Способ отделочной обработки зубчатых элементов муфты с пространственно-модифицированными зубьями

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к отделочной обработке зубчатых изделий. Цель изобретения - повышение точности и производительности за счет повышения долговечности инструмента путем выравнивания его износа. Для этого зубчатое изделие дополнительно непрерывно перемещают вдоль продольной оси инструмента со скоростью, определяемой в соответствии с зависимостью V=N(L-B-S-2A):R(SINΩ<SB POS="POST">M</SB>-SINΩ<SB POS="POST">1</SB>)<SP POS="POST">.</SP>V<SB POS="POST">1</SB>, где V - скорость дополнительного перемещения зубчатого изделия вдоль продольной оси инструмента

N - число прямых обратных ходов зубчатого изделия вдоль продольной оси инструмента, N=1-300

V<SB POS="POST">1</SB> - линейная скорость перемещения инструмента, перпендикулярного своей продольной оси

R - радиус поворота изделия

Ω<SB POS="POST">M</SB> - максимальный угол поворота изделия

Ω<SB POS="POST">1</SB> - предварительный угол поворота изделия

L - длина зубчатого инструмента

S - длина хода инструмента при возвратно-поступательном движении, S - (0,5-4)B, где B - ширина зубчатого венца изделия

B=A<SB POS="POST">1</SB>+A<SB POS="POST">M</SB>, где A<SB POS="POST">1</SB> - половина проекции центрального продольного сечения зубчатого изделия на продольную ось инструмента при предварительном повороте

A<SB POS="POST">M</SB> - то же, при минимальном угле поворота. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) (5))5 В 23 F 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1511025 (21) 4632651/25-08 (22) 05.01.89 (46) 15.12.90. Бюл. М 46 (71) Проектно-конструкторский технологический институт Всесоюзного промышленного объединения Союэуглемаша и

Волгодонское производственное объединение атомного энергетического машиностроения "Атоммаш" (72) А.Н.Михайлов, В.А.Финиченко, Т.Е.Ми-. хайлова, Б,M,Ìàõìóòîâ и В.В..Синельщиков (53) 621,914.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1511025, кл. В 23 F 19/00. 1987. (54) СПОСОБ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ

ЗУБЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МУФТЫ С ЛРОСТРАНСТВЕННО-МОДИФИЦИРОВАННЫМИ ЗУБЬЯМИ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к отделочной обработке зубчатых изделий. Цель изобретения — повышение точности и производительности за счет повышения долговечности инструменИзобретение относится к машиностроению; в частности к отделочной обработке зубчатых изделий, Цель изобретения — повышение точности и производительности за счет повышения долговечности инструмента путем выравнивания его износа.

На фиг, 1 показана схема движений обрабатываемого элемента муфты (изделия) и инструмента при отделочной обработке (без кинематической передачи, соединяющей оправку и инструмент, а также без кинемата путем выравнивания его износа. Для этого зубчатое изделие дополнительно непрерывно перемещают вдоль продольной оси инструмента со скоростью, определяемой в соответствии с зависимостью: V-п(1 -В-$-2а) R(sin -з!ио1)Ч1, где Ч вЂ” скорость дополнительного перемещения зубчатого изделия вдоль продольной оси инструмента; n — число прямых и обратных ходов зубчатого изделия вдоль продольной оси инструмента, п - 1 — 300; V> — линейная скорость перемещения инструмента перпендикулярного своей продольной оси; R— радиус поворота изделия; вь,— максимальный угол поворота изделия; в1- предварительный угол поворота изделия; L — длина зубчатого инструмента; S — длина хода инструмента при возвратно-поступательном движении, S = (0,5 — 4) в; где в — ширина зубчатого венца изделия; В = a> + aM, где а — половина проекции центрального продольного сечения зубчатого изделия на продольную ось инструмента при предварительном повороте; BM — то же, при минимальном угле поворота. 5 ил. тической связи приводов перемещения суппорта поворотной плиты и салазок инструмента); на фиг. 2 — схема износа абразивной поверхности инструмента при его возвратно-поступательном движении; на фиг. 3 — то же, с учетом непрерывного перемещения обрабатываемого элемента вдоль продольной оси инструмента; на фиг. 4 — устройство, предназначенное для реализации данного способа, продольный разрез; на фиг. 5— разрез А-А на фиг. 4.

