Endbearbeitung von Zahnrädern — Zahnflankenschleifen

R. Pfenninger

doi:10.1515/zwf-1977-720304

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Endbearbeitung von Zahnrädern — Zahnflankenschleifen

R. Pfenninger
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From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 72 Issue 3

120R. Pfenninger:Endbearbeitungvon ZahnrädernZWwF 72 (1977)3Endbearbeitungvon Zahnrädern—ZahnflankenschleifenVonMasch.-Ing.HTLR. Pfenninger,Wallisellen(Schweiz)1 EinleitungAn GetriebewerdenbezüglichLeistungsübertragung,Wand-lungvonDrehzahlenundDrehmomentensowieLaufruheim-merhöhereForderungengestellt.DieBaumasseunddas Ge-wichtder Getriebemüssenin den meistenFällengeringgehal-ten werden,d.h.es werdenkompakteundleichteGetriebeverlangt.DabeiwirdabereinelangeLebensdauerals selbst-verständlichvorausgesetzt.Als Konsequenzall dieserForderungenmüssendaherBerech-nungs-undHerstellverfahrenfür Getriebeentsprechendge-wähltundverfeinertwerden.DiePraxiszeigt,daß ein soge-nanntesUniversalgetriebe,welchessichinjedemAnwendungs-gebietgleichgutbewährt,nichtexistiert.Fürjededergenann-tenForderungengibtesaberMaßnahmen,welcherichtigge-wählt,für jedesAnwendungsgebietdie Herstellungeinesopti-mal laufendenGetriebesermöglichen.Der wichtigstePunktbeiderDurchführungdieserMaßnahmenistdieWirtschaftlichkeitder dabeiangewandtenVerfahren.2 Möglichkeitenzur OptimierungvonÜbertragungsleistungund LaufverhaltenvonZahnrädernIm BestrebenGetriebemit höhererÜbertragungsleistungundleichtererBauartzu entwickeln,hat der Anteilvon gehärtetenZahnrädernaus Werkstoffenmit größerenDauerfestigkeits-wertenstetigzugenommen.In Verbindungmit derVerzah-nungsqualitäterhältbei diesemTrendder Härteverzuggröße-re Bedeutung.Wieallgemeinbekanntist, verursachtjedeWärmebehandlungeinemehroderwenigergroßeFormände-rungam Werkstück.DieUrsachenkönnensehrvielfältigerNatursein,wie— chemischeZusammensetzungdes Werkstoffes,— Formdes Werkstückes,— Art der Wärmebehandlung,—EinhaltungderVorschriftenbeiderWärmebehandlung.Wegender Vielzahlvon Einflußgrößenund der sehrkomple-xen Zusammenhängeist es kaummöglich,theoretischeVor-aussagenüberArtundGrößederMaß-undFormänderungen,verursachtdurchdenHärteverzug,zumachen.DiestrifftganzbesondersfürgeometrischkomplizierteTeilezu.ZurBewältigungdiesesProblemswerdenheutebei der Ferti-gungvonZahnrädernzweiWegeeingeschlagen:— Berücksichtigungder Maß-und Formänderungbei der Vor-bearbeitungder Zahnrädervor der thermischenBehand-lung,—SchleifenderVerzahnungnachderthermischenBehand-lung.Bei der erstenMethodesindgenaueKenntnisseüberdie tat-sächlicheArt und Größedes Härteverzugesnotwendig.Da, wiebereitsgesagt,theoretischeVoraussagenkaummöglichsind,versuchtmanauf empirischemWegzumZielzu gelangen.Dabeiwirdder HärteverzugdurchMessungenvor und nachderWärmebehandlungermittelt.DieErgebnissewerdenbei derAuslegungder Verzahnungswerkzeugeberücksichtigt.Es ent-DK 621.92:621.833stehtdabeiein vomtheoretischenProfilabweichendeskorri-giertesZahnprofil.DiesemVorgehensind jedochGrenzenge-setzt,weileinerseitsdie notwendigeKonstanzder chemischenZusammensetzungdes Werkstoffesvon Lieferungzu Lieferungoft nichtgesichertist undandererseitsbei der thermischenBehandlungvon Seriezu SerieUnregelmäßigkeitenvorkom-menKönnen.Diese,auchnochso kleinenDifferenzen,könnenzu Fehlernan denZahnrädernführen,welcheaußerhalbderannehmbarenGrenzenliegen.Mit Hilfevon HärtepressenundHärteformenläßt sich oft eineweitereVerbesserungerzielen.TrotzdemverbleibteineAnzahlRäder,die ohneeineNachbe-arbeitungder Verzahnungnichtverwendetwerdenkönnen,währendein andererTeilals Ausschußverlorengeht.BeimVergleichdieserHerstellmethodemit Alternativverfah-ren müssenin einerkorrektenWirtschaftlichkeitsbetrachtungnebenden Aufwendungenfür die eigentlicheBearbeitungderVerzahnungauchdiejenigenOperationenin die Beurteilungeinbezogenwerden,welchenotwendigsind,um eine vergleich-bareMindestqualitätzu garantieren.DazugehörenMessungenam Zahnrad,Korrekturenam Werkzeug,PrüfstandversuchemitdemmontiertenGetriebe,NacharbeitenderVerzahnun-gen,Ausschußkosten.Da in der PraxisdiesezusätzlichenAuf-wendungenoft nur unvollständigerfaßtwerden,sindsolcheWirtschaftlichkeitsuntersuchungenimmersehrkritischauf ihreVergleichbarkeitzu prüfen.DiezweiteMethode,das Schleifverfahrenbietetdenentschei-dendenVorteil,daßdie FertigbearbeitungnachdemHärtenerfolgt.Dadurchverlierendie demSchleifprozeßvorgelagertenFehlerquellenihre Bedeutung.Der Aufwandzur BeherrschungallerEinflußgrößen,wie er vorhinbeschriebenwurde,fällt wegoderreduziertsichmindestensauf ein tragbaresMaß.DieBeseitigungvon Fehlerndurchdas Schleifenals Schlußopera-tion gewährleistetso einemaximaleQualitätskonstanz.Zu denForderungennachhoherÜbertragungsleistungbei geringenA)B)C)Bild1. Tragbildervon balliggeschliffenenZähnen.A) TragbildeinesZahnesmit Kopf-und Fußmodifikation(Höhenballigkeit),B) TragbildeineslängsballiggeschliffenenZahnes,C) TragbildeineslängsballiggeschliffenenZahnesmit Kopf-und Fußmodifikation

Online erschienen: 2021-06-17

Erschienen im Druck: 1977-03-01

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