DE2302527A1 - GEAR ROLLING PROCESS - Google Patents

Description

Zahnradwalzverfahren Es ist bekannt, ein zylindrisches oder kegelförmiges Bearbeitungszahnrad einer Endbearbeitung mit Hilfe des Zahnradwalzverfahrens zu unterwerfen. Dieses Verfahren besteht so, wie es normalerweise ausgeübt wird, darin, daß man das Bearbeitungszahnrad in Eingriff mit einem entsprechend gezahnten Werkzeugzahnrad umlaufen läßt, wobei der Antrieb dem Werkzeugzahnrad erteilt wird, das die Flanken der Zähne des Bearbeitungszahnrads dadurch in die gewünschte End-Konfiguration ausformt, daß es das Metall des Bearbeitungszahnrads plastisch deformiert, im Unterschied zu der Arbeitsweise, bei der Metall von dem Bearbeitungszahnrad durch eine Schneideinheit abgenommen wird, wie beispielsweise beim Hobeln von Zahnrädern. Gear rolling process It is known, a cylindrical or conical Machining gear to a final machining with the help of the gear rolling method subject. This procedure, as is normally practiced, consists of: that the machining gear is in engagement with a correspondingly toothed tool gear revolves, the drive is given to the tool gear that the flanks thereby shaping the teeth of the machining gear into the desired final configuration, that it plastically deforms the metal of the machining gear, in contrast to the operation in which metal is removed from the machining gear by a cutting unit is removed, for example when planing gears.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß, wenn zylindrische Schraubenzahnräder oder Kegelzahnräder mit Hilfe des Zahnradwalzverfahrens einer Endbearbeitung unterworfen werden, gewisse Verformungen der Zähne des Bearbeitungszahnrads auftreten, und zwar als Ergebnis der starken Belastung, denen das Bearbeitungszahnrad unterworfen wird. So neigen die Zähne des Bearbeitungszahnrads dazu, sich nach dem Walzen aus der richtigen Form heraus zu verwinden; diese Erscheinung ist allgemein unter dem Begriff Einzelzahnfehler bekannt. Bei dieser Verwindung handelt es sich nicht um eine plastische Deformation der Zähne, sondern um eine Form, die durch elastische Verformung des Metalls unter der Walzlast auftritt.Experience has shown that when cylindrical helical gears or bevel gears are finished by the gear rolling method , certain deformations of the teeth of the machining gear occur, namely as a result of the heavy load to which the machining gear is subjected. Thus, the teeth of the machining gear incline to look after the Twisting rollers out of shape; this phenomenon is general known under the term single tooth defect. This twist is not about a plastic deformation of the teeth, but about a shape that is created through elastic deformation of the metal occurs under the rolling load.

Gemäß der Erfindung wird der Einzelzahnfehler beim Walzen von Schraubrädern dadurch eliminiert oder wenigstens stark reduziert, daß man ein Werkzeugzahnrad benutzt, dessen Schraubenwinkel kleiner ist, als der des Bearbeitungszahnrads im ungewalzten Zustand, wobei die Schraubenwinkeldifferenz nicht größer ist als 10 Das Bearbeitungszahnrad und das Werkzeugzahnrad können mit parallel zueinander verlaufenden Achsen umlaufen; sie können aber auch bei sich kreuzenden Achsen umlaufen, wobei der Kreuzungswinkel hinreichend klein ist, um das Auftreten von Hobelerscheinungen zu vermeiden, und jedenfalls kleiner als 10, wobei dieser Winkel einen anderen Wert hat, als die Schraubenwinkeldifferenz zwischen dem Werkzeugzahnrad und dem Bearbeitungszahnrad. Die Schraubenwinkeldifferenz hängt ab von dem Grad der Verwindung an den Zähnen des Bearbeitungszahnrads, wobei der Verwindungsgrad seinerseits wiederum von den Abmessungen der beiden Zahnräder abhängig ist.According to the invention, the single tooth defect when rolling helical gears eliminated or at least greatly reduced by using a tool gear used whose screw angle is smaller than that of the machining gear in unrolled condition, whereby the helix angle difference is not greater than 10 The machining gear and the tool gear can run parallel to each other Revolve axes; but they can also revolve at intersecting axes, with the crossing angle is small enough to prevent planing phenomena to avoid, and in any case less than 10, this angle having a different value than the helix angle difference between the tool gear and the machining gear. The helix angle difference depends on the degree of twist on the teeth of the machining gear, whereby the degree of twisting in turn depends on the Dimensions of the two gears is dependent.

Mit vorstehendem Verfahren verringert sich der Einzelzahnfehler, und zwar dadurch, daß die Tendenz des Bearbeitungszahnrads, sich aus der richtigen Form zu verwinden, eliminiert wird; daraus folgt eine geradere Führung, als es bisher der Fall war.With the above method, the single tooth error is reduced, and by the fact that the machining gear tends to get out of shape to twist is eliminated; this results in a straighter leadership than before was the case.

