DE347104C

DE347104C - Zahnrad

Info

Publication number: DE347104C
Application number: DE1920347104D
Authority: DE
Original assignee: Svenska Kullagerfabriken AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1919-11-19
Filing date: 1920-11-11
Publication date: 1922-01-13

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich, auf derartige Zahnräder, sowohl zylindrische als kegelige, mit gerade oder schräg gestellten Zähnen, bei welchen die beiden Seitenflächen oder Flanken eines Zahnes, in der Längsrichtung gerechnet, in entgegengesetzten Richtungen in bezug auf die längsverlaufende Mittelebene des Zahnes gekrümmt sind. Der Zweck dieser Anordnung ist bekanntlich, die Gefahr des Zahnbruches zu vermindern, indem auch bei unrichtigem Zusammenbau zweier zusammenarbeitender Zahnräder der Belastungsdruck den Zahn hauptsächlich bei oder in der Nähe dessen Mitte und nicht bei einem der Enden treffen wird, wo die Widerstandsfähigkeit am kleinsten und daher die Gefahr des Zahnbruches am größten ist. Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Herstellung solcher Zahnräder möglichst einfach zu machen und gleichzeitig eine ideale Zahnform zu erreichen, so daß der Eingriff glatt vor sich geht und der Gang geräuschlos sowie stoßfrei wird. Die Erfindung besteht hauptsächlich darin, daß die in der Längsrichtung gekrümmten Zahnflanken nach einem Abwälzverfahren hergestellt sind. Die Herstellung wird hierbei zweckmäßig mittels zweier rotierender Schneid- oder Schleifwerkzeuge bewirkt, deren Achsen einen Winkel zueinander bilden und deren Arbeitsflächen kegelig sind.

Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht.

Abb. ι veranschaulicht schematisch ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern.

Abb. 2 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern nach vorliegender Erfindung.

Abb. 3 ist ein Längsschnitt eines Zahnes eines zylindrischen Zahnrades, das nach dem in Abb. 2 dargestellten Verfahren oder einem anderen Abwälzverfahren hergestellt ist.

Abb. 4 zeigt einen abgeänderten Zahn nach vorliegender Erfindung.

Zylindrische oder kegelige Zahnräder mit gerade oder schräg gestellten Zähnen können bekanntlich mittels rotierender Schneid- oder Schleifwerkzeuge mit ebenen Arbeitsflächen nach dem Abwälzverfahren hergestellt werden. Dies ist in Abb. 1 veranschaulicht, welche die Herstellung eines zylindrischen Zahnrades darstellt.

Die Ausformung der Zahnlücke im Radwerk-

stück ι wird hier mittels zwei rotierender Werkzeuge 2 und 3 mit ebenen Arbeitsflächen 4 und 5 bewirkt, die miteinander einen Winkel bilden, der dem doppelten Preßwinkel für das fragliche Zahnrad entspricht. Die Herstellung der Zahnlücken geht bekanntlich in der Weise vor sich, daß das Radwerkstück um seine Achse gedreht wird, während die rotierenden Werkzeuge 2 und 3 gleichzeitig in der Richtung der Tangente 6 des Teilkreises 7 mit einer Geschwindigkeit verschoben werden, die der Umlaufsgeschwindigkeit im Teilkreise gleich ist. Die arbeitenden Teile der Werkzeuge 2 und 3 bilden in bekannter Weise zusammen einen 'Zahn einer gedachten Erzeugungszahnstange, und die Ausformung der Zahnlücken geschieht nach dem bekannten Abwälzprinzip.

