DE757895C

DE757895C - Device for smoothing the flanks of gearwheels, in particular gearwheels for marine engines

Info

Publication number: DE757895C
Application number: DEK157609D
Authority: DE
Inventors: Kurt Greuner
Original assignee: Krupp Stahl AG; Fried Krupp AG
Current assignee: Krupp Stahl AG; Fried Krupp AG
Priority date: 1940-05-21
Filing date: 1940-05-21
Publication date: 1952-10-27

Description

Vorrichtung zum Glätten der Flanken von Zahnrädern, insbesondere Schiffsmaschinengetriebezahnrädern Bei hochtourigen Zahnradgetrieben, hei denen die Verzahnungen wegen zu großer Abmessungen der Räder nicht oder schwer auf Zahnradschleifmaschinen geschliffen Nverden können, machen sich Unebenheiten und Rauhigkeiten der Zalinolierfläch-e, die vom Verzahnen herrühren, durch Gerä uschbildun-1>eini Eingriff der Zähne bemerkbar.Device for smoothing the flanks of gearwheels, in particular marine engine gearwheels In the case of high-speed gear drives, where the gears are due to their too large dimensions the wheels cannot be ground or are difficult to grind on gear grinding machines, unevenness and roughness of the Zalinolierfläche, caused by the toothing originate, noticeable through noise formation> an engagement of the teeth.

In manchen Fällen treten die Unebenheiten periodisch in Übereinstimmung mit umlaufenden Teilen der Verzahnungsmaschine in Ersch-einun- und wirken sich heim Zahneingriff im Betrieb zu stehenden Schwingungen aus, die dann nicht nur Geräusch, sondern scharfe Pfeiftöne erzeugen. Diese Töne können z. 13. im Fall von Schiffsgetrieben oder Kraftwerkszentralen dazu führen, däß das Getriebe unbrauchbar ist und daher nicht @iligeiioiiiiiieii wird.In some cases, the bumps periodically coincide with rotating parts of the gear cutting machine in shock and affect each other Meshing during operation result in standing vibrations, which are then not just noise, but produce sharp whistling tones. These tones can e.g. 13. in the case of marine gearboxes or power plant centers lead to the fact that the transmission is unusable and therefore not @iligeiioiiiiiieii will.

Iss wurden daher die verschiedensten Wege vorgeschlagen, die Gerä uschhildung zu 1>eseitigen oder zii verringern. plan hat einpfoh- 1:11, die Gähne des Ritzels und des mit ihm zusamin#enarbeitenden Läufers mit Glasstaub oller Schmirgel und 0I einlaufen zu lassen. Diests Verfahren hat den Nachteil, daß auch an `talen \@"erhstoit weggeschliffen wird, WO rs unerwünscht ist. 'Man hat ferner geraten. Verzahnungen von Ritzel und Läufer mit Ü1 und Graphit einlaufen zu lassen: dieses Verfahren wurde mit Läppen bezeichnet. Das Läppen hat, abgesehen davon, daß es nicht inuner sicher zum Erfolg führt, den Man-°l, daß die Läppdauer sehr groß ist. Ein ltitz,l finit z. Il. 6oo mm Zahnbreite und 501111n Durchmesser erfordert häufig eine Läppdauer voll 300 bis _1.00 Stunden. Weiterhin hat man versucht, die in Rede stehende Gerüusclillildung dadurch zu beseitigen oder zu verringern, daß man die Verzahnungsniaschinen zu verbessern suchte.A wide variety of ways have therefore been proposed to reduce the generation of noise on the one side or on the other. plan has a pfoh- 1:11 to run in the yawns of the pinion and the rotor working with it with glass dust, a lot of emery and oil. Diests process has the disadvantage that even on `talen \ @" it is grinded away, where it is undesirable. It has also been advised to run in the teeth of pinion and rotor with U1 and graphite: this process was called lapping Apart from the fact that it is not always successful, lapping has the disadvantage that the lapping time is very long: a ltitz, l finite tooth width of 600 mm and a diameter of 501111n often requires a lapping time of up to 300 to 1:00 hours Attempts have also been made to eliminate or reduce the formation of scaffolds in question by attempting to improve the gear riveting machines.

