Способ формирования бочкообразных зубьев

 

1. Способ формирования бочкообразных зубьев зубчатых колес, при котором деформирование заготовки осуществляют радиальным перемещением к ней накатников с параллельными осями, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки и качества зубьев, оси накатников располагают под углом к оси заготовки поворотом накатников вокруг межосного перпендикуляра накатников и заготовки, прохо .дящего через середину их высот.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 21 Н 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3353959/25-27 (22) 11.11.81 (25) 3353965/25-27 (46) 15,01.84. Бюл; t» 2 (72 ) Б.Д. Иванов, (О. Н. Верзилов, В.И.Ли и В.Н.Любанов (71) Ростовский-на †До научно-исследовательский институт технологии машиностроения (53) 621.771.068(088.8) (56) 1. Производство зубчатых колес. Справочник под ред. Б.А.Тайца, иэд. 2, М., "!1ашиностроение", 1975 с.188. !

2. Авторское свидетельство СССР

Р 782941, кл. В 21 Н 5/02, 01. 02. 79 (прототип ). (19) (11)

» (54 ) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ БОЧКООБРАЗНЫХ ЗУБЬЕВ (ЕГО ВАРИАНН>))() 1. Способ формирования бочкооб 57 разных зубьев зубчатых колес, при котором деформирование заготовки осуществляют радиальным перемещением к ней накатников с параллельными осями,отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки и качества зубьев, оси накатников располагают под углом к оси заготовки поворотом накатников вокруг межосного перпендикуляра накатников и заготовки, прохо.дящего через середину их высот.

1066707

2. Способ формирования бочкообразных зубьев зубчатых колес, при котором деформирование заготовки осуществляют радиальным перемещением к ней накатников с параллельными осями, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки и качества зубьев, Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для формирования зубчатых колес с бочкообразной продольной формой зубьев.

Известен способ изготовления зубчатых колес с бочкообразным зубом шевингованием, при котором в процессе обработки производят неравномерный съем металла по длине зуба(13 .

Однако в "данном способе получение бочкообразности зуба является дополнительной операцией, что повышает трудоемкость процесса.

Известен способ получения зубчатых колес с бочкообразным зубом, осуществленный в устройстве.для ,продольной модификации зубьев зубчатых колес методом пластической деформации, заключающийся в том, что при пластической деформации инструмент, рабочая ширина которого меньше ширины накатываемого колеса, перемещается вдоль образующей обрабатЫваемого колеса с помощью установленного соосно с обрабатываемым колесом копира с криволинейной образующей таким образом, что межцентровое расстояние между осью вращения инструмента и осью накатываемого колеса максимально при прохождении инструментом центральной части венца колеса(2 j.

Недостатком известного способа является то, что формирование зуба колеса по ширине венца производится последовательно, а не сразу, что снижает трудоемкостью способа. Бочкообразность продольная модификация) за счет изменения межцентрового расстояния в процессе обкатки, что снижает жесткость кинематической связи между инструментом и накатником и приводит к ошибкам в шаге зацепления.

Iipoxe того, для получения различной бочкообразности требуется производить смену копира„ что повышает трудоемкость способа.

Цель изобретения — повышение производительности обработки и качества зубьев. зубья по меньшей мере двух накатников выполняют под углом к средней линии зуба, при этом накатники устанавливают так, чтобы направление наклона зуба одного иэ накатников было противоположно направлению зубьев другого.

Указанная цель достигается тем, что по первому варианту, согласно способу формирования бочкообразных зубьев зубчатых колес, при котором деформирование заготовки осуществляют радиальным перемещением к ней накатников с параллельными осями, оси накатников располагают под углом к оси заготовки поворотом накатников вокруг межосного перпендикуляра накатников и заготовки,, проходящего через середину их высот.

По второму варианту для повышения производительности обработки и качества зубьев, зубья по меньшей мере двух накатников выполняют под углом к средней линии зуба, йри этом накатники устанавливают так, что.>ы направление наклона зуба одного из накатников было противополо>кно направлению зубьев другого.

Первый вариант способа обладает большей универсальностью, так как позволяет одним и тем же инструментом получать различную бочкообразность °

Преимуществом второго по сравнению с первым вариантом способа является простота эксплуатации.

На фиг. l изображена принципиальная схема способа, на фиг.2 — схема образования бочкообразного зуба, на фиг.3 — схема второго варианта способа.

