对齿轮进行交叉磨削的珩磨方法与流程

本发明涉及一种用于在珩齿过程中在齿轮上产生表面结构的方法以及一种齿轮和一种珩磨机。

背景技术：

齿轮由于在例如传动装置的运行中的非常高的压力和摩擦力而受到巨大的负载。为了减小各个齿轮的负载并最大限度地减少由于导致齿振动的均匀的激励而引起的齿轮噪音排放，齿轮在运行时通常会被润滑剂膜、例如油膜包围。

在制造齿轮时，齿轮的齿通常借助于珩齿方法或磨齿方法进行硬面精加工。在此在齿轮的齿上产生表面结构，该表面结构并不是最佳地适合于：使施加在齿轮上的润滑剂膜保留在齿轮上，以及保证保护齿轮免受摩擦能的损害以及保证降低噪音。相应地由于非最佳的润滑剂膜使齿轮不必要地快速磨损并造成噪音的不必要的高排放。

在德国文献de4231021a1中公开了一种用于渐开线齿面螺旋滚齿加工的方法和装置，其中通过变化的齿形变位的往复运动在工件上产生交叉磨削结构/网状磨削结构。在此使用球形的工具/刀具。

技术实现要素：

在这个背景下，提出一种用于在珩磨过程中在齿轮上产生表面结构的方法，在该方法中在使用第一轴交角的情况下使至少一个珩磨工具在第一方向上在齿轮上沿齿轮运动，随后，在使用第二轴交角的情况下使所述至少一个珩磨工具在与第一方向相反的第二方向上在齿轮上沿齿轮运动，其中，第一轴交角和第二轴交角选择成，使得在所述至少一个珩磨工具在齿轮表面上沿第一方向运动时所产生的第一沟痕与在所述至少一个珩磨工具在齿轮的表面上沿第二方向运动时所产生的第二沟痕以规定的角度至少部分地相交。

从说明书和从属权利要求中得到设计方案。

所述方法特别是用于在齿轮的表面上产生交叉磨削部、即沟痕结构，其中，不同的沟痕交叉延伸并相应以规定的角度相交。在此可以提出，仅第一沟痕中的一部分与第二沟痕相交。优选提出，所有的第一沟痕都与至少一个第二沟痕相交。

为了在齿轮的表面上、例如在齿轮上产生交叉磨削，根据本发明提出，珩磨工具、例如珩磨环或珩磨轮在使用第一轴交角的情况下沿第一方向在齿轮上沿齿轮运动，随后，珩磨工具在使用第二轴交角的情况下沿与第一方向相反的第二方向在齿轮上沿齿轮运动。相应还提出，在根据本发明所提出的珩磨过程中使珩磨工具在齿轮上沿齿轮运动的运动方向发生方向改变。

根据本发明的方法还特别提出，第一轴交角与第二轴交角不同。就是说，在改变珩磨工具的运动方向时也改变轴交角。例如在珩磨工具沿第一方向运动时可以从左下方向右上方产生沟痕结构，在珩磨工具沿第二方向运动时可以从右下方向左上方产生沟痕结构，从而在沿第一方向和第二方向运动期间产生的沟痕结构相交并得到交叉磨削，通过所述交叉磨削在相应的齿轮的表面上、特别是在相应的齿轮的齿面上形成格子，即使当齿轮承受例如在用于传动装置中时所预料到的高负载时，这些格子也可以特别有效地将润滑剂膜、例如油膜保持在齿轮上。

特别是提出，借助于所提出的方法在齿轮的齿的相应齿面上产生交叉磨削结构。为此，根据所提出的方法的一个可能涉及方案，齿轮被装夹在珩磨机中并围绕齿轮引导珩磨机的珩磨环，其中珩磨环首先沿第一旋转方向在齿轮上沿齿轮运动，随后沿第二旋转方向在齿轮上沿齿轮运动。为了改变齿轮相对于珩磨环的轴交角，提出，在珩磨环的运动方向发生改变时使齿轮重新、即以新的取向相对于珩磨环定向。

在本发明的上下文中，轴交角特别是被理解为以下角度，该角度为穿过珩磨工具的中心并垂直于该工具的横轴线的轴线(例如珩磨工具的旋转轴线)与穿过齿轮中心并垂直于齿轮的横轴线的轴线(例如齿轮的旋转轴线)之间的夹角。

在本发明的上下文中，沟痕被理解为在齿轮的表面上的、如例如当在缸筒上磨制交叉磨削部时产生的那样的、细小的不平度。

为了使根据本发明提供的珩磨工具在相应的齿轮上沿齿轮运动，可以使齿轮和/或珩磨工具运动，就是说，特别是使齿轮和/或珩磨工具旋转。

通过根据本发明提出的用于产生表面结构的运动方向改变，可以借助于有效的运动学过程、即可快速实施的运动顺序在齿轮上产生表面结构，该表面结构适合于，即使在例如在传动装置中使用时出现的高负载的情况下也能在齿轮上保持润滑剂膜。所提出的方法相应地导致油对齿轮的各个齿或齿面的最佳湿润，并由此也导致，相对于现有技术提高了的相应的装置、例如传动装置的效率。

