Способ восстановления зубчатых колес и устройство для его осуществления

 

1. Способ восстановления зубчатых колес методом пластической деформации , при котором металл вытесняют равномерно по окружности колеса из зоны венца в зону износа, ограниченную по крайней мере -одним обкатным валком, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности восстанавливаемых колес, вытеснение металла осуществляют внедрением в венец дополнительных тел, при этом последние после окончания процесса оставляют в теле колеса. 2.Способ по п. 1,отличающ и и с. я тем, что, в качестве дополнительных теп используют металлические штифты, цельные или полые. 3.Устройство для восстановления зубчатых колес, содержащее соосно установленные пуансон и центрирующую оправку, а также по крайней, мере один обкатной валок, отличаю ц еее я тем, что, с целью повышения прочности восстанавливаемых колес, оно снабжено установленным между пуансоном и оправкой с возможностью осево (Л го перемещения сепаратором, в отверсс тиях которого равномерно по окружности размещены дополнительные тела, при этом сепаратор и оправка связаны между собой. k. Устройство по гиЗ,отличающееся тем, что связь сепаратора с оправкой выполнена в виде ел сд шпонки, закрепленной или в оправке, или в сепараторе. СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,ЯО„„, 1055577

Зсю В 21 Н /00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ф":.;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:::: -:. " /

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3467098/25-27 (22) 09.07.82 (46) 23.11,83. Бюл. N 43 .,(72} А.К» Лозовик, И.П. Марутян, .

Е.А. Семенько, О.И. Кузьменков и Н.К. Кривенко (71) Институт проблем надежности и долговечности мажинАН белорусскойССР

1 (53) 621.771.67(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 208668, кл. В 21 Н 5/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР . и 343747,. кл. В 21 k 5/04, 1970 (прототип). (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ .

КОЛЕС И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ"

ВЛЕНИЯ (57) 1. Способ восстановления зубча тых колес методом пластической деформации, при котором металл вытесняют . равномерно по окружности колеса из зоны венца в зону износа, ограниченную по крайней мере .одним обкатным валком, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности восстанавливаемых колес, вытеснение металла осуществляют внедрением в венец дополнительных тел, при этом по" следние после окончания процесса оставляют в теле колеса.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и и с. я тем, что, в качестве дополнительных тел используют металлические штифты, цельные или полые.

3. Устройство для восстановления зубчатых колес, содержащее соосно установленные пуансон и центрирующую оправку, а также по крайней, мере один обкатной валок, о т л и ч à ю щ е eе я тем, что, с целью повышения прочности восстанавливаемых колес, оно снабжено установленным между пуансоном и оправкой с возможностью осевого перемещения сепаратором, в отверстиях которого равномерно по окружности размещены дополнительные тела, при этом сепаратор и оправка связаны между собой.

4. Устройство по и 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что связь сепаратора с оправкой выполнена в виде юпонки, закрепленной или в оправке, или в сепараторе.

1055577

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления изно. шенных зубчатых колес,.

Известен способ прокатки зубчатых колес методом пластической деформации в нагретом состоянии, при котором металл из тела венца зубчатого колеса в зону износа зубьев вытесняетсл силовым воздействием на торец зубчатого колеса боковым поджимным роликом, а размеры и профиль зуба ограничивают обкатным валком, создающим постоянный калибр для теку-, щего металла 11 3, 15

Недостатком известного способа является то, что после восстановления на торцах зубчатого колеса остаются углубления, имеющие профиль деформирующего инструмента, вследствие чего изменяются первоначальные геометрические размеры зуЬчатого колеса, снижает- . ся «го точность и прочностные свой" ства. Кроме того, известный способ может быть использован только для тех25 типов зубчатых колес, на торцах которых вблизи от воны износа зубьев имеется нерабочая поверхность, силовым воздействием на которую можно вытеснить необходимый обьем металла для компенсации износа зубьев.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для восстановления зубчатых колес методом пластической деформации, реализующее З5 способ вытеснения металла равномерно по окружности колес иэ зоны венца в зону износа, ограниченную по крайней мере одним обкатным валком. Устройство содержит соосно установленные . пуансон и центрирующую оправку, а также, по крайней мере, один обкатной валок 12).

Недостатком известного устройства является то, что на торцах восстанов-4> ленного колеса остаются углубления, снижающие еco прочность. Кроме того,известное устройство не может быть использовано для восстановления зубчатых колес,конструкция и конфигурация которых50 не оЬеспечивает достаточного запаса металла для вытеснения его в зону из" но а зубьев, например, синхронизирующих зубчатых колес коробок перемены передач автомобилей и других транс- 55 портных средств.

Целью изобретения является повышение прочности Boccтанавливаемых кслес..

Поставленная цель достигаеТся тем, что согласно способу восстановления зубчатых колес методом пластической деформации, при котором металл вытесняют равномерно по окружности колеса из эоны венца в зону износа, ограниченную по крайней мере одним обкатным валком, вытеснение металла осуществляют внедрением в венец дополнительных тел, при этом последние .после окончания процесса оставляют в теле колеса, а в качестве дополнительных тел используют металлические штифты, цельные или полые.

Устройство для восстановления зубчатых колес, содержащее соосно установленные пуансон и центрирующую оправку, а также по крайней мере один обкатной валок, снабжено установленным между пуансоном и оправкой с возможностью осевого перемещения сепаратором, в отверстиях которого равномерно по окружности размещены дополнительные тела, при этом сепаратор и оправка связаны между собой.

Кроме того, связь выполнена в виде шпонки, закрепленной или в оправке, или в сепараторе.

На фиг. 1 изображено устройство для восстановления зубчатых колес; на фиг. 2 - вариант восстановления зубчатого колеса с помощью полого металлического штифта.