Zur Vermeidung von Lärm, den nicht genügend genau leergestellte, miteinander im Eingriff stehende Zahnräder Hervorrufen. ist f.°rner eine Vorrichtung h ekanntgeworden, bei der (las @@' erl:stückzahnrad mit einem Harten Hilfsritzel gleichen Moduls unter durch Abstandsänderung der beiden Achsen einstellbarem Druck zusammenarbeitet. Das IIilfsritz; I ist lii-er als schmaler Roller aus-".-bildet, der unter Zwischenschaltung einer "1"e11erfeder gegen das Werkstiickzahnrad gedrückt wird. Zur Beseitigung der kleinen periodisch auftretenden, nicht meßbaren Fehler. die die Erfindung beseitigen will, wäre (Sie iwkannte Vorrichtung aber schon deshalb ungeeignet, weil die zwisclhengeschalteteFeder die 1klelli.en Alri\"eichun-en in sich aufnehmen würde und weil der schmale Roller, den der ältere Erfinder I1--#wtißt schmal ausgeführt hat. 11111 hohe Anpreßdrücke zu erzeugen, nicht die Gewähr dafür bietet, daß ein etwa auf einem 'feil Gier Breite der Zahnflanke vorhandener F:hler so l)eseitigt wird, daß der Eingriff auf (1:e gesamte Zahnbreite einwandfrei wird. Es würde sogar zu befürchten sein, daß wegen der geringen Breite des Rollers neue Ungellalllgk°1teIi hervorgerufen würden.To avoid noise caused by gearwheels that are not sufficiently empty and that are in mesh with one another. a device has become known for the (las @@ 'erl: piece gear with a hard auxiliary pinion of the same module under pressure adjustable by changing the distance between the two axes. .-forms, which is pressed against the workpiece gearwheel with the interposition of a "1" spring. To eliminate the small periodically occurring, immeasurable errors .en alri \ "calibrating in itself and because the narrow roller, which the older inventor I1 - # wti t made narrow. 11111 to generate high contact pressures, does not guarantee that a 'for example on a' for sale Yaw width of the tooth flank of existing sensors is eliminated so that the engagement on (1: e entire tooth width is flawless. It would even be feared that because of the small Width of the scooter would cause new ungellalllgk ° 1teIi.

Deingegeniiber bestellt das Wesen der Erlindung darin. dali das Hilfsritzel den Durchmesser d.cs Gellrauclisritzels und mindestens die firzite cles Werkstückzahnrades hat und (1a1.1 d:e I:iiir:clituiig zur Abstandsänderung starr ist. Vorteilhaft überragt die Breite des Ililfsritzels die Breite des Werkstückzahnrallcs. Z%%.:ckniäßi" läßt man ein nitriertes I lilfsritz1, (las di- gl@icli@ X'"rzaluiun l; hat wie das @iearauchsritzel (limulal:erritzel), unter Druck mit dz.-in Werlcstüchzahnrad (Läufer) cinlaufeu. li:illl Zusanini@enlaufen da Lütlfers mit dein Hiltsritzel werden die klein--ii Uliei>:nii-eiten und I@auhigl:eit-@n der w:ir;:en Zahnollertläche (hs Läufers t(lrtgewalzt und durch das relative Gleiten der Zahnflanken aufeinander gleichzeitig poliert.On the other hand, the essence of the discovery orders it. dali the auxiliary pinion the diameter of the Gellrauclisritzels and at least the firzite cles workpiece gear and (1a1.1 d: e I: iiir: clituiig to change the distance is rigid the width of the auxiliary pinion the width of the workpiece tooth roller. Z %% .: ckniäßi "lets one has a nitrated I lilfsritz1, (las di- gl @ icli @ X '"rzaluiun l; like the @iearauchsritz (limulal: erritzel), under pressure with dz.-in Werlcstüchzahnrad (runner) cinlaufeu. li: illl Zusanini @ enlauf da Lütlfers with your Hiltsritzel they get small - ii Uliei>: nii-eiten and I @ auhigl: eit- @ n der w: ir;: en Zahnollertläche (hs Läufers t (lrtgewalzt and polished by the relative sliding of the tooth flanks on each other at the same time.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung dargestellt, mit der das Prägepolieren der Zähne des Läufers durchgeführt werden kann. Es zeigt -A111). i eine Ansicht der Vorrichtung und Abl). 2 die zugehörige Draufsicht.In the drawing, an embodiment of a device is shown, with which the embossing polishing of the rotor's teeth can be carried out. It shows -A111). i a view of the device and abl). 2 the associated top view.

