DE551644C - Winkelraederpaar mit sich schneidenden oder sich kreuzenden Achsen und laengsgekruemmten Zaehnen - Google Patents

Description

Die Erfahrungen haben gezeigt, daß die mit Hilfe von Abwälzfräsern hergestellten Spiralkegelräder, deren Kurvenverlauf evolventisch bzw. abgeändert evolventisch ist, für die praktischen Bedürfnisse ungeeignet sind. Die Mängel liegen, sofern die Räder überhaupt herstellbar sind, im \vesentlichen in der Anlage der Zahnfianken auf der ganzen Zahnlänge und der verhältnismäßig großen Schräge der Zahnspirale und den damit verbundenen hohen Axialdrücken.

Solche Räder sind unbrauchbar, weil sie schon bei geringen Einbauungenauigkeiten, Verlagerungen der Achsen usw., nicht ausweichen können, sich in den Zahnfianken festklemmen und als Folge lärmen, zu rasch abnutzen, fressen oder brechen. Die große Schräge ' der evolventenförmig gekrümmten Zahnspirale ist bei verschiedenen bekannt gewordenen Verfahren im wesentlichen zwangsläufig auf die Einstellung des Fräsers zum Rohling zurückzuführen, indem dabei ein gewisser Mindestzwischenraum zwischen dem Grundkreis, von dem die evolventische Spiralkurve entwickelt wird, und dem inneren Kegelradkreis bestehen und deshalb ein Ausschnitt aus der Evolventenspirale als Zahnbogen verwendet werden muß, der verhältnismäßig weit vom Grundkreis der Evolvente (wo der Spiralwinkel = o^:) entfernt ist, und der nutzbare Zahnbogen mit einem verhältnismäßig großen Anfangsspiralwinkcl beginnt.

Die Erfindung der Palloidverzahnung und des Herstellungsverfanrens hierfür bringt hier eine grundsätzliche Änderung.

Gegenstand der Erfindung ist ein Winkelrad mit längsgekrümmten Zähnen, dessen Zahnbogen auf der konvexen Seite stets stärker gekrümmt sind als auf der konkaven Seite und einen sehr kleinen Anfangsspiralwinkel am inneren Raddurchmesser haben. Solche Räder haben eine Reihe von praktischen Vorteilen, die, ebenso wie die zu ihrer Herstellung erforderlichen Verfahren, Fräser und Maschine usw., nachstehend näher beschrieben werden sollen.

Abb." ι ist ein Schnitt durch eine Ebene eines Planrades 1 und eines Ritzelzahnes 2, der in diese Ebene des Planrades abgewikkelt ist. Ritzelzahn in richtiger Stellung zum Rad.

Abb. 2 ist ein Schnitt wie in Abb. 1, wobei der Ritzelzahn aus der richtigen Lage herausgezogen ist.

Abb. 3 ist ein Längsschnitt durch den Fräser.

Abb. 4 ist ein Schema der Maschine zur Herstellung der Fräser.

Abb. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Führungskurve zur Herstellung der Hubkiirve 12 (Abb. 4).

Abb. 6 zeigt die Lage des Werkzeugplanrades zu den Winkelrädern und das Schneiden der verschiedenen Lückenweite entlang den Zahnkurven.

Abb. 7 ist die geometrische Zeichnung zur Erklärung der besonderen Einstellung des Fräsers zum Werkzeugplanrad.

Abb. S ist ein Grundriß zur Abb. 7, worin ein Teil des Fräsermantels abgewickelt ist. Abb. 9 ist ein Schnitt durch die Fräsmaschine.

Abb. 10 ist ein Grundriß der Fräsmaschine. Bei den Winkelrädern der vorliegenden Erfindung hat die envähnte Ungleichheit der Krümmung der konvexen und konkaven Zahnbogen die Wirkung, die Räder gegen Einbaufehler und Achsverlagerungen unempfindlich zu machen, indem durch die Verschiedenheit der sich berührenden Zahnbogenkrümmung die Zahnanlage in theoretisch richtiger Stellung der Räder auf die Mitte der Zahnbreite beschränkt wird und bei Veränderung der Stellung der Räder zueinander nach dem einen oder anderen Ende der Zahnbreite hin wandern kann, ohne die Länge der Zahnanlage nennenswert zu verkürzen.

