SE503487C2

SE503487C2 - Machine component provided with cog crown

Info

Publication number: SE503487C2
Application number: SE9403348A
Authority: SE
Inventors: Gustav Rennerfelt; Ulf Rilbe
Original assignee: Scandrive Hallstahammar Ab
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 1996-06-24
Also published as: SE9403348D0; SE9403348L

Abstract

The component has a first part which comprises a ring (17) comparatively thin in a radial direction and deformable, which on one of its two opposite radially separate sides has several individual cogs which together form a cog crown (7) with conical basic shape. On its opposite side rings (17) there is a first smooth surface (19) with a rotation-symmetrical shape. The second part (18) is partly stronger and more rigid than the first thin ring part and partly provided with a smooth second surface (22) which is finely machined to an exact circular, rotation symmetrical form.

Description

20 25 30 35 505 487 sidan hyvling, varvid ett hyvelverktyg med begränsad storlek förs i axiella rörelser fram och åter genom en ring under form- ning av någon eller några få kuggar, varefter verktyget flyttas periferiskt för att forma en ny sats kuggar till dess att samt- liga kuggar i kuggkransen utbildats. Brotschning ger acceptabel rundhet eller cirkelform hos kuggkransen, men låter sig utnytt- jas endast vid cylindriska kuggkransar. Hyvling låter sig använ- das för formning av koniska kuggkransar och ger då god formnog- grannhet hos de enskilda kuggarna, men tyvärr oacceptabel rund- het eller cirkelform hos kuggkransen betraktad i dess helhet. 20 25 30 35 505 487 side planing, wherein a planing tool of limited size is moved in axial movements back and forth through a ring to form one or a few teeth, after which the tool is moved circumferentially to form a new set of teeth until all teeth in the ring gear have been trained. Reaming gives an acceptable roundness or circular shape of the gear ring, but can only be used on cylindrical gear rings. Planing can be used for forming conical gear rings and then gives good shape accuracy of the individual teeth, but unfortunately unacceptable roundness or circular shape of the gear ring considered in its entirety.

När i detta sammanhang talas om oacceptabel rundhet skall för- stås att det icke handlar om stora, för blotta ögat märkbara av- vikelser från absolut cirkelrund form. I praktiken kan sålunda en hyvlad kuggkrans ha elliptisk eller vågartad form med medel-' avvikelser från den absolut cirkelrunda formen uppgående till blott några få hundradels eller möjligen någon tiondels millime- ter. Dylika form- eller màttavvikelser är emellertid fullt till- räckliga för att leda till olägenheter av ovannämnda art i ex- centerväxlar av precisionstyp, t ex sådana växlar som förekommer i industrirobotar och liknande.When talking about unacceptable roundness in this context, it should be understood that these are not large deviations that are noticeable to the naked eye from an absolutely circular shape. Thus, in practice, a planed ring gear may have an elliptical or wavy shape with mean deviations from the absolutely circular shape amounting to only a few hundredths or possibly a few tenths of a millimeter. However, such deviations in shape or dimensions are fully sufficient to lead to inconveniences of the above-mentioned kind in eccentric gears of precision type, for example such gears as occur in industrial robots and the like.

E- - l n i Föreliggande uppfinning tar sikte pà att skapa en kugg- kransförsedd maskinkomponent som tillgodoser ovannämnda behov.The object of the present invention is to create a geared machine component which satisfies the above-mentioned needs.

Ett grundläggande syfte med uppfinningen är sålunda i en första aspekt att skapa en maskinkomponent vilken låter sig förfärdigas med en konisk kuggkrans som trots sin konicitet uppvisar extremt stor, närmelsevis exakt cirkelrundhet. Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att skapa en maskinkomponent som trots kraven på absolut cirkelrundhet hos den ingående kuggkransen låter sig förfärdigas genom ett begränsat antal bearbetningsoperationer, allt under upprätthållande av god tillverkningsekonomi.A basic object of the invention is thus in a first aspect to create a machine component which can be manufactured with a conical ring gear which, despite its conicity, has an extremely large, almost exact circular roundness. A further object of the invention is to create a machine component which, despite the requirements for absolute circularity of the input ring, can be manufactured by a limited number of machining operations, all while maintaining good manufacturing economy.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det grundläggande syf- tet med densamma medelst de sårdrag som är angivna i kravets 1 kännetecknande del.According to the invention, at least the basic object thereof is achieved by means of the wound features specified in the characterizing part of claim 1.

I en andra aspekt avser uppfinningen även ett förfarande för framställning av kuggkransförsedda maskinkomponenter. Sär- dragen hos det uppfinningsenliga förfarandet framgår av kravet lO 15 20 25 30 35 503 487 3 6. Detta förfarande kan i praktiken förverkligas på två princi- piellt olika sätt av vilka det ena definieras i kraven 8-9, medan det andra definieras i kravet 10.In a second aspect, the invention also relates to a process for the production of geared machine components. The features of the method according to the invention appear from claim 10 15 20 25 30 35 503 487 3 6. This method can in practice be realized in two fundamentally different ways, one of which is defined in claims 8-9, while the other is defined in requirement 10.

I en tredje aspekt hänför sig uppfinningen till en excen- terväxel försedd med en maskinkomponent enligt uppfinningen.In a third aspect, the invention relates to an eccentric gear provided with a machine component according to the invention.

Särdragen hos den uppfinningsenliga excenterväxeln framgår av kraven 3-5.The features of the eccentric gear according to the invention appear from claims 3-5.