На фигурах приняты следующие обозначения:

1613257

Й - уГловая сКОрОсТВ дополнительнОГО поворота зубчатого элемента 1;

Ч1 — линейная скорость перемещения инструмента 2;

h.— Ben >чина перемещения инструмента от исходно: 0 положения;

1J f1!1» И (> )}ЗД,".Гт}аг}ая СКОРосТВ Вращения и?!стру!«}ента и Об> ябят lваемОГО э>}емента (1/1»?>С = ф}ЗД)

lIJ(J(— доворот инструмента относительно элемента;

R — радиус дополнительного поворота элемента;

Ч вЂ” скорость дополнлтельного перемещения àбрnбятblBЯемаг0 элемента вдоль пподалш}ай Îci,ncl pffft(.Hтя; ((;.; — максимальный у(ол поворота элемента п )11 обработке;

h1 =;-сопзт — тол?дина неравномерного изнас8 ЯбрЯзиВнай поверхности Вдаль Об разующей зуба инструмента 2; в — ш, рлна зубчатого венца обраба-<ываемого элемента 1;

3—,За пас ширины и;-! струм8нта 2;

К +  — длина износа поверхности инструмента 2 Н8 расстоян >и АВ при его ВОЗВрятна-поступательнОм дви>кении;

hfg = сапзi >с!л?Ц: 1-1<3 раВном9р?101(1 .3носа абразивной псверхности вдоль образу!Ов.,ей 3,(ба !«!?1;,>румен.г<> 2;

\I — ..корость дог!Ол(!итель?!Ого перемещен «.я элемента 1 в (о}ь продольной;си

<лнст,;)умен Га 2; †.,. IJI8 "-:, óá÷àòîãî ин(трумента 2

:..}б 1-., : 1- o T K 8 Г} 0 0 ст р Я:-I c! i) 61; I 0- !и> 011 и (}) >л(=-, ;)I — Вре; я:1000л>->и-;.:-льнага f80!.-,м". ! >ЛЯ 010 PB О <Т>, В<. 1 0! О Jl(-:!«!:! ° .

ВДОà —, П, .. )ОЛЬ-10 1():, I И:-(ТС>У46 lò<1,; —;! 1,(j -,)-!.1 ПQ! 6 („:-)j 1

- 1)}PH " Е, P <:,,;! OЙ 01 и " -:ОQМ} >i, O,Я

0!, -

1/ (< „ ,)

t >

\ (Гд ;} ДЛ 1>< 8 ХОДЯ Да! 10 "1- :«!}TQJ} ьi }lОГО и :>ре(l: ,,1(:;:, и ". . Ча (О г0,. ()" Л>»; (:,; Л}. (-, Р0 (1()>! „,,:<< 1

JC 1,.; i; P J! 16-»Т8

Г ОГстеlвляя !),ОяжQ! . я (>) и (5, Is ((< ()1«16 ПООДЕЛЯ(> СОС16 (:;;(."}В1<1,.)>Ш1,1 .; I J".0

i I F< 3 Ñ 3 Я Н <1 Я, Г, 0 Г: ) -. И - В Ы Р Я Ж 8 ! Л 6 ДЛ Я

Опр(".888?11:;Я С!<О J0C < J.I . 1ОЛНИТВЛI-.Н: Га 1 1(::

pQIw<1QBJ8,!}л>Я Зуб;ата;С.; 3:}0,,;8}I !Я вд>0;>;, 1!p0—

П.i (J 1 (4)

Здесь Ь1= и sin в1; (5)

h =. и sin N. (6)

На основании геометрических построений запишем:

1=1 -  — S — 2а, (7) где

В = а1 + ам = —, - — В соэ г()м + cos Nl

+df(sin +SlnN1 )31 = IЬ2+Ф

))

Х соя sin — + Ятсен —; (8) (JJ?I — (()1 (()> } + Nl Ь

2 - 2 ()!