Abb. ι zeigt die Flankenanlage im Schnitt durch eine Ebene des Planrades 1 und eines Ritzelzahnes 2, der in der Planradebene abgewickelt wurde. Die Flanken 7 und 9 berühren sich entlang der Zone 3, wenn das Ritzelnach rechts treibt. Die Flanken 8 und 10 berühren sich entlang der Zone 4, wenn das Ritzel nach links treibt. Wird das Ritzel aus dem Rad herausgezogen, wie in Abb. 2 dargestellt, so verschiebt sich die Zahnanlage nach den Zonen 5 und 6, ohne ein punktweises, geräuschbildendes Tragen an den Zahnkanten außen oder innen zu verursachen. Die Verzahnung ist dadurch gegen Verlagerungen der Räder zueinander unempfindlich. Mit dieser Unempfindlichkeit ist eine besonders große Bruchfestigkeit infolge der ungefähr gleichen Zahnstärke der Verzahnung verbunden. Die Verzahnung hat, auf der ganzen Zahnlänge gesehen, ungefähr gleiche Zahnhöhe und, im Normalmodul gesehen, ungleiche Zahnstärke, derart, daß die Zähne an beiden Enden gleich stark, nach der Mitte zu stärker sind.

Normalerweise wird die Tragzone der Flanken in der lütte der Zahnbreite liegen. In Fällen, in denen das Nachgeben der Lagerung usw. in der einen oder anderen Richtung von vornherein als besonders groß bekannt ist, kann die Tragzone entsprechend nach dem größeren oder kleineren Winkelraddurchmesser hin verlegt werden durch eine besondere, später beschriebene Verstellung des Fräsers zum Werkstück oder entsprechende Verstellung des Werkstückes selbst. Der kleine Anfangsspiralwinkel hat die Wirkung, den Axialdruck gering zu halten, was besonders bei nicht starr gelagerten Winkelrädern deshalb von Wichtigkeit ist, weil, je größer die Axialdrücke sind, um so größer die Neigung der Getriebe zu Verlagerungen, ungewöhnlicher Abnutzung, Zahnbrüchen usw. ist.

Außerdem weisen die Winkelräder gemäß Erfindung eine weitere Besonderheit auf, indem bei Kegelrädern, die gehärtet werden, das treibende Rad mit einem kleineren Eingriffswinkel verzahnt wird als das getriebene Rad. Dieser Winkelunterschied hat den Zweck, die Kegelradzähne so zu formen, daß die nach dem Härten erforderliche Flankenläpp- bzw. Einschleifbehandlung erleichtert wird, indem die Zahnflanken an den Stellen, die beim Läppen durch gegenseitiges Abrollen der Räder aufeinander der größten Schleifwirkung der Schleifmasse ausgesetzt sind, nämlich am Zahnkopf und Zahnfuß, eine Schleifzugabe erhalten.

Die größte Gleitgeschwindigkeit zweier aufeinander abwälzender Zahnflanken macht sich am Zahnkopf und Zahnfuß bemerkbar. Die Schleifwirkung ist dort am größten und nimmt nach dem Teilkreis hin ab. Da der Eingriff zweier Räder so vor sich geht, daß zuerst der Zahnkopf des getriebenen Rades unterhalb des Teilkreises mit der Gegenflanke stoßend in Berührung kommt, muß der Zahnkopf des getriebenen Rades und der Zahnfuß des treibenden Rades zurücktreten. Die treibende Flanke des treibenden Rades gleitet ziehend aus dem Eingriff mit der getriebenen Flanke des Gegenrades heraus. Hierfür muß am Zahnkopf des treibenden und am Zahnfuß des getriebenen Rades eine Sc'hleifzugabe vorhanden sein. Die Schleifzugabe im Zahnkopf des treibenden Rades erzielt man dadurch, daß man dem Fräser für das treibende Rad einen kleineren, d. h. spitzeren Flankenwinkel gibt, die Schleifzugabe im Zahnfuß des getriebenen Rades erhält man, indem man dem Gegenfräser einen größeren, d.h. stumpferen Flankenwinkel gibt.

Das Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Winkelräder mit längsgekrümmten Zähnen im ununterbrochenen Wälzverfahren ist gekennzeichnet durch die Verwendung eines Wälzfräsers, dessen Teil-, Kopf- and Fußmantel nach außen konkav gekrümmt sind (Abb. 3), sowie durch dessen besondere Einstellung auf der Fräsmaschine (Abb. 7 und 8), wobei Fräser und Werkstück sich ununterbrochen im Verhältnis der Gangzahl des Fräsers zur Zähnezahl des Werkstückes drehen und der Fräser um die Mittelachse des zum Rohling gehörenden ideellen Planrades herumgeschwenkt wird und diese zusätzliche Schwenkung durch ein Differential ausgleichend auf die Drehzahl von Werkstück und Fräser übertragen wird.