Xtterliaare belvsnina av teknikens ståndpunkt Att förfärdiga kuggkransförsedda maskinkomponenter utifrån tvâ vridstyvt med varandra, vanligen genom en värmekrympnings- operation förenade ringdelar av metall är i och för sig tidigare välkänt inom maskintekniken. Såsom exempel härpà må hänvisas till US 784 544 som beskriver hurusom en med en utvändig kugg- Syftet med denna konstruktion är emellertid endast att möjliggöra an- krans utförd ytterring förenas med en formstyv navdel. vändning av olika material i navdel och kuggring, närmare be- stämt ett nötningsbeständigt material i kuggringen och ett enk- lare material i navdelen, och några särskilda åtgärder är icke vidtagna för att åstadkomma exakt cirkelrundhet hos kuggkransen.Prior Art The manufacture of geared machine components from two torsionally rigidly connected to each other, usually by a heat-shrinking operation, metal ring parts joined by a heat-shrinking operation is per se well known in the machine technology. As an example of this, reference may be made to US 784 544 which describes how one with an external tooth. The purpose of this construction is, however, only to enable an outer ring made to be anchored, combined with a rigid hub part. turning of different materials in the hub part and gear ring, more specifically a wear-resistant material in the gear ring and a simpler material in the hub part, and no special measures are taken to achieve exact circularity of the gear ring.

Sålunda saknar den kända maskinkomponenten varje slät, finbear- betad yta av det slag som kan bidra till att säkerställa exakt cirkelrund form hos kuggkransen, och till yttermera visso är kuggkransen enligt US 784 544 cylinderformad och ej konisk såsom vid föreliggande uppfinning.Thus, the known machine component lacks any smooth, finely machined surface of the kind which can help to ensure an exact circular shape of the gear ring, and moreover the gear ring according to US 784 544 is cylindrical and not conical as in the present invention.

Genom US 2,704,882 är vidare känt ett förfarande för fram- ställning av kuggkransförsedda maskinkomponenter vid vilket tvà tunna plåtämnen förenas med varandra genom exempelvis en smält- nings- eller svetsningsoperation, varvid det ena ämnet initiellt utformats med slitsar mellan lister som efter slutbearbetning bildar kuggar. Ej heller i detta fall vidtas emellertid några särskilda åtgärder för att säkerställa absolut cirkelrundhet hos den färdiga kuggkransen. 10 l5 20 25 30 35 503 487 4 Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig 1 en partiellt i sidovy visad längdsektion genom en excen- terväxel i vilken ingår en maskinkomponent med konisk kuggkrans enligt föreliggande uppfinning, Fig 2 en sektion C-C i Fig 1 i förminskad skala, Fig 3 en frontvy av en i excenterväxeln enligt fig 1 ingående transmissionsskiva, Fig 4 en partiell längdsektion genom den hälft av växelhuset med vilken den uppfinningsenliga maskinkomponenten är avsedd att förbindas, Fig 5 en partiell längdsektion genom enbart en första ringdel som ingàr i den uppfinningsenliga maskinkomponenten, Fig 6 en liknande längdsektion genom en andra i komponenten in- gående ringdel, Fig 7 en längdsektion visande de båda ringdelarna enligt fig 5 och 6 i hopsatt skick, Fig 8 en partiell sektion genom ett excenterkugghjul avsett att samverka med den i fig 7 visade maskinkomponentens kugg- krans, Fig 9 en förstorad detaljsektion visande förbindningen mellan den kuggkransförsedda maskinkomponenten och en andra stom- enhet ingående i växelhuset enligt fig 1, och Fig 10-12 partiella längdsektioner vilka svarar mot sektionerna enligt fig 5-7, men visar en maskinkomponent tillverkad enligt ett alternativt framställningsförfarande.Furthermore, U.S. Pat. In this case too, however, no special measures are taken to ensure absolute circularity of the finished ring gear. 10 l5 20 25 30 35 503 487 4 Brief description of the accompanying drawings In the drawings: Fig. 1 is a longitudinal section partially shown in side view through an eccentric gear which includes a machine component with a conical ring according to the present invention, Fig. 2 a section CC in Figs. 1 in a reduced scale, Fig. 3 a front view of a transmission disk included in the eccentric gear according to Fig. 1, Fig. 4 a partial longitudinal section through the half of the gear housing with which the machine component according to the invention is intended to be connected, Fig. 5 a partial longitudinal section through only a first ring part included in the machine component according to the invention, Fig. 6 a similar longitudinal section through a second ring part included in the component, Fig. 7 a longitudinal section showing the two ring parts according to Figs. 5 and 6 in assembled condition, Fig. 8 a partial section through an eccentric gear intended to cooperate with the ring gear of the machine component shown in Fig. 7, Fig. 9 an enlarged detail section showing the connection between the ring gear seen the machine component and a second body unit included in the gear housing according to Fig. 1, and Figs. 10-12 partial longitudinal sections which correspond to the sections according to Figs. 5-7, but show a machine component manufactured according to an alternative manufacturing method.

Detalierad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningen I fig 1-3 visas en excenterväxel i vilken ingår första och andra axeldelar 1, 2 vilka är roterbara kring en central geometrisk axel A. Den första axeldelen 1 är vanligen ingående, medan den andra axeldelen 2 är utgående. Axeldelarna 1, 2 är lagrade rela- tivt ett i sin helhet med 3 betecknat hus vilket är sammansatt av två hälfter eller stomenheter 4, 5 av vilka det förstnämnda utgörs av en maskinkomponent enligt föreliggande uppfinning. De båda stomenheterna 4, 5 är inbördes förbundna via ett skruv- |5 20 25 30 35 503 487 5 eller bultförband innefattande ett stort antal ekvidistanta skruvar eller bultar vilka är applicerbara i hàl 6. I stomenhe- ten 4 ingår en invändig, första kuggkrans betecknad 7. Denna är anordnad att samverka med en andra, utvändig kuggkrans 8 på ett i förhållande till axeln A.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Figs. 1-3 show an eccentric gear which includes first and second shaft parts 1, 2 which are rotatable about a central geometric axis A. The first shaft part 1 is usually input, while the second shaft part 2 is output . The shaft parts 1, 2 are mounted relative to a housing designated in its entirety by 3, which is composed of two halves or body units 4, 5, the former of which consists of a machine component according to the present invention. The two body units 4, 5 are interconnected via a screw or bolt joint comprising a large number of equidistant screws or bolts which are applicable in hole 6. The body unit 4 includes an internal, first ring gear designated 7. This is arranged to cooperate with a second, external ring gear 8 on one in relation to the shaft A.