Заготовку 1 закрепляют на оси 2 между двумя накатниками 3 и 4, оси

5 и 6 которых наклонены к оси 2 под углом Ч> . При формировании зубьев накатники 3 и 4 приближаются к оси заготовки, либо материал заготовки подается под накатники. Из-за того, что оси накатников 5 и

6 движутся к оси заготовки под углом, каждый накатник накатывает зуб заготовки с углом на- . клона и образующей заготовки, отличным от заданного на угол 1 . При этом каждый накатник деформирует свои участки образуемого зуба (на фиг.2 заштрихованы, в результате чего эуб получает бочкообразную форму, 1066707

4 утоненную у торцов. На фиг.2 заштрихованы участки, деформируемые каждым накатником. Видно, что степень деформации зуба по длине каждым накатником не одинакова, и если с одной стороны зуба (например передней по 5 движению) она наибольшая у одного торца и постепенно уменьшается к другому, то с другой стороны зуба она наибольшая у другого торца и наименьшая у первого. Распределение дефор- 10 маций по длине зуба другим накатником противополжное первому. Так как окончательна обкатка зубьев — калибровка — производится как обычно при неизменном межцентровом расстоянии и с постоянными относительными скоростями вращения, полученные зубья обладают профилями, обеспечивающими постоянатво передаточного отношения, а изменение угла у, под которым оси накатников перемещаются к оси заготовки, позволяет получить заданную бочкообразность зубьев. Одновременное формирование зубьев по всей ширине зубчатого колеса повышает производительность способа.

Пример. На стане СИЗ-2М производится перенос оси накатываемого колеса относительно осей накатников о на величину 0 15 и горячая накатка зубчатого колеса с параметрами: модуль г = 3,5, угол наклона зуба

J3 = 0, ширина = 25 мм, число зубьев 4 = 42 из стали 2ОХ.

Заготовка зубчатого колеса устанавливается в шпиндель изделия и 35 нагревается секторным индуктором до

1050©С по ободу, затем нагрев отключается, и произ водится сведение накатников до образования зубчатого венца на колесе. Полученное зубчатое 40 колесо имеет толщину зубьев у торцов меньшую, чем в середине венца, на величину 0,08 мм. Степень точности полученного колеса соответствует 10 по ГОСТ 1643 †, чистота рабочих 45 поверхностей зубьев 25, зажимов и закатов не обнаружено. Колесо годно к эксплуатации без доработок.

Данный способ может быть осуществлен накатниками и с наклонными зубьями путем выбора и установки диаметрально расположенных накатников с разным направлением зубьев. !

При этом угол v выбирается с учета угла наклона зубьев накатников.

Кроме того, способ формирования бочкообразных зубьев может быть осуществлен, если зубья по меньшей мере двух накатников выполняют под, углом к средней линии зуба, при этом накатники устанавливают таким обрйзом, чтобы направление наката зуба одного иэ накатников было противоположно направлению зубьев другого.

Инструмент работает следующим образом.

Заготовка устанавливается на своей оси между накатными валками инструмента, которые вместе с ней приводятся в согласованное вращение, после.чего накатные валки сближаются и формируют на заготовке эуб. Благодаря тому, что их зубья наклонены в разные стороны к линии, соответствующей средней линии зуба заготовки, зуб каждого из накатных валков образует на заготовке зуб не по всей длине, а частично. Ввиду неравномерной по длине деформации зубьев колеса зубьями накатников получаются зубья, толщина которых у торцов уменьшается, т.е. имеющие бочкообразность, что позволяет им работать при больших ошибках в шаге и не подвергаться дополнительной доработке. В случае наличия в конструкции инструмента более двух накатных валков, например трех, третий валок может быть использован для формирования середины зуба под заданным углом наклона, что дополнительно повышает качество формы зубьев. При инструментах, содержащих число накатных валков более трех, различные накатные валки могут иметь разные углы наклона к линии, соответствующей центровой на зубе накатываемого колеса, что позволяет оформлять различные по длине участки зубьев различными накатниками и уп" равлять формой бочкообразности зубьев.

Экономический эффект от применения способа обеспечивается получением бочкообразных зубьев повышенной точности, что позволяет использовать изготовленные зубчатые колеса без доработок. При накатывании программы в 100 тыс. зубчатых колес с модулем 4, число зубьев 41 и шириной венца 90 мм получается экономический эффект порядка 200 тыс. руб.

1066707

ВНИИПИ,Заказ 11102/12

Тираж 647 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4