Стенд для прокатки цилиндрических зубчатых колес

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, и в частности к области производства цилиндрических зубчатых колес поперечной прокаткой в горячем состоянии. Устройство позволяет повысить производительность , качество зубчатых колес и расширить диапазон прокатываемых колес по диаметру. Для этого стан снабжен механизмом крутильных колебаний, предназначенным для их гашения торможением. Каждый из этих механизмов содержит подвижные и неподвижные фрикционные диски, один из которых связан с установленным на шпинделе ведомым колесом цилиндрической передачи, а другой связан с корпусом привода. Необходимый тормозной момент на шпинделе создается усилиями охатия фрикционных дисков, создаваемых пружиной. Момент торможения на шпинделе определяется опытной прокаткой нескольких зубчатых колес. Ведомое колесо цилиндрической передачи каждого привода валков связано с ведущим валом через другое колесо и одноступенчатую передачу. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. (Л to О5

СОЮЗ COBEТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 21 Н 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1н,,я ..а

:В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3851653/25-27 (22) 07..02.85 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (71) Всесоюзный ордена Ленина научноисследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (72) N. В. Барбарич, В. К. Белянинов, В. Ф. Муконин, В. И. Быкасов, А. Ф. Аржанов, В, M. Миронцев, А. И. Сухарев и А. И. Сумин (53) 621.77.04-444(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 267573, кл. В 21 Н 5/00, )968. (54) СТАН ДЛЯ ПРОКАТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением, и в частности к области производства цилиндрических зубчатых колес поперечной прокаткой в горячем состоянии.

Устройство позволяет повысить произ„„SU„„1260091 А 1 водительность, качество зубчатых колес и расширить диапазон прокатываемых колес по диаметру. Для этого стан снабжен механизмом крутильных колебаний, предназначенным для их гашения торможением. Каждый из этих механизмов содержит подвижные и неподвижные фрикционные диски, один из которых связан с установленным на шпинделе ведомым колесом цилиндрической передачи, а другой связан с корпусом привода. Необходимый тормозной момент на шпинделе создается усилиями сжатия фрикционных дисков, создаваемых пружиной. Момент торможения на шпинделе определяется опытной прокаткой нескольких зубчатых колес. Ведомое колесо цилиндрической передачи каждого привода валков связано е ведущим валом через другое колесо и одноступенчатую передачу. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1260091 2

В каждом из корпусов редукторов привода валков установлены механизмы 33 и 34 регулируемого торможения соответствующих шпинделей 17 и 18.

Изобретение относится к обработке1 металлов давлением, в частности к производству цилиндрических зубчатьж колес поперечной прокаткой в горячем состоянии 5

Целью изобретения является повышение производительности, улучшение качества зубчатых колес и расширение диагазона прокатываемых колес по диаметру.

На фиг. 1 изображен стан для прокатки зубчатых колес, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I на фиг, 1.

Стан содержит установленные на станине 1 центральную раму 2, подвижный суппорт 3, неподвижный суппорт

4,бабку 5 с нажимными гидроцилиндрами (не цоказаны). На подвижном суппорте

3 установлены связанные между собой редуктор 6 привода валков и раздаточный,редуктор 7, а на неподвижном суппорте 4 — редуктор 8 привода валков и раздаточный редуктор 9. Выходной вал 10 раздаточного редуктора 7 соединен с выходным валом 11 раздаточного редуктора 9 промежуточным валом 12 через муфту 13 угловой настройки. Выходной вал 14 раздаточного редуктора 3 муфтой 15 связан с электродвигателем 16.

На шпинделях 17 и 18 редукторов

6 и 8 привода валков установлень1 валки 19 и 20 с гладкими калибрами 21 и

22 и зубчатыми капибрами 23 и 24.

На каждом из шпинделей 17 и 18- ус- тановлены также ведомые колеса 25 и

26 цилиндрической передачи, связанные соответственно с ведущими валами 27 и 28 через колеса 29 и 30 цилиндрической передачи и конические передачи 31 и 32. Ведущие валы 27 и 28 связаны с соответствующими раздаточными редукторами 7 и 8. Применение в редукторах привода валков цилиндрических передач вместо червячных редукторов в известных станах позволяет уменьшить расстояние между осями шпинделей 17 и 18, так как диаметр веведомых цилиндрических колес 25 и 26 при одинаковой передаваемой мощности, меньше диаметра червячного колеса, а это дает. воэможность прокатывать зубчатые колеса малого диаметра.

