Устройство для получения вал - шестерни

 

Изобретение относится к металлообработке, в частности к получению колес с криволинейными зубьями. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет улучшения условий получения шестерни с криволинейными зубьями. В корпусе концентрично расположен технологический вал. На последнем выполнено центральное отверстие и шлицы на наружной поверхности, предназначенные для взаимодействия с рабочим валом. Механизм скручивания рабочего вала выполнен в виде диска, размещенного в корпусе соосно ему. Диск расположен со стороны, противоположной размещению зажимных элементов, и имеет при этом на наружной поверхности осевые пазы, в каждый из которых установлен гидравлический домкрат. Торцовая поверхность штоков домкратов выполнена цилиндрической. На каждой шлице технологического вала закреплены пьезоэлектрические датчики, связанные с ЭВМ. 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК!

5Р 4 В 23 F 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К.АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,; ". - ;3 =-. А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l.) 4038404/25-08

1 (22) 30.01.86 (46) 15.11.89. Бюл. № 42 (75) Ю, Б. Кашеваров (53) 621.924.6 (088,8) (56) Заявка Японии № 4356024, кл. В 23 F 23/12, 1968. (54) УСТРО11С ГВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ВАЛ-Ш ЕСТЕРНИ (57) Изобретение относится к металлообработке, в частности к получению колес с криволинейными зубьями. Цель изобретения -- расширенис технологических возможностей за счет улучшения условий получения шестерни с криволинейными зубьяИзобретение относится к металлообработке, в частности к получению колес с криволинейными зубьями.

Цель изобретения -- расширение технологических возможностей за счет улучшения условий получения шестерни с криволинейными зубьями.

На фиг. l изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 5 - — узел 11 на фиг. 4; на фиг. 6 — сечение В-- В на фиг. 1; на фиг. 7— узел 11Г на фиг. 1; на фиг. 8 — узел 1 у на фиг. 4; на фиг. 9 — сечение по дуге à — Г на фиг. 8; на фиг. 10 — сечение по дуге Д вЂ” Д на фиг. 8; на фиг. 1 — эпюра моментов сил . врашения.

Устройство для изготовления шестерен состоит из горизонтального основания l, зуборезного станка 2, закрепленного на основании I, специализированной ЭВМ 3, с подключенной к станку 2, рабочего вала 4 с нарезаемыми на нем зубьями 5 шестерни, „„Я0„„1521538 A 1

2 ми. В корпусе концентрично расположен технологический вал. На последнем выполнено центральное отверстие и шлицы на наружной поверхности, предназначенные для взаимодействия с рабочим валом. Механизм скручивания рабочего вала выполнен в виде диска, размешенного в корпусе соосно ему.

Диск расположен со стороны, противоположНоН размешению зажим ных элементов, и имеет при этом на на!нужной поверхности осевые пазы, в каждый из которых установлен гидравлический домкрат. Торцовая поверхность штоков домкратов выполнена цилиндрической. На каждой шлице технологического вала закреплены пьезоэлектрические датчики, связанные с ЭВМ. 1! ил. расположенного параллельно станку 2, вертикального неподвиж ного железобетонного стакана 6 с днищем 7, на внутренней поверхности которого с возможностью поворота вокруг оси стакана 6 размешено основание 1, выполненное в виде кольца, вер тикального дополнительного железобетонного стакана 8, установленного соосно под основным стаканом 6, соединенного своим открытым торцом с наружной поверхностью дниша 7 основного стакана 6 и образуюшего шахту 9, конических роликов 10, размещенных на внутренней поверхности верхней части основного стакана 6, установленного на роликах 10 внутри основного стакана 6 с возможностью углового поворота в горизонтальной плоскости вокруг его ocu диска 11, выполненного с расположенными по его окружности и чередующимися между собой сегментными выступами 12 и впадинами 13, помешепных во впадины 13 диска 11 железобетонных радиальных упоров 14, закрепленных на внутренней поверхности основного стакана 6 по его периметру па1521538

Зуборезный станок 2 установлен внутри основного стака на 6 параллельно его продоль- 40 ной оси. Соприкасающиеся поверхности упорных пестиков,24 и поршней 7 гидравлических домкратов 15 выполнены с цилиндрическими радиусами, равными длине пестика.24 от цилиндрической поверхности поршня 17 по осн 22 вращения пестика 24, 45 которая параллельна оси вращения диска 1.