Die Einstellung des Fräsers im Rahmen des Verfahrens geschieht derart, daß der Fräser mit seinem ersten vollen Zahn am kleinen Fräserdurchmesser in einem Kreis mit dem Radius AIa, der etwa 0,5 mm kleiner ist als der innere Teilkreis des ideellen Planrades (auf dem der Teilkreis am kleinen Durchmesser des Winkelrades abrollt), so eingestellt wird, daß die Sehne über seiner konkav gekrümmten Mantellinie mit der Tangente an den Kreis mit dem Radius Md einen Winkel T-j-γ einschließt, wobei dieser Winkel sich zusammensetzt aus dem Anfangsspiralwinkel τ des zu fräsenden Kegelrades und dem Steigungswinkel γ des Fräsers am ersten vollen Zahn des verjüngten Endes (Abb. S). Dieser Einstellwinkel kann, je nachdem der Fräser Rechts- oder Linksspirale im Verhältnis zum Rohling hat, entweder die Summe oder die Differenz dieser beiden Winkel betragen, er kann also sein entweder τ -j- γ oder τ — γ.

Der Einstellwinkel τ -~- γ wird vorgezogen, weil mit dieser Einstellung· der kleinste Anfangsspiralwinkel erreichbar ist. Durch diese Einstellung liegt der Fräser mit seiner nach außen konkav gekrümmten Mantellinie derart quer über dem Zahnkranz des ideellen Planrades, daß die Sehne über seiner gekrümmten Mantellinie einen Kreis mit dem Radius R um den Planradmittelpunkt berührt (Abb. 8). Der Radius R ergibt sich aus R = Al₁] (cos τ —γ). Beim Durchschwenken des Fräsers um die Planradachse bestreicht daher der Fräser mit seiner Mantelfläche die ganze Zahnbreite des zu fräsenden Rades, wobei jedem einzelnen Fräserzahn ein bestimmter kurzer Abschnitt der zu fräsenden Zahnbreite zur Ausbildung des Zahnprofils zugewiesen ist. Hat der Fräser z. B. zehn Schleifnuten und in einer Zahnreihe sieben Zähne, von denen· der erste am inneren und der letzte am äußeren Durchmesser des Werkstückes liegt, so wird die Zahnbreite in 70 +5 kleine Abschnitte geteilt, die von je einem Fräserzahn fertig bearbeitet werden. Da nun die Zahnstange, die der Fräser im Achsenschnitt bildet, nach außen konkav gekrümmt ist, schneiden beim Durchschwenken des Fräsers in der Planradebene die in der Mitte des Fräsers befindlichen, in der konkaven Fräserlinie zurücktretenden schwächeren Zähne eine schmalere Zahnlücke, die nach den Enden mit zunehmender Fräserzahnstärke größer wird. Dementsprechend sind die erzeugten Zähne bei beiden miteinander kämmenden Winkelrädern in der Mitte stärker als nach den Enden zu. Sie' liegen darum an ihren Zahnrlanken nicht über die ganze Zahnlänge an. Die Berührungszone zweier zusammenlaufender Zahnrlanken wird dadurch normalerweise in der Mittelpartie der Zahnbreite liegen. Die Tragzone braucht jedoch, wie schon erwähnt, nicht immer in der Mitte der Zahnbreite zu liegen, sondern kann bei Anwendung des Verfahrens und bei gegebener Krümmung der Fräsermantellinie durch die Einstellung des Fräsers reguliert werden. Dazu dient folgendes: Die zu schneidende Zahnbreite B bestimmt den zum Schneiden kommenden Teil P₁-P* der ganzen Fräserlänge. Durch die Größe der wirklich, zum Fräsen benutzten Fräserlänge wird die Einstellung des Fräsers bestimmt. Will man also beispielsweise ein Rad von der Zahnbreite B in Abb. S schneiden, dann wird nicht die ganze Fräserlänge P₀-Ps zum, Schneiden kommen, sondern nur die Fräserlänge mit der Sehne P₁-P*. Diese Sehne muß in die Ebene des Planrades eingestellt, also in den Winkel r, (Abb. 7) geschwenkt werden. Das kann durch Verstellung des Fräsers oder des Werkstückes geschehen.