Närmare bestämt är kugghjulet 9 medelst ett rullager 10 lagrat kugghjul 9 som är excentriskt lagrat utanpå ett mittre parti av den hylsformiga axeldelen 1, varvid utsidan av detta mittparti bildar en cylinderformad lagerbana vars geometriska centrumaxel B är excentrisk i förhållande till axeln A.More specifically, the gear 9 is by means of a roller bearing 10 mounted gear 9 which is eccentrically mounted on a central portion of the sleeve-shaped shaft portion 1, the outside of this central portion forming a cylindrical bearing race whose geometric center axis B is eccentric with respect to the axis A.

I övrigt är den första axeldelen 1 lagrad relativt såväl huset 3 som den andra axeldelen 2 via lager i form av rullager 11 resp 12 (den andra axeldelen 2 är även lagrad relativt huset 3 via ett kryssrullager 13). Det excentriska kugghjulets 9 kugg- krans 8 har färre kuggar och mindre delningsdiameter än den första kuggkransen 7 och står i ingrepp med denna medelst blott en eller ett fåtal kuggar. När axeldelen 1 roterar kring cent- rumaxeln A kommer kugghjulet 9 att utföra en planetarisk rörelse under vilken kuggarna i kuggkransen 8 rullar av mot kuggarna i kuggkransen 7 samtidigt som kugghjulet 9 roterar kring sin egen centrumaxel B med en rotationshastighet som är betydligt lägre än axeldelens 1 rotationshastighet. För överföring av excenter- kugghjulets 9 måttligt snabba rotationsrörelse till axeldelen 2 är mellan dessa båda element anordnad en särskild transmissions- skiva 14 i vilken förefinns fyra tangentiellt ekvidistanta, vä- sentligen radiellt sig sträckande urtag i vilka ingriper två par medbringarkroppar, nämligen ett par på axeldelen 2 och ett par på excenterkugghjulet 9. Varje enskild medbringarkropp har for- men av en cylindertapp 15 vars ena ände är fast förenad med ex- centerkugghjulet 9 (resp axeldelen 2) och vars motsatta ände bär radiellt Genom att medbringarkrop- en klots 16 som i sin tur griper in i ett tillhörande, riktat urtag i transmissionsskivan 14. parna kan röra sig radiellt i tillhörande urtag i transmissions- skivan kan kugghjulets 9 rotationsrörelse överföras till axelde- len 2 trots att kugghjulet rör sig excentriskt eller planeta- riskt kring den geometriska centrumaxel A kring vilken axeldelen 2 roterar. Det må även nämnas att kugghjulet 9 utformats med N 20 25 30 35 503 487 6 ursparingar i materialbesparande syfte och i syfte att minimera massan hos eventuellt erforderliga balanseringsvikter.Otherwise, the first shaft part 1 is mounted relative to both the housing 3 and the second shaft part 2 via bearings in the form of roller bearings 11 and 12, respectively (the second shaft part 2 is also mounted relative to the housing 3 via a cross roller bearing 13). The gear ring 8 of the eccentric gear 9 has fewer teeth and a smaller pitch diameter than the first gear ring 7 and engages with it by means of only one or a few teeth. When the shaft part 1 rotates about the center axis A, the gear 9 will perform a planetary movement during which the teeth of the gear ring 8 roll off towards the teeth of the gear ring 7 at the same time as the gear 9 rotates about its own center axis B rotational speed. For transmitting the moderately fast rotational movement of the eccentric gear 9 to the shaft part 2, a special transmission disk 14 is arranged between these two elements in which there are four tangentially equidistant, substantially radially extending recesses in which two pairs of carrier bodies engage, namely a pair of each axle gear member 9 and a pair on the eccentric gear 9. Each individual carrier body has the shape of a cylinder pin 15, one end of which is fixedly connected to the eccentric gear 9 (respectively the shaft member 2) and whose opposite end bears radially. in turn engages in an associated, directed recess in the transmission disc 14. the pairs can move radially in the associated recesses in the transmission disc, the rotational movement of the gear 9 can be transmitted to the shaft part 2 even though the gear moves eccentrically or planetarily around the geometric center shaft A about which the shaft part 2 rotates. It may also be mentioned that the gear 9 is designed with recesses for material-saving purposes and for the purpose of minimizing the mass of any required balancing weights.

Med undantag för den maskinkomponent 4 som bildar husets 3 ena hälft är den i fig 1-3 visade excenterväxeln i allt väsent- ligt tidigare känd. Vid excenterväxlar av denna typ är det, så- som inledningsvis antytts, önskvärt att förfärdiga de båda kugg- kransarna 7, 8 med konisk grundform i syfte att åstadkomma ett glappfritt kuggingrepp. I detta sammanhang skall även understry- kas att kuggarna i såväl den invändiga kransen 7 som den utvän- diga kransen 8 på kugghjulet 9 bör vara av evolventtyp, enär dy- lika kuggar har överlägsna funktionsegenskaper. Emellertid kan även andra kuggtyper, såsom cycloidkuggar, komma ifråga.With the exception of the machine component 4 which forms one half of the housing 3, the eccentric gear shown in Figs. 1-3 is substantially previously known. In the case of eccentric gears of this type, as initially indicated, it is desirable to manufacture the two gear rings 7, 8 with a conical basic shape in order to provide a free-toothed gear engagement. In this context, it should also be emphasized that the teeth in both the inner ring 7 and the outer ring 8 on the gear 9 should be of the involute type, since such teeth have superior functional properties. However, other tooth types, such as cycloid teeth, may also be considered.

