DE929288C

DE929288C - Maschine zum Schleifen von Zahnraedern mit nur teilweise evolventenfoermigen Zahnflanken nach dem Abwaelzverfahren

Info

Publication number: DE929288C
Application number: DEG11531A
Authority: DE
Inventors: Willi Graf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-01-13
Filing date: 1953-04-18
Publication date: 1955-06-23
Also published as: DE886090C

Description

Maschine zum Schleifen von Zahnrädern mit nur teilweise evolventenförmgen Zahnflanken nachdem Abwälzverfahren Das Patent 886 ogo bezieht sich auf eine Maschine zum Schleifen von Zahnrädern mit nur teilweise evolventenförmigen Zahnflanken nach dem Abwälzverfahren, mit einem zylindrischen Rollbogen, der an Bändern abrollt, die einerseits an den Rollbogen aufweisenden Körper und anderseits an je einem Spannorgan einer Spannvorrichtung befestigt sind, die auf einem Rahmen verstellbar angeordnet ist, zur Erzeugung der Wälzbewegung zwischen Zahnrad und Schleifscheibe. Hierbei ist nach diesem Patent auf dem Rahmen eine Kurvenscheibe angebracht, welche durch die Antriebsvorrichtung der Wälzorgane betätigt wird, wobei durch diese Kurvenscheibe mittels Übertragungsorganen zeitweise eine zusätzliche Drehung des den Rollbogen aufweisenden Körpers und damit des Werkstückes zur Erzielung von Profilabweichungen von der Evolventenform bewirkt wird. Das Abrunden der Zahnprofile am Zahnkopf bzw. Zahnfuß entspricht dabei der elastischen Deformation der im Eingriff befindlichen Zähne, bestehend aus Biegung, Abplattung und Schub infolge des Zahndruckes.
Es ist bekannt, Zahnflanken in der Längsrichtung gekrümmt, bzw. ballig zu formen, um die Hauptbelastung möglichst in der Mitte der Zahnbreite zu halten und die schwächeren Zahnenden zu entlasten. Beim Erfindungsgegenstand erfolgt nun die stellenweise Zurücksetzung der Zahnflanken entlang der Zahnbreite entsprechend der Belastung in ganz bestimmter Form. Maßgebend für diese Form ist die durch das zu übertragende Drehmoment bewirkte Verdrehung, beispielsweise eines Ritzels, dessen Länge im Verhältnis zum Durchmesser groß ist. Als Folge davon würden die der Kupplung der Ritzelwelle zunächst liegenden Partien der Zähne mehr Last übernehmen, als die am anderen Wellenende gelegenen. Um diesen Übelstand zu beheben, geschieht erfindungsgemäß die Zurücksetzung der Zahnflanken entlang der Zahnbreite durch eine Kurvenführung in Verbindung mit der Vorschubbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug, wobei Übertragungsorgane auf die zur Erzielung der Profilabweichung dienende Vorrichtung einwirken.
Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar. Es ist Fig. i ein Aufriß der Zahnradschleifmaschine, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Ansicht der zur Erzeugung der Wälzbewegung zwischen Werkstück und Schleifscheibe dienenden Wälzorgane der Maschine mit den Vorrichtungen zum Erzeugen der Profilabweichung und zur stellenweisen Zurücknahme der Zahnflanken entlang der Zahnbreite, teilweise im Schnitt, Fig. 3 ein Grundriß dieser Vorrichtungen sowie einer Führungsvorrichtung mit einer verstellbaren Führungsnut für das Schleifen von Schrägverzahnungen, teilweise im Schnitt, Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung zur stellenweisen Zurücknahme der Zahnflanken entlang der Zahnbreite, Fig. 5, 6 Ansichten der Führungskurven und des Fühlhebels mit Übertragungsvorrichtung nach Fig. 4, Fig. 7 die schematische Ansicht eines Zahnes mit stellenweise zurückgesetzten Zahnflanken entlang der Zahnbreite B.