Ein fertig verzahnter, für ein Schiffs-(T-etriel)e bestimmter Läufer 1, dessen schräge Zähne 2 (Evolventeuverzahnung) I)rä;,repoliert werden sollen, ist mit seiner Welle 3 in La--ern 4. drehbar gelagert. Mit den Lagern sind über Spannschlösser 5 Lager 6 verbund-en, die zur Aufnahme der Welle 7 eines aus N itrierstalil bestehenden Hilfsritz°Is 8 mit einer entsprechenden Scliriigverzalinting 9 dienen. Die Ritzellager % sind mittels der Spannschlösser 5 quer zur Läuferwelle 3 verschiebbar und einstellbar. Der mittlere Teil der Ritzelwell-e 7 ist außerdem in einem Lager io,gelagert. das auf einem die Ritzella":r6 tragenden Gestell i i gleichfalls verschiebbar ruht. Z«=ischen den Lagern 6 ist eine Druckvorrichtung 12 auf dem Gestell ii befestigt. um das Durchbiegen der Ritzell#velle j heim PriiZepolieren zu verhindern. r111 eitlem Ende ist die Welle ; mit einem Antriel)smotor 15 verbunden. Das nitrierte Hilfsritzel 8 hat die gleiche #"erzahnun- 9 wie das nicht dargestellte Gebrauchsritzel. Infolge d.er Ni -trierunghaben die Zähne 9 des Hilfsritzels 8 eine äußerst hohe Oberflächenhärte. Die Zahnbreite 13 der Verzahnun gen 9 des IIilfsritzels 8 ist mit Cberdeckung gegenülx@r (fier Zahnbreite 14 der entsprechenden @"crzrlliilangai 2 des Läufers i ausgeführt. Dadurch wird es unmöglich gemacht, claß sich Sei den Zähnel12 des Läufers i ein scliädliclar .Ansatz in der Längsrichtung des Läuiers i bildet.A ready-toothed runner designed for a ship (T-etriel) e 1, whose inclined teeth 2 (involute toothing) I) rä;, are to be repolished, is rotatably mounted with its shaft 3 in bearings 4. With the bearings are over Turnbuckles 5 bearings 6 connected, which for receiving the shaft 7 of a N itrierstalil existing auxiliary scoring ° Is 8 with a corresponding Scliriigverzalinting 9 are used. The pinion bearings% can be displaced transversely to the rotor shaft 3 by means of the turnbuckles 5 and adjustable. The middle part of the Ritzelwell-e 7 is also in a warehouse io, stored. that on a frame i i carrying the Ritzella ": r6 can also be moved rests. In addition to the bearings 6, a pressure device 12 is attached to the frame ii. to prevent the pinion shaft from bending after polishing. r111 vain The end is the wave; connected to a drive motor 15. The nitrided auxiliary pinion 8 has the same # "teeth 9 as the non-illustrated utility pinion. As a result d.er Ni -trierung the teeth 9 of the auxiliary pinion 8 have an extremely high surface hardness. The tooth width 13 of the teeth 9 of the IIilfsritzels 8 is Gegenülx @ r with cover (For face width 14 of the corresponding @ "crzrlliilangai 2 of rotor i executed. This makes it impossible for the teeth 12 of the rotor i to interfere scliädliclar. approach in the longitudinal direction of the läuiers i forms.