Каждый иэ механизмов регулируемого торможения содержит соответственно стаканы 35 и 36 с резьбовым и шпицевым участками по наружной поверхности и неподвижно соединенные с корпусами 37 и 38 редукторов привода валков, неподвижные фрикционные диски

39 и 40, имеющие воэможность осевого перемещения по шлицам стаканов, установленные с возможностью осевого перемещения по резьбе нажимные диски

41 и 42, а также подпружиненные при помощи размещенных в ведомых колесах цилиндрических передач пружин 43 и

44 подвижные фрикционные диски 45 и

46, установленные на ведомых колесах с всзможностью осевого перемещения.

Количество подвижных и неподвижных дисков должно быть не меньше одного.

Осевое перемещение нажимных дисков

41 и 42 по резьбе осуществляется при их повороте механизмами 47 и 48 ручной настройки с механизмами фиксации от проворота нажимного диска при прокатке (не показаны).

Необходимьп тормозной момент на шпинделях создается усилиями сжатия фрикционных дисков, создаваемых пружинами 43 и 44, Регулировка величины сжатия пружин обеспечивается механизмами 47 и 48 ручной настройки путем перемещения нажимных дисков в осевом направлении.

Центральная рамка имеет перемещающуюся от гидроцилиндра 49 в вертикальной плоскости вдоль оси валков каретку 50. На каретку установлены нагревательные устройства 51 от токов высокой частоты (ТВЧ), нижний

52 и верхний 53 валы с прижимными тарелками 54 и 55 для установки и зажима между ними заготовки 56 гидроцилиндрами 57 через траверсу 58, сменные шестерни 59 и 60, связанные со шпинделем редуктора привода валка неподвижного суппорта через зубчатую фрикционную муфту (не показана) и карданный вал 61. На каретке смонтированы также два соосных плунжера 62 и 63, подпружиненных пружиной 64 и имеющих возможность взаимодействия в крайних положениях карет.ки с соответствующими регулируемыми упорами 65 и бб. Усилие, развиваемое пружиной, больше усилия, развиваемого гидроцилиндром 49. Поэтому при упоре плунжеров 62 и 63 в соответствующие регулируемые упоры, определя1260091 ющие верхнее или нижнее положение каретки, а, следовательно, и положение заготовки относительно калибров валков, пружины дополнительно не сжимаются и плунжеры остаются в исходном положении.

Работа стана происходит следующим образом.

Заготовка 56 устанавливается на нижнюю прижимную тарелку 54 и зажимается верхней тарелкой 55 при помощи гидроцилиндров 57. Каретка 50 находится в нижнем положении, определяемом упором 65. Усилие, развиваемое пружиной 64, больше усилия гидроци- 15 линдра и поэтому торец плунжера 62 касается каретки. В нижнем положении каретки 50 заготовка 56 располагается в зоне калибров 21 и 22. Затем заготовке 56 и валкам 19 и 20 сообщается 20 вращение и включается нагрев. Вращение валкам 19 и 20 сообщается по следующей кинематической цепи: от электродвигателя 16 к раздаточному редуктору 9 и от него через муфту угловой. настройки 13 и промежуточный вал 12 к раздаточному редуктору. От раздаточных редукторов 7 и 9 вращение к валкам 19 и 20 передается соответственно через конические передачи 31 и З0

32, через зубчатые колеса 29 и 30 и ведомые зубчатые колеса 35 и 26. Вращение заготовке передается от шпинделя 18 через карданный вал 61, зубчато-фрикционную муфту и сменные шес-35 терни 59 и 60.

При вращении валков 19 и 20 шпиндели 17 и 18 постоянно притормаживаются механизмами 33 и 34 регулируемого торможения. Иомент торможения на 40 шпийделях 17 и 18 определяется опытной прокаткой нескольких зубчатых колес и регулируется путем поворота нажимных дисков 41 и 42.

После нагрева заготовки до темпе- 45 ратуры прокатки она обжимается гладкими калибрами 21 и 22 с целью получения требуемой формы наружной поверхности, необходимой для последующей прокатки на ней зубьев. Обжатие 50 осуществляется перемещением подвижного суппорта 3 от нажимного механизма в бабке 5.

В случае несимметричного расположения заготовки 56 относительно глад-55 ких калибров 21 и 22 (фиг. 3) на заготовку 56 начинает действовать осевая сина P- Под действием этой силы заготовка 56 вместе с кареткой 50 начинает перемещаться вверх за счет дополнительного сжатия пружины 64.