Auf dem Maschinenbett i (Fig. i) ist der Ständer 2 schwenkbar gelagert zum Einstellen der beiden ebenen Schleifscheiben 3 auf den Zahnschrägewinkel ß (Fig. 3). Ein Schlitten 4 ist auf dem Bett i längs verschiebbar gelagert. Er trägt einen weiteren Schlitten 5 mit dem zu schleifenden Zahnrad 6 und einer Teilvorrichtung, die im Gehäuse 7 untergebracht ist. Gleichachsig zu dem Zahnrad ist ein Abrollzylinder 8 angeordnet, der über Stahlbänder 9 und Spannhebel io mit einem Rahmen i i verbunden ist, welcher auf dem unteren Schlitten 4 querverschiebbar gelagert ist. Wird der Schlitten 5 quer zum unteren Schlitten hin und her geschwungen, so rollt der Zylinder 8 an den Bändern 9 ab, und infolgedessen wälzen sich auch die Zahnflanken des Werkstückes 6 an den Schleifscheiben 3 ab. Durch den Längsvorschub des Schlittens 4 wird sodann das Werkstück an den Schleifscheibenvorbeigeführt. Handelt es sich um eine Schrägverzahnung, so verschiebt eine am Bett i befestigte, um den Zahnschrägewinkel ß geneigte Führungsnut i2 (Fig. 3) durch einen Gleitschuh 13, der am Rahmen ii sitzt, diesen quer zur Vorschubrichtung des Schlittens 4 derart, daß sich die Zahnflanken des Rades 6 gegenüber den Schleifscheiben in Richtung der Zahnschräge bewegen.
Der Schlitten 5 erhält seinen Antrieb von einer Kurbel 14, welche durch eine Scheibe 15 mittels eines im Gehäuse 16 untergebrachten Schneckengetriebes betätigt wird. Die Kurbelwelle 17 dreht über zwei Zahnräder 18, i9 zwei Kegelgetriebe 2o, 2i. Auf der Keilwelle22des letzterensitzenKurvenscheiben 23 (Fig. i, 2), mit denen ein Fühlhebel 24 in Verbindung steht. Dieser überträgt seine von den Kurvenscheiben empfangenen Schwingungen auf eine Büchse 25 und weiter auf eine Achse 26, die durch Feder 27 dagegengedrückt wird. Auf die Enden dieser Achse drücken die Spannhebel io, welche mit dem Rollzylinder 8 in Verbindung stehen. Durch eine Mutter 28 bzw. Schnecke 29 läßt sich die "Achse 26 gegenüber der Büchse 25 etwas verschieben, wodurch die Zahnflanken des Rades 6 gegenüber den Schleifscheiben 3 eingestellt werden können. Jeder Schwingbewegung des Schlittens 5 entspricht eine Umdrehung der Kurvenscheiben 23, und durch passende Wahl der Kurven können auf diese Weise die Zähne beispielsweise an Kopf und Fuß abgerundet werden. Da linksseitige und rechtsseitige Zahnflanken gesondert abgerundet werden müssen, ist für jede Zahnseite mindestens eine Kurvenscheibe erforderlich.
Die beschriebene Vorrichtung wird nun gleichzeitig benutzt zur stellenweisen Zurücknahme der Zahnflanken entlang der Zahnbreite B (Fig. 7), von a nach a' entsprechend der unter Belastung eintretenden Verdrehung des Radkörpers. Zu diesem Zwecke ist die Keilwelle 22 mit dem Kegelgetriebe 2i und den Kurvenscheiben 23 auf einem Schlitten 30 gelagert, der am Rahmen i i gleitbar angeordnet ist. In eine Aussparung 30' greift ein Hebel 3 z ein, der drehbar am Rahmen i i befestigt und mit einem Kegelrad 32 verbunden ist, das mit Kegelrad 33 im Eingriff steht. Dieses gleitet auf der Keilwelle 34, die am unteren Schlitten 4 gelagert ist und eine Scheibe 35 trägt, welche durch ein Band 36 mit der Scheibe 37 verbunden ist (Fig. 5, 6). Fest auf der Achse 41 der letzteren, die durch einen vom Schlitten 4 ausgehenden Träger 38 gehalten wird, sitzt ein Hebel 39 mit einem Einstellorgan 40, das durch eine Feder 4o' in eine von mehreren Rasten eines um Achse 41 schwenkbaren Hebels 42 eingeklinkt werden kann. Das freie Ende von Hebel 42 ist mit einer Rolle 43 versehen, die an einer Kurvenführung 44, welche auf dem Maschinenbett i@ befestigt ist, gleitet, wenn der Schlitten 4 seine Vorschubbewegung ausführt. Durch Umlegen des Hebels 42 kann die Rolle 43 an die obere oder untere Kurve 44', 44" angelegt werden. Eine Feder 45 wirkt über eine Stange 46 auf den Schlitten 3o ein. Sie setzt die Übertragungsglieder 3 1 bis 43 unter Druck und schaltet deren Spiel aus.