Nu hänvisas till fig 4-9 av vilka fig 5-7 närmare visar det ena av två principiellt olika förfaranden för framställning av den i fig 1 visade stomenhet eller maskinkomponent 4 som in- begriper den invändiga kuggkransen 7. Fig 5 och 6 visar separat två väsentligen ringformiga delar 17 resp 18 vilka i sammansatt skick bildar en färdig maskinkomponent enligt fig 7. Båda dessa delar 17, 18 består av metall, t ex stål av lämplig kvalitet.Reference is now made to Figs. 4-9, of which Figs. 5-7 show in more detail one of two fundamentally different methods for manufacturing the body unit or machine component 4 shown in Fig. 1, which includes the internal gear ring 7. Figs. substantially annular parts 17 and 18, respectively, which in assembled condition form a finished machine component according to Fig. 7. Both of these parts 17, 18 consist of metal, for example steel of suitable quality.

Den första delen 17 utgörs av en jämförelsevis tunn ring vilken på sin insida uppvisar en mångfald enskilda, från ringen utskju- tande evolventkuggar, vilka samfällt bildar den med 7 betecknade kuggkransen. Den första ringdelens 17 utsida eller ytteryta är betecknad 19, medan motstáende gaveländytor är betecknade 20 resp 21. Den andra ringdelen 18 är dels kraftigare och därmed formstyvare än den första, tunna ringdelen 17, dels utförd med en slät yta 22 som är finbearbetad till närmelsevis exakt cir- kelrund, rotationssymmetrisk form. I det i fig 6 visade utföran- det är den egentliga ringdelen 18 dessutom integrerad eller ut- förd i ett stycke med en särskild, plan eller skivformig gavel- del 23, i vilken förefinns ett centralt hål 24 som avgränsas av en cylindrisk yta 25, vilken är koncentrisk med axeln A och bil- dar lagerbana för rullagret 11. Den med 26 betecknade insidan av gaveldelen 23 bildar en botten som tillsammans med den invändiga ytan 22 bildar ett med 27 betecknat säte för den första ringde- len 17.The first part 17 consists of a comparatively thin ring which on its inside has a plurality of individual involute teeth protruding from the ring, which together form the gear ring denoted by 7. The outside or outer surface of the first ring part 17 is designated 19, while opposite end face surfaces are designated 20 and 21, respectively. The second ring part 18 is partly stronger and thus stiffer than the first, thin ring part 17, and partly made with a smooth surface 22 which is finely machined to approximately exact circular, rotationally symmetrical shape. In the embodiment shown in Fig. 6, the actual ring part 18 is furthermore integrated or made in one piece with a special, flat or disc-shaped end part 23, in which there is a central hole 24 delimited by a cylindrical surface 25, which is concentric with the shaft A and forms a bearing path for the roller bearing 11. The inside of the end part 23 denoted by 26 forms a bottom which together with the inner surface 22 forms a seat denoted by 27 for the first ring part 17.

W U 20 25 30 35 503 487 7 Enligt ett första alternativ sker tillverkningen av maskinkomponenten 4 utifrân de båda i fig 5 och 6 visade detal- jerna på följande sätt.W U 20 25 30 35 503 487 7 According to a first alternative, the manufacture of the machine component 4 is based on the details shown in Figs. 5 and 6 in the following manner.

I ett första steg svarvas ringdelen 17 från ett ämne med lämplig form, varjämte kuggarna i kuggkransen 7 formas genom hyvling, dvs genom att ett cylindriskt format hyvelverktyg (hob) med begränsad storlek förs i axiella rörelser fram och åter ge- nom ringen under samtidig avrullning och formning av kuggarna.In a first step, the ring part 17 is turned from a blank of suitable shape, and the teeth in the ring gear 7 are formed by planing, ie by moving a cylindrically shaped planing tool (hob) of limited size in axial movements back and forth through the ring during simultaneous rolling and shaping the teeth.

Genom denna kuggformningsmetod kan kuggkransen sålunda redan i detta steg ges konisk grundform. I det i fig 5 visade exemplet tänkes kuggarna sträcka sig i 2,5° vinkel mot ringdelens sym- metriaxel. Med andra ord har kuggkransen en total konvinkel av 2 X 2,5° = 5°. likare tjänande, konisk kuggdorn (icke visad), I nästa steg appliceras ringdelen 17 på en såsom närmare bestämt genom att pressas axiellt på likaren. Vid denna axiella anpress- ning av ringdelen 17 på likaren kommer dess kuggar att tänjas elastiskt och ansluta sig till likarens noggrant formade kuggar (vilka har exakt den önskade konvikeln), varigenom kuggkransen 7 i sin helhet korrigeras från den orundhet som kan förekomma I detta tillstånd finbearbetas ytan 19, företrädesvis genom finsvarvning och/eller slipning. På så efter hyvlingsoperationen. sätt sker en exakt centrering av den cylindriska mantelytan 19 i förhållande till likarens noggrant bestämda rotationsaxel. Ehuru den i fig 5 visade mantelytan 19 är cylindrisk är det i och för sig även tänkbart att utföra densamma åtminstone svagt konisk.By this tooth-forming method, the toothed ring can thus already in this step be given a conical basic shape. In the example shown in Fig. 5, the teeth are intended to extend at an angle of 2.5 ° to the axis of symmetry of the ring part. In other words, the ring gear has a total cone angle of 2 X 2.5 ° = 5 °. similarly serving, conical mandrel (not shown). In the next step, the ring part 17 is applied to one as more precisely by pressing axially on the straightener. During this axial pressing of the ring part 17 on the equalizer, its teeth will be elastically stretched and adhere to the accurately shaped teeth of the equalizer (which have exactly the desired cone), whereby the toothed ring 7 is completely corrected from the roundness that may occur in this condition. the surface 19 is finely machined, preferably by fine turning and / or grinding. On so after the planing operation. In this way an exact centering of the cylindrical outer surface 19 takes place in relation to the accurately determined axis of rotation of the equalizer. Although the mantle surface 19 shown in Fig. 5 is cylindrical, it is in itself also conceivable to make it at least slightly conical.

