本发明专利技术涉及一种用于通过横向辊轧制造齿轮（5）上的鼓形的齿部的辊轧工具（2），特别是用于至少局部地对齿轮（5）的齿部进行压固，所述辊轧工具具有工具体（6），所述工具体具有径向向外突出的多个工具齿（7），用于啮合地嵌接到待辊轧的齿轮（5）的齿部中，其中，各工具齿（7）在齿面的区域内沿轴向方向至少局部地构造成空心鼓形的。本发明专利技术还涉及另一种用于制造鼓形齿部的工具以及一种装置、一种方法和一种齿轮。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于通过横向辊轧制造齿轮上的鼓形的齿部的辊轧工具，特别是用于至少局部地压固齿轮的齿部，具有工具体，所述工具体具有径向向外突出的工具齿，用于与待辊轧的齿轮的齿部啮合地嵌接，本专利技术还涉及一种用于辊轧齿轮的齿部的装置，特别是用于至少局部地对齿轮的齿部进行压固，具有两个齿轮式的辊轧工具，用于与所述齿轮的齿部啮合地嵌接，其中所述辊轧工具分别保持在一个保持装置中，所述保持装置设置在一个辊轧主轴上，本专利技术还涉及一种用于至少局部地对齿轮的齿部压固的方法，所述方法在两个辊轧工具的工 具齿部的齿啮合嵌接的情况下通过横向辊轧实施，本专利技术还涉及一种齿轮，所述齿轮带有具有多个齿的端齿部，其中各齿在齿面的区域中具有沿轴向方向延伸的具有凸形曲面的齿宽鼓形。
技术介绍
对于运行齿部常见的是，为了实现良好的运行特性，在齿宽度上设置圆弧形球状形式的齿部改形结构。通常已知，通过构造成球状的齿部能够避免不利的表面承压曲线图，例如棱边承载(Kantentrager),就是说，齿面的接触区域只在齿部的边缘区域出现,这会导致在接触区域上局部过高的压力。此外棱边承载还导致齿部不利的噪声特性。球形齿部的附加的优点在于，能够补偿安装有工作齿轮轴的平行度误差。齿宽鼓形例如可以在齿部的例如通过珩磨或研磨实现的硬齿面精加工过程中设置。由于对齿部的质量要求低可能省去硬齿面精加工，在热处理之前在制造齿部的过程中形成齿宽鼓形是有利的。由DE I 652 654 A已知一种用于对齿轮的齿部进行鼓形棍轧的方法,根据该方法，工件的轴线相对于辊轧工具一方面绕辊轧轴线旋转运动，另一方面辊轧轴线沿锥形轨道进行摇摆运动，该锥形的顶端位于辊轧轴线上，其中工件绕辊轧轴线的旋转速度和附加的摇摆运动的转速彼此不同。为了执行所述方法，工件夹紧在两个尾架顶尖(Kornerspitze)之间，所述尾架顶尖相对于辊轧轴线偏心地位于两个锥形的锥面上,所述锥形的尖端位于辊轧轴线上，在结束主变形过程之后，能摆动支承的辊轧头以希望的鼓形的值沿从其初始位置起的一个或多个方向摆动离开辊轧轴线。由此可以实现齿部径向的鼓形或齿部纵向鼓形，就是说轴向鼓形。这里不利的是，附要进行附加的摇摆运动，由此难以或根本不能制造高精度齿部。由DE 2 060 579 A已知一种齿轮式的辊轧工具，用于无切屑地对具有内齿或外齿的齿轮、特别是直齿轮或锥齿轮的预先成齿的齿面进行精加工，所述精加工通过借助于工具和工件的齿面之间的面压力导致的变形来实现。辊轧工具本身具有鼓形的齿部，以便由此提供较小的接触区，以便在外部挤压力较小的情况下能够实现必要的面压力。但在该文件中没有记载在齿轮上形成齿宽鼓形。由DE 32 19 674 Al已知一种用于冷辊轧鼓形齿部的齿条状工具，具有一个工具座和一个安装在工具座上工具嵌件。工具嵌件具有通过对工具嵌件进行直线研磨和弯曲形成的齿部，所述齿部的齿形与鼓形齿部的齿形互补。工具嵌件的制造可以这样进行，在一平坦的、板状的具有平的主面的嵌件毛坯上通过直线研磨形成具有直齿的齿部，然后将该嵌件固定在齿条上，使得得到对于利用工具进行的加工得到所述齿的希望的与鼓形齿部互补的形状。这里不利的是，所述工具在齿轮制造的连续的生产过程中只能有条件地使用，并且由于工具嵌件中的必须的弯曲，一方面难以获得具有较小公差的齿部，另一方面，即使材料具有弹性特性，工具嵌件本身也始终受到持续的弯曲应力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供这样的可能性，利用这种可能性能够制造齿轮上齿宽鼓形的齿部。