Способ изготовления зубчатого колеса

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес. Для изготовления зубчатого колеса включают изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку по наружному периметру диска. Участки заготовки, в которых будут впоследствии нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум, с одного торца заготовки упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению торец заготовки по профилю будущего зубчатого венца колеса, задавая при этом припуски на ковку с внутренней и внешней сторон этого профиля. Достигается повышение механических характеристик зубчатого колеса. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении крупномодульных зубчатых колес.

Известен способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление стальной заготовки, выполненной из проката или поковки - в виде диска, по окружности которой производят затем нарезание зубьев зубчатого венца колеса - см., например, «Гузенков П.Г. Детали машин: Учеб. для вузов - 4-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1986. - 359 с.: ил.», стр. 177.

Недостаток данного способа состоит в том, что структура материала заготовки одинакова по всему ее объему, соответственно, одинаковы по всему ее объему и механические свойства этого материала (стали). Однако у готового изделия, которое будет выполнено из этой заготовки (зубчатого колеса), разные части этого изделия (зубчатого колеса) испытывают при своей работе нагрузки разные; в частности - зубья зубчатого венца колеса являются более грузонапряженными частями, чем тело колеса (поэтому именно зубьям зубчатого венца, в процессе изготовления колеса, придают дополнительно улучшенные механические свойства - путем их закалки, азотирования и др.). Выполнение заготовки для зубчатого колеса с одинаковыми механическими свойствами по всему объему этой заготовки не учитывает разницы в работе разных частей изготовленного из нее зубчатого колеса.

В качестве прототипа взят способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление стальной заготовки, выполненной из проката или поковки - в форме диска, по окружности которой затем производят нарезание зубьев зубчатого венца колеса - см. «Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайцы. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990. - 464 с.: ил.», стр. 17.

Недостатки прототипа - те же, что и у аналога.

Изобретением решается задача повышения механических характеристик зубчатого колеса за счет повышения механических свойств заготовки для его изготовления.

Для этого способ изготовления зубчатого колеса включает изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку заготовки - по наружному периметру диска. Причем участки заготовки, в которых впоследствии будут нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум с одного торца заготовки упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению торец заготовки по профилю будущего зубчатого венца колеса, задавая при этом припуски на ковку с внутренней и внешней стороны этого профиля.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: заготовка колеса - вид с торца (фиг. 1) и фрагмент заготовки - вид с торца (фиг. 2).

На чертеже показаны: заготовка 1; наружный диаметр Д3 заготовки; ширина C1 технологического припуска по наружному периметру заготовки; профиль 2 зубчатого венца; диаметр Дв окружности вершин зубчатого венца; диаметр До окружности оснований зубчатого венца; высота h зубчатого венца; ширина С2 припуска на ковку с внутренней стороны зубчатого венца; ширина С3 припуска на ковку с внутренней стороны боковых поверхностей зубьев; ширина С4 припуска на ковку с наружной стороны боковых поверхностей зубьев; граница 3 упрочнения с внутренней стороны профиля (2) зубчатого венца (ломаная линия); граница 4 упрочнения с наружной стороны профиля (2) зубчатого венца (ломаная линия); общая ширина l упрочненной зоны; поверхность будущих торцов зубьев показана двойной штриховкой; припуски на упрочнения (шириной C1, С2 и С4) показаны одинарной штриховкой.

Реализуется данный способ следующим образом. Из стального проката или поковки изготавливают заготовку 1 в виде диска с наружным диаметром Д3, задавая припуск шириной C1 по наружному периметру заготовки для дальнейшей обработки заготовки. Участок заготовки, в котором будут в дальнейшем нарезаны зубья зубчатого венца колеса - профилем 2 с окружностью вершин зубчатого венца диаметром Дв, окружностью оснований зубчатого венца диаметром До, высотой h зубчатого венца, подвергают упрочнению путем его пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванию проковываемых участков до требуемой температуры, как минимум с одного торца заготовки. Причем упрочнению подвергают торец заготовки по профилю 2 будущего зубчатого венца колеса, задавая при этом припуски на ковку - с внутренней стороны профиля 2 ширина припуска равна: на основаниях впадин зубчатого венца - С2, на зубьях - С3; с наружной стороны профиля ширина припуска равна: на боковых поверхностях зубьев - С4, на вершинах зубьев - С1. Граница упрочнения с внутренней стороны профиля - 3, с наружной стороны профиля - 4. Общая ширина упрочняемого участка заготовки (1) - l. Величины припусков - С2, С3, С4 - задаются, исходя из параметров зубчатого венца колеса и режимов работы колеса в передаче.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ изготовления зубчатого колеса позволяет повысить прочность будущего зубчатого колеса (его наиболее нагруженных частей - зубьев) еще на стадии заготовки этого колеса, до нарезания зубьев этого колеса. Это позволяет повысить механические характеристики зубчатого венца колеса, что будет способствовать повышению изгибной прочности, контактной прочности и долговечности нарезанных впоследствии зубьев изготавливаемого зубчатого колеса.