Цилиндрическая поверхность каждой ступы 18 выполнена с радиусом, равным расстоянию до оси 22 вращения. Цилиндрическая поверхность 34 каждого пестика 24 со стороны ступы 18 выполнена с радиусом, равным расстоянию до осн 22 враще. ния, каждая из которых выполнена торсионной.с возможностью угловой упругой деформации.

Дополнительно устройство снабжено диэлектрическими и полоса мн 35, размещенными на выступах 30 технологического вала 27 пьезоэлектрическими датчиками 36, закрепраллельно диску !1 в горизонтальной плоскости, гидравлических домкратов 15, выполненных в виде вмоноличенных в радкальные упоры 14 по обеим их сторонам цилиндров 16, поршней 17, помещенных в цилиндры 16 к выполненных с рабочей поверхностью в виде цилиндрических ступ 18, масляных баков 19 с насосами 20, закрепленных на основном стакане 6 напротив радиальных упоров 14, и маслопроводов 21, соединяющих насосы 20 с цилиндрамк 16 и выполненных в радиальных упорах 14, осей 22 вращения, закрепленных иа упорах 23, с которымн выполнены выступы 12 диска 11, упорных пестиков 24 с полусферическими головками 25, шарнирно надетых на оск 22 вращения и взаимодействующих со ступами 18, промежуточного шестигранника 26, размещенного в выполненном в диске 11 шестигранном гнезде и выполненного с центральным шестигранным гнездом, и технологического вала 27, расположенного в центральной полости рабочего вала 4, с которой тот выполнен.

Верхний торец технологического вала 27 выполнен в виде внешнего шестигранника 28, помещен ного в центральное шести гранное гнездо промежуточного шестигранника 26, с центральным сквозным каналом 29 и кольцевыми выступами 30, расположенными на его поверхности и находящимися в шлицевом зацеплении с кольцевымн выступами 31, выполненными на внутренней стенке рабочего вала. 4 в его полости, нижняя часть которого выполнена в виде шестигранника 32, помещенного в выполненное во внутренней поверхности днища 7 основного стакана 6 по его оси шестигранное гнездо, и вала 33, жестко соединенного с шестигранником 32 рабочего вала 4 н помещенного в шахту 9 по ее осн, !

О !

35 ленными в полосах 35 по д ине технологического вала 27, в выступах 30 которого выполнены радиальные канавки 37, соединенные с его центральным сквозным каналом 29, и соединительными проводами 38Ä 37 и центральный канал 29 к соединяющими пьезоэлектрические датчики 36 с ЭВМ 3, Устройство работает следующим образом.

Определяется степень однородности механических свойств вала 4 на упругую деформацию скручивания при приложении к нему рабочего момента сил вращения. Для этого вал 4 устанавливается в гнезде стакана 6 при. снятом шестиграннике 28 с валом 27. На винтовые поверхности выступов 30 вала 27, которые при приложении рабочего момента сил вращения к валу 27 войдут в соприкосновение с поверхностями выступов 31 вала 4, накладываются (приклеиваются) полосы 35 с датчиками 36 и с помощью проводов 38 подключаются к ЭВМ 3, Каждый датчик 36 является датчиком давления на одинаковых участках поверхностей выступов 30 и 31 при наложении заданного момента сил вращения вала 27. Отклонение величин электрических сигналов, пропорциональных давлениям, передаваемым ЭВМ от последовательного ряда датчиков 36, от тех сигналов, которые должны быть при однородности механических свойств валов 4 и 27, перерабатывается ЭВМ 3 в корректуру съема толщины слоя с поверхности кольцевых выступов 30 вала 27. Эта корректура выдается

ЭВМ 3 в виде определения толщины слоя, который должен быть снят с поверхностей вала 27 для учета неоднородности механических свойств валов 4 и 27 на их скручивание.

После проведенных испытаний вал. 27 извлекается из устройства (при нулевом моменте сил вращения диска 11). полосы -35 с датчиками 36 снимаются с поверхностей вала 27, а сама поверхность корректируется (шлифуется — стачнвается) в соответствий с данными, полученными от ЭВМ во время испыта ни к.

Вал 27 с выступами 30, отшлифованными в соответствии с данными ЭВМ, устанавливается в стакан 6 для передачи валу 4 заданного момента снл вращения по линейному закону распределения от нижнего конца вала 4 к его верхнему концу. С этой целью создается такой по величине момент сил вращения вала 27, прн котором верхний участок минимальной ширины поверхности будет касаться верхнего участка поверхности вала 4, не передавая практически, давления, которое определяется с помощью одного датчика 36, вмонтированного в верхний участок каждой из соприкасающихся поверхностей вала 27.