根据本专利技术，通过前面所述的辊轧工具来实现所述目的，其中，工具齿在齿面的区域沿轴向方向至少局部地构造成空心鼓形的，独立于此地，还通过一种辊轧工具来实现，其中，工具体沿轴向方向具有压固区域和与压固区域分开的用于在齿轮的齿部上形成鼓形的区域，独立于此地，所述目的还通过一种开头所述的装置来实现，其中辊轧主轴构造成能摆动的和/或保持装置的至少一部分构造成能摆动的，独立于此，所述目的通过一种方法来实现，其中，利用工具本专利技术的辊轧工具或者利用根据本专利技术的用于辊轧齿轮的齿部的装置来实施压固，所述目的还通过一种齿轮来实现，其中齿宽鼓形具有曲率半径的渐进的变化过程，其中所述曲率半径由曲面的顶点区域开始直至与齿轮端面的过渡区域中逐渐变大。通过工具齿的齿面的空心鼓形的结构，就是说通过其向内凹入地弯曲的表面，齿宽鼓形在烧结齿轮的压固过程中通过横向辊轧设置在待制造的齿轮上，从而实现了一种用于形成齿宽鼓形的与节拍时间无关(taktzeitneutral)的加工。这里可以构成鼓形的任意的曲线形状，例如圆弧形，由多个圆弧组成的分段的形状和直线等等。此外有利的是，整个齿，即齿根、齿面和齿顶都被辊轧，从而可以实现完成的齿轮的保持一致的表面质量。因此在所谓的硬齿面精加工的过程中形成齿宽鼓形或通过单独的工序形成齿宽鼓形可以省去。由此可以在没有后加工的情况下实现具有良好运行特性的所谓“净成形(net shape)”的齿部。通过辊轧工具具有单独的压固区域的结构实现了，可以简化工具制造。此外实际上由此不会或者不会明显地延长辊轧时间。这里有利地还有，在工具的压固区域发生断裂时仍可以继续使用这种昂贵的工具用于形成鼓形。所述工具通常利用研磨技术在CNC形廓研磨机上制成，因此这种工具是特别昂贵的。这种工具结构也适于在具有斜齿的齿轮上形成齿面的鼓形，其方式是不可轴向移动地固定保持待制造的齿轮。利用根据本专利技术的用于辊轧齿轮的装置还可以实现，通过摆入程度可以调整鼓形的几何形状，为此由此在辊轧时也可以不需要复杂的辊轧工具实现设置齿宽鼓形，从而同样可以采用由现有技术已知的传统的圆柱形辊轧工具。在本专利技术的这种实施方案中，在烧结齿轮的压固过程中可以通过横向辊轧构成齿宽鼓形，由此也实现了节拍时间无关性。一般而言实现了这样的优点，即，通过辊轧可以较为简单地形成任意的曲线形状。例如除了前面所述的形状以外的鼓形的形状也可以实现多种功能。由此鼓形例如可以构造成渐变的，就是说，曲率朝齿部的边缘，即朝齿轮的端面变大。这特别是有这样的优点，即在载荷较小时几乎整个齿轮宽度就已经与配合齿轮发生接触。如果随后载荷升高，则所述渐变的形状对于接触面的扩大贡献并不明显，但非常有效地防止了齿轮的棱边变成接触面并由此形成所谓的棱边承载。由于在棱边处会出现强烈的非线性特性，避免棱边承载实现了齿轮有利的噪声特性。为了说明应指出，术语齿宽鼓形是在齿轮的齿沿轴向方向的鼓形。空心鼓形的区域沿径向方向可以具有至少两个相互不同的曲率半径并由此实现了齿轮更好的表面承压曲线图。根据所述辊轧工具的一个实施方案设定，在齿面上沿轴向方向相继地设置多个空心鼓形区域。通过辊轧工具的这种多道性可以同时加工多个齿轮。另一方面由此对于单个齿轮可以只利用一个辊轧工具完成齿部加工的不同加工步骤。 这里有利的是，在两个相邻设置的区域之间构成腹板。由此可以在辊轧多个齿轮的齿部时改进轨道稳定性(Spurtreue )。多个空心鼓形区域中的至少两个区域可以沿轴向方向具有彼此不同的凹形的曲面，由此齿轮的齿部的齿宽鼓形在其几何形状方面能够实现较高的精度，因为按多个单步骤实现的加工使得变形的程度较小。这里特别是不同地凹入弯曲的、空心鼓形的区域的顺序可以这样设计，S卩，在各个加工步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·勒斯勒尔，J·布欣格尔，R·施皮塔勒，C·桑德纳，
申请(专利权)人：米巴烧结奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：
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