81 — ПОЛГ)ВИ?18 f}POQKBIИИ цеНТРЯЛЬНОГО продольного сечения обрабатываемого элемента на продольную Ocb инструмента при предварительном повороте;

8>ч — половина проекции центрального продольного сечения изделия на продс>льную ось инструмента при максимальном угле поворота.

Учитывая зависимости (5) — (7), выраже.ние (4) пр>лмет следу!ащий вид: (: —  — S — 28

Ч =-, (/1, К (Sll N>,s — Sill ((> ) согласна KO I c рс!иу чис 10

-;- -.ходится }ность}а . !} 11, 0, .!!1 д:1 и н 8 а б р Я 3 и в ?; 0 и j", 0

lчс . .; :1-}та при обработке одн(г(. зломента 1» 0:. обработ ке сг}едующего з>}еме> та I:8 г.а};ер),}!Ости 1}нструмента сбI! раз1к).ся ЯнаBK> 0 }го Ведет к неравномерному 1!0,.,01«!}<е и <струментя = о из, осу, А при n ";".0 из SFI <... 0>>ь Вай KopOGTI дапалНИГСЛЬ?«0! ь:!Е!36МЕ>дзния зубЧатаГО абр ба1 B 888! „"... 1 !J 8f *6 ?I 8 («}уфты ВГ, f-IMKF I(,Т

- ()

О<>ЛЬLLI!«!:.: .:. ОЦИО?! 1- Ые На ГР<, ЗКИ, Ч>,; П 1)ИВО ! С},1<)I;Q!!ИК: Та НОСТИ. >1!. l ЗТ<Г .Л l(IIQH8 ха,, инс,;;у(,е},та при возвратн;.-поступ 1 ;:=,, -- 1, .;> — 4) B 1 >ри 5 < 0.5 в плохо

УJ<ЯЛ::>ВТС:- (.ТPУ)

V } 8 C l 0 K !l:-!: T P1 V! Q I T 8!,. C nI 0 l O)l< 6 H H Ы Й B 0 3 Q

U 8 H T P 8 J l:! l < . Г (. П 0 Г1 8 Р .! × H Of 0 С 8 Ч 8 Н И Я i«I S

ЛИЯ, Н(0 К,З.=; Г Я -. ГСЯ 1<„Я П JÏBI(8(! JÀß 18;.<(!-. Н0-охл(.. :;<,:,()га!!10.1::<идKàñ}и. А при ) > -".В ! Г

Возни}<. 0 I больш(18 и!?Врциа }ные 1 ягрузки, ПРИВОДЯ> ЩИ8 I; V!1< ) )! <И Я, -1 УСТ(ОЙСТВЯ И С}}Их<ениюто->насп; издел,l. Всличи! iF а --1 — 5мм необходим.-: Дл Обсслече:-lily не ыхода ин

;:":р)«(..1<.н, и -,я издел.:6 и и::лючения повре>к1613257

<2 V< = 1

t>2l V

50 дения изделия углами торцов его абразивной поверхности.

Зубчатый элемент (изделие) 1 находится в зацеплении с инструментом 2, охватывающим все его зубья. Инструмент 2 установлен в стакане 3, размещенном в цилиндре 4 посредством шпонок 5. Цилиндр 4 установлен в опорах 6 на салазках 7, размещенных в прямолинейных поперечных направляющих 8 станины 9. В задней части цилиндра 4 закреплен пневмоцилиндр 10, соединенный посредством штока 11 со стаканом 3. На корпусе пневмоцилиндра 10 размешен дифференциал 12, соединенный с дифференциалом 13 через вал 14 и шлицевое соединение 15. Солнечное колесо дифференциала 13 соединено с зубчатым колесом 16 посредством вала 17, на котором располагается зубчатое колесо 18, зацепляющееся с шестерен 19, соединенное с электродвигателем 20.