Darüber hinaus hat man es noch in der Hand, durch eine Veränderung des so bestimmten Winkels r, die Tragzone aus der Mitte der Zahnbreite mehr nach dem großen oder kleinen Durchmesser des Rades hin zu legen.

Der kleinste erreichbare Spiralwinkel - am Innendurchmesser des Rades ist abhängig vom kleinsten praktisch ausführbaren Durchmesser des Fräsers an seinem verjüngten Ende. Das ergibt sich aus folgender Rechnung :

Der Krümmungsradius ? der konkaven Zahnkurve im Punkte P₀ (Abb. 8' am kleinen Durchmesser des Rades muß gleich oder größer sein als der Krümmungsradius p.p der konvexen Fräserzahnflanke des ersten vollen Fräserzahnes am kleinen Fräserdurchmesser im Punkte P, dieser ist

^Kt ~~ sin (ε + <5)

worin ε der Winkel ist, den die Sehne über die gekrümmte Fräsermantellinie mit der Fräserachse bildet, b ist der halbe Flankenwinkel des Fräserzahnes. Um den kleinsten Spiralwinkel am kleinen Durchmesser des Rades nc zu erhalten, muß ρ = ρ/·· sein.
Somit ist die Strecke Ai j:

Mj = }'e,r + {Qf — Ci · tg γ)-

worin γ der Steigungswinkel der Fräserzahn- 11; spirale im Punkte P ist (Abb. 7 ^.
Der Einstellwinkel - ergibt sich aus

C Jl

ι 2 ZpI

cos τ -—-- ^r- -.= ^j

Diese Fräsereinstellung ist wesentlich für den Erfindungsgedanken zur Erzielung von ein-

bauunempfindlichen Winkelrädern mit kleinem Anfangsspiralwinkel der beschriebenen Art. Zum Fräsen eines rechtsspiraligen Rades wird vorzugsweise ein linksgängiger Fräser verwendet und zum Schneiden eines linksspiraligen Rades ein rechtsgängiger Fräser. Die Verzahnungsrnaschine, auf der die obenerwähnten Fräser die beschriebenen Winkelräder erzeugen, hat im Prinzip die in den ίο Abb. 9 und io dargestellten Einrichtungen. Die Abbildungen stellen nur eine der möglichen Lösungen dar. Auf der Maschine können sowohl Winkelräder mit sich schneidenden als auch solche mit sich kreuzenden Achsen verzahnt werden. Der Werkzeugspindelstock 47 ruht auf dem Bett 46 und ist auf der Führungsbahn 49 verschiebbar, um den Fräser auf die gewünschte Frästiefe einstellen zu können. Der Fräser 11 ist im 2o' Fräskopf 50 eingespannt und wird vom Gegenhalter 51 an der Spitze abgestützt. Der Fräskopf 50 ist um die Achsen 52 und 53 ■schwenkbar. Die Platte 54, die den Fräskopf 50 trägt, ist auf der Planscheibe 55 radial verschiebbar befestigt. Die Planscheibe 55 ist um die Maschinenmittelachse 65 drehbar und wird von der Schnecke 56 angetrieben. Der Werkstückspindelstock 48 ist in einer senkrechten Führung 57 verschiebbar und trägt die Werkstückspindel 58, auf deren einem Ende das große Teilschnekkenrad 59 und die Aufspannscheibe 60 für das Werkstücktellerrad 35 sitzt, während auf dem anderen Spindelende das Werkstückritzel 34 befestigt \verden kann. Selbstverständlich könnten Ritzel und Tellerrad auch nur auf einem Ende der Werkstückspindel befestigt werden. Der Führungskörper 57 ist um die Achse 61 um 360° drehbar und ruht auf dem Quersupport 62 parallel zur Planscheibenebene verschiebbar. Der Quersupport 62 ruht wiederum auf einem Längssupport 63 und ist in Richtung der Maschinenachse verschiebbar. Der Antrieb der Maschine erfolgt von der Riemenscheibe 64 aus auf die Welle 65 und teilt sich.

1. in den Antrieb des Fräsers,

2. in den Antrieb der Werkstückspindel und

3. in den Antrieb der Planscheibe.