Устройство для восстановления зубчатых колес содержит пуансон 1, установленный с возможностью осевого перемещения посредством управляемого силового элемента, например гидроцилиндра, обкатные валки 2, центрирующую оправку 3 для установки восстанавливаемого зубчатого колеса 4 и сепаратор 5.

Сепаратор 5 жестко закреплен на гильзе 6 и установлен соосно пуансону 1 и центрирующей оправке 3 с возможностью осевого перемещения относительно последних. В сепараторе 5 равномерно no его окружности вылолнены отверстия 7 для размещения внедряемых в торец зубчатого колеса 4 металлических тел 8, например штифтов или втулок. Осевое перемещение сепаратора 5 и гильзы 6 может осуществляться как от индивидуального привода, так и от силового элемента для перемещения пуансона 1.

Сепаратор 5, служащий направляющей для внедряемых в торец зубчатого колеса 4 металлических тел 8, пред1055577 4 назначен также для Агр нич .ния возможного вытекания перемещаемого металла на торец зубчатого колеса 4.

Пуансон 1 установлен внутри гильзы 6 и снабжен жестко закрепленными на нем толкателями 9, входящими в отверстия 7 сепаратора 5 и контактирующими с металлическими телами 8, Оправка 3 предназначена также для центрирования сепаратора 5, жест-10 ко закреплена в шпинделе 10, связанным с приводом его вращения, и взаимодействует с сепаратором 5. посредством соединительного элемента, например шпонки 11. Шпонка 11 закреплена на торце оправки 3 и входит в соответствующий ей паэ 12, выполненный на торце сепаратора 5, Шпонка 11 предназначена для синхронизации вращения зубчатого колеса 4, сепарато- 20 ра 5 и обкатных валков 2, Кроме того, в результате контакта торца сепаратора 5 с торцом оправки 3 оправка 3 служит ограничителем перемещения сепаратора 5 и препятст- 2 вует смятию торца зубчатого колеса 4, т.е. процесс восстановления зубьев происходит только благодаря внедрению металлических тел 8, без изменения геометрических размеров зубчатого, колеса 4.

Обкатные валки 2 имеют профиль зубьев, соответствующий профилю восстанавливаемого зубчатого колеса 4, и жестко закреплены на валах 13, связанных со шпинделем 10 посредством механизма синхронизации их вращения, включающего зубчатые колеса 14 и 15, жестко закреплен гые соответственно на валах 13 и шпинделе 10, Обкатные валки 2 установлены с возможностью

40 их радиального перемещения от силовых .элементов и снабжены ребордами 16, препятствующими вытеснению металла на торец зубчатого колеса 4 в процессе восстановления.

1

Внедряемые в торец зубчатого колеса 4 металлические тела 8 выполняются либо из того же металла, что и зубчатое колесо 4, либо иэ металла, равно50 прочного материалу зубчатого колеса 4, Количество металлических тел 8 и их длина выбираются в зависимости от степени износа зубьев зубчатого колеса 4 и его геометрических размеров, при этом d = (0,6...1,2)m, à d = 0,5 d, где d — наружный диаметр металлического тела 8;

4, — внутренний диаметр металлического тела 8, выполненного в виде втулки;

n - -модуль зубчатого колеса 4.

Металлические тела 8 располагают. в отверстиях 7 сепаратора 5 по окружности зубчатого колеса 4 в непосредственной близости от зоны износа-зубьев и с шагом, соответствующим шагу зубьев последнего.

Устройство для осуществления способа восстановления зубчатых колес раЬотает следующим образом.

Восстанавливаемое зубчатое колесо 4 устанавливается на центрирующей оправке 3, которая закреплена в шпинделе 10. Обкатные валки 2 вводятся в зацепление с колесом 4 (при этом происходит зацепление синхронизирующих зуЬчатых колес 14 с зубчатым колесом 15 ) и включается привод вращения шпинделя 10. Затем венец вращаю" щегося колеса 4 нагревается, например, секторным индуктором ТВЧ до температуры пластической деформации 10501060 С. После окончания нагрева включается привод. осевого перемещения пуансона 1 и сепаратора 5, в отверстиях 7 которого установлены внедряемые металлические тела 8. Сепаратор 5, центрируясь по оправке 3,. перемещается до упора его торца в торец оправки 3 и останавливается, при этом шпонка 11 входит в паз 12, обеспечивая синхронное вращение колеса 4, сепаратора 5 и пуансона 1. После остановки сепаратора 5 пуансон 1 продолжает перемещаться, и толкатели 9 внедряют металлические тела 8 в нагретый торец венца колеса 4, Внедряемые металлические тела 8 вытесняют металл из тела венца в зону износа зубьев колеса 4, а обкатные валки 2, создающие постоянный калибр, формируют размеры и профиль восстанавливаемых эу" бьев в соответствии с их первоначальными параметрами.

Для равномерного восстановления обеих сторон зубьев колеса 4 процесс внедрения металлических тел 8 осуществляют с реверсированием вращения колеса 4 °

После окончания восстановления пуансон 1, сепаратор 5 и обкатные валки 2 отводятся в исходное положение, и привод вращения шпинделя 10 выключается. Колесо 4 с внедренными

По сравнению с известным способ и устройство для восстановления зуб" ! чатых колес позволяет floBbfcHTb llpo÷ность зубчатого колеса.

5 1055577 в его торец металлическими телами 8 снимается с оправки 3, и цикл восстановления повторяется со следующим зубчатым колесом.

1055577

Фиг.2

Составитель А. Климов

Редактор Н. Пувненкова Техреду Ж.Кастелевич Корректор < OBx

Заказ 9203/12 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 5 "1осква Ж-35 Рачшская наб. д. 4/5 з ю» У филиал ПЙП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.