Det väsentliga är sålunda endast att ytan är rotationssymmet- risk, och att ringdelen 17 är väsentligen jämntjock, dvs det radiella avståndet mellan mantelytan och kuggarnas delnings- cirkel är lika stort utmed hela ringdelen. Givetvis är även kuggkransen 7 centrerad relativt geometriaxeln A sedan ringdelen 17 färdigbearbetats och avlägsnats från förutnämnda kuggdorn eller likare.The essential thing is thus only that the surface is rotationally symmetrical, and that the ring part 17 is substantially evenly thick, ie the radial distance between the mantle surface and the dividing circle of the teeth is equal along the entire ring part. Of course, the toothed ring 7 is also centered relative to the geometry axis A after the ring part 17 has been finished and removed from the aforementioned toothed mandrel or the like.

I ett annat steg färdigställs den andra ringdelen 18. En väsentlig åtgärd härvid är att den rotationssymmetriska (i ex- emplet cylindriska) ytan 22 på ringdelens 18 insida finbearbetas och centreras relativt lagerytans 25 centrumaxel. Finbearbet- ningen kan i praktiken bestá av finsvarvning och/eller slipning, varvid det väsentliga är att bearbetningen ger en slät yta med ß 20 25 30 35 503 487 närmelsevis exakt cirkelrund, 8 rotationssymmetrisk form. Till- verkningen av den i fig 6 visade detaljen kan i praktiken ske utifrån ett smitt ämne som först grovbearbetats. den yta 25 som skall bilda lagerbana, Härjämte härdas t ex genom sätthärdning eller induktionshärdning.In another step, the second ring part 18 is completed. An essential measure in this case is that the rotationally symmetrical (for example cylindrical) surface 22 on the inside of the ring part 18 is refined and centered relative to the center axis of the bearing surface 25. The finishing can in practice consist of fine turning and / or grinding, the essential thing being that the machining gives a smooth surface with an almost exactly circular, 8 rotationally symmetrical shape. The part shown in Fig. 6 can in practice be made on the basis of a forged substance which has first been roughly machined. the surface 25 which is to form a bearing web. In addition, it is cured, for example, by set curing or induction curing.

Sedan de båda detaljerna enligt fig 5 och 6 färdigställts på ovan angivet sätt förs de samman till intimt, vridstyvt in- grepp med varandra såsom visas i fig 7. I praktiken sker detta lämpligast genom en konventionell värmekrympningsoperation under vilken ringdelen 17 krymps fast i sätesytan 22. Eventuellt kan mellan de båda ytorna 19, 22 införas ett tunt skikt av lim, LOCKTITE.After the two details according to Figs. 5 and 6 have been completed in the manner indicated above, they are brought together into intimate, torsionally rigid engagement with each other as shown in Fig. 7. In practice this is most conveniently done by a conventional heat shrinking operation during which the ring part 17 shrinks into the seat surface 22. Optionally, a thin layer of glue, LOCKTITE, can be inserted between the two surfaces 19, 22.

Det beskrivna tillverkningsförfarandet har följande förde- Då kuggkransen 7 formas genom ovannämnda hyvling erhålls kuggar som var för sig uppvisar god formnoggrannhet, men kransen i dess helhet erhåller icke med säkerhet absolut cirkelrund form. När emellertid den jämförelsevis tunna och därmed efter- givliga ringen pressas fast på en såsom likare tjänande, kuggdorn med exakt cirkelrund form ernàs den önskade, absolut cirkelrunda formen. Ensam skulle den tunna ringdelen 17 icke kunna bibehålla den sålunda erhållna absoluta cirkelrundheten, men när ringdelen 17 i det avslutande tillverkningssteget förs in i sätet 27 i den betydligt kraftigare ringdelen 18 säker- ställs att ringdelen kommer att bibehålla sin exakta form även då den utsätts för hårda påfrestningar under drift. för ernående av denna effekt är, t ex lar. konisk Väsentligt såsom ovan beskrivits, att den rotationssymmetriska ytan 22 är väsentligen absolut cirkelrund och att kuggkransen 7 är jämntjock utmed hela sin utsträckning.The described manufacturing method has the following advantages. When the toothed ring 7 is formed by the above-mentioned planing, teeth are obtained which individually show good dimensional accuracy, but the ring as a whole does not obtain with absolute certainty a circular shape. However, when the comparatively thin and thus resilient ring is pressed onto a toothed mandrel with a precisely circular shape, which serves as a more similar one, the desired, absolutely circular shape is achieved. Alone, the thin ring part 17 could not maintain the absolute circularity thus obtained, but when the ring part 17 in the final manufacturing step is inserted into the seat 27 in the much stronger ring part 18 it is ensured that the ring part will retain its exact shape even when exposed to hard stresses during operation. for achieving this effect are, for example, lar. conical Essentially as described above, that the rotationally symmetrical surface 22 is substantially absolutely circular and that the ring gear 7 is uniformly thick along its entire extent.

Det skall noteras att den första ringdelen 17 i den fär- diga ringkomponenten 4 enligt fig 7 bottnar i tillhörande säte, dvs ändytan 20 anligger mot gaveldelens 23 inneryta 26. Samti- digt sticker den motsatta änden av ringdelen 17 ut ett stycke från ringdelen 18 med ändytan 21 fjärmad från denna.It should be noted that the first ring part 17 in the finished ring component 4 according to Fig. 7 bottoms in the associated seat, i.e. the end surface 20 abuts the inner surface 26 of the end part 23. At the same time the opposite end of the ring part 17 protrudes a distance from the ring part 18 with end surface 21 spaced therefrom.

Nu hänvisas till fig 9 som i förstorad skala visar maskin- komponentens eller den första stomenhetens 4 samverkan med den andra stomenhet 5 som ingår i det i fig 1 visade växelhuset 3.Reference is now made to Fig. 9, which on an enlarged scale shows the interaction of the machine component or the first body unit 4 with the second body unit 5 which is included in the gear housing 3 shown in Fig. 1.

