Способ изготовления зубчатых колес из армированных полимерных материалов

Авторы патента:

B29D15 - Изготовление зубчатых колес или подобных изделий с канавками или выступами, например ручек управления

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ИЗ АРМИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий выполнение поперечных гофр на ленте шириной, равной толщине колеса, сборку слоистой заготовки, укладку ее в форму с последующей опрессовкой, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества изделий, слоистую заготовку собирают 6 виде пакета из лент с поперечными гофрами, длина которых равна периметру изготавливаемого колеса, а число гофр равно числу зубьев колеса, при укладке пакета каждый выступ гофра располагают в соответствующем формующем зуб углублении формы, а опрессовку осуществляют заливкой полимерного материала под давлением. ю 4 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1121146 A

3(Ю В 29 D 1500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3561337/23-05 (22) 09.03.83 (46) 30.10.84. Бюл. № 40 (72) А. В. Горбунов, Э. А. Спорягин и В. А. Горбунов (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (53) 678.057.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 401524, кл. В 29 D 15/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 942998, кл. В 29 D 15/00, 1982 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ИЗ АРМИРОВАННЫХ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий выполнение поперечных гофр на ленте ши ри ной, ра аной толщине колеса, сборку слоистой заготовки, укладку ее в форму с последующей опрессовкой, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий, слоистую заготовку собирают в виде пакета из лент с поперечными гофрами, длина которых равна периметру изготавливаемого колеса, а число гофр равно числу зубьев колеса, при укладке пакета каждый выступ гофра располагают в соответствующем формующем зуб углублении формы, а опрессовку осуществляют заливкой полимерного материала под давлением.

1121146

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления высоконагруженных зубчатых колес, звездочек, зубчатых шкивов, которые находят широкое применение как в общем, так и сельскохозяйственном машиностроении.

Известен способ изготовления фасонных изделий из бакелизированной тканевой ленты, где для повышения прочности изделий, например зубчатых колес, в процессе намотки ленты при укладке ее на оправку на ленте выполняют периодические поперечные складки, а фасонную поверхность образуют в процессе прессования на соответствующей оправке за счет сокращения складок (1).

Зубчатое колесо, выполненное таким спо.собом, имеет зубья, профиль которых на всю расчетную глубину выполнен из одного материала (бакелизированной тканевой ленты), обладающего определенными свойствами. В высокона груженных зубчатых колесах зубья должны обладать целым комплексом свойств в зависимости от условий эксплуатации, т.е. по сечению зуб зубчатого колеса должен состоять из различных материалов. Например, для зубчатых колес, работающих в открытых передачах сельскохозяйственных машин, материал поверхностного слоя должен обладать высокой износостойкостью при наличии абразивного износа, низким коэффициентом трения, высокой теплостойкостью, а поверхностные слои вЂ” высокими физикомеханическими свойствами (изгибной прочностью, ударной вязкостью), высокой теплостойкостью, а материал сердцевины зуба вЂ” высокими физико-механическими свойствами, способностью перерабатываться такими высокопроизводительными способами как литье под давлением, литьевое прессование, компрессионное прессование.

Для реализации этого способа обязательно наличие непрерывной, намотанной в рулон, бакелизированной ткани, что не позволяет использовать для изготовления фасонных изделий дискретных лент, являющихся возможными отходами при производстве и использовании бакелизированных тканевых и других лент.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления зубчатых колес из армированных полимерных материалов, включающий выполнение поперечных гофр на ленте шириной, равной толщине колеса, сборку слоистой заготовки, укладку ее в форму с последующей опрессовкой (2).

Известный способ не позволяет получить заданную структуру зуба, поскольку предполагает изготовление числа гофр значительно больше числа зубьев и опрессовку их по высоте.

Зо

Целью изобретения является повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления зубчатых колес из армированных полимерных материалов, включающему выполнение поперечных гофр на ленте шириной, равной толщине колеса, сборку слоистой заготовки, укладку ее в форму с последующей опрессовкой, слоистую заготовку собирают в виде пакета из лент с поперечными гофрами, длина которых равна периметру изготавливаемого колеса, а число гофр равно числу зубьев колеса, при укладке пакета каждый выступ гофра располагают в соответствующем формующем зуб углублении формы, а опрессовку осуществляют заливкой полимерного материала под давлением.