1521538

Момент сил вращения, приложенный к валу 27, должен быть при соблюдении вышеуказанного условия равен рабочему моменту, увеличенному на допуск, который всегда должен быть положительным и по возможности минимальным.

ВеЛичина момента сил определяется ЭВМ по сигналам датчиков давления масла (не показаны) во всех гидравлических домкратах

15. Работа масляных насосов 20 осуществляется в автоматическом режиме по команде

ЭВМ до получения ею сигнала от датчика 36 о касании верхних частей поверхностей друг друга. По достижении заданного момента сил скручивания осуществляется нарезка на валу 4 прямолинейных зубьев 5 цилиндрической шестерни с помощью зуборезного станка 2 непосредственно на валу 4, подвергнутом действию момента сил скручивания, большего, чем рабочий момент иа положительный допуск. Затем момент сил вращения, воздействующий на вал 27, уменьшают до нулевого значения и вал 4 с зубьями 5 извлекается заводским краном с помощью троса (ие показан), который может быть пропущен через отверстия (проушины) в шестиграннике 32 нала 4 и центральный канал 29.

На развертке цилиндрической поверхности валов 27 и 4 (фиг. 9) показано положение кольцевых выступов 30 и 31 в начальный момент времени, когда момент силы вращения, приложенный к валу 27. еще равен. нулю, но выступы 30 и 31 уже соприкасаются своими нижними частями поверхностей, и в последний момент времени, когда момент сил вращения, приложенный к валу 27, достиг максимальной величины.

На диаграмме (фиг. 11) изображено распределение сил моментов вращения, деформирующих вал 4 при приложении максимального момента сил F в нижней части эпюры. Эти силы должны убывать по закону прямой пропорциональности по мере перемещения точки зрения к верхнему консольному кониу вала 4 и должны быть равны нулю в верхней точке вала 4. Силы F показаны через равные участки 1, число которых на рабочей длине вала 4 равно и. В первую сторону от вертикальной оси 39 диаграммы направлены равные между собой моменты сил f. определяющие величины, 20 передаваемые участками i от ведушеи шестерни к ведомой во время работы иестерен. При этом в каждой точке участков 1 сумма сил n;.f равна по величине силе F> деформации ведущего вала 4, так что в нижнем его конце будет максимальная величина сил деформации вала l =л j, равная величине передаваемого момента сил враше. ния от веду цей шестерни к ведомой или от вала 27 к валу 4.

Заканчивается обработка вала 4 технологической операцией, заключающейся в том, что с кольцевых выступов 31 вала 4 снимается слой металла (сверлением или строганием) я соответствии с данными ЭВМ для доведения момента силы F Jlo величины рабочего момента этих сил, т. е. такого, какой предусмотрен при нормальной работе ведущей и ведомой шестерен в установленном режиме их работы.

Формула изобретения

Устройство для получения вал-шестерни, в корпусе которого равномерно по окружности размещены зажимные элементы, пред25 назначенные для взаимодействия с одним концом нала, механизм соединения вала с шестерней и ЭВМ, >тличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения шестерни с криволинейными зубьями, устройство снаб30 жено размещенным в корпусе кониентрично ему технологическим валом с центральным отверстием и шлииами на наружной поверхности, предназначенными для взаимодействия с рабочим валом, механизмом скручивания рабочего вала, выполненным в

35 виде диска, размещенного в корпусе соосио ему со стороны, противоположной размегцению зажимных элементов, и имеющего на наружной поверхности осевые пазы, установленных в каждом пазу гидравличес4О ких домкратов, торцовая поверхность штока которых выполнена цилиндрической, причем шток размещен с возможностью взаимо действия указанной поверхности с ответной поверхностью, сделанной на боковой стороне паза, и разворота относительно корпу45 сВ. и закрепленными на каждом шлице технологического вала пьезоэлектрическими датчиками, связанными с ЭВМ.

152I538 г 1

152 l 538 и и — м zu

PP . Ф ° . Pi

oP ° .oo г °.оа..

Риаз

l521538

1521538

I52I538

Составитель В. Слиткова

Редактор А. Лежнина Тскрсд И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 6776/13 Тираж 831 йод и сное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101