Устройство для накатки зубчатых колес

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКАТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, содержащее накатной инструмент в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями, шпиндель заготовки и эталонную пару колес, находяпщхся в правильном зацеплении, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обрабатываемых зубчатых колес путем увеличения коэффициента перекрытия, шпиндель заготовки выполнен эксцентричным , при этом величина эксцентриситета выбирается в пределах от радиуса эталонной шестерни до высоты зуба накатного инструмента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН () 9) (l)) (5))4 В 21 Н 5 02 СГЙИ63Ид

1 ъ в Ф

F алК97q;

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3600131/25-27 (22) 06.04.83 (46) 23.08.85. Бюл. В 31 (72) Б.Д.Иванов и В.Н.Любанов (71) Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии ,машиностроения (53) 621.771.67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

Ф 474381, кл. В 21 Н 5/02, 1972. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКАТКИ

ЗУБЧАТЬИ КОЛЕС, содержащее накатной инструмент в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями, шпиндель заготовки и эталонную пару колес, находящихся в правильном зацеплении, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обрабатываемых зубчатых колес путем увеличения коэффициента перекрытия, шпиндель заготовки выполнен эксцентричным, при этом величина эксцентриситета выбирается в пределах от радиуса эталонной шестерни до высоты зуба накатного инструмента.

1 11741

Изобретение относится к об,.ботке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес методом накатки зубьев.

Целью изобретения является повышение точности обрабатываемых зубчатых колес за счет увеличения коэффициента перекрытия.

На чертеже показано предлагаемое устройство. 10 устройство состоят из накатника имеющего внутренний зубчатый венец с эаходной частью пониженных зубьев, и установленного с возможностью осевого перемещения с помощью гидроцилиндра (не показано) шпинделя изделия 2, выполненного с эксцентрично расположенной оправкой 3 для закрепления заготовки, установленной с возможностью свободного вращения yg относительно шпинделя изделия 2 совместно с соосно расположенной эталонной шестерней 4, установленной в зацепления с колесом 5, выполненным с внутренними зубьями. 25

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Заготовку 6 (или стопу заготовок) устанавливают на оправку 3 в зоне заходной части накатника 1, лишенной ЗО зубьев, при этом эталонная шестерня

4 находится в зацеплении с его зубьями либо с зубьями эквивалентного ему зубчатого колеса 5 с внутренни, ми зубьями. После этого шпиндель изделия 2 приводится во вращение, а накатник 1 подается вдоль оси в направлении заготовки 6, при этом вначале в контакт с заготовкой 6 вступает его заходная часть, имеющая 40 зубья неполной высоты, а затем по мере движения накатника 1 производится формирование зубьев на полную высоту. В процессе всей накатки эталонная шестерня 4 находится в правильном зацеплении с колесом 5, что обеспечивает правильное деление заготовки 6. Наличие одного формирующего накатника I исключает появление при накатке ошибок, связанных с взаим->1) ным расположением нескольких накатников, а наличие внутреннего зацепления обеспечивает большой коэффициент перекрытия, который возрастает по мере захода накатываемой заготовки в М зубья. При обработке накатываемой заготовки, размеры которой близки к размерам накатника, требуемый эксцент40 2 риситет шпинделя изделия 2 уменьшается, при этом уменьшается разность окружных скоростей накатника 1 и обрабатываемой заготовки, благодаря чему уменьшается влияние трения на форму накатываемого зуба, что, в свою очередь, повышает его точность. Кроме того, приближение размера заготовки к накатнику при накатке приводит к равномерному распределению возникающих при накатке напряжений, уменьшая их величины, снижает опасность появления трещин и увеличивает прочность накатываемых зубьев.

Наиболее целесообразно для получения максимаЛьных коэффициентов перекрытия и минимальных относительных движений накатника и накатываемого колеса производить накатывание зубчатых колес по предлагаемому способу с числом зубьев 4„, возможно близким к числу зубьев Zii накатника. Пределом приближения Е и 4 < является такой геометрический фактор, как искажение головки зубьев, наступающее при достижении 6,4 = 4 — Z определенной величины, которая зависит от геометрических параметров накатываемого колеса и накатника. Для стандартного эвольвентного контура эта величина

64 „„„ = 22 зубьям, а для специальных контуров с пониженной по сравнению со стандартной высотой я увеличенным углом (, эта величина может доходить до

3 зубьев.

Ввиду одностороннего характера деформации и наличия неуравновешенных радиальных усилий минимальный делительный диаметр „, накатываемого

М Ъ1И колеса составляет примерно 120 мм для венцов и 120-200 мм для колес со ступицей. Это позволяет осуществить достаточно жесткий узел эксцентричного движения заготовки. Кроме того, указанный процесс предполагается ис пользовать в основном для холодной и полугорячей накатки зучабых передач, что ограничивает область накатываемых модулей mnmax 2,0-4,0 мм (2,5 мм для холодной, 4,0 для полугорячей накатки).

Иинимальное число зубьев накаты"к гп ваемого колеса 2 „„, = = 30. ши тая

При накатывании стандартных зубьев при Е щ„„= 22 зуба минимальное число зубьев накатника составит

Ь ц,д 52 зуба, а соответствую3 1 щий ему диаметр 1>н 4â â m„

208 мм, Величина эксцентриситета а, обес" печивающая зацепление при накатке, равна а " 44 мм. УчиИИ "К tllIN „ тывая, что с изменением коррекции зубьев накатываемых колес число

ЬЕ п„п можно уменьшить, правомерно утверждать, что максимальная необ.ходимая величина эксцентриситета а не превосходит радиуса накатываемого колеса (s нашем случае 60 мм). При накатывании зубьев других, в том числе специальных профилей, имеющих заниженную высоту и большой угол наклона образующих рабочих поверхнос. тей к оси зуба b.4 щ, „ " 3.

Учитывая, что по конструктивным соображениям и с учетом применяемос» ти зубчатых передач максимальный

174140 4

-диаметр накатываемого колеса DK e„. можно принять равным 800 мм (указанная величина является предельной для наиболее массовык станков типа ,5Н32, что свидетельствует и.о применяемости передач). При наиболее распространенном в машиностроении модуле 2,5 мм Ек i 320 зубьев, а с учетом АZ,, = 3, имеем Z

10 . 323 зуба, что соответствует диаметру накатника Du. 807,5 мм и величине g,„" 3,75 мм, т.е. полтора зрсходных модуля или примерно возможной высоты накатываемых при за15 данных ограничениях зубьев. Таким образом, эффективная величина эксцентриситета шпинделя заготовки в предлагаемом устройстве находится в пределах не более радиуса накатывае2б мого колеса до высоты накатываемого зуба.

1174140

Закаэ 5102/11

Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

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

Составитель М.Ласточкина

Редактор Н.Пушненкова Техред А.Бабинец Корректор Л. Бескид