DE1270337B

DE1270337B - Axial verschiebliche Zahnkupplung

Info

Publication number: DE1270337B
Application number: DE19651270337
Authority: DE
Inventors: Hans Grob
Original assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Current assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Priority date: 1965-06-15
Filing date: 1965-06-15
Publication date: 1968-06-12

Description

Axial verschiebliche Zahnkupplung Die Erfindung betrifft eine axial verschiebliche Zahnkupplung mit einem innenverzahnten Kupplungsmuffenteil und mit einem Nabenteil mit Evolventenverzahnung. Derartige Zahnkupplungen haben je nach Verwendungszweck Geradverzahnung oder Schrägverzahnung.
Bei bekannten axial verschieblichen Zahnkupplungen berühren sich die Zahnprofile des Kupplungsmuffenteils und des Nabenteils über die ganze Zahnhöhe. Bei dem Zahnprofil handelt es sich dabei gewöhnlich um Evolventenverzahnungen, die im Abwälzverfahren hergestellt werden. Bei der Außenverzahnung des Nabenteils stellt die Herstellung der Evolventenverzahnung kein Problem dar. Zur Herstellung der Innenverzahnung im Abwälzverfahren werden Schneidräder verwendet, die für links- oder rechtsgängige Schrägverzahnungen normalerweise nur in normierten Schrägungswinkeln kurzfristig erhältlich sind. Außerdem sind zur Herstellung Kulissen mit entsprechender Steigung notwendig. Sollen Verzahnungen mit einem von der normierten Schrägung abweichenden Schrägungswinkel hergestellt werden, so müssen die zugehörigen Schneidräder und Kulissen in Sonderanfertigung hergestellt werden und sind deshalb teuer und nur nach langer Lieferzeit erhältlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine axial verschiebliche Zahnkupplung zu schaffen, bei der die Innenverzahnung des Kupplungsteils mit jedem beliebigen Schrägungswinkel in einfacher Weise mit ein und demselben Werkzeug herstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten axial verschieblichen Zahnkupplung der beschriebenen Gattung die Zahnflanken der Kupplungsmuffe ebene Flächen. Bei einer derartigen Zahnkupplung sind die Zahnflanken der Innenverzahnung mit einem geradflankigen, den Abschnitt einer Zahnstange bildenden Werkzeug herstellbar. Ein solches Werkzeug ist denkbar einfach und bietet die Vorteile einer kurzfristigen und billigen Herstellung und einer Innenverzahnung bei beliebiger Wahl des Schrägungswinkels. Dabei können auch größte Schrägungswinkel hergestellt werden, die mit Schneidrädern zur Herstellung von Innenverzahnung mit gekrümmten Zahnflanken nicht oder nur schwer verwirklichbar sind.
Es sind bereits winkelbewegliche Zahnkupplungen bekannt, bei denen die Kupplungsmuffe eine Innenverzahnung mit einem geradflankigen Zahnprofil, also Zahnflanken mit ebenen Flächen, aufweist. Bei diesen hat das Nabenteil aber eine ebenfalls mit geradflankigen Zahnprofil ausgebildete Verzahnung, die zur Ermöglichung der Winkelbeweglichkeit im Grundriß trapezförmig ist oder in der Innenverzahnung Spiel hat.
Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung bilden Gruppen von Zahnlücken das Gegenprofil eines Zahnstangenabschnitts. Dadurch kann die Herstellung der Innenverzahnung beschleunigt werden, weil bei jedem Vorschub des Werkzeugs gleichzeitig mehrere Zähne oder Zahnlücken geschnitten oder gestoßen werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
F i g. 1 zeigt einen innenverzahnten Zahnkranz im Achsschnitt längs der Linie I-I in F i g. 2 mit einem als Zahnstangenzahn ausgebildeten Stoßwerkzeug; F i g. 2 zeigt den die Ansicht der Innenverzahnung darstellenden mittleren Teil des Schnitts längs der Linie II-II in F i g. 1; F i g. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeils III der F i g. 1 mit geschnittenem dargestelltem Werkzeug, bei der die Verzahnung vereinfacht als Geradverzahnung dargestellt ist; F i g. 4 zeigt dieselbe Ansicht wie F i g. 3, wobei das Werkzeug jedoch die eine Zahnlücke einer Zahnstange umgrenzenden Schneidkanten aufweist; F i g. 5 zeigt dieselbe Ansicht wie F i g. 3, wobei das Werkzeug jedoch als Gruppe von zwei benachbarten Zahnstangenzähnen ausgebildet ist.