Det hänvisas även till fig 4 och 6 av vilka framgår att ringde- lens 18 utvändiga mantelyta är betecknad 28, medan en mot stom- 15 20 25 30 35 503 487 9 enheten 5 vänd ändyta är betecknad 29. Motsvarande ändyta på stomenheten 5 är betecknad 30 såsom framgår av fig 4. Av sist- nämnda figur framgâr även hurusom den ringformiga stomenheten 5 invändigt uppvisar en ringformig försänkning vilken avgränsas av en cylindrisk yta 31 och en plan ringyta 32. Då stomenheterna 4, 5 sätts samman på det sätt som visas i fig 9 kommer ringdelens 17 fria ändyta 21 att anläggas mot den såsom ansats tjänande ytan 32 pà stomenheten 5. När därefter skruvarna i det skruvför- band som förbinder stomenheterna 4, 5 dras àt kommer ringdelen 17 att pàföras en axiell kraft som säkerställer stadig kvarháll- ning av ringdelen 17 i det tidigare beskrivna sätet 27 i len 18. stomenhetens 5 ändyta 30 är på visst radiellt avstånd innanför ringde- För att undvika stum anliggning av hela ringdelen 18 mot ringdelens 18 utvändiga mantelytan 28 utformad en runtomgående urtagning 33 vars radiella utsträckning är blott föga mindre än ringdelens 18 totala radiella utsträckning. Detta innebär att ringdelens 18 kontaktyta 29 mot stomenheten 5 begränsas till ett jämförelsevis smalt, periferiskt parti i anslutning till ringde- lens utsida. Urtagningen 33 avslutas på visst radiellt avstånd från ringdelens 18 invändiga yta 22, varigenom uppstår ett nos- artat, ringformigt parti 34 (se fig 6) i anslutning till ytan 22. ringformig försänkning 35 i stomenheten 5.Reference is also made to Figs. 4 and 6, from which it can be seen that the outer circumferential surface of the ring part 18 is designated 28, while an end surface facing the body 5 is designated 29. The corresponding end surface of the body unit 5 is designated As can be seen from Fig. 4. The latter figure also shows whether the annular body unit 5 internally has an annular recess which is delimited by a cylindrical surface 31 and a flat ring surface 32. When the body units 4, 5 are assembled in the manner shown in Fig. 9, the free end surface 21 of the ring part 17 will be abutted against the shoulder surface 32 on the body unit 5. When the screws in the screw connection connecting the body units 4, 5 are subsequently tightened, the ring part 17 will be applied an axial force which ensures stable retention. The end part 30 of the body unit 5 is at a certain radial distance inside the ring part. To avoid dumb abutment of the entire ring part 18 against the outer part of the ring part 18 The outer mantle surface 28 forms a circumferential recess 33 whose radial extent is only slightly less than the total radial extent of the ring part 18. This means that the contact surface 29 of the ring part 18 towards the body unit 5 is limited to a comparatively narrow, peripheral portion adjacent to the outside of the ring part. The recess 33 terminates at a certain radial distance from the inner surface 22 of the ring part 18, as a result of which a nose-like, annular portion 34 (see Fig. 6) arises in connection with the surface 22. annular recess 35 in the body unit 5.

Detta ringparti 34 är emellertid smalare än en motsvarande 4 I denna försänkning 35 är anordnad en eftergivlig tätningsring 36, t ex en O-ring.However, this ring portion 34 is narrower than a corresponding one. In this recess 35 a resilient sealing ring 36, for example an O-ring, is arranged.

Mellan ringdelens 18 utvändiga mantelyta 28 och den yttre invän- diga cylinderyta som avgränsar urtagningen 33 bildas ett hyls- formigt parti 37. Detta hylsparti 37 bör vara ungefär lika mot- stàndskraftigt mot elastisk deformation som den kuggkransför- sedda ringdelen 17. Härigenom säkerställs att ringdelen 17 er- håller en axiell förspänning samtidigt som stomenheterna 4 och 5 ej utsätts för skadlig deformation, t ex i form av vrängning.Between the outer circumferential surface 28 of the ring part 18 and the outer inner cylinder surface delimiting the recess 33, a sleeve-shaped portion 37 is formed. This sleeve portion 37 should be approximately as resistant to elastic deformation as the gear ring-provided ring part 17. This ensures that the ring part 17 receives an axial prestress at the same time as the body units 4 and 5 are not subjected to harmful deformation, for example in the form of twisting.

Nu hänvisas till fig 10-12 som illustrerar ett alternativt förfarande för framställning av den uppfinningsenliga maskinkom- ponenten. Även i detta fall förfärdigas en första tunn ringdel 17' genom att utformas med en invändig kuggkrans 7' och med en finbearbetad utvändig yta 19'. Här formas emellertid kuggarna i kuggkransen 7' genom dragbrotschning, varigenom initiellt erhål- les en kuggkrans med cylindrisk grundform. Efter dylik 15 20 25 30 35 503 487 brotschning appliceras ringdelen pá en centrerande kuggdorn (ej IO visad), varjämte den utvändiga ytan 19' finbearbetas genom fin- svarvning och/eller slipning i och för erhållande av en slät, rotationssymmetrisk yta. Denna yta kan vara antingen cylindrisk eller fördelaktigast svagt konisk. I det senare fallet måste dock koniciteten hos ytan 19' vara mindre än koniciteten hos sätesytan 22' i den andra ringdelen 18'. Den sistnämnda, koniska sätesytan 22' àstadkoms på tidigare beskrivet sätt genom finbe- arbetning i form av finsvarvning och/eller slipning. I detta fall måste ytan 22' med nödvändighet ha åtminstone svagt konisk form.Reference is now made to Figures 10-12 which illustrate an alternative method of manufacturing the machine component according to the invention. Also in this case a first thin ring part 17 'is manufactured by being formed with an inner ring gear 7' and with a finely machined outer surface 19 '. Here, however, the teeth in the gear ring 7 'are formed by tensile reaming, whereby initially a gear ring with a cylindrical basic shape is obtained. After such reaming, the ring part is applied to a centering toothed mandrel (not shown 10), and the outer surface 19 'is finely machined by fine turning and / or grinding to obtain a smooth, rotationally symmetrical surface. This surface can be either cylindrical or advantageously slightly conical. In the latter case, however, the conicity of the surface 19 'must be less than the conicity of the seat surface 22' of the second ring portion 18 '. The latter, conical seat surface 22 'is achieved in the manner previously described by fine machining in the form of fine turning and / or grinding. In this case, the surface 22 'must necessarily have at least a slightly conical shape.