Der Fräserantrieb geht über die Welle 65, Kegelradpaar 66, Welle 67, Schiebekegelradpaar 68 auf Welle 69, Kegelradpaar 70, Schneckenwelle 52 auf den Fräser, der um diese WeEe schwenkbar ist. Der Antrieb der Werkstückspindel geht über das Kegelradpaar ji durch Differential 72 auf Welle 73, Kegelradpaar 74 auf Welle 75, Schiebekegelradpaar 76, Welle 77, Kegelradpaar 78 auf Welle 79, Schiebekegelradpaar 80 auf

So Welle 61, Scliiebekegelradpaar 81 auf Welle S2, Teihvechselräder S3 auf Schneckenwelle S4 auf das große Teilschneckenrad 59, das auf der Werkstückspindel 58 sitzt. Der Antrieb der Planscheibe geht von der Schnecke 85 auf WeUe 86 über Schalträder 87 auf die Differentialschneckenwelle 88 und von dieser über die Wechselräder 89 auf die Schneckenwelle 56, die das Schneckenrad der Planscheibe antreibt. Die Verschiebungen der Supporte und Schlitten erfolgen durch bekannte Mittel.

Die Verschiebung des Fräsers radial zur Planscheibenmitte in Richtung der Welle 67 ermöglicht die Einstellung der in der Rechnung erwähnten Maschinendistanz M,i- Die Drehung des Fräserkopfes um die Achse 69 dient zur Einstellung des Fräsers in dem Winkel τ-{-γ zur Tangente an einen Kreis des Planrades mit dem Radius Md um den Planradmittelpunkt. Die Drehung der Planscheibe 55 hat den Zweck, den Fräser allmählich tangential am Teilkegel des Werkstückes vorbeizuführen, so daß die Fräserzähne allmählich in den Radkörper eindringen bis auf volle Zahntiefe und nach Beendigung des Fräserdurchganges auf der anderen Seite wieder austreten. Die senkrechte Verstellbarkeit des ganzen Spindelstockes ermöglicht die Herstellung von Winkelrädem mit sich kreuzenden Achsen, indem das kleinere zweier miteinander kämmender Winkelräder um die Größe der verlangten Achsversetzung über oder unter die Mitte der Planscheibe auf der Verzahnungsmaschine versetzt wird.

Der obenerwähnte, für das Verfahren kennzeichnende Fräser kann ein- oder mehrgängig sein. Im Schnitt durch die Achse steEt sein Mantel eine nach außen konkav gekrümmte Zahnstange dar, deren Zähne senkrecht zur Sehne über die Krümmungsbogen der Kopf-, Teil- und Fußmantellinien stehen (Abb. 3).

Die Zahnstärke des Fräsers, gemessen auf der Sehne über die gekrümmte Teilmantellinie, ist veränderlich, und zwar sind die Zähne des Fräsers am großen und kleinen Durchmesser gleich stark, nach der Mitte, der Mantellinie zu nimmt die Zahnstärke ab. Vom kleinen Durchmesser aus betrachtet, nimmt die Steigung der konkaven Flanke nach der Mitte der Mantellinie hin zu und von hier aus nach dem großen Durchmesser Wn wieder ab. Bei der konvexen Zahnflanke des Fräsers nimmt die Steigung nach der· Mitte der Mantellinie hin ab und von da zum großen Durchmesser Mn wieder zu.

Der Fräser wird nach einem besonderen Hinterdrehverfahren hergestellt, indem der normalen, bekannten Hinterdrehbewegung des Werkzeuges (Drehstahl, Fräser oder Schleifstein) eine weitere Radialbewegung hinzugefügt wird, die durch eine Kurve undWech-

selräder gesteuert wird. Die Zusatzbewegung ist radial auf die Fräsermitte zu gerichtet und nähert das Werkzeug der Fräsermitte auf seinem Wege von einem Ende des Fräsers bis zur Mitte. Von der Mitte bis zum anderen Ende bewegt sich das Werkzeug wieder von der Fräsiermitte weg, indem es der Krümmung der Fräsermantellinien folgt. Die Steuerkurvenscfreibe kann beliebig ausgebildet werden; sie könnte einen Kreisbogen, eine Parabel oder sinusförmige Kurve oder irgendeine andere erhalten.

