DE3721949A1 - Verzahnung fuer wellen, raeder, kupplungsteile, naben oder dergleichen - Google Patents
Verzahnung fuer wellen, raeder, kupplungsteile, naben oder dergleichenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verzahnung für Wellen, Räder, Kupplungsteile,
Naben oder dergleichen mit in radialer Richtung nach außen oder innen
vorragenden Zähnen, welche an mindestens einer Stirnfläche gebrochene
Zahnstirnkanten besitzt. Mit dem Brechen der Stirnkanten will man z. B.
erreichen, daß das axiale Ineinanderschieben der Verzahnungen,
beispielsweise das Eindrücken eines Zahnrades in ein anderes oder das
Einschieben einer außenverzahnten Welle in eine innenverzahnte Nabe oder
Hülse problemlos erfolgt, was zum Beispiel bei Schalträdern und
Schaltmuffen von Schaltgetrieben oder bei Steckwellen mit
Vielkeilverzahnung notwendig ist.
Bei bekannten Verzahnungen dieser Art sind die Stirnflächen der Zähne
und damit die Zahnstirnkanten entweder von Hand oder mittels speziell
ausgebildeter Maschinen abgerundet. Ein solches Abrunden, insbesondere
wenn es von Hand durchgeführt wird, ist sehr arbeitsaufwendig und
zeitraubend. Außerdem garantiert diese Maßnahme nicht den angestrebten
Effekt. Wenn von den beiden in axialer Richtung in Eingriff zu bringenden
Verzahnungen die Zähne direkt einander gegenüberstehen und nicht in
Umfangsrichtung versetzt zueinander sind, kann es trotz abgerundeter
Stirnflächen und Zahnstirnkanten sein, daß die Zähne beim Einrücken
in axialer Richtung mit ihren Stirnflächen gegeneinander stoßen und
selbst größerer axialer Druck nicht ausreicht, um eine oder beide
verzahnten Teile in Umfangsrichtung zu drehen, so daß die Zähne
des einen Teils in die Zahnlücken des anderen gleiten können. Es muß
dann eine der beiden Verzahnungen entweder von Hand oder maschinell
weitergedreht werden, was je nach Art des Anwendungsfalles sehr störend
und aufwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verzahnung für Wellen,
Räder, Kupplungsteile, Naben oder dergleichen zu schaffen, die so
ausgebildet ist, daß sie stets zuverlässig in axialer Richtung in die
entsprechende Gegenverzahnung eingeschoben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zahnstirnkanten
mittels Führungsflächen gebrochen sind, von denen jeweils zwei ein
spitzdachartiges Zahnende bilden, wobei von den Führungsflächen, zumindest
in ihren Verlängerungen, gebildete, schneidenartige Firstkanten in axialer
Richtung mittig zu den Zahnkopfflächen und von diesen aus geneigt zur
Drehachse hin sich erstrecken.
Hierdurch wird erreicht, daß beim axialen Einschieben der Verzahnung
in eine entsprechende Gegenverzahnung sichergestellt ist, daß die
Zähne der einen Verzahnung in die Zahnlücken der anderen hineingleiten,
und zwar auch dann, wenn die beiden verzahnten Teile zufällig zu Beginn
des Einrückens eine solche Umfangsposition einnehmen, daß die Zähne
beider Verzahnungen einander gegenüberstehen. Dabei wird es höchst
selten vorkommen, daß auch die einander zugekehrten schneidenartigen
Firstkanten genau aufeinander stehen. In der Regel werden sie mehr
oder weniger versetzt zueinander stehen, so daß sie beim axialen
Zusammenschieben der Verzahnungen auf die jeweils gegenüberliegenden
Führungsflächen treffen und dort durch die Neigung dieser Führungsflächen
in Umfangsrichtung der Verzahnung abgewiesen werden. Dies gilt für alle
Firstkanten beider Verzahnungen, welche dann gemeinsam unter der
Einwirkung des axialen Schubs beide verzahnten Teile so gegeneinander
drehen, daß die Zähne und Zahnlücken ineinandergleiten. Selbst wenn die
Firstkanten genau aufeinander treffen sollten, wird es ihre schneidenartige
Ausbildung nicht zulassen, daß sie aufeinander stehenbleiben, sondern
es wird in der Praxis immer zu einem seitlichen Abrutschen der
Firstkanten an den Führungsflächen entlang kommen, so daß ein
zuverlässiges Einrücken der beiden Verzahnungen ineinander gewährleistet
ist.