На чертеже приведена схема, поясняющая способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Ленты, образующие оформляющие зубья слои, гофрируют поперечными гофрами, причем число гофр и размеры должны быть равны числу зубьев и их размерам, а длина. ленты равна периметру зубчатого колеса.

Дискретные ленты собирают в пакет 1, для различных по конструкции колес слои могут быть образованы из различных материалов. Пакет укладывают в форму 2 с расположением каждой гофры в каждом формующем зуб углублении 3 формы. Затем литьем под давлением нагнетают полимерный материал 4, заполняющий форму и опрессовы вающий арматуру.

Пример. Изготавливают эвольвентное прямозубое зубчатое колесо с модулем 4 мм числом зубьев 25, шириной 15 мм для работы в открытой передаче кукурузоуборочного комбайна. Для оформления фасонных (рабочих) поверхностей зубьев применяют пакет из пяти лент длиной 400 мм с 25 поперечными гофрами, по форме и размерами зубьев. Гофры изготавливают с помощью специального приспособления на каждой ленте и собирают их в пакет. Пакет, состоящий из трех лент бакелизированной хлопчатобумажной ткани, пропитанной фенолоформальдегидной смолой по ОСТ 6.0566-78 типа ТП-11 на нанке (арт. 6995) и двух лент их ориентированного стеклопластика марки АГ-4 НС по ГОСТ 20437-75, укладывают в форму, нагретую до 408 К, таким образом, что заостренные зубчатые выступы гофр пакета входят в зубья матрицы формы. Методом литьевого прессования форму заполняют стекловолокнитом марки ДСВ 2-P-2M по ГОСТ 17478-72 под давлением 60 МПа и температурой 398403 К, который, растекаясь по полости формы; опрессовывает пакет лент по профилю

1121146

Составитель И. Осипова

Редактор Т. Веселова Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зубьев. Выдерживают форму под давлением в течение 15 мин и удаляют из формы отпрессованное колесо (параметры прессования выбраны по ГОСТ 17478-72 для материала прессовочного ДСВ 2-P-2М).

Использование данного способа позволяет повысить качество изготавливаемых зубчатых колес за счет повышения их прочности при исключении искажений схем армирования.

Способ изготовления зубчатых колес из армированных полимерных материалов

Пресс-форма для изготовления зубчатыхколес из композиционных полимерныхматериалов // 822949

Способ изготовления зубчатых колес из композиционных полимерных материалов // 766877

Способ изготовления зубчатых колес из слоистых пластиков // 630083

Патент 401524 // 401524

Способ изготовления комбинированных зубчатыхколес // 348372

Способ изготовления изделий из поликапрдмиж^ ^"'^^ // 191102

Способ изготовления лопаточных венцов турбомашин и насосов // 190012

Устройство для изготовления заготовок венцов шестерен из текстополотна // 148220

Способ приготовления цельнопрессованных шестерен, фрикционных колец и тому подобных изделий // 75067

Способ чистовой обкатки пластмассовых зубчатых колес // 2207954

Способ изготовления зубьев шкива зубчато-ременной передачи // 2015915

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении при изготовлении точных зубчато- ременных передач

Устройство для изготовления зубчатых колес // 1303433

Изобретение относится к оборудованию для непрерывного изготовления зубчатых колес

Способ изготовления зубчатого колеса из композиционного материала и его конструкция // 1328225

Изобретение относится к конструкции зубчатого колеса из композиционного материала и технологии его изготовления

Устройство для изготовления армированных зубчатых колес из полимерного материала // 1808734

Способ получения рабочего колеса компрессора // 2502601

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано при изготовлении рабочих колес компрессора из композиционных материалов. Производят раскрой слоев композиционного материала для получения заготовок, из которых формируют передний и задний фланцы, часть опорного кольца и лопатки. Прессуют лопатки с получением со стороны корневого сечения наметки опорного кольца. В пресс-форму укладывают заготовку, предназначенную для формирования переднего и заднего фланцев и части опорного кольца. При этом часть этой заготовки располагают в полости сепаратора пресс-формы. Затем в прорези сепаратора укладывают лопатки. Производят пропитку и укладку слоев материала, выходящего за контур лопаток, с обеспечением предварительного формирования опорного кольца. В пресс-форму устанавливают эластичный пуансон, обеспечивающий формирование внутренних поверхностей переднего и заднего фланцев и опорного кольца. На пуансон укладывают слои материала для заднего фланца. Затем производят установку нажимного пуансона пресс-формы, который скрепляют с сепаратором. Путем подачи давления на эластичный пуансон осуществляют прессование и образование монолитного рабочего колеса компрессора. Полученное рабочее колесо имеет облегченную конструкцию и повышенные прочностные характеристики. 8 ил.

Способ изготовления рабочего колеса компрессора или вентилятора из композиционного материала // 2586553

Изобретение относится к области турбостроения, а именно к способу изготовления рабочих колес компрессора или вентилятора из композиционных материалов. Техническим результатом изобретения является повышение прочности заднего фланца до уровня прочности переднего. Технический результат достигается способом изготовления рабочего колеса компрессора из композиционного материала, содержащего рабочие лопатки, опорное кольцо, передний и задний фланцы, включающий раскрой слоев композиционного материала для получения заготовки, предназначенной для формирования переднего и заднего фланцев и части опорного кольца с аэродинамическим профилем. Раскрой слоев композиционного материала для лопаток с обеспечением выхода за пределы контура лопаток со стороны корневого сечения на длину, превышающую длину дуги опорного кольца между соседними лопатками, части материала, предназначенного для формирования части опорного кольца. Прессование лопаток с получением со стороны корневого сечения наметки опорного кольца с сохранением части выходящего за контур лопатки материала, предназначенного для формирования части опорного кольца, в исходном состоянии. Укладка в пресс-форму заготовки, предназначенной для формирования переднего и заднего фланцев и части опорного кольца, с расположением частей заготовки в полости сепаратора пресс-формы, предназначенной для оформления переднего фланца и аэродинамического профиля опорного кольца. Последующая укладка лопаток в прорези сепаратора. Пропитка и укладка слоев материала, выходящего за контур лопаток, с обеспечением предварительного формирования опорного кольца. Установка в пресс-форму эластичного пуансона, на который укладывают слои материала для заднего фланца. Установка нажимного пуансона пресс-формы, скрепление его с сепаратором и образование монолитного рабочего колеса прессованием путем подачи давления на эластичный пуансон. При этом между слоями материала для заднего фланца укладывают кольцевые заготовки композиционного материала, количество которых определяется расчетом на прочность. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Рабочее колесо вентилятора и компрессора и способ его изготовления из композиционного материала // 2617752

Изобретение относится к области турбостроения. Рабочее колесо газотурбинного двигателя содержит лопатки, неразъемно-соединенные с опорным кольцом, передним и задним фланцами. Хвостовик лопатки дополнительно защемлен межлопаточным креплением, монолитно выполненным с опорным кольцом, передним и задним фланцами. Защитная металлическая накладка на входной кромке защемлена хвостовиком лопатки, передним фланцем и межлопаточным креплением. Осуществляют раскрой слоев материала лопаток и единых заготовок для опорного кольца, переднего и заднего фланцев. Раскрой для лопаток осуществляют с обеспечением выхода материала, предназначенного для межлопаточного крепления, за пределы контура хвостовика. Прессуют лопатки совместно с металлической накладкой на входной кромке. Укладывают в сепаратор пресс-формы заготовки для оформления переднего фланца и аэродинамического профиля опорного кольца. Устанавливают лопатки в полость сепаратора, пропитывают связующим и укладывают материал, выходящий за контур хвостовика. Устанавливают в пресс-форму эластичный пуансон, на него укладывают слои материала межлопаточного крепления и заднего фланца. Устанавливают нажимной пуансон, подают давление на эластичный пуансон. Обеспечивается повышение прочности и жесткости рабочего колеса при снижении удельной массы. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.