Die Maschine zur Herstellung der oben beschriebenen Wälzfräser hat im Prinzip die in Abb. 4 dargestellte Anordnung. Der Fräser 11 ruht zwischen zwei Kömerspitzen drehbar und wird von einem Mitnehmer durch Schneckengetriebe gedreht. Antrieb und Lagerung des Fräsers sind auf einem Tisch. 14 angebracht, der durch eine Leitspindel 15 mittels Führungen 16 und 17 auf dem Maschinenbett ι S verschoben wird. Das Schneidwerkzeug ^Schleifstein, Fräser oder Stahl) 19 ist auf einer Spindel 20 oder in Stahlhaltern oder auf eine andere Art in dem. Support 21 befestigt, der in den Gleitführungen 22 und 23 eines zweiten Supports 24 verschoben werden kann. Bewegt wird der Support 21 von einer Hubscheibe 25.. die im zweiten Support 24 drehbar gelagert ist. Mittels Ölkolben oder Federn wird der Support 21 dauernd gegen die Hubscheibe 25 gedrückt; die -Hubscheibe 25 verursacht die Hinterdrehbewegung " des Werkzeuges. Der zweite Support 24 läßt sich, auf den Führungsbahnen 26 und 27 des Bettes iS verschieben und wird von einem Ölkolben oder einer Feder gegen die im Bett drehbar gelagerte Kurvenscheibe 12 angedrückt. Die Kurvenscheibe 12 ist durch Wechselräder 2 S, 29, 30. Welle 31, Stirnrad 32 mit der Zahnstange 33 verbunden. Die Zahnstange 33 sitzt fest an dem. Tisch 14 und bewegt das Stirnrad 32 und damit auch die Kurvenscheibe 12 in Abhängigkeit von der Tischbewegung, so daß die am Fräser herzustellende Krümmung der Mantellinien der Fräserlänge entsprechend eingestellt werden kann. Fräserantrieb, Maschinenantrieb und Tischbewegung durch Leitspindel sind durch bekannte Maschinenelemente in üblicherweise verbunden.

Auf Grund des Verfahrens ist die Arbeitsweise des Fräsers derart, daß die Zähne am groljen Durchmesser des Fräsers die Hauptschrupparbeit verrichten, und da der Flugkreis der Zähne um so kleiner wird, je kleiner der Durchmesser des Fräsers ist, auf dem sie liegen, so wird allmählich der jedem Zahn zufallende Anteil an derSchrupparbeil kleiner, so daß die im ersten Clang· am kleinen Durchmesser des Fräsers liegenden Schneidzähne nur noch Schlichtarbeit zu leisten haben, indem die vorhergehenden Zähne die auf einem größeren Fräserdurch- ί messer wegen ihres größeren Flugkreises die Schrupparbeit für diejenigen Zähne mit kleinerem Flugkreis verrichten. Damit nun die Leistung der Zähne nach dem großen Durchmesser hin entsprechend der Zunahme der ihnen zufallenden Schrupparbeit so groß wie möglich, wird, erhalten die Zähne keine radiale Schneidbrust, sondern einen sogenannten Unterschnitt, der am kleinen Fräserdurchmesser am kleinsten ist und nach dem großen Fräserdurchmesser hin allmählich zunimmt bis zu einem Größtwert. So beträgt z. B. der Unterschnittwinkel am großen Durchmesser io^: und am kleinen Durchmesser o°. Die Grenzwerte des Unterschnittwinkels am großen und kleinen Durchmesser können je nach dem Werkstoff, den der Fräser zu bearbeiten hat, verschieden sein. Die Veränderlichkeit des Unterschnittwinkels wird in einer Sonderschleifmaschine erreicht, auf der die Schleifscheibe, durch eine Schablone gesteuert, relativ zur Radiale des Fräsers mehr oder weniger geneigt wird. Der Schwenkpunkt der Schleifscheibe ist dabei genau in die Zahnkopflinie des Fräsers verlegt.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Winkelräderpaar mit sich schneidenden oder sich kreuzenden Achsen und 9, längsgekrümmten Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnbogen der Winkelradzähne auf der konvexen Seite (7 und S) stets stärker gekrümmt sind als auf der konkaven (9 und 10), so daß die Zähne an beiden Enden gleich stark, nach der Mitte hin stärker, die Zahnlücken an beiden Enden gleich breit, nach der Mitte hin schmaler sind, damit die Zahnberührung der Winkelräder nur in der Mitte auf einer mehr oder weniger langen Fläche (3, 4, 5 und 6) vorhanden ist, und daß der Spiralwinkel der Zähne am kleinen Durchmesser möglichst klein gehalten ist.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Winkelrädern nach Anspruch 1, bei dem ein Schraubabwälzfräser mit einem Winkelradrohling im Verhältnis ihrer Gang- bzw. Zähnezahlen in ununterbrochene Drehung versetzt wird unter gleichzeitiger Durchschwenkbewegung des Fräsers in der Ebene und um die Achse des ideellen Planrades, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fräser mit verschieden großen Enddurchmessern und konkav gekrümmter Mantellinie so mit der Sehne über dor