Die nitrierte Hilfswelle 8 wird in die Lager 6 und io der erläuterten Vorrichtung geg°legt. Durch Einstellen der SI)atilisclilOSs-z#r 5 werden die Lag"-r6 und io zunächst so nahe an Gien Läufer t 'harangeschotn, daß die Zähne 9 des Hilfsritzels 8 in die Zählte 2 des Läufers i spielfrei eingreifen. Alsdann wird durch weiteres Verstellen der Lager 6 u11(1 io in der gleichen Richtung in den Verzahnungel1 2 und 9 .ein Druck erzeugt, der so weit zu steigern ist, daß heim Laufen des Hilfsritz:ls 8 mit dem Läufer i die kleinen L nebenlleiten und Rauhigkeeiten der weichen Zahnoberfläche des Läufers i fortgewälzt und durch Glas I;el:nseitige Gleiten der Zahnpartien gleichzeitig poliert werden. Damit Ski (fieser Bchandlun- lein Fressen ct:r Zähtl: 2 Und c) eintritt, wird zwischen sie ein Scinnierinittel. -r.. 1i. I#ett oder Ü1, gebracht. Nach :iner verh-ältnisn ä1341 kurzen 1-aufzeit inacht sich der Erfolu des Prägepolierens in der Weise bemerkbar, daß allilliilllicli ein immer grülicr «'Lr(leiider "feil der Ztililiol)-,rfi;icli.e von dein Prii"-elloliervorgang erfaßt wird. und ein weiteres der \\--l1.- 7 des Ililfsritzels 8 niögliCli ist. Die Behandlung kann so lange fortgesetzt werden, his die Zähne 2 des Läufers i in ihrer vollen Breite und Zahnhohe von dein Poliervorgang erfaßt worden sind. Dadurch, daß der Eingriff fier Zähne 9 des Hilfsritzels 8 in die Zähne 2 des Läufers i spielfrei erfolgt, die Zähne also etwas tiefer in die Zahnlücken des Gegenrades eintauchen als heim während des normalen Betriebes erfolgenden Eingriff mit Zahnspiel. kann sich 1cein schädlicher Ansatz ini Bereich des normalen Zahneingriffs ausbilden. Die Za.'hnforrn (Evolvente) hat dabei ihre Sollform behalten. Durch das Prägepolieren ist die Oberfläche der Flanken der Zähne 2 des Läufers i verdichtet worden, so daß die Zähne 2 gegen Fressen, Grübchenbildung und Abnutzung widerstandsfähiger g -worden sind.The nitrided auxiliary shaft 8 is placed in the bearings 6 and 10 of the device explained. By setting the SI) atilisclilOSs-z # r 5 , the lag "-r6 and io are initially so close to Gien runner t 'harangeschotn that the teeth 9 of the auxiliary pinion 8 mesh with the number 2 of the runner i without play Adjustment of the bearings 6 u11 (1 io in the same direction in the toothing 1 2 and 9. A pressure is generated which must be increased so far that when the auxiliary scratch is running: ls 8 with the runner i guide the small L alongside and the roughness of the soft ones The tooth surface of the traveler i is rolled away and through the glass I; el: n-side sliding of the tooth sections are polished at the same time. So that the ski (nasty Bchandlunlein fressen ct: rzahtl: 2 and c) occurs, a scinnier is between them. -R .. 1i I # ett or Ü1, brought. After a relatively short 1-time period, the success of embossing is noticeable in such a way that allilliilllicli an always grülicr «'Lr (leiider" hawker "for the Ztililiol) -, rfi; icli.e is covered by your Prii "-eloliervorgang. and a white teres the \\ - l1.- 7 of the auxiliary pinion 8 is not possible. The treatment can be continued until the teeth 2 of the traveler i have been covered in their full width and tooth height by the polishing process. The fact that the engagement of fier teeth 9 of the auxiliary pinion 8 in the teeth 2 of the rotor i takes place without play, so the teeth dip a little deeper into the tooth gaps of the mating gear than at home during normal operation there is engagement with tooth play. A harmful approach can develop in the area of normal tooth engagement. The Za.'hnformrn (involute) has retained its nominal shape. As a result of the burnishing process, the surface of the flanks of the teeth 2 of the rotor i has been compacted, so that the teeth 2 have become more resistant to scuffing, pitting and wear.