Intim, vridstyv förbindning mellan ringdelarna 17' och 18' åstadkoms genom att den första, jämförelsevis tunna ringdelen 17' med stor kraft pressas axiellt in i det av den koniska ytan tack vare sin relativa tunnhet, deformeras plastiskt så att den in- 22' avgränsade sätet 27'. Härvid kommer ringdelen 17' att, ledningsvis cylindriska kuggkransen 7' antar konisk form, när- mare bestämt en konicitet som bestäms av skillnaden mellan å ena sidan ytans 22' konicitet och å andra sidans 19' eventuella ko- nicitet. I praktiken utgör valet av konvinkel en kompromiss mel- lan à ena sidan önskemålet att begränsa excenterkugghjulets 9 axiella rörelser i samband med glappeliminering (detta önskemål tillgodoses bäst genom största möjliga konicitet hos kuggkransen 7') och å andra sidan önskemålet att begränsa ringdelens 17' de- formation i samband med inpressningen i tillhörande säte (detta önskemål tillgodoses bäst genom minsta möjliga konicitet). I praktiken ges därför den färdiga kuggkransen 7' en konicitet inom området 1,0 - l,5°, lämpligen ca l,2°. Även vid det i fig 10-12 illustrerade utförandet säker- ställs absolut cirkelrundhet hos den färdiga kuggkransen 7' ge- nom att den i förhållande till ringdelen 17' mycket kraftiga ringdelen 18' kan utföras med en exakt formad, väsentligen cir- kelrund sätesyta 22', varvid ringdelen 18' dels tvàngsvis ombe- sörjer den egentliga formningen av kuggringen, dels säkerställer att den färdigformade kuggkransen 7' bibehåller sin cirkelrund- het även under hårda yttre påfrestningar vid drift. Det skall observeras att ringdelen 17' vid utförandet enligt fig 10-12 uppvisar ett förtjockat parti 38 i anslutning till sin yttre 10 20 25 503 487 ändyta 21'. En ringformig inre ändyta 39 anläggs mot en motsva- rande ansatsyta 40 på ringdelen 18'. Dessa ytor 39, 40 bestämmer den första ringdelens 17' inre ändläge i vilket ändytan 20' är fjärmad från gavelväggens 23' inneryta 26' såsom tydligt framgår av fig 12.Intimate, torsionally rigid connection between the ring parts 17 'and 18' is achieved by the first, comparatively thin ring part 17 'being pressed with great force axially into it by the conical surface due to its relative thinness, plastically deformed so that the defined 22' seat 27 '. In this case, the ring part 17 'will, as a guide, the cylindrical gear ring 7' assume a conical shape, more specifically a conicity which is determined by the difference between the conicity of the surface 22 'on the one hand and the possible conicity of the surface 22' on the other side. In practice, the choice of cone angle constitutes a compromise between, on the one hand, the desire to limit the axial movements of the eccentric gear 9 in connection with clearance elimination (this desire is best met by the greatest possible conicity of the gear ring 7 ') and on the other hand the desire to limit the ring part 17'. formation in connection with the pressing in of the associated seat (this wish is best met by the least possible conicity). In practice, therefore, the finished ring gear 7 'is given a conicity in the range 1.0 - 1.5 °, suitably about 1.2 °. Also in the embodiment illustrated in Figs. 10-12, absolute circularity of the finished gear ring 7 'is ensured in that the ring part 18', which is very strong in relation to the ring part 17 ', can be made with a precisely shaped, substantially circular seat surface 22. ', whereby the ring part 18' partly forcibly takes care of the actual shaping of the toothed ring, and partly ensures that the pre-formed toothed ring 7 'maintains its circularity even under hard external stresses during operation. It should be noted that in the embodiment according to Figs. 10-12, the ring part 17 'has a thickened portion 38 in connection with its outer end surface 21'. An annular inner end surface 39 is abutted against a corresponding shoulder surface 40 on the ring part 18 '. These surfaces 39, 40 determine the inner end position of the first ring part 17 'in which the end surface 20' is spaced from the inner surface 26 'of the end wall 23' as is clear from Fig. 12.

Vid båda utförandena enligt fig 4-9 resp fig 10-12 kan de båda ringdelarna efter hopsättning till sitt intimt och vrid- styvt med varandra förbundna tillstånd appliceras på en såsom Icentreringsmedel tjänande kuggdorn med en exakt lägesbestämd geometrisk centrumaxel varefter en eller flera ytor på den andra ringdelen 18 resp 18' finbearbetas, t ex slipas, med utgångs- punkt från sagda centrumaxel. Härvid åstadkoms de färdiga måtten hos den av de båda ringdelarna bildade maskinkomponenten.In both embodiments according to Figs. 4-9 and Figs. 10-12, respectively, the two ring parts, after assembly to their intimately and torsionally interconnected state, can be applied to a toothed mandrel serving as a centering means with a precisely positioned geometric center axis, after which one or more surfaces on the the second ring part 18 and 18 ', respectively, is fine-tuned, for example ground, starting from said center axis. In this case, the finished dimensions of the machine component formed by the two ring parts are achieved.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen de båda utföranden som är beskrivna i anslutning till fig 4-9 resp fig 10-12. Ej heller är uppfinningen begränsad till just användning i excenterväxlar. Den uppfinningsenliga maskinkompo- nenten respektive det generella förfarandet att tillverka den- samma kan sålunda med fördel tillämpas inom helt andra områden av maskintekniken. Föregående beskrivning har skett i samband med en maskinkomponent vars kuggkrans är invändigt lokaliserad i förhållande till tillhörande ringdel. Uppfinningens grundtanke kan emellertid även tillämpas i samband med utvändiga kuggkran- sar. I sistnämnda fall appliceras en första, kuggkransförsedd ringdel på utsidan av en invändig andra del med navartad karak- tår.Possible modifications of the invention are the two embodiments described in connection with Figs. 4-9 and Figs. 10-12, respectively. Nor is the invention limited to use in eccentric gears. The machine component according to the invention and the general method of manufacturing the same can thus be advantageously applied in completely different areas of machine technology. The previous description has taken place in connection with a machine component whose gear ring is internally located in relation to the associated ring part. However, the basic idea of the invention can also be applied in connection with external gear rings. In the latter case, a first gear ring-provided ring part is applied to the outside of an inner second part with a navart character.