   gekrümmten Teilmantellinie in der Plan radebene liegend eingestellt wird, daß er mit seinem ersten vollen Zahn auf einem zur Planradmitte konzentrischen Einstellkreis (mit dem Radius Md) Hegt, der um den Bruchteil eines Millimeters kleiner ist als der innere Teilkreis des Planrades, so daß die Sehne über der gekrümmten Teilmantellinie mit der Tangente an den Einstellkreis (mit dem RadiusMa) einen aus Anfangsspiralwinkel (τ) des Winkelrades und Steigungswinkel (γ) des Fräsers am kleinen Durchmesser zusammengesetzten Winkel bildet und infolge dieser Einstellung längsgekrümmte Zähne mit kleinem Anfangsspirahvinkel entstehen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung von Winkelrädern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   ao ein Schfaubabwälzfräser mit ungleich großen Enddurchmessern und mit trapezförmigem Schneidprofil der Zähne verwendet wird, bei dem die Erzeugenden der Kopf-, Teil- und Fußmantelflächen nach außen konkav gekrümmte Linien sind, dergestalt, daß der Fräser, in der Sehne über die gekrümmte Teünrantellinie gemessen, an beiden Enden gleich starke, nach der Mitte hin abnehmende Zahnstärke hat.
4. 4. Schraubabwälzfräser zur Erzeugung von Winkelrädem nach Anspruch 1 zur Ausübung· des Verfahrens nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß für Winkelräder, deren Flanken nach dem Härten einer Nachbehandlung· unterzogen werden, die beiden einen Satz bildenden Fräser unterschiedlichen Flankenwinkel haben, derart, daß der Fräser für das treibende Rad einen kleineren Flankenwinkel erhält als der Fräser für das getriebene Rad.
5. 5. Schraubabwälzfräser nach Anspruch 4 mit unterschiedlichen Enddurchmessern nach Abb. 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brustwinkel der Zähne am großen Durchmesser unterschnitten sind und der Unterschnittwinkel der Zähne zum kleinen Durchmesser hin abnimmt, wobei die Kopf Schneidkanten der Zähne in einer radialen Ebene durch die Fräserachse liegen.
6. 6. Maschine zur Herstellung· von Winkelrädern mit gekrümmten Zähnen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet. daß der Fräser (n) gegen das Plan-. rad um eine Parallelachse 169) zur Maschinenmitte, die zugleich Planradachse ist, und um eine Parallelachse (52) zur Planradebene geschwenkt werden kann, wobei der ganze Werkzeugkopf (50 und 54) auf der um die Maschinenachse (65) drehbaren Planscheibe (55' radial verschiebbar ist, während der Werkstückspindelstock auf der Seite des großen Teilschneckenrades \S2>} das Tellerrad (35) und auf dem anderen Spindelende das Ritzel aufnimmt,, während der Werkstückspindelstock (4SI um eine senkrechte Achse (61) um 360- gedreht zur Herstellung von Winkelrädem mit sich kreuzenden Achsen senkrecht verschiebend die Teilkegelspitze der Winkelräder mit Hilfe eines Supportes (62Ί, der parallel zur Planscheibenebene liegt, in den Mittelpunkt der Planscheibe gerückt werden kann.
7. 7. Verfahren zur Herstellung des Schraubabwälzfräsers nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des die Fräserflanken bildenden Bearbeitungswerkzeuges mittels Schablone oder ähnlichem Formführungsteil in der Kurve der gekrümmten Mantellinien des Fräserrohlings entlang geführt wird.

   S. Maschine zur Herstellung des Abwälzfräsers nach Anspruch 3 und 4 nach dem Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurvenscheibe (12), die mit dem durch die Leitspindel angetriebenen Tisch durch Wechselräder in Verbindung steht, dem Werkzeug eine besondere Parallelbewegung zur Hinterdrehbewegung erteilt, wodurch das Werkzeug der krummlinigen Erzeugenden des Fräsermantels folgt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen