Способ изготовления зубчатого колеса

 

Изобретение относится к области машиностроения. Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления за счет совме1Цения операций выполнения зубьев на венце и сборки колеса. По предварительно обработанным поверхностям разъема ступицу 2 соединяют с заготовкой венца 1. Вдоль А-А поверхностей разъема сверлят отверстия , служащие гнездами под биконические ролики 3, смещая их оси относительно поверхностей разъейа к периферии колеса на величину P,44R, где R - наибольший радиус биконического ролика 3. В биконических роликах 3 вьшолняют осевые отверстия, в которые закладывают штифты с зазором й, (0,4-0,8)Ро/.П С, где Р - расчетная окружная сила, действующая на би онические ролики 3; п - число биконических роликов 3; С - радиальная жесткость биконических роликов 3. Биконические ролики 3 вместе со штифтами закладывают в гнезда и нака тывают зубчатый профиль на заготовке венца 1 с одновременным формированием поверхностей контакта биконических роликов 3 с венцом 1 и ступицей 2 . : 5 ИЛ. (Л с Фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

А1 (5И 4 F 16 Н 55/17, 55/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ада >„), т

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (21) 39970)9/25-28 (22) 23,12,85 (46) 07.05.87. Бюл. Ф 17 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) О.В. Берестнев, О.И. Кузьменков, Н.Н. Ишин и. В.Л. Басинюк (53) 621 833(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1070362; кл. F 16 H 55/17, F 16 Н 55/14, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТОГО

"КОЛЕСА (57) Изобретение относится к области машиностроения. Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления за счет совмещения операций выполнения зубьев на венце и сборки колеса. По предварительно обработанным поверхностям разъема ступицу 2 соединяют с заготовкой венца 1. Вдоль

А-А поверхностей разъема сверлят отверс- тия, служащие гнездами под биконические роликй 3, смещая их оси относительно поверхиостей разъема к периферии колеса на величину Z =0,44R, где

R — наибольший радиус биконического ролика 3 ° В биконических роликах 3 выполняют осевые отверстия, в которые закладывают штифты с зазором

d,=(0,4-О,8)Р /и ° С, где P — расчетная окружная сила, действующая на би онические ролики 3; n — число биконических роликов 3; С вЂ” радиальная жесткость биконических роликов 3. Биконические ролики 3 вместе со штифтами закладывают в гнезда а и накатывают вубчатый профиль на ваготовке венца I с одновременным фОрмированием поверхностей контакта биконическик роликов 3 с венцом 1 и ступицей 2. 5 ил.

I ме

1308800

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес с упругим соединением венца и ступицы.

Цель изобретения — снижение трудо- 5 емкости изготовления за счет совмеще-. ния операций выполнения зубьев на венце и сборки колеса.

На фиг. 1 изображено зубчатое колесо; на фиг. 2 — разрез А-А на

10 фиг. 1; на фиг. 3 — то же, вариант выполнения биконического ролика; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 . — схема операции накатки зу15 бьев.

Зубчатое колесо состоит из венца

1, ступицы 2 и упругих соединительных элементов в виде витых биконических роликов 3. В прямозубых и косо, зубых зубчатых колесах в зависимости от угла наклона зубьев биконичес.кие ролики имеют форму двух конусов, сопряженных либо большими основаниями {фиг. 2), либо меньшими (фиг. 3), что обеспечивает рациональное сочетание радиальной и окружной жесткости биконических роликов 3. Последние в колесе играют одновременно роль упругих и фиксирующих элементов, осущеетвляя фиксацию венца 1 относитель30 но ступицы 2.

Способ изготовления колеса реализуется следующим образом.

По предварительно обработанным поверхностям разъема ступицу 2 соеди- 35 няют с заготовкой венца 1. Вдоль поверхностей разъема сверлят отверстия, служащие гнездами под биконические ролики 3, смещая их оси относительно поверхностей разъема к периферии колеса на величину =0,44 R, где R— наибольший радиус биконического ролика 3.

