiece 85 and the worm cutter. This rolling movement takes place by pivoting about the axis 88. The ratio of the rolling movement must correspond to the new position of the instantaneous axis in a known manner.

Das Kegelrad 95, das mit dem Kegelritzel 85 kämmen soll, wird in entsprechender Weise gefräst. Zu diesem Zweck kann ein Schneckenfräser 96 zur Verwendung gelangen, der mit dem Schneckenfräser 86 genau übereinstimmt, nur die entgegengesetzte Schraubenwindung hat. Das Zahnrad 95 wird so eingestellt, daß die Achse des Planrades die Achse 99 des Zahnrades 95 in einem Punkt 98 schneidet, der versetzt liegt gegenüber der Kegelspitze 97, und zwar um den gleichen Abstand versetzt wie die Achse 88 des Planrades 87 gegenüber der Kegelspitze 9o des Ritzels. Der Schneckenfräser 96 wird so eingestellt, daß sich seine Achse ioa schräg über den Zahnkranz des Planrades erstreckt.The bevel gear 95, which is to mesh with the bevel pinion 85, is in a corresponding manner Way milled. A worm cutter 96 can be used for this purpose, which exactly matches the worm cutter 86, only the opposite screw turn Has. The gear 95 is adjusted so that the axis of the crown gear is the axis 99 of the gear 95 intersects at a point 98 which is offset from the tip of the cone 97, offset by the same distance as the axis 88 of the crown gear 87 opposite the cone tip 9o of the pinion. The worm cutter 96 is set so that that its axis ioa extends obliquely over the ring gear of the crown gear.

Die Verzahnung wird dadurch erzeugt, daß der Schneckenfräser 96 umläuft, so daß seine Zähne die Zahnflanken des Planrades ioo beschreiben. Gleichzeitig wird eine Abwälzbewegung erzeugt, indem das Zahnrad 95 in Umlauf versetzt wird, derart, daß es sich an dem gedachten umlaufenden Planrad ioo abwälzt. Hierzu muß eine Relativbewegung erzeugt werden zwischen dem Schneckenfräser und dem Werkstück um die Achse 98 des Planrades.The toothing is generated by the fact that the worm cutter 96 rotates, so that its teeth describe the tooth flanks of the plan gear ioo. At the same time will generating a rolling motion by rotating the gear 95 in such a way that that it rolls on the imaginary revolving planetary gear ioo. For this, a relative movement must be made are generated between the worm cutter and the workpiece about the axis 98 of the Plan gear.

Abgesehen von dem Merkmal der vorliegenden Erfindung, also von der versetzten Lage der Kegelspitzen der Werkstücke gegenüber der Achse des Planrades, ist das Fräsverfahren mit Hilfe des Schneckenfräsers in der Patentschrift 496 777 erläutert. Hierbei werden die Schneckenfräser zum Fräsen des Tellerrades und des Ritzels so eingestellt, daß die Kegelspitze des Schneckenfräsers auf einer Linie liegt, die sich senkrecht zu den Achsen des Fräsers und des Planrades erstreckt. Dies ist in den Fig.9 und io veranschaulicht. In F ig. 9 liegt nämlich die Kegelspitze 93 des Schneckenfräsers 86 auf der Linie 9q., die senkrecht verläuft zur Achse 88 des Planrades und zur Achse 92 des Fräsers. Entsprechendes gilt für die Fig. io. Dort liegt die Kegelspitze 103 des Fräsers auf einer Linie io4, die senkrecht verläuft zur Achse 98 des Planrades und zur Achse io2 des Fräsers. In Fig. 9 sind Fräser 86 und Werkstück 85 in der gegenseitigen Lage veranschaulicht, die sich bei Beginn der Abwälzbewegung ergibt. In Fig. io hingegen nehmen Fräser und Werkstück die Lage ein, die sich etwa in der Mitte der Abwälzbewegung einstellt. In Fig.12 ist eine Zahnflanke i i i veranschaulicht, auf der die beschränkte Tragfläche durch die Schattierung iio angedeutet ist. -Die vorliegende Erfindung bietet außer der durch sie erzielten Unempfindlichkeit der Zahnräder gegen die Verlagerung den weiteren Vorteil, daß die Zähne im Vergleich mit den nach dem bekannten Abwälzverfahren mittels Schneckenfräsers hergestellten stärker sind. Wird ein Zahnrad nach dem in den Fig. d., 5, 9 und io veranschaulichten Verfahren entsprechend einem Planrad hergestellt, dessen Achse diejenige des Werkstücks in einem Punkt schneidet, der gegenüber der Kegelspitze des Werkstücks versetzt liegt, nämlich zwischen dieser und der Zahnflanke, so hat dies zur Folge, daß der Eingriffswinkel der Zähne an deren innerem Ende vergrößert wird im Vergleich zu dem Eingrifi"swinkel der nach -dem bekannten Verfahren hergestellten Verzahnung. Mithin wird an dem schwächeren Ende des Zahnes ein Hinterfräsen vermieden.Apart from the feature of the present invention, i.e. the offset position of the cone tips of the workpieces with respect to the axis of the face gear, the milling process with the aid of the worm cutter is explained in patent specification 496 777. Here, the worm cutters for milling the ring gear and the pinion are set so that the cone tip of the worm cutter lies on a line that extends perpendicular to the axes of the cutter and the face gear. This is illustrated in FIGS. 9 and 10. In Fig. 9 the cone tip 93 of the worm cutter 86 lies on the line 9q., Which runs perpendicular to the axis 88 of the face gear and to the axis 92 of the cutter. The same applies to FIG. There the cone tip 103 of the milling cutter lies on a line io4 which runs perpendicular to the axis 98 of the face gear and to the axis io2 of the milling cutter. In Fig. 9 milling cutter 86 and workpiece 85 are illustrated in the mutual position that results at the beginning of the rolling movement. In Fig. 10, however, the milling cutter and workpiece occupy the position that occurs approximately in the middle of the rolling movement. A tooth flank iii is illustrated in FIG. 12, on which the restricted wing area is indicated by the shading iio. In addition to the insensitivity of the gears to displacement achieved by it, the present invention offers the further advantage that the teeth are stronger in comparison with those produced by the known hobbing process using a worm cutter. If a gear is produced according to the method illustrated in FIGS. D. 5, 9 and 10, corresponding to a crown gear, the axis of which intersects that of the workpiece at a point which is offset from the conical tip of the workpiece, namely between this and the tooth flank, The consequence of this is that the pressure angle of the teeth at their inner end is increased compared to the engagement angle of the toothing produced by the known method. This means that back-milling is avoided at the weaker end of the tooth.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die beiden zusammengehörigen Spiralkegelräder entsprechend Planrädern gefräst, die hinsichtlich ihrer Abmessungen miteinander übereinstimmen und nur entgegengesetzt gerichtete Spiralen aufweisen und deren Achsen um gleiche Beträge gegenüber den Kegelspitzen der Werkstücke versetzt liegen. Es versteht sich jedoch, daß es zuweilen erwünscht sein kann, bei der Herstellung der beiden zusammengehörigen Zahnräder das Maß der Versetzung verschieden zu bemessen, also die Achse eines der beiden Planräder um ein größeres Maß versetzt gegenüber der Kegelspitze des Werkstücks anzuordnen, als es bei der Herstellung des anderen Zahnrades der Fall ist.In the described embodiments of the present invention the two associated spiral bevel gears are milled according to face gears, which match each other in terms of their dimensions and only opposite have directed spirals and their axes by equal amounts compared to the The conical tips of the workpieces are offset. It is understood, however, that there are times may be desirable in the manufacture of the two associated gears to measure the degree of displacement differently, i.e. the axis of one of the two Face gears offset by a larger amount compared to the conical tip of the workpiece to be arranged than is the case in the manufacture of the other gear.