Способ изготовления зубчатого колеса, включающий изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку по наружному периметру диска, отличающийся тем, что участки заготовки, в которых будут впоследствии нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум, с одного торца заготовки упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению торец заготовки по профилю будущего зубчатого венца колеса, задавая при этом припуски на ковку с внутренней и внешней сторон этого профиля.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах, которые работают со смазыванием жидкими смазочными материалами.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами с узкими зубьями.

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами. Зубчатое колесо состоит из тела и зубчатого венца с зубьями, на участках головок и ножек которых ширина их боковых поверхностей выполнена ступенчато изменяющейся и обратно пропорционально зависящей от кратности парности зацепления.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев и частях торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с тяжелонагруженными зубчатыми колесами, смазываемыми пластичными смазочными материалами.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару плоских силовых кольцевых накладок, укрепленных на торцах зубьев с примыканием к вершинам зубьев и с зазорами относительно тела зубчатого колеса, внутренние и наружные периметры которых выполнены в виде ломаных линий с переломами на боковых кромках зубьев.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару силовых кольцевых накладок с наружным диаметром, равным диаметру окружности вершин зубчатого венца.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями и пару кольцевых накладок с внутренними диаметрами, меньшими, чем диаметр оснований зубчатого венца, и наружными диаметрами, равными диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах зубьев и участках торцов тела, прилегающих к зубчатому венцу.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с крупномодульными зубчатыми колесами большого диаметра с разными, в том числе, режимами нагружения зубьев по окружностям колес.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжело нагруженных зубчатых передачах, подверженных ударным нагрузкам. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями высотой и пару плоских кольцевых накладок шириной а, укрепленных на торцах зубьев.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении крупномодульных зубчатых колес. Для изготовления зубчатого колеса включают изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку заготовки по наружному периметру диска. Участки заготовки, в которых будут нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум с одного торца заготовки, упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки. Предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению участки торца заготовки, где будут располагаться впоследствии торцы зубьев - по всей площади этих торцов. При этом задаются припуски на ковку по внутреннему периметру зубчатого венца и по наружному периметру профиля этого венца. Достигается повышение механических характеристик зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к зубчатому колесу. Зубчатое колесо состоит из ступицы (1), зубчатого венца (2), обода (3) и тела (4) в виде диска, толщина С которого меньше ширины В обода. С обоих торцов колеса укреплена пара кольцевых накладок (5) с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру До обода, и внутренним диаметром, равным наружному диаметру ступицы Дс. Толщина каждой кольцевой накладки равна ширине в полки обода. Достигается повышение эксплуатационных характеристик зубчатого колеса.1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с ударными режимами нагружения зубьев, смазываемых пластичными смазочными материалами. Зубчатое колесо содержит тело (1), зубчатый венец с зубьями (2) и пару плоских кольцевых накладок (3, 4), укрепленных на торцах зубьев. Участки накладок (3, 4), прилегающие к торцам зубьев, смещены радиально относительно окружности вершин зубчатого венца в сторону центра колеса. Участки накладок (3, 4), расположенные между соседними зубьями, имеют кривизну внешнего профиля большую, чем кривизна окружности, в которую вписываются внешние профили участков накладок (3, 4), укрепленных на торцах зубьев, а кривизна внутреннего профиля накладок, расположенных между зубьями, эквидистантна кривизне их внешнего профиля. Каждая кольцевая накладка (3, 4) по своим внутреннему и наружному периметрам снабжена выступами (7, 8, 9, 10) в виде плоских колец, ориентированных в плоскости вращения колеса и расположенных с зазорами относительно торцов зубчатого венца. В этих зазорах с примыканием к периметрам кольцевых накладок (3, 4) расположены плоские резиновые кольца (11, 12, 13, 14). Внутренний радиус резиновых колец (11, 12) со стороны внутренних периметров накладок (3, 4) меньше радиуса окружности оснований зубчатого венца. Наружный радиус резиновых колец (13, 14) со стороны наружных периметров накладок (3, 4) больше радиуса окружности вершин зубчатого венца. Резиновые кольца (11, 12, 13, 14) укреплены соответственно на внутренних торцах кольцевых выступов (7, 8, 9, 10), торцах зубьев (2) и участках торцов тела (1), прилегающих к зубчатому венцу. Изобретение обеспечивает демпфирование ударных нагрузок, действующих на зубья, и удержание пластичного смазочного материала в зоне зубьев колеса. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к редукторам с соосными входным и выходным валами. Редуктор орбитальный содержит корпус, в котором установлены на одной оси входной быстроходный и выходной тихоходный валы. Ролики установлены в солнечном колесе равномерно по окружности, концентричной оси валов. Колесо-сателлит и ведущее колесо скреплены вместе. Ролики колеса-сателлита зацеплены с роликами солнечного колеса. Ролики ведущего колеса зацеплены с роликами ведомого колеса. Колесо-сателлит и ведущее колесо выполнены каждое в виде диска с центральным отверстием. Ролики в них расположены равномерно по окружности, концентричной оси валов. Достигается упрощение конструкции. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах с расположением валов в горизонтальной плоскости, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок, диаметр наружного периметра которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела, и между которыми укреплены зубья зубчатого венца. Каждый из зубьев выполнен из пары прямоугольных пластин, изогнутых по профилю рабочих участков боковых поверхностей зуба, расчетному для данного зубчатого колеса, и равных им по площади. Между верхними концами прямоугольных пластин, на месте отсутствующих вершин зубьев, расположены заглушки, укрепленные на внутренних поверхностях концов прямоугольных пластин. У каждого зуба площадь зазора между отстающей прямоугольной пластиной зуба и телом зубчатого колеса перекрыта накладкой, укрепленной на внутренней поверхности отстающей прямоугольной пластины, вдоль ширины накладки выполнен ряд сквозных отверстий, примыкающих к телу зубчатого колеса. Обеспечивается повышение качества смазывания зубчатого колеса. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок, ширина которых соизмерима с высотой зубьев. Сопряжение корней зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей. В участках тела зубчатого колеса, примыкающих к окружности оснований зубчатого венца, выполнены радиально ориентированные вырезы, профиль которых сопряжен с профилем боковых поверхностей зубьев. Обеспечивается повышение надежности и снижение затрат на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок с внутренним диаметром, не меньшим диаметра окружности оснований зубчатого венца. Сопряжение боковых поверхностей зубьев и тела зубчатого колеса выполнено без переходных галтелей. По периметру диска тела, в участках обоих его торцов, прилегающих к каждой впадине зубчатого венца, выполнена пара равновеликих и симметричных друг другу вырезов, ориентированных радиально. Каждый вырез образован тремя секущими плоскостями, две плоскости перпендикулярны торцу диска, ориентированы радиально и сопряжены с боковыми поверхностями соседних зубьев по окружности оснований зубчатого венца, а третья плоскость проходит через линию, соединяющую точки пересечения на боковой плоскости симметрии зубчатого колеса боковых поверхностей этих зубьев с телом зубчатого колеса, и ориентирована в сторону торца тела с наклоном к центру зубчатого колеса. Обеспечивается улучшение качества процесса смазывания, а также снижение расходов на изготовление зубчатого колеса. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нереверсивных зубчатых передачах, работающих в режимах ударного нагружения. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец, состоящий из отдельных, не связанных между собой и телом колеса зубьев, укрепленные шарнирно с возможностью поворота в плоскости вращения колеса, между парой кольцевых накладок, укрепленных на теле колеса. Профили рабочих поверхностей зубьев идентичны расчетному для зубьев данного колеса. Половина основания ножки каждого зуба, расположенная со стороны боковой поверхности зуба, при радиальном расположении зуба примыкает к телу колеса. Вторая половина ножки каждого зуба выполнена усеченной по высоте, в теле колеса под этими половинами выполнены ответные вырезы, идентичные по размерам этим половинам. Между этими половинами и дном вырезов расположены упругие прокладки. Часть тела каждого зуба со стороны его нерабочей боковой поверхности, выходящая при ударном нагружении зуба за габарит зуба при его радиальном расположении, вырезана плоскостью, перпендикулярной торцам зуба. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах, работающих в режимах ударного нагружения при одном направлении вращения зубчатых колес. Зубчатое колесо содержит тело и зубчатый венец. Каждый зуб укреплен шарнирно, с возможностью поворота в плоскости вращения зубчатого колеса, между парой кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела зубчатого колеса, половина основания ножки каждого зуба, расположенная со стороны его боковой поверхности, подверженной ударному нагружению, при радиальном расположении зуба примыкает к телу зубчатого колеса, вторая половина этой ножки выполнена укороченной по высоте, а между основанием второй половины и телом зубчатого колеса расположена упругая прокладка, площадь которой в плане равна площади основания второй половины, отличающееся тем, что укорачивание половины ножки каждого зуба выполнено на величину не большую, чем высота нерабочего участка боковой поверхности зуба, под укороченными половинами ножек зубьев в теле зубчатого колеса выполнены вырезы, совпадающие в плане и по площади с этими половинами и в которых расположена нижняя часть упругих прокладок, а глубина вырезов задана с учетом размещения между основаниями укороченных