Man kann den beiden Zahnrädern einen Radialvorschub erteilen, bis die gewollte Mindestdistanz zwischen den Mittelpunkten der Zahnräder eingestellt ist. Man kann aber alternativ den Zahnrädern auch einen Tangentialvorschub erteilen, um eine Querverschiebung zwischen ihnen zu bewerkstelligen, nachdem sie in eine Position einjustiert sind, in der der Abstand zwischen ihren Achsen dem gewollten Unterschied zwischen den Dimensionen des Bearbeitungszahnrads im Zustand der Rohbearbeitung, einerseits, und im Zustand der Endbearbeitung, andererseits, entspricht.You can give the two gears a radial feed until set the desired minimum distance between the centers of the gears is. Alternatively, the gear wheels can also be given a tangential feed, in order to achieve a lateral shift between them after they are in a Position are adjusted in which the distance between their axes is the desired Difference between the dimensions of the machining gear in the state of rough machining, on the one hand, and in the state of finishing, on the other hand, corresponds.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben; in den Zeichnungen zeigt: Figur 1 eine Seitenansicht der Zahnradwalzmaschine; Figur 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in Figur 1 in einem vergrößerten Maßstab; Figur 3 im vergrößerten Maßstab eine Seitenansicht des Werkzeugzahnrads und des Bearbeitungszahnrads; wobei beide Zahnräder miteinander in Eingriff stehen; Figur 4 eine Unteransicht der beiden Zahnräder bei sich kreuzenden Achsen; Figur 5 eine Seitenansicht nach Figur 4; Figur 6 eine Anordnung ähnlich wie in Figur 2, jedoch mit Ausnehmungen in den Zähnen des Werkzeugzahnrads ? und Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Figur 6.The invention is illustrated with reference to that illustrated in the drawings Embodiment described; In the drawings: FIG. 1 shows a side view the gear rolling machine; FIG. 2 shows a partial section along the line II-II in FIG 1 on an enlarged scale; FIG. 3 shows a side view on an enlarged scale the tool gear and the machining gear; both gears with each other are engaged; Figure 4 is a view from below of the two gears crossing Axles; FIG. 5 shows a side view according to FIG. 4; Figure 6 shows an arrangement similar to as in Figure 2, but with recesses in the teeth of the tool gear? and FIG. 7 shows a section along the line VII-VII in FIG. 6.

Die in Figur 1 gezeigte Maschine weist zwei Reitstöcke 1o auf, in denen ein Bearbeitungszahnrad 11 mit Schraubenzähnen frei drehbar gelagert ist. Ein ebenfalls mit Schraubenzähnen versehenes Werkzeugzahnrad 12 ist an einer Säule 13 mit seiner Achse parallel zur Achse des Bearbeitungszahnrads 11 angeordnet und wird im Betrieb der Maschine von einem Motor 14 in Drehung versetzt. Die Reitstöcke 1o sind auf einem Tisch 15 angeordnet, der von einer Führungsspindel 16 auf einem Winkeltisch 17 getragen wird, wobei der Winkeltisch 17 einen (nicht dargestellten) Mechanismus enthält, mit dessen Hilfe dem Bearbeitungszahnrad 11 in bekannter Weise ein Vorschub nach oben erteilt werden kann.The machine shown in Figure 1 has two tailstocks 1o, in which a machining gear 11 is freely rotatably mounted with helical teeth. A tool gear 12 also provided with helical teeth is on a column 13 arranged with its axis parallel to the axis of the machining gear 11 and is set in rotation by a motor 14 when the machine is in operation. The tailstocks 1o are arranged on a table 15, which is of a lead screw 16 on a Angle table 17 is carried, the angle table 17 having a (not shown) Includes mechanism by means of which the machining gear 11 in a known manner an upward advance can be given.

Ein Arbeitszyklus spielt.sich wie folgt ab: Das Bearbeitungszahnrad 11 wird in die Maschine in einer Position eingesetzt, in der seine Achse sich im Abstand parallel zu der Achse des Werkzeugzahnrads 12 erstreckt. Nachdem das Werkzeugzahnrad 12 zum Rotieren gebracht worden ist, wird das Bearbeitungszahnrad nach oben so weit vorgeschoben, daß es in Eingriff mit dem Werkzeugzahnrad kommt, woraufhin das Bearbeitungszahnrad weiter vorgeschoben wird, bis die Distanz zwischen dem Mittelpunkt des Bearbeitungszahnrads und dem Mittelpunkt des Werkzeugzahnrads einen bestimmten Mindestwert erreicht hat. Dann läßt man das Werkzeugzahnrad für eine bestimmte Zeit rotieren, und anschließend wird das Bearbeitungszahnrad nach unten in seine Ausgangsposition verbracht.A work cycle takes place as follows: The machining gear 11 is inserted into the machine in a position in which its axis is in Distance parallel to the axis of the tool gear 12 extends. After the tool gear 12 has been made to rotate, the machining gear is up so far advanced that it is in engagement with the Tool gear is coming, whereupon the machining gear continues to advance until the distance between the center of the machining gear and the center of the tool gear has reached a certain minimum value. Then leave the tool gear for Rotate for a certain time, and then the machining gear will follow brought down to its starting position.