Die Kupplungsmuffe 1 mit einer als Schrägverzahnung ausgebildeten Innenverzahnung ist vorgesehen für eine Zahnkupplung, bei der der Nabenteil als schrägverzahntes Außenrad mit Evolventenverzahnung ausgebildet ist 'und axial in der Kupplungsmuffe verschoben werden kann. Bei dieser axialen Verschiebung der beiden Kupplungsteile führt der eine gegenüber dem anderen eine Verdrehbewegung aus. Beide Teile besitzen die gleiche Zähnezahl, dieselbe Teilung bzw. denselben Modul und denselben Teilkreisdurchmesser. Die Zahnflanken 2 und 3 (F i g. 1 bis 3) bestehen aus ebenen Flächen und werden durch das geradf(ankige Werkzeug 4 gestoßen. Die Flanken stehen unter dem Eingriffswinkel a zu dem die benachbarte Zahnlücke halbierenden Durchmesser der Innenverzahnung; der Schrägungswinkel ist mit ß bezeichnet. Da das Werkzeug, das die Innenverzahnung im Einzelteilverfahren und ohne Abwälzung stößt, als Zahnstangenzahn ausgebildet ist, entsteht die Zahnlücke als Lücke einer Zahnstange. Die Berührungslinien zwischen den Zahnflanken der Innenverzahnung der Kupplungsmuffe und den Evolventenflanken der Außenverzahnung des Nabenteils sind identsich mit der Erzeugungsgeraden.
Gemäß F i g. 4 kann die Innenverzahnung der Kupplungsmuffe 11 auch mit einem Werkzeug 14 hergestellt werden, welches Schneidkanten aufweist, die eine Zahnlücke einer Zahnstange umgrenzen; die beiden Flanken 12 und 13 eines Zahns der Innenverzahnung bilden dann den Zahn einer Zahnstange.
Zur Beschleunigung der Herstellung der Innenverzahnung können auch zwei oder mehr benachbarte Zähne oder Zahnlücken gleichzeitig gestoßen werden. Bei dem in F i g. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel werden von einem zwei benachbarte Zahnstangenzähne darstellenden Werkzeug 26 gleichzeitig zwei benachbarte Zahnlücken der Innenverzahnung geschnitten, bei denen die Flanke 22 zu der Flanke 24 und die Flanke 23 zu der Flanke 25 parallel sind. Die Flanken 22 und 22 und 23, 23 und 24, 24 und 25 sind jeweils unter dem Winkel 2 a zueinander geneigt. Dasselbe gilt für die beiden eine Gruppe bildenden Zahnlücken 27 und 28 wie auch für alle folgenden Zahnlückengruppen. Die Gesamtzähnezahl des Rads muß dabei geradzahlig sein. Stellt die Zähnezahl eine durch drei ohne Rest teilbare Zahl dar, dann sind an Stelle von Zweiergruppen Dreiergruppen usw. möglich, sofern der sogenannte überdeckungsgrad noch groß genug ist, d. h. sofern die sogenannte erzeugende Gerade für jeden einzelnen Zahn noch innerhalb der gegebenen Zahnhöhe liegt. Dies ist bei großen Zähnezahlen auch bei Gruppen mit mehreren Zähnen der Fall. Werkzeuge mit Gruppen von Zähnen bzw. Zahnlücken erlauben sowohl bei geraden wie bei schrägen Zähnen eine bedeutend raschere Herstellung der Innenverzahnung. Da der Zahngrund oder, bei gruppenweiser Anordnung der Werkzeugzähne, die Zahngründe unabhängig vom Schrägungswinkel in einer Ebene liegen, ist es möglich, für die Herstellung sowohl für Rechts- als auch für Linksinnenschrägverzahnungen das gleiche Werkzeug zu verwenden.
Ein einwandfreier Eingriff der Zahnflanken des Kupplungsmuffenteils mit denen des Nabenteils längs sich über die ganze Zahnbreite erstreckenden Berührungslinien wird erhalten, wenn für jede Flanke die Bedingung cos a - sind ß = konstant = sin A erfüllt ist. Darin ist a der halbe Flankenwinkel der Innenverzahnung, ß der Schrägungswinkel der Innenverzahnung und A der Grundschrägungswinkel des entsprechenden außenverzahnten Rads.
Bei der beschriebenen Innenverzahnung können auch Schrägungswinkel von über 30° verwirklicht werden, was bis jetzt kaum möglich war.
Die beschriebene Verzahnung ist anstatt mit dem in den Figuren dargestellten Formstoßwerkzeug auch mit einem Formscheibenfräser oder mit einem Stichel herstellbar, der entlang dem geraden Flankenprofil geführt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Axial verschiebliche Zahnkupplung mit einem innenverzahnten Kupplungsmuffenteil und mit einem Nabenteil mit Evolventenverzahnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken (2, 3) der Kupplungsmuffe (1) in an sich bekannter Weise ebene Flächen sind. .
2. Zahnkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen von Zahnlücken (22, 23; 24, 25) das Gegenprofil eines Zahnstangenabschnitts bilden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 54 972, 213 992, 666 227, 692 760, 737 886, 880 084, 931509, 1004 438, 1177 423; britische Patentschrift Nr. 222 732; USA.-Patentschriften Nr. 1647 136, 1961426, 2 332 068, 2 538 999, 2 712 740, 2 744 449; D. H. Bruins, »Werkzeugmaschinen für spanabhebende Formen«, B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig, 4. Auflage, 1948, S. 259 bis 261; V. J. Korotkin, »Intensitivity of Bevel Gears with«, »Straight Crowned Teeth to Axes Tilt«, Machirres and tooling«, Volume XXXV, No. 12 von 1964, S. 6 bis 9.