-Nachdem die -#-erzallilutlg 2 des Läufers i durch das Prägepolieren in den oben erläuterten Zustand gebracht worden ist, was etwa im io. Teil der fier das Läppen erford-; rlichen Zzit erreicht wird, kann der Läufer i mit dein von der Verzahnungsmaschine kommenden Gebrauchsritzel zusammen gebaut werden. -Nunmehr läßt man dieses Gebrauchsritzel mit dem prägepolierten Läufer i mit bisher gebräuchlichen Schleifmitteln eine kurze Zeit zusammen lauten. Diese Zeit ist deshalb gering, weil die sehr vielen Zähne 2 des Läufers i stark auf die demgegenüber zahlenmäßig sehr wenigwenigen Zähne des Gebrauchsritiels einwirken.-After the - # - erzallilutlg 2 of the traveler i through the burnishing has been brought into the state explained above, which is about in the io. Part of the fier lapping required; local time is reached, the runner can i with your from the Gear cutting machine coming utility pinions are built together. -Now lets this utility pinion with the burnished rotor i with previously used Abrasives together for a short time. This time is short because the very many teeth 2 of the rotor i strongly affect the numerically very large number act a few teeth of the ritual of use.

In den Fällen, in denen die Lager der Ritzelwelle im Gehäuse des Getriebes ohnehin quer zur Läuferwelle verstellbar sind, kann das Getriel>:geli<iuse selbst fier das Prägepolieren verwendet werden. Eilee besondere @'orrichftung ist also dann für das Durchfiihren d:s Prägepolierens entbehrlich. Wenn die Ritzelwelle so steif ist, daß sie sich beim Prägepolieren praktisch nicht durchbiegt, kann auch Glas dritte Lager i o niit de r ltützvorr:, htung 12 wegfall:n.In cases where the pinion shaft bearings are in the gearbox housing can be adjusted across the rotor shaft anyway, the gear>: geli <iuse itself can be used for burnishing. Eilee special @ 'orrichftung is so then dispensable for performing embossing polishing. If the pinion shaft is like this is stiff that it practically does not bend during burnishing, can Glass third warehouse i o niit de rstützvorr :, htung 12 omission: n.

Ein,:li iihnlichvn I:1-fo1@r w:#: ein 1-1ilfsritzel8 aus \itri:r;talil könnte auch -:n Hilfsr:tzel l>rin;@::n. dessen "Zähn: durch `-erChr()Ineil eine Harr: Obertlüche od:r durch eilieii sonstigen Vor-an- eine solch: 1-I;ir t- erliaiten hal>.n. daß sie di.: 1'rä@@eholierarl?@it leisten können. 0l> -es sich um Räder finit G,racl- oaer Sclir;igverzahnung handelt. ist für die I:rtin @tung ohil1. Bedeutung.A,: li iihnlichvn I: 1-fo1 @ rw: #: a 1-1ilfsritzel8 from \ itri: r; talil could also -: n auxiliaryr: tzel l>rin; @ :: n. whose "Zahn: by` -erChr () Ineil a Harr: Obertlüche od: r by eilieii other Vor-an- such: 1-I; ir t- erliaiten hal> .n. that they di .: 1'rä @ @eholierarl? @it can afford. 0l> -it is about wheels finite G, racl- oaer Sclir; igverzahn. is for the I: rtin @tung ohil1. meaning.

Claims

PATI: xTXNsl'r, tCIIE: I. Device for smooth tar flanks of toothed rudders. 111; be; VIldcre Schiffsnia; cliinen; etriellezalnirräder. in which the "-skstizckzahnrad with a hard auxiliary pinion of the same module under pressure adjustable by changing the distance between the two axes, characterized in that the auxiliary pinion (8) cl ° n diameter of the G, -1lrauclisritzl and at least the British cl-: V -er:; sttlClv - / _ alilirades (i) and the: device for changing the distance is rigid.

2nd device, - to = in; rir r: ch i, characterized. so that the auxiliary pinion (8) protrudes beyond the width d: s \\ - erKstückzahnrades (i).

3. Device according to claims i and 2. characterized in that the arrangement for changing the distance has turnbuckles (3, 3). which the rigid. but adjustable @ -eri> indung of the bearing (-1) for the workpiece gear (i) with the bearing (6) for the pinion (S)]> - work. .l. Device according to claims I to 3, characterized in that in gears with transversely to the rotor shaft (3) adjustable bearings (6 ) for the I @ itzeiwelle (8) the gear housing is used as a frame for the smoothing device. In order to differentiate the state of the art from the state of the art, inl @ rtei @ ung; procedure following - document in 13.2 style has been drawn: Swiss Patent No. r3o 4bz4.