Wie in Figur 3 aus Gründen der Deutlichkeit übertrieben dargestellt, ist der Schraubenwinkel > des Werkzeugzahnrads 12 kleiner, als der Schraubenwinkel X des Bearbeitungszahnrads 11 in seinem ursprünglichen, ungewalzten Zustand, und zwar um einen Betrag, der nicht größer ist als 10 Wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, kann man gegebenenfalls das Werkzeugzahnrad 12 und das Bearbeitungszahnrad 11 bei sich unter einem Winkel 8 kreuzenden Achsen umlaufen lassen, vorausgesetzt, dieser Winkel ist nicht größer als 0 1 und hat einen anderen Wert als der Differenzwinkel 4 ~ -zwischen den beiden Schraubenwinkeln.As shown exaggerated in Figure 3 for the sake of clarity, the screw angle> of the tool gear 12 is smaller than the screw angle X of the machining gear 11 in its original, unrolled state, and by an amount that is not greater than 10 As shown in Figures 3 and 4, you can optionally the tool gear 12 and the machining gear 11 at can revolve at an angle 8 intersecting axes, provided this Angle is not greater than 0 1 and has a different value than the difference angle 4 ~ - between the two screw angles.

Die Zähne des Werkzeugzahnrads 12 können voll ausgebildet sein, wie in Figur 2. Man kann aber auch alternativ, wie in den Figuren 6 und 7 gezeigt, und um die Reaktionsbelastung zu verringern, in den Zähnen des Werkzeugzahnrads 12 Ausnehmungen vorsehen, die sich senkrecht zu der Achse des Werkzeugzahnrads erstrecken und die Rinnen 18 und Stege 19 in den Zahnflanken des Werkzeugzahnrads ausbilden und so angeordnet sind, daß einander entsprechende Rinnen in aufeinander folgenden Zähnen 20 schraubenförmig um den Umfang des Werkzeugzahnrads versetzt verlaufen.The teeth of the tool gear 12 can be fully formed, such as in Figure 2. You can also alternatively, as shown in Figures 6 and 7, and in the teeth of the tool gear 12 to reduce the reaction load Recesses provide that extend perpendicular to the axis of the tool gear and the Form grooves 18 and webs 19 in the tooth flanks of the tool gear and so are arranged so that corresponding grooves in successive teeth 20 extend helically offset around the circumference of the tool gear.

Die Ausnehmungen können sich von der Spitze bis an die Wurzel an jedem Zahn erstrecken; sie können aber auch, wie dargestellt, abwechselnd von der Spitze zur Wurzel und von der Wurzel zur Spitze verlaufen und sich nur bis zu einem Teil der Länge der Zahnflanken erstrecken.The recesses can extend from the tip to the root on each Tooth Extend; but they can also, as shown, alternate from the tip to the root and from the root to the tip and extend only up to a part extend the length of the tooth flanks.

Claims (3)

Patentansprüche Claims ft < ahnradwalzverfahren zur Endbearbeitung eines Bearbeitungszahnrads (11) mit Schraubenzähnen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bearbeitungszahnrad (11) in Eingriff mit einem entsprechend gezahnten, zwangsangetriebenen Werkzeugzahnrad (12) umlaufen läßt, wobei die Achsen der beiden Zahnräder parallel zueinander verlaufen, oder wobei sich diese Achsen unter einem Winkel kreuzen der nicht größer als 10 ist, und wobei der Schraubenwinkel des Werkzeugzahnrads -(12) um einen 10 nicht übersteigenden Betrag kleiner ist als der Schraubenwinkel des Bearbeitungszahnrads (11), und wobei im Falle sich kreuzender Achsen der Differenzschraubenwinkel einen anderen Betrag hat als der Winkel, unter dem die Achsen sich kreuzen.ft <gear rolling process for finishing a machining gear (11) with screw teeth, characterized in that the machining gear (11) in engagement with a correspondingly toothed, positively driven tool gear (12) rotates with the axes of the two gears running parallel to each other, or where these axes intersect at an angle not greater than 10 is, and where the helix angle of the tool gear - (12) by a 10 not the excess amount is smaller than the helix angle of the machining gear (11), and in the case of intersecting axes, the differential screw angle is a has a different amount than the angle at which the axes cross. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei Verwendung des Verfahrens benutzte Werkzeugzahnrad Ausnehmungen (18) in den Flanken seiner Zähne (20) aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that the at Using the method used tool gear recesses (18) in the flanks has its teeth (20). 3. Unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bzw. nach Anspruch 1 und 2 hergestelltes Schraubenzahnrad.3. Using the method according to claim 1 or claim 1 and 2 made helical gear.