Bei dem in Abb. 2 veranschaulichten Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Zahnrädern nach vorliegender Erfindung werden auch zwei rotierende Werkzeuge 2 und 3 verwendet, und die relative Bewegung zwischen den Werkzeugen und dem Radwerkstück 1 ist dieselbe wie bei dem oben beschriebenen bekannten Verfahren. Die Werkzeuge 2 und 3 haben aber hier nicht ebene, sondern kegelige Arbeitsflächen 8 und 9, wodurch die Folge eintritt, daß die Zahnflanken 10, 11 die in Abb. 3 dargestellte gekrümmte Gestalt erhalten. Weil aber der Radius R₁ desjenigen Teiles der kegeligen Arbeitsfläche, welche den dem Zahnscheitel am nächsten gelegenen Teil der Zahnflanke ausformt, offenbar kleiner ist als z. B. der Radius R₂ desjenigen Teiles der kegeligen Arbeitsfläche, der den in der Nähe des Zahnlückenbodens gelegenen Teil der Zahnflanke ausformt, ist es ohne weiteres klar, daß die Zahnflanke, in der Längsrichtung gerechnet, eine von dem Zahnscheitel gegen die Zahnwurzel allmählich abnehmende Krümmung erhält. Infolgedessen wird die Länge des Zahneingriffes beim Einrollen gegen die Zahnwurzel allmählich zunehmen und beim Ausrollen gegen den Zahnscheitel allmählich abnehmen, so daß der Eingriff glatt vor sich geht, und der Gang geräuschlos und stoßfrei wird.

Die Herstellung von Kegelrädern kann in einer dem oben beschriebenen Verfahren analogen Weise ausgeführt werden. Die Werkzeuge 2 und 3 bewegen sich aber hierbei nicht geradlinig, sondern erhalten in bekannter Weise eine im Verhältnis zu dem Radwerkstück schwingende Bewegung um die Achse des gedachten Erzeugungsrades.

Wie in Abb. 2 gezeigt ist, kehren die kegeligen Arbeitsflächen 8 und 9 ihre Spitzen gegeneinander, und infolgedessen erhalten die erzeugten Zahnflanken 10 und 11 konvexe Gestalt, wie in Abb. 3 dargestellt ist. Werden dagegen die Arbeitsflächen derart verlegt, daß sie die Spitzen voneinander kehren, so erhalten die erzeugten Zahnflanken konkave Form.

Eine solche Zahnform ist in Abb. 4 gezeigt. Die Zahnseiten 10 und 11 sind hier konkav und symmetrisch in bezug auf die längsgehende Mittelebene 12 des Zahnes. Ein Zahnrad mit Zähnen nach Abb. 4 kann unter Umständen mit einem Zahnrad mit Zähnen nach Abb. 3 zusammenarbeiten. Hierbei kann man, wenn gewünscht, die Krümmung der konvexen Zahnflanke (Abb. 3) größer wählen als die der konkaven Zahnflanke (Abb. 4), wodurch der Zahneingriff anfangs bei oder in der Nähe der Mitte des Zahnes geschieht.

Die Erfindung umfaßt, wie bereits erwähnt, sowohl zylindrische als auch kegelige Zahnräder mit gerade oder schräg gesteEten Zähnen, worin auch sogenannte Pfeilräder einbegriffen sind, und die Herstellung der Zahnräder kann z. B. auch in bekannter Weise durch Walzen bewirkt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Zahnrad, bei welchem die beiden Zahnflanken, in der Längsrichtung gerechnet, in entgegengesetzten Richtungen in bezug auf die längsgehende Mittelebene des Zahnes gekrümmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad nach dem Abwälzverfahren hergestellt ist.

2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken, in der Längsrichtung gerechnet, konvex sind.

3. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken, in der Längsrichtung gerechnet, konkav sind.

4. Zahnrad nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken, in der Längsrichtung gerechnet, eine vom Zahnscheitel gegen die Zahnwurzel allmählich, abnehmende Krümmung aufweisen.

5. Zahnrad nach Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken, in der Längsrichtung gerechnet, symmetrisch in bezug auf die längsgehende Mittelebene des Zahnes gekrümmt sind.

6. Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern nach Ansprüchen 1, 2, 3, 4 oder 5 no nach dem Abwälzverfahren mittels rotierender Schneide oder Schleifwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen der Werkzeuge kegelig sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.