В биконических роликах 3 выполняют осевые отверстия, в которые закла- 45 дывают штифты 4 (фиг. 5). Штифты размещаются в отверстиях с зазором (0,4-0,8) R и С где P — расчетная окружная сила, действующая на биконические ролики 3; г1 — число биконических роликов 3;С вЂ” радиальная жесткость бикони- 55 ческих роликов 3.

Биконические ролики 3 вместе со штифтами 4 закладывают в гнезда и накатывают зубчатый профиль на заготовке венца с одновременным формированием поверхностей контакта биконических роликов с венцом и ступицей, при этом ролики сжимаются на величину b, После формирования зубчатого профиля проводят финишную обработку основных функциональных поверхностей зубчатого. колеса и выпрессовывают штифты 4,что обеспечивает упругое крепление венца 1 на ступице 3 с заданным натягом.

При формировании зубчатого венца и поверхностей контакта с биконичес-. кими роликами со стороны торцев заготовки венца устанавливаются эталонные зубчатые колеса, препятствующие течению металла в осевом направлении. Формирование зубчатого венца осуществляется холодным пластическим деформированием. Зазор между венцом и ступицей, необходимый для упругого взаимодействия венца и ступицы, образуется в процессе приработки зубчатого колеса в результате истирания базирующего пояса (фиг. 4).

Смещение относительно поверхности разъема оси отверстия-гнезда под биконический ролик к периферии колеса необходимо для того, чтобы после закатывания ролика в ступицу ось его смещалась на поверхность разъема венца и ступицы.

При этом объемы выдавливаемого в зоне большего основания конусов роликов металла V< и заполняющего в зоне вершин .конусов пространства V должны быть равны.

Для косозубых зубчатых колес с большим углом наклона зубьев угол при вершине конусов выполняется равным g =2arctg (— ), где P — угол

tgp

tgoL наклона зубьев; М. — угол профиля.

Это обеспечивает взаимодействие венца, ступицы и ролика по нормали и коническим поверхностям, что позволяет уменьшить износ ролика в процессе эксплуатации.

Штифты устанавливаются в биконические ролики с зазором для того, чтобы при выборке зазора при радиальном сжатии роликов в процессе формирования зубчатого венца и поверхности контакта создать в последующем натяг в сопряжении биконического ролика с венцом и ступицей.

1308800

Пример. Изготовляют зубчатое колесо из стали с модулем m=2,5 мм, числом зубьев Z=60, шириной зубчатого венца Ъ=16 мм углом наклона зубьО

1 ев p -=-8 . Толщина заготовки венца 8 = 5

12,5 мм, радиус поверхности разъема

r =127 мм. Наибольший диаметр бикониP ческих роликов 2R=d„ „ =10 мм, диаметр отверстия под штифт d =3 мм, о угол при вершине конусов ) -=42, дли- 10 на биконических роликов L=14 мм, число биконических роликов п=8. Оси гнезд смешаются в сторону венца на величину Ь =2,2 мм. При этом b.

0,14 мм. Холодным пластическим дефор- 15 мированием накатывается зубчатый профиль, шевингуются зубья и выпрессовываются штифты. Осуществляется закалка зубьев ТВЧ. Трудоемкость изготовления и сборки з убча то ro колеса уменьшена по 20 сравнению с известным способом в 1,32 раза.

Формула изобретения

Способ изготовления зубчатого ко25 леса, заключающийся в том, что на заготовке венца выполняют зубья, а в венце и ступице гнезда, в которые устанавливают упругие соединительные элементы в виде биконических роликов, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости за счет совмещения операций выполнения зубьев на венце и сборки колеса, гнезда выполняют в ступице и заготовке венца со Смещением относительно поверхности разъема венца со ступицей к периферии колеса на величину д =0,44 R, где R — наибольший радиус биконического ролика, в биконических роликах выполняют осевые отверстия, устанавливают в последние штифты с радиальным зазором (0.4 0 8) Ро и-С где P — расчетная окружная сила, действуюшая на биконические ролики; п — число биконических роликов;

С вЂ” радиальная жесткость биконических роликов, на заготовке венца накатывают зубья и вынимают штифты.

Составитель В. Сергеев

Редактор О. Головач Техред М.Ходанич Корректор М. Пожо

Заказ 1786/30 Тираж 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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