DE1031088B

DE1031088B - Process for the production of toothed wheels

Info

Publication number: DE1031088B
Application number: DEA19392A
Authority: DE
Inventors: Robert Frei
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1953-12-05
Filing date: 1953-12-24
Publication date: 1958-05-29

Description

Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern Bei Zahnrädern ist es bekanntlich vorteilhaft, die Zähne in der Nähe ihrer Stirnebenen zu entlasten, um Ermüdung der Zahnenden und Geräuschbildung möglichst zu vermeiden. Seit jeher wurden zu diesem Zweck die Zahnflanken nachträglich, nach erfolgtem Schneiden der Zähne, leicht zurückgearbeitet, sei es durch Schaben von Hand oder sei es durch Maschinen. Eine solche Zurücksetzung des Zahnprofils an den Zahnenden wird allgemein als »Balligkcit der Zähne in ihrer Längsrichtung« bezeichnet.Method of Manufacturing Gears It is well known in the case of gears beneficial to relieve the teeth near their forehead planes to reduce fatigue Avoid tooth ends and noise as much as possible. Always have been to this Purpose the tooth flanks retrospectively, after cutting the teeth, slightly worked back, be it by hand scraping or by machine. Such a reset The tooth profile at the tooth ends is generally called the crowning of the teeth in their Longitudinal direction «.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eine-, Stirnzahnrades, dessen Zahnkranzaußendurchmesser von der Mitte nach den Seiten abnimmt, wobei ein ursprünglich zylindrischer unverzahnter Zahnkranz in der Nähe seiner Mittelebene gekühlt und in der Nähe der beiden Stirnebenen erwärmt wird, und claß die Temperaturdifferenz während des Schncidens der Zähne aufrechterhalten bleibt.The invention relates to a method for producing a, spur gear, whose outer diameter of the gear rim decreases from the center to the sides, with a originally cylindrical toothless ring gear near its center plane is cooled and heated in the vicinity of the two frontal planes, and the temperature difference is maintained during the cutting of the teeth.

An Hand derZeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise erläutert.The method according to the invention is illustrated, for example, with the aid of the drawing explained.

Die Zeichnung zeigt den Zahnkranz 1 eines Zahnrades, einen Radkörper 2 und die Welle 3 einer Werkzc°rigrnaschine, z. B. einer Fräsmaschine, auf welcher die "Zähne des Zahnkranzes geschnitten werden. Heizvorrichtungen 4 sind während der Bearbeitung der "Zähne am Innenumfang des Zahnkranzes in der Nähe seiner beiden Stirnenden angebracht. Die Heizung kann elektrisch oder mittels eines beliebigen Heizmittels, z. B. Dampf, erfolgen. Mit Hilfe der Rohrleitung 5 wird dein Radkörper 2 während der Bearbeitung der Zähne ein Kühlmittel, z. B. Wasser oder C51, zugeführt, und mit Hilfe der Rohrleitung 6 wird dieses abgeleitet, Die Kühlkanäle 7 sind so angeordnet, daß während der Bearbeitung der Zähne sowohl der Radkörper 2 wie auch der Radkranz 1 gut gekühlt werden. Beim Radkörper 2 und Welle 3 kann es sich übrigens tun solche Teile handeln, die Bestandteile des Zahnrades sind, oder um solche, die nur während des Fräsens der Zähne verwendet werden.The drawing shows the ring gear 1 of a gear, a wheel body 2 and the shaft 3 of a Werkzc ° rigrnaschine, z. B. a milling machine on which the "teeth of the ring gear are cut. Heating devices 4 are during the machining of the "teeth on the inner circumference of the ring gear in the vicinity of both of them Front ends attached. The heating can be electric or by means of any Heating means, e.g. B. steam. With the help of the pipe 5 your wheel center 2 a coolant, e.g. B. water or C51, supplied, and with the help of the pipeline 6 this is diverted. The cooling channels 7 are like this arranged that both the wheel body 2 as well as during the machining of the teeth the rim 1 can be cooled well. Incidentally, it can be the case with wheel body 2 and shaft 3 do those parts that are part of the gearwheel, or those that are can only be used while the teeth are being milled.