Иежду торцом плунжера 62 и кареткой появляется зазор, как показано на фиг. 3. Перемещение заготовки 56 вверх продолжается до момента уравновешивания силы Р другой осевой силой со стороны противоположного торца гладких калибров 21 и 22. При этом на подшипники валков 52 и 53 каретки

50, а также шпинделей 17 и 18 редукторов 6 и 7 привода валков, воспринима:ощих осевую нагрузку, действует дополнительная нагрузка, создаваемая усилием пружины 64, которая значительно меньше нагрузки Р> в случае, если бы заготовка 56 в цепи привода была неподвижна.

Кроме того, заготовка 56, перемещаясь вместе с кареткой 50 за счет податливости пружины 64, занимает в процессе прокатки положение, при котором условия деформации одинаковы„ так как давления на заготовку 56 со стороны торцов калибров становятся сравнительно равными и уравновешиваются, то s результате этого обкатанная заготовка получается более качественной.

С целью уменьшения неуравновешенной дополнительной нагрузки силы Р усилие должно. быть незначительно больше усилия, развиваемого гидроцилиндром 49 для перемещения каретки

50, чем усилие, достаточное только для ее перемещения.

После обжатия заготовки 56 в гладких калибрах 21 и 22 суппорт возвращается в исходное положение, а каретка 50 поднимается в верхнее положение до упора плунжера 63 в упор 66.

Заготовка 56 устанавливается в зоне зубчатых калибров 23 и 24 и после этого рабочим перемещением суппорта

3 прокатывается в зубчатых калибрах

23 и 24.

Заготовка 56 при прокатке зубьев самоустанавливается в зубчатых калиб рах 23 и 24 аналогично, как и в случае прокатки в гладких калибрах 21 и 22. В работе находится только плунжер 63, вэаимодействукиций с упором 66.

При прокатке в зубчатых калибрах

23 и 24 заготовок, которые не вызывают вибрационных нагрузок (например, прокатка косозубых колес и зубчатых колес с большим числом зубьев), мехаФ 1260 ниэмы 33 и 34 регулируемого торможения шпинделей находятся в выключенном положении. В этом случае нажимные диски 41 и 42 поворачиваются до момента появления зазора между фрикционными дисками 39 и 45, 40 и 46, Тормозной момент на шпинделях 17 и IS равен О. Прокатка в этом случае осуществляется, как и на известных станах. !О

При прокатке зубьев на заготовках, вызывающих появление вибрационных нагрузок в стане, нажимные диски 41 и 42 поворачиваются в сторону сжатия пружин 43 и 44 и создания на шпинделях 17 и 18 тормозного момента, исключающего вибрационные нагрузки.

Установлено, что величина тормозного, момента не превышает 15Х от момента прокатки..Для преодоления этого момента требуется дополнительная мощность на главном приводе. С целью исключения потерь при работе стана

25 вхолостую, а также при обкатке на стане може быть установлено механизированное устройство, отключающее механизмы 33 и 34 регулируемого торможения шпинделей. После прокатки заготовки 56 в зубчатых калибрах 23 и 24 суппорт 3 и каретка 50 возвращаются в исходное положение.

091 Ь

Формула изобретения

1. Стан для прокатки цилиндричес1 ких зубчатых колес, содержащий подвижный и неподвижный суппорты с приводом, имеющим цилиндрическую передачу, центральную раику с двумя регулируемыми упорами, устан вленные в центральной рамке каретку и в каждом корпусе привода шпиндель с валком, и ведущий вал, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, качества зубчатых колес и расширения диапазона прикатываемых колес по диаметру, он снабжен меха- низмом ограничения крутильных колебаний, выполненным в виде соосно установленных с возможностью силового регулирования подвижного и неподвижно. го фрикционных дисков, причем подвижный фрикционный диск размещен на ведомом колесе цилиндрической передачи, а неподвижный фрикционный диск связан с корпусом привода.

2. Стан по п. 1, отличаю— шийся тем, что ои снабжен двумя соосно расположенными подпружиненными плунжерами, установленными с воэможностью взаимодействия с соответствующими регулируемыми упорами.

3. Стан по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что ведущие валы каждого привода кинематически связаны между собой.

1260091

)26009) Фиг, г

Жа>

Составитель С. Чукаева

Редактор Э. Слиган Техред Л.Сердюкова Корректор М. )))ародщ

Заказ 5)63/7

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 655 Подписное

BHHKlM Государственного комитета СССР по делают,изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д, 4/5

5б