Wirkungsweise: Die Wälzbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug erfolgt durch Abrollen des Rollzylinders. 8 an den Bändern 9, wozu der Schlitten 5 durch das Kurbelgetriebe 14 hin und her geschwenkt wird, während der untere Schlitten 4 gleichzeitig eine Vorschubbewegung macht. Dabei wird im Falle einer Schrägverzahnung der die Bänder 9 spannende Rahmen i i durch die Führung 1:2 seitwärts verschoben und das Zahnrad 6 verdreht, so daß Vorschub und Drehung dem Zahnschrägewinkel ,ß entsprechen. Ferner dreht die Kurbelwelle 17 die Kurvenscheiben 23, welche den Hebel 24 ablenken und damit über die Organe 26, io, 8 dem Zahnrad zeitweise eine weitere zusätzliche Drehung erteilen zum Zwecke der Abrundung von Zahnfuß und -kopf entsprechend der Durchbiegung der Zähne unter Last. Infolge der Vorschubbewegung des unteren Schlittens ,4 gleitet aber auch Rolle 43 des Hebels 42 an einer der Führungskurven 44', 44" entlang und dreht dadurch die Scheibe 37 ein wenig. Diese Bewegung wird über die Organe 36 bis 31 auf den Schlitten 30 übertragen, auf welchem die Achse 22 der Kurvenscheiben 23 gelagert ist. Hebel 24 erfährt somit eine weitere Ablenkung durch die geradlinige Verschiebung der Kurvenscheiben, die wiederum auf das Zahnrad 6 als zusätzliche Drehung geleitet wird und die stellenweise Zurücksetzung der Zahnflanke entlang der Zahnbreite von a nach a' (Fig.7) entsprechend der Verdrehung des Radkörpers bei Belastung zur Folge hat. Wie bei der Abrundung des Profils werden linksseitige und rechtsseitige Zahnflanken nicht gleichzeitig, sondern nacheinander behandelt. Aus diesem Grunde weist das Führungsorgan 44 für jede Zahnseite eine besondere Kurve auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i: Maschine zum Schleifen von Zahnrädern mit nur teilweise evolventenförmigen Zahnflanken, die entlang der Zahnbreite stellenweise zurückgesetzt sind, nach dem Abwälzverfahren, nach Patent 886 ogo, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Vorschubbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug abhängige Kurvenführung (44) durch Übertragungsorgane (31 bis 43) mit der zur Erzielung von Profilabweichung dienenden Vorrichtung zusammenwirkt.
2. Maschine nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Kurvenführung (44) j e eine Kurve (44', 44") für linksseitige und rechtsseitige Zahnflanken besitzt, welche Kurven beim Längsvorschub des Werkstückträgers ein Fühlorgan (43) ablenken, dessen Bewegungen eine zusätzliche Drehung des Werkstückes (6) zum Zwecke des Zurücksetzens der Zahnflanken bewirken.
3. Maschine nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2z), welche die Kurvenscheiben (23) zur Erzielung von Profilabweichungen trägt, auf einem verstellbaren Schlitten (30) sitzt, auf welchen die durch die Kurven (44', 44") erzeugten Ablenkbewegungen des Fühlorgans (43) übertragen werden.
4. Maschine nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlorgan (43) mittels eines umlegbaren Hebels (42) an die eine oder andere Kurve (4q.', 44") anlegbar ist und daß die Ablenkungen des Fühlorgans (43) über ein Bandgetriebe (35, 36, 37) auf den verstellbaren Schlitten (flo) und damit auf das Werkstück (6) übertragen werden.
5. Maschine nach Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (45) auf die Übertragungsorgane zwischen demverstellbaren Schlitten (3 o) und dem Fühlorgan (43) einwirkt, um das Spiel der Übertragungsorgane zu überbrücken und das Fühlorgan gegen die eingestellte Kurve (q4.', 44") zu pressen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 698 149, 807 045, 905 697; schweizerische Patentschrift Nr. 93 344; Druckschrift 3671-5.5i.-2ooo der Firma Mäag, Zürich.