Способ восстановления зубчатых колес

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления крупномодульных зубчатых колес с поломанными зубьями. Цель - расширение технологических возможностей. Для этого перед восстановлением в изношенном колесе вьтолняются сквозные отверс- , тия диаметром d,, расположенные на расстоянии ,, от зоны поломки. После этого колесо нагревается и устанавливается в зубчатую матрицу. В отверстия вводят инденторы, состоящие из двух цилиндров, оси которых смещены , а матрица базируется по целым зубьям. Затем осуществляется раздача отверстия осевым движением индентора до упора до диаметра dj со смещением по оси на величину е к периферии колеса . При зтом происходит перемещение части материала колеса в зону поломки . Величины ,, d, , dg и е определяют из соответствукяцих соотношений. Затем матрицу снимают, а зубчатое колесо устанавливают в приспособление, и нагревают колесо, 3 ил. г сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 В 21 Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3981872/25-27 (22) 25.11.85 (46) 30;03.87 Бюл. Ф 12 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) О.В.Берестнев, В.Л.Басинюк, Н.К.Кривенко и О.И.Кузьменков (53) 621.771.23(088.8) (56) Авторское свйдетельство СССР

Р 343747, кл. В 21 Н 5/04. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ

КОЛЕС (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления крупномодульных зубчатых колес с поломанными зубьями. Цель — расширение технологических возможностей. Для этого перед восстановлением в изношенном колесе выполняются сквозные отверс-, тия диаметром d<, расположенные на расстоянии 1<, от зоны поломки, После этого колесо нагревается и устанавливается в зубчатую матрицу. В отверстия вводят инденторы, состоящие из двух цилиндров, оси которых смещены, а матрица базируется по целым зубьям. Затем осуществляется раздача отверстия осевым движением индентора до упора до диаметра d< со смещением по оси на величину е к периферии колеса, При этом происходит перемещение части материала колеса в зону поломки. Величины Г,, d,, d и е определяют из соответствующих соотношений.

Затем матрицу снимают, а зубчатое ко- фр лесо устанавливают в приспособление, и нагревают колесо, 3 ил. С:

1299691 2

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления изношенных зубчатых колес с поломками зубьев., Цель изобретения — расширение технологических возможностей процесса за счет возможности восстановления крупномодульных зубчатых колес со сломанными зубьями.

На фиг.1 показана схема расположения отверстия с диаметрам d и фаски с диаметром d ; на фиг.2 — сечение А-А на фиг,1; на фиг. — схема раздачи отверстия с диаметром d до диаметра d .

При восстановлении поломанного зуба 1 (фиг.1) на расстоянии 1 . от зоны поломки выполняют отверстие с диаметром d<, и фаску с диаметром Й смещенную на величину е к периферии колеса, После этого зубчатое колесо

2 нагревают и устанавливают в матри-! цу З,имеющую профиль, обратный требуемому, Со стороны торцов восстанавливаемого зубчатого колеса 2 (фиг.2) устанавливают пластины 4 и 5 для ограничения течения выдавливаемого металла при деформировании. В пластине 4 выполняют сквозное отверстие с диаметром d<, ось которого совпадает с осью фаски и, в пластине 5 - отверстие с диаметром d ось которого совпадает с осью отверстия

d в зубчатом колесе 2. Пластину 4 устанавливают со стороны фаски, а пластину 5 — на противоположном торце. В отверстие вводят индентор, состоящий из двух сопряженных цилиндров с диаметрами d и d, оси которых смещены одна относительно другой на величину е. При этом длина каждого из цилиндров принимается больше суммарной ширины зубчатого колеса 2 и пластин 4 и 5. Подавая индентор 6 (фиг.3) в осевом направлении, осуществляют направленное перемещение металла в сторону поломанного зуба, заполнение матрицы и формирование нового зуба.

Величины 1, d d и е определяют исходя из следующих условий: усилия обработки должны быть минимальны,что достигается при максимальном значении k d /dz и минимальном значении

6 = 2 — e — - d /2, восстановленный

2 зуб при изгибе должен не уступать но15

55 вому по изгибной прочности, что достигается при 2m.

Объем выдавливаемого металла при угле конусности 2 P = 40-60 равен

Ч, = (0,6...0,7)1, (1-k )B, где  — ширина зубчатого венца, а объем восстанавливаемого зуба

V 3,8m В, m d = 2,5m(41-k )

0 c pa d, kd ; " +1 + и/2 д 1 25 + 0 63k.

= 2m + е + — - = 2m (1 + —

2 .гт

Диапазон рациональных величин К =

= 0,5...О.

Пример. Восстановление зубчатого колеса из стали 20х2Н4А с числом зубьев Z 26, шириной венца В=100 и одним сломанным зубом, модулем

m=12 осуществляется в следующей последовательности.

Колесо отжигают с целью снижения твердости перед механической обработкой. На расстоянии (= 50 мм от эоны поломки прасверливают отверстие

d = 13 мм и выполняют фаску Й

= 26 мм (К принимается равным 0,5) °

При этом ось фаски смещают в сторону впадины на величину е = 6,5 мм, а угол конусности фаски 2 = 60 . Затем зубчатое колесо нагревают до

1100...1150 С и устанавливают в матрицу в виде зубчатого сектора .с пятью зубьями и торцовыми пластинами, в которых выполнены отверстия = 26 и 13 мм. Пластину с отверстием Ф = — 26 мм устанавливают со стороны фаски d в зубчатом колесе, а пластину с отверстием ф 13 мм — с противоположного торца, при этом оси отверстий и фаски должны совпадать, а матрица базируется по целым зубьям.

В отверстие вводят индентор, состоящий из двух цилиндров ф = 13 мм и ф = 26 мм, оси которых были смещены на 6,5 мм, поверхности сопряжены фаской с углом конусности 60, a длина каждого из цилиндров равна 180 мм.

Раздачу отверстия осуществляют осевым движением индентора до упора, в процессе чего матрица в зоне поломанного зуба выполняется металлом и формируется новью зуб, Затем матрицу снимают, а зубчатое колесо устанавливают в приспособление, где образованное отверстие заполняют металлическим порошком и нагревают колесо до температуры спекания порошка, после чего производят

1299691 листовую обработку полученного зубчатого профиля.

Предлагаемый способ позволяет значительно расширить технологические возможности, обеспечив возможность восстановления тяжелонагруженных зуб-, чатых колес с поломками зубьев.

Формула изобретения

f0

Способ восстановления зубчатых колес, включающий нагрев зубчатого колеса и перемещение части его материала в зону восстановления, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения .технологических возможностей процесса путем обеспечения возможности восстановления крупномодульных зубчатых колес со сломанными зубьями, перед нагревом в зубчатом 20 колесе выполняют сквозные отверстия, 1 параллельные его оси, с диаметром d на расстоянии f от зоны поломки, а перемещение материала колеса в зону восстановления осуществляется раздачей отверстия до диаметра d со сме2 щением его оси на величину е к периферии колеса, при этом количество от" верстий соответствует числу зон поломки, а величины М, d йд и е определяют из следующих соотношений:

Р = Ym(l + -> — — < ) °

1 25-0 63k .1 - к*

d Kd

d = 2,5m (1-К ) -;

d — д» е=- — ——

К = 0,5-017 где ш — модуль зубчатого колеса.

1299691

Составитель С.Чукаева

Техред Н.Глущенко Корректор О.Луговая

Редактор С.Лисина

Заказ 959/9 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

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