Es sind noch weitere Anwendungsarten der Erfindung ohne weiteres möglich, ohne daß dadurch der Bereich der Erfindung verlassen würde.There are still other types of application of the invention easily possible, without leaving the scope of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for producing a spiral gear (in contrast to a hypoid gear) with involute-like tooth curvature, in which normal spiral bevel milling cutters are used, the cutting edges of which form the flank surfaces an imaginary base wheel, e.g. B. Planrades, describe while between this Base wheel and the workpiece a g; Mutual rolling movement to generate the tooth profile is brought about, characterized in that in order to achieve any Degree of crowned tooth support in the longitudinal direction of the tooth with a given milling cutter the axis of the base wheel is offset from the tip of the partial cone of the workpiece is arranged.

2. Method for generating a hypoid gear pair with an involute Tooth curvature, with which normal spiral bevel cutters are used, their cutting edges the flank surfaces of an imaginary base wheel, e.g. B. Planrades, describe while between this base wheel and the workpiece for a mutual rolling movement Generation of the tooth profile is brought about, characterized in that in order to achieve any degree of crowning in the tooth longitudinal direction Tooth support the axis of the base gear compared to the normal position for both wheels is arranged offset.

3. A method for producing a spiral bevel gear according to claim i, characterized in that the axis of the base wheel intersects the workpiece axis.

4 .. A method for producing a spiral bevel gear according to claim i, characterized in that that the axis of the base gear not only opposite the cone tip, but also opposite is offset from the axis of the workpiece.

5. Method for generating a spiral bevel gear pair with involute tooth curvature, characterized in that only one of the two associated spiral bevel gears according to the method according to claim 1, 2 or 3 is generated, one side in one operation and one side in a second Operation the second side of all teeth is milled while the other spiral bevel gear is generated in a known manner corresponding to a planetary gear, the cone tip with that of the workpiece coincides.

6. Method for generating a spiral bevel gear pair with involute tooth curvature, characterized in that the two bevel gears of the pair are made according to the method of claim 1, 2 or 3, wherein both flanks of the teeth for each of the two gears in one be milled at the same time in a single operation.

7. A method for producing a spiral bevel gear pair, characterized in that when producing both gears of the pair according to the method of claim 1, a, 3 or 4, the axis of the base gear is offset by the same amount with respect to the cone tip of the workpiece. B. A method for producing a spiral bevel gear pair, characterized in that when both gears of the pair are manufactured according to the method according to claim 3, the axis of the base gear is offset by the same amount with respect to the cone tip and the axis of the workpiece. Spiral bevel gear pair with involute longitudinal tooth curvature, characterized in that the flank of a tooth of one wheel and the flank of a tooth of the mating gear engaging with it are assigned to face gears whose corresponding teeth are longitudinally curved after different sections of the same curve. In order to delimit the subject matter of the invention from the prior art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German Patent Specifications No. 551 644, 538 335, 558 701 USA.-Patent Specifications No. 1 772 585, 1954504.