Werden während des Schneidens der Zähne der Radkörper 2 und der Zahnkranz 1 mittels der beschriebenen Einrichtungen in der Nähe der Mittelebene gekühlt und der Zahnkranz in der Nähe der beiden Stirnebenen erwärmt, so erfährt der Zahnkranz die Aufweitung B. Erfolgt nun das Schneiden der "Zähne auf einem mit der Welle 3 gleichachsigen Zylinder. so wird an den stirnseitigen. Enden der Zähne mehr Material entfernt als in deren Mitte. Werden nach beendigtem Schneiden der Zähne die beschriebene Kühlung und Heizung eingestellt, so erfolgt die gewünschte nachträgliche Verformung des zylindrisch fertig bearbeiteten Zahnkranzes durch den "1'enrperaturausgleich. Die Aufweitung der Stirnenden des Zahnkranzes geht zurück, so daß letzterer seine Normalform wieder annimmt. Dabei ist nun aber an den Zahnflanken gegen ihre stirnseitigen Enden hin mehr Werkstoff hei der Bearbeitung entfernt worden als in der Mitte ihrer Länge, was die gewünschte Zurücksetzung des Zahnprofils und damit eine Entlastung der Zahnenden herbeiführt. Das beschriebene Verfahren erlaubt, diese Entlastung auf einfache und billige Weise zu erzielen.During the cutting of the teeth of the wheel body 2 and the ring gear 1 cooled by means of the devices described in the vicinity of the central plane and the ring gear heats up in the vicinity of the two face planes, so the ring gear experiences the widening B. If the "teeth" are now cut on one with the shaft 3 equiaxed cylinder. so will on the frontal. Ends of the teeth more material away than in the middle. When the teeth have been cut, they become the described If cooling and heating are set, the desired subsequent deformation takes place of the cylindrically finished gear rim through the "1'enrperaturausgleich. The expansion of the front ends of the ring gear goes back, so that the latter his Returns to normal form. But it is now on the tooth flanks against their face At the ends, more material has been removed during machining than in the middle Length, what the desired setback of the tooth profile and thus a relief which brings about the ends of the teeth. The procedure described allows this relief in a simple and cheap way.

Für die Verformung des Zahnkranzes während des Frä sens der Zähne genügen erfahrungsgemäß Temperaturunterschiede zwischen Zahnkranzmitte und den beiden Zahnkranzseiten von etwa 10 bis 30° C. Diese geringen Temperaturunterschiede lassen sich leicht konstant halten, so daß die Genauigkeit der Fräsarbeit gewährleistet ist. Um sie zu erreichen und aufrechtzuerhalten, ist auch nur die Zu- und Abführung von verhältnismäßig geringen Heiz- bzw. Kühlmittelmengen nötig, was mit Rohrleitungen von kleinem Durchmesser geschehen kann. Solche Rohrleitungen sowie alle nötigen Pumpen, Kühler usw. werden in der Nähe der Zahnfräsmaschine, die dem beschriebenen Verfahren dient, endgültig eingerichtet bis auf kurze An:schlußleitungen in der Nähe des Werkstückes, die von Fall zii Fall angepaßt werden. Bei diesen Anschlußleitungen handelt es sich um kurze, dünne, biegsame Rohre, in vielen Fällen sogar nur um Gummischläuche. Die Kosten einer solchen Einrichtung sind, verglichen mit den Kosten einer bogenförmig arbeitenden Fräs-, Schab- oder Schleifmaschine, sehr niedrig.For the deformation of the ring gear while the teeth are being milled Experience has shown that temperature differences between the center of the gear rim and the two are sufficient Sprocket sides of around 10 to 30 ° C. Leave these small temperature differences easily keep constant, so that the accuracy of the milling work is guaranteed is. In order to achieve and maintain it, there is only the supply and discharge of relatively small amounts of heating or coolant required, something with pipelines of small diameter can be done. Such pipelines as well as all necessary ones Pumps, coolers, etc. are used in the vicinity of the gear milling machine that is the one described Process serves, finally established except for short connecting lines in the Proximity of the workpiece, which are adapted from case to case. With these connecting lines it is short, thin, flexible pipes, in many cases only rubber hoses. The cost of such a device is arcuate compared to the cost of one working Milling, scraping or grinding machine, very low.

Die Balligkeit der Zähne in deren Längsrichtung wird nach dem beschriebenen Verfahren mit nur einem Arbeitsgang auf einer geradlinig arbeitenden Fräsmaschine erreicht, so daß sich teuere Zusatzmaschinen erübrigen. Das beschriebene Verfahren ist auf Zahn- kränze mit den größten bisher verwendeten Abmessungen anwendbar.The crowning of the teeth in their longitudinal direction is achieved according to the method described with only one operation on a straight milling machine, so that expensive additional machines are unnecessary. The method described is on dental wreaths with the largest previously used dimensions applicable.

Claims

PATrNT: 1NSPRL "CH: Process for the production of a spur gear. whose outer diameter of the gear rim decreases from the center to the sides, marked by cooling the cylindrical, toothless ring gear near its median plane and heating near both of its frontal planes while cutting the teeth.