在所提出的方法的一个可能的设计方案中，选择珩齿过程作为珩磨过程。

其中对齿轮的齿进行珩磨的珩齿过程与例如珩缸过程的区别在于，通常使用径向工具、例如珩磨环或珩磨轮，该径向工具沿径向在齿轮上沿齿轮运动并啮合在齿轮的齿槽中用以加工齿。

在所提出的方法的另一可能的设计方案中，使用强力珩磨设备以使珩磨工具在齿轮上沿齿轮运动。

借助于强力珩磨设备、例如gleason(格里森)公司的150sph型号的机器可以对齿轮实施强力珩磨过程。通过调整强力珩磨设备的运动学过程，可以实现根据所提出的方法对齿轮进行加工。为此，强力珩磨设备可以被配置成，使珩磨环在齿轮上沿齿轮运动和/或使齿轮在珩磨环上沿着珩磨环运动，其中根据齿轮或珩磨环的运动方向而定，调整在珩磨环与齿轮之间的相应轴交角。

在所提出的方法的另一可能的设计方案中，在齿轮的内齿部或外齿部上产生沟痕。

所提出的方法实现了施加表面结构，用于既为具有内齿部的齿轮又为具有外齿部的齿轮优化齿轮的油湿润性能。特别提出，对齿轮的相应齿面进行处理，以便通过例如交叉磨削产生针对油湿润而优化的表面结构。在此提出，借助于交叉磨削产生格子，在这些格子中防止润滑剂、例如油滑离齿轮。

本发明还涉及一种齿轮，其中该齿轮的各个齿都具有包括一定数量的第一沟痕和一定数量的第二沟痕的表面结构，其中，所述一定数量的第一沟痕与所述一定数量的第二沟痕至少部分地以规定的角度相交。

所提出的方法特别是用于制造所述齿轮。

在所述齿轮的设计方案中特别提出，一定数量的第一沟痕和一定数量的第二沟痕布置在交叉磨削图案中。

本发明还涉及一种用于强力珩磨齿轮的珩磨机，该珩磨机包括至少一个珩磨工具和控制器，其中控制器被配置成，使所述至少一个珩磨工具沿第一方向在齿轮上沿齿轮运动，其中控制器还被配置成，使所述至少一个珩磨工具沿与第一方向反向的第二方向在齿轮上沿齿轮运动，其中控制器还被配置成，根据当前的运动方向如此调整齿轮与至少一个珩磨工具之间的轴交角，使得在至少一个珩磨工具沿第一方向运动时在齿轮的表面上产生的沟痕分别与在至少一个珩磨工具沿第二方向运动时在齿轮表面上产生的沟痕至少部分地以规定的角度相交。

所述珩磨机特别用于实施所提出的方法。

从说明书和附图中得到其它优点和设计方案。

不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上面所述的和下面待述的特征不仅能在相应给出的组合中使用，而且还能在其它组合中或单独地使用。

附图说明

根据附图中的实施形式示意性示出本发明并参照附图示意性详述本发明。

图1示出齿轮的一个具有表面结构的齿，该表面结构通过根据现有技术的珩磨过程而产生。

图2示出齿轮的一个具有表面结构的齿，该表面结构通过根据所提出的方法的一个可能的设计方案的珩磨过程而产生。

具体实施方式

在图1中示出齿轮的一个齿1，该齿在根据现有技术的方法中借助于珩磨环进行了加工。在此珩磨环已在保持珩磨环与齿1之间的轴交角的情况下在一个方向上沿着齿1运动。相应地在齿1上形成了表面结构，该表面结构在齿1的上部5和下部7上分别具有基本上彼此平行延伸的沟痕3。在此上部5处的沟痕3靠近下部7处的沟痕3，但它们彼此不相交。就是说，通过沟痕3形成通道9，在例如在传动装置中应用时出现的压力作用下，润滑剂、例如油可以通过该通道从齿1处导出，而齿相应较差地相对于压力负载和温度负载被保护。

在图2中示出齿轮的齿20，该齿根据所提出的方法的一个可能的设计方案借助于珩磨环进行了加工。在此，珩磨环已在使用两个不同的轴交角的情况下在两个方向上沿着齿20运动。相应地在齿20上形成了表面结构，该表面结构既在齿20的上部21又在齿的下部23分别具有沟痕25和27。在珩磨环进给运动期间并在使用例如20°的第一轴交角的情况下产生了沟痕25。而在珩磨环的后退运动期间、即珩磨环的与进给运动反向的运动期间并在使用例如-20°的轴交角的情况下制造了沟痕27。

在珩磨环的进给运动和后退运动期间分别使齿轮沿相反的方向运动。

值得注意的是，沟痕25和沟痕27彼此相交，从而产生由沟痕25和沟痕27围成的格子29。这导致，被引入到格子29中的润滑剂、例如油很难从相应的格子29中移除，这是因为沟痕25和沟痕27产生了阻截作用并将润滑剂保留在格子29中。相应地，即使在例如用于传动装置中时所预料到的高负载的情况下也能通过润滑剂保护齿轮的齿20。也就是说，齿轮可以特别低磨损地运行。