Обрабатываемый элемент 1 закреплен на оправке 21, размещенной в опорах поворотной плиты 22, и соединен с зубчатым колесом 23 посредством конических зубчатых колес 24 — 27 и дифференциала 28, Поворотная плита 22 установлена на суппорте 29 с возможностью ее поворота кулисным механизмом 30, сдин узел 31 которого установлен -.; продольных направляющих 32 салазок 7, а другой узел 33 жестко закреплен на поворотной пл пе 22, Поворотная плита 22 соединена с водилом дифференциала 28 через редуктор 34 с передаточным отношением i == 1/2 и зуб «атые сектора 35, 36, размещенные на поворотной плите 22 и водиле дифференциала 28, Суппорт 29 располагается в продольных направляющих 37 станины 9 и связан посредством штока с пневмоцилиндром 38, Для перемещения салазок 7 в поперечных направляющAx 8 станины 9 установлена передача винт — гайка, винт 39 которой располагается в 0пооах сTýíèíы 9, а гайка

40 закреплена на салазках 7, Величина перемещения салазок 7 контролируется по нониусу, включающему шкалу отсчета 41, установленную на станине 9, и стрелку 42, закрепленную на салазках 7.

Зубчатое колесо 23, размещенное в опорах суппорга 29, соединено с зубчатым колесом 16, расположенным в опорах станины 9 посредством валика 43, снабженного с одной стороны Hà fioHIIblMIA, а с другой прямыми зубьями, при этом валик 43 установлен в опорах суппopта 29 и станины 9 с возможностью врац ения и продольного перемещения. Зубчаты .. алик 43 соединен с пневмоцилиндром 44 посредством муфты

45, передающей только осевые перемещения, п ри атом пневмоцилиндр 44 закреплен на суппорте 29.

Для обеспечения перемещения обрабатываемого элемента 1 вдоль. продольной оси инструмента 2 пневмоцилиндр 38, связанный посредством штока с суппортом 29, установлен на ползуне 46 и снабжен приводом непрерывного его перемещения по продольным направляющим 37 станины 9.

Привод непрерывного перемещения ползуна 46 содержит передачу винт-гайка 47, 48, зубчатые колеса 49, коробку 50 скоростей, предназначенную для изменения направления перемещения ползуна 46, вал 51, муфту

52 сцепления, муфту 53 и монтер-редуктор

54, Суппорт 29 поворотной плиты 22 и салазки 7 инстру энта 2 посредством привода перемещения 38 — 52 суппорта 29 и привода перемещения 55 — 59, 39, 40 салазок 7 кинематически связаны между собой, при этом конструктивные параметры их передач выполнены в соответствии со следующим условие«. где i u ii — передаточное отношение зубчатой передачи соответственно привода переM ÿщенил (уппО рта и привода перемещения

СИЛBßÎI : т и II — шаг резьбы, равный расстолнию между одноименными сторонами двух соседних витков передачи винт — I aéêà соответственно привода перемещения суппсрта и привода перемещения салазок;

Z и 2I — <исло заходов резьбы передачи винт — гайка соответственно привода перемещения суппорта и привода перемещенил салазок;

Ч «Vi — линейная скорость перемещения суппорта и салазок.

Длл предварительной регулировки положения обрабатываемого зубчатого элемента 1 OTH0сительH0 иHñòðóIAåíта 2 в зависимости от перекоса их осей на винтах

39 « 47 установлены рукоятки 60 и 61.

Способ с пр:вменением описанного устройства осуществллетсл следующим образам.

Зубчатый элемент 1 изделил, закрепленный на оправке 21, совместно вращаетсл с зубчатьи1 инструментом 2, при этом. их угловые скорости равны и однонаправлены ф,л = ф„л„-. Вращение к инструменту 2 передаетсл от корпуса пневмоцилиндра 10через цилиндр 4, установленный на опорах 6 в салазках 7, шпонку 5 и стакан 3. Корпус пвевмоцилиндра 10,связан с электродвига. телем 20 посредством кинематической передачи, включающей дифференциал 12, вал

14, шлицевое соединение 15, дифференциал 13, вал 17, зубчатое колесо 18 и шестерню 19, Вращение к изделию от электродвигателя 20 передается через шестерню 19, зубчатое колесо 18, вал 17, шестерню 16, валик

43, зубчатые колеса 23, 27, 26, дифференци ал 28, зубчатые колеса 25, 24 и оправку 21, установленную в опорах поворотной плиты

22, размещенной на суппорте 29. Кроме того, охватывающему все зубья изделия интструменгу 2, установленному в стакане 3, сообщают возвратно-поступательные,движения посредством пневмоцилиндра 10, шток 11 которого соединен со стаканом 3., а корпус его закреплен на цилиндре 4, Для получения прос=.ранственно-модифицирÎВа;-Iíîé пîверхности зубьев изделия производят непрерывное перемещение салазок 7 в поперечных направляющих 8 станины 9 перпендикулярно продольной оси инструмента 2, Перемещение салазок 7 Выполняется вращающимся винтом 39, устанîDIIBHíhIM на станине 9 и соедиHBHíым с гайкой 40, закрепленной на салазках 7, Нращение винта 39 производится мотор-р-ед1 ктором 54 через муфту 53 и посредствo!и! зубчатых колес 55 — 59, Изделие 1, закрепленное на оправке 21, которая установлена

B Опорах nOBopOTHo 7 n;lv!T6I 22, POI10P, li1тельно поворачивают во!<руг 88 оси, Оасположен ной в плоскости централь ного ссчения изделия 1, параллельно его диаметРЯЛ! Ной ПЛОСКОСТИ И П8! "18Ь!ДИ!:1/Л PHO ПОпсреч Ibli.1 направг!як1щ!!!! салазок . Ппи

Ъ Г1 эloM дополнительный поворот пли-ы .: с изделием 1 производится кулиснь м механизм м 30, один узе, Л !,Оторого уста!н: лен В и ООДОг! ьн ых:-!В и равлг! ющих 32 сап аз.

:, а другой узел 33 же :, к0 ззакоеплен на повосотнcð плиге 227 пр. -8м .(ОГ!с:ни Гол!.—

HblI„ пОВОрОт II

НО С, 8РВМВЩЕНИВМ СВГ!а:>Of< . ИНСТ() /i+ BI.I o

2. B.-.личина перемгщения салазок 7 кон р злируе ся по нониусу, в;<.:ючающему UIкалу отсче;а 41, установленную на сганин стрелку 42, закрепленнук на сзлаз;<ах 7, Наличие ДиффеpBíц! Вл 8 I 2, 3 на поВоротной йг!ите 22 и дифференциала 28, размеще !HO!0 В суппор.е 2!7, Водила которых

008Динен ы посрBДстВОм з гбча !:,!х сеKTcfpOB

35. 36 через редуктор 34, имеющий перадато-!ное отношение i =: 1/2, исключает Дэворот Обр".áà Tû âàBìoãc элемент:. 1 зубчатого колеса 23, Возникающего От ДО-!

70Ã! нительнОГО повс ротс. плиты 22, г78г!ис!ис

ДиффЗРВН J I/IB/108 ), > ИСКЛ",0 IBBT TB i)i

5 передачи крутящего момента от дифференциала 13 к дифференциалу 12 при увеличении расстояния между осями инструмента 2 и вала 17 при перемещении салазок 7, 10 Доворот инструмента 2 относительно обрабатываемого элемента 1 производится валиком 43, снабженным с одной стороны наклонными, а с другой прямыми зубьями, зацепляющимися с зубчатыми колесами 16, 15. 23, одно из которых 16 кинематически связано с инструментом 2, а другое 23 — с изделием .1, При перемещении ваг!ика 43 В продольном направлении пневмоцилиндром 44 через муфту 45 благодаря наличию

20 Hа нем наклочных зубьев валик 43 поворачивается относительно зубчатого колеса 23, и ри атом доворачивается зубчатое колесо 16 и кинематически связанный с ним инструмент 2. Зг!8мент 1 при атом остается зафикси25 рованным относитег!ьно инструмента 2.