Claims

10 15 20 25 30 35 503 487 Ratentkray '

A geared machine component, comprising two intimately and torsionally rigidly connected parts of metal, for example steel, characterized in that a first part consists of a comparatively thin and thus deformable ring (17, 17 ') in radial direction, which on its one of two opposite, radially spaced sides, a plurality of individual teeth protruding from the ring have a joint which forms a toothed ring (7, 7 ') with a conical basic shape, and which on its opposite side has a first smooth surface (19, 19'). ) with a rotationally symmetrical shape, that the second part (18, 18 ') is partly stronger and thus stiffer than the first, thin ring part, partly made with a smooth second surface (22, 22') which is finely machined to almost exactly circular, the rotary seam risky shape, and that the first and second surfaces of the two parts are brought into intimate, torsionally rigid engagement with each other, the dimensional rigidity (1a, 18 ') forcibly ensuring almost exactly circular second surface (22, 22') thanks to the second the large shape of the part also in the thin ring part (17, 17 ') and the conical gear ring (7, 7') included in it.

Machine component according to claim 1, characterized in that the conical ring (7, 7 ') is formed on the inside and the first smooth surface (19, 19') on the outside of the first, thin ring part (17, 17 '). ), and that the second part is at least partially in the form of an outer ring (18, 18 ') with a greater radial thickness than the first ring part, the second smooth surface (22, 22') being finely machined on the inside of the second ring part .

Eccentric gear comprising a gear wheel (9) eccentrically mounted relative to a first, rotatable shaft part (1) with an external cow (2) (3), which includes a toothed gear ring (8), a second, rotatable shaft and a gear and the two shafts enclosing the housing two substantially annular body units (4, 5) which are interconnected via a screw connection, characterized in that a first body unit (4) consists of a machine component according to claim 2, more specifically in the form of a component the second, outer ring part (18) of which is integrated or formed in one piece WU 20 25 30 35 in the first, 503 487 (23), which forms the bottom of a seat (27) the first, thin ring part (17, B with an end in which l7 ') is inserted.

An eccentric gear according to claim 3, characterized in that (17) is arranged with its one (23) abutting one so that the first, thin ring part (20) inside (26) abuts directly or indirectly abutting the end of the end and with its opposite end surface (21) shoulder surface (32) on the second body unit (5), and that the screw connection has the task of applying an axial force to the first ring part (17) in order to ensure steady retention of the same in associated seat in the second ring part.

Eccentric gear according to claim 4, characterized in that the first body unit (4) at a certain radial distance within its outer periphery has a recess (33) outside which a narrow annular portion (37) is left which constitutes a single cone. roof space between the two frame units.

6. A process for the production of geared machine components of the kind comprising two intimately and torsionally interconnected parts of metal, for example steel, characterized in that a first part is made of a radial joint. comparatively thin ring (17, 17 '), which on its one of two opposite, radially spaced sides is formed with a plurality of individual, from the ring projecting teeth with the task of co- (7, 7'), and which on its opposite side is made with a first smooth surface (19, carried by a body (18, 18 ') folded to form a finished ring conical gear ring 19') with a rotationally symmetrical shape, that the second part is stronger and stiffer than the thin ring part (17, 17 ') and which is finely machined to obtain a second smooth surface (22, 22') having an almost exactly circular, rotationally symmetrical shape, and that the two parts 22 ') wherein the second, finely machined first and second smooth surfaces (19, 19') ; 22, is brought into intimate torsionally rigid engagement with each other , the surface due to the large relative dimensional rigidity of the second part (18, 18 ') forcibly ensures almost exactly circular shape even of the thin ring part (17, 7'). 17 ') and the conical gear ring included therein (7, 10 15 20 25 30 35 503 487 14

Method according to claim 6, characterized in that the ring gear (7, 7 ') is formed on the inside and the first smooth surface (19, 19') on the outside of the first, thin ring part (17, 17 '), and that the second part (18, 18 ') is at least partially given the shape of an outer ring with a greater radial thickness than the first ring part, the second smooth surface (22, 22') being finely machined on the inside of the second ring part.

Method according to claim 7, characterized in that the toothed ring (7) is imparted to its conical shape already in an initial step before connecting the two ring parts (17, 18) to each other, more particularly by teeth or sets of cogs are planed out successively along the inside of the first ring part (17), that the first ring part (17) after completed planing is applied to a toothed mandrel serving as a similar with its ring in engagement with the exactly shaped toothed ring of the like, and that said first smooth surface ( 19) is produced on the outside of the first ring part while it is still applied to the equalizer, for example by fine turning and / or grinding.

9. A method according to claim 8, characterized in that the two ring parts (17, 18) are connected to each other in a manner known per se by a heat-shrinking operation.

10. A method according to claim 7, characterized in that the gear ring (7 ') of the first ring part (17') in an initial step before the connection of the two ring parts to each other is formed by tensile reaming while producing all the teeth in a substantially cylindrical ring in one and the same machining operation, that the second smooth surface (22 ') in the second ring part (18') is given a conical shape, and that the first ring part (17 ') thus formed with an initial cylindrical gear ring is pressed into the conical seat formed by said second surface (22 ') during deformation of the ring part (17') and thus the ring gear so that it finally obtains the desired conformal shape determined by the seat. 503 487 15

11. ll. A method according to any one of claims 8-10, characterized in that the two ring parts, after assembly to their intimately and torsionally interconnected state surfaces on the second ring part, are then finely machined, for example ground on the basis of said center axis; all while providing finished dimensions of the machine component formed by the two ring parts.