Bei der erfindungsgemäßen Verzahnung können die Führungsflächen
benachbarter Zähne im Bereich des Fußkreises eine gemeinsame Fußkante
bilden, die sich geneigt zur Drehachse erstreckt. Bei einer anderen
Ausführungsform der Erfindung können die Führungsflächen benachbarter
Zähne im Bereich des Fußkreises eine Fußfläche begrenzen, die sich
ebenfalls geneigt zur Drehachse erstreckt. Bei der erstgenannten
Ausführungsform entsteht im Bereich des Fußkreises eine rinnenartige
Kante, die man vor allem bei Verzahnungen mit kleinem Modul bevorzugen
wird. Die an zweiter Stelle genannte Ausführungsform der Erfindung
besitzt im Bereich des Fußkreises eine mehr oder weniger breite
Fußfläche, so daß diese Ausführungsform vor allem für Verzahnungen
mit größerem Modul vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen
Verzahnung. Ein solches Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß die
Führungsflächen mittels eines im wesentlichen scheiben- oder fingerförmigen
Fräsers oder entsprechender Schleifwerkzeuge mit dachartiger Schneidenform
gefräst oder geschliffen werden, wobei die Werkzeuge auf einer zur
Drehachse der Verzahnung geneigten, geraden oder gekrümmten axialen
Bahn mittig in die Zahnlücken eingefahren werden. Sind die Werkzeuge
auf einer gekrümmten Bahn geführt, dann entstehen auch entsprechend
gekrümmte Führungsflächen und Firstkanten. Diese brauchen also nicht
unbedingt gerade zu sein, was bei einer geraden Führungsbahn der Werkzeuge
der Fall wäre.
Besonders empfehlenswert ist es, wenn die Führungsflächen bei umlaufender
Verzahnung mittels eines schneckenförmigen Fräsers gefräst werden, wobei
der Fräser auf einer zur Drehachse der Verzahnung geneigten oder gekrümmten
axialen Bahn geführt wird. Außerdem ist es möglich, die Führungsfläche
eben bei umlaufender Verzahnung mittels Schleifscheiben anzufertigen,
wobei die Schleifscheiben auf einer zur Drehachse der Verzahnung
geneigten oder gekrümmten axialen Bahn geführt werden. Durch das Erzeugen
der Führungsflächen nach dem Abwälzprinzip, gleichgültig ob mit
Fräsern oder Schleifscheiben, benötigt man keine besonderen Einrichtungen
zur Einhaltung der Zahnteilung für das jeweilige Werkzeug.
Zweckmäßigerweise werden die Führungsflächen dabei von dem die Verzahnung
erzeugenden Abwälzfräser oder von den die Verzahnung glättenden
Schleifscheiben erzeugt. Das spart sogar zusätzliche Werkzeuge ein.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Führungsflächen
unmittelbar vor oder nach der Herstellung der Verzahnung auf derselben
Verzahnungsmaschine zu erzeugen. Dabei wird der Abwälzfräser oder die
Schleifscheibe nicht wie beim Herstellen der Verzahnung selbst parallel
zur Drehachse der Verzahnung geführt, sondern auf einer Bahn, die zur
Drehachse geneigt und gegebenenfalls auch gekrümmt ist. Beide Teile der
Bewegungsbahn und damit die Herstellung von Verzahnung und Führungsflächen
lassen sich zusammenfassen, so daß die gesamte Bearbeitung kontinuierlich
auf einer Maschine, in einer Werkstückspannung und damit ohne zusätzliche
Rüstzeiten durchgeführt werden kann. Erstreckt sich die Bewegungsbahn
für die Verzahnungsherstellung in axialer Richtung etwas über die
Stirnflächen der Zähne hinaus und geht erst dann in die geneigte oder
gekrümmte Bewegungsbahn zur Erzeugung der Führungsflächen über, dann
wird nicht der volle Zahn, sondern es werden nur die Zahnkanten bearbeitet.
Man hat es so in der Hand, wie groß die Führungsflächen werden und wie
weit sie sich in radialer Richtung der Verzahnung erstrecken.
Demgegenüber ist es auch möglich, daß die Führungsflächen durch Gießen
oder Walzen hergestellt werden. Bei einem solchen Herstellungsverfahren
der Führungsflächen lassen sich diese bereits beim Herstellen des
Rohlings in den Verzahnungsteil einformen, in den erst später die
eigentliche Verzahnung eingearbeitet wird. Auf diese Weise ließe sich
das zusätzliche Einarbeiten der Führungsflächen vermeiden. Alle
Verfahren haben aber den Vorteil, einfacher zu sein, als das bekannte
aufwendige Abrunden der Zahnstirnkanten.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 eine erfindungsgemäße Außenverzahnung mit
von zwei Führungsflächen gebildeten Fußkanten;
Fig. 3 und 4 eine zu Fig. 1 und 2 passende Innenverzahnung;
Fig. 5 und 6 das Herstellen der Verzahnungen nach Fig. 1
und 4 durch Fräsen;
Fig. 7 eine Seitenansicht des Fräsers von Fig. 5
und 6;
Fig. 8 und 9 eine erfindungsgemäße Außenverzahnung mit
Fußflächen im Bereich des Fußkreises;
Fig. 10 und 11 eine zu Fig. 8 und 9 passende Innenverzahnung;
Fig. 12 das Herstellen der Verzahnung nach Fig. 8
und 9 durch Fräsen;
Fig. 13 und 14 Fräser zum Herstellen der Verzahnung nach
Fig. 8 bis 11.
In Fig. 1 ist ein Zahnrad (1) in bekannter Weise mit einer Außenverzahnung (2)
versehen. An der rechten Stirnseite besitzt die Verzahnung (2)
Führungsflächen (3), die nach Art eines Spitzdaches ausgebildet und
angeordnet sind. Dies ist besonders deutlich in Fig. 2 zu erkennen.
Die Führungsflächen (3) bilden jeweils zu zweit eine schneidenartige
Firstkante (4), die sich in axialer Richtung, und zwar mittig zu der
mit 5 bezeichneten Zahnkopffläche und außerdem geneigt zur Drehachse
hin erstreckt. Vom Fußkreis (6) aus verläuft eine Fußkante (7) ebenfalls
geneigt zur nicht dargestellten Drehachse des Zahnrades (1), wobei
diese Fußkante (7) von den Führungsflächen (3) einander benachbarter
Zähne gebildet wird.
Das Vorstehende gilt sinngemäß auch für die Fig. 3 und 4, wo für die
einzelnen Flächen und Kanten dieselben Bezugszeichen verwendet worden
sind. Der Unterschied zu Fig. 1 und 2 besteht lediglich darin, daß hier
eine Nabe (8) mit nach innen vorragenden Zähnen dargestellt ist.
In den Fig. 5 und 6 ist wiederum das Zahnrad (1) und die Nabe (8) von
Fig. 1 und 3 dargestellt, und zwar zusammen mit einem Fräser (9), der
in Pfeilrichtung (X bzw. Y) in die Verzahnung (2) eingefahren wird und
zwar jeweils in der Mitte einer Zahnlücke. Der Fräser (9) ist in
Fig. 7 in der Seitenansicht dargestellt, so daß man seine dachartige
Schneidenform erkennen kann.
Die Fig. 8 bis 11 entsprechen den Fig. 1 bis 4 mit dem Unterschied,
daß anstelle der Fußkante (7) eine Fußfläche (10) im Bereich des
Fußkreises von den Führungsflächen (3) begrenzt wird.
Fig. 12 entspricht im wesentlichen der Fig. 5, zeigt jedoch, daß der
Fräser (9) nicht nur geradlinig, sondern auch auf einer gekrümmten
Bahn, gegebenenfalls einer kreisförmigen Bahn (11), in die Zahnlücken
eingefahren werden kann, so daß die Firstkanten (4) und Fußkanten (7),
eventuell auch Fußflächen (10) gekrümmt ausgebildet sind und gewölbte
Führungsflächen (3) entstehen.
Fig. 13 zeigt einen im wesentlichen scheibenförmigen Fräser (9 a), der
im mittleren Bereich abgeflacht ist, so daß bei seiner Verwendung im
Bereich des Fußkreises (6) die Fußflächen (10) gemäß Fig. 9 und 11
entstehen. Dieselben Fußflächen (10) entstehen auch bei der Benutzung
eines fingerförmigen Fräsers (9 b) gemäß Fig. 14, mit dem man auch die
Führungsflächen (3) mit ihrer Firstkante (4) herstellen kann.
Claims (9)
1. Verzahnung für Wellen, Räder, Kupplungsteile, Naben oder dergleichen
mit in radialer Richtung nach außen oder innen vorragenden Zähnen,
welche an mindestens einer Stirnfläche gebrochene Zahnstirnkanten
besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zahnstirnkanten mittels Führungsflächen (3) gebrochen sind, von denen
jeweils zwei ein spitzdachartiges Zahnende bilden, wobei von den
Führungsflächen (3), zumindest in ihren Verlängerungen, gebildete,
schneidenartige Firstkanten (4) in axialer Richtung mittig zu den
Zahnkopfflächen (5) und von diesen aus geneigt zur Drehachse hin sich
erstrecken.
2. Verzahnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsflächen (3) benachbarter Zähne im Bereich des Fußkreises
eine gemeinsame Fußkante (7) bilden, die sich geneigt zur Drehachse
erstreckt.
3. Verzahnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsflächen (3) benachbarter Zähne im Bereich des Fußkreises
eine Fußfläche (10) begrenzen, die sich geneigt zur Drehachse erstreckt.
4. Verfahren zum Herstellen der Verzahnung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen
mittels eines im wesentlichen scheiben- oder fingerförmigen Fräsers
oder entsprechender Schleifwerkzeuge mit dachartiger Schneidenform
gefräst oder geschliffen werden, wobei die Werkzeuge auf einer zur
Drehachse der Verzahnung geneigten, geraden oder gekrümmten axialen
Bahn mittig in die Zahnlücken eingefahren werden.
5. Verfahren zum Herstellen der Verzahnung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen
bei umlaufender Verzahnung mittels eines schneckenförmigen Fräsers
gefräst werden, wobei der Fräser auf einer zur Drehachse der Verzahnung
geneigten oder gekrümmten axialen Bahn geführt wird.
6. Verfahren zum Herstellen der Verzahnung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen
bei umlaufender Verzahnung mittels Schleifscheiben angefertigt werden,
wobei die Schleifscheiben auf einer zur Drehachse der Verzahnung
geneigten oder gekrümmten axialen Bahn geführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsflächen von dem die Verzahnung erzeugenden Abwälzfräser
oder von den die Verzahnung glättenden Schleifscheiben erzeugt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führungsflächen unmittelbar
vor oder nach der Herstellung der Verzahnung auf derselben
Verzahnungsmaschine erzeugt werden.
9. Verfahren zum Herstellen der Verzahnung nach Anspruch 1 oder einem
der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsflächen durch Gießen oder Walzen hergestellt werden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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DE3721949A1 true DE3721949A1 (de) | 1988-01-14 |
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ID=25845539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873721949 Withdrawn DE3721949A1 (de) | 1986-07-12 | 1987-07-03 | Verzahnung fuer wellen, raeder, kupplungsteile, naben oder dergleichen |
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