Кроме того, обрабатываемый зубчатый инструмент 1 дополнительно непрерывно перемеща!От вдоль продольной оси инструмента со скоростью, находящейся в соответ30 ствии со следующей зависимостью:

- — 5 — 2а)

\/= и, V1

Х

R (sin и1,„— sin о1 )

30 / 2 + 2 Г<1!"! Гг11 >< г!!!, +<гаl IO <

Х sin (+ агсТц —

2 " сИ .г

I- . 0 где V — cêооость дополнительного перемещения зубчатого злемента 1 вдоль продоль;0!2! оси .;Истру:.:;BH а 2; г! — -,,.;ло прямых и обратных ходов зуб45 чатОГ(а,,зДЗлия ВДоль ГрОДОльной ocN инст-!.;умента ln =- 1! — 300);

- линейная скорость перемещения !!!!стр/!.;:;! га перпендикулярно своей пра-! ной

50 Й вЂ” радиус поворо1а изделия; а1!.,— максимальный угол пoBOpo B издели я, М1 Г!редварительный уГОл пОВорота изделия;

ДЛИНВ ЗУбЧсгго "0 ИНСТРУМЕНТВ, S— длина хода :!.1,! струм8-ITa при возэратно-поступатель!1Ом движении IS = (0,5-4) в),  — ширина зубчаTOã-0 венца изделия;

1613257 а — запас неиспользуемой длины зубчатого инструмента (а = 1 — 5 мм);

dr- диаметр окружности вершин зубьев изделия.

Непрерывное перемещение обрабаты- 5 ваемого зубчатого элемента 1, установленного на оправке 21 поворотной плиты 22, выполняется вдоль продольной оси инструмента 2 посредством ползуна 46 через шток пневмоцилиндра 38 и суппорт 29, При этом 10 согласование перемещения зубчатого элемента 1 вдоль продольной оси инструмента

2 и инструмента 2 перпендикулярно своей продольной оси производится за счет кинематической связи привода перемещения 38, 15

46-52 суппорта 29 и привода перемещения

55 — 59, 39, 40 салазок 7, Рукоятками 60 и 61, установленными на винтах 39 и 47, производится предварительная регулировка положения изделия 1 атно- 20 сительно инструмента 2 в зависимости от их перекоса, Пневмоцилиндром 38 производится отвод и подвод суппорта 29 по про-. дольным направляющим 37 станины 9 в исходное положение при установке и сня- 25 тии изделий 1 с оправки 21, Реализация изобретения обеспечивает получение более точной формы пространственно-модифицираваннь,х зубьев, что позволяет выравнить нагрузку на зубья в ЗО процессе эксплуатации.

Формула изобретения

Способ отдела най обработки зубчатых 35 элементов MQQThl с пространственно-модифицированными зубьям;. по авт. св.

¹ 1511025, а тл и ч а о щи и с я тем, что, с целью повышения точности и производительности за счет повышения долговечности инструмента путем выравнивания его износа, зубчатому элементу муфты сообщают непрерывное перемещение вдоль продольной оси инструмента, скорость которого задают в соответствии со следующей зависимостью

V=n V1, Я (sin вм. — з1 и en ) где n — число прямых и обратных ходов зубчатого элемента муфты вдоль продольной оси инструмента, и = 1-300;

L — длина зубчатого инструмента;

В =а1+ ам, где а — половина проекции центрального продольного сечения зубчатого элемента муфты на продольную ocb инструмента при предварительном повороте;

aM — то же, при максимальном угле поворота;

S — длина хода инструмента при возвратно-поступательном движении, S = (0,5— — 4,0)в, где в — ширина зубчатого венца обрабатываемого элемента, а — запас неиспользуемой длины зубчатого инструмента, а = 1-5 мм;

R — радиус поворота зубчатого элемента муфты, вм- максимальный угол поворота зубчатого элемента; ю — предварительный унол поворота зубчато о элемента;

Vl — линейная скорость радиального перемещения инструмента.

1613257

1613257

1 613257

Составитель _#_.Êóçíåöîâà

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н,Король

Редактор M,Êåëåìåø

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3855 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитега по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,?K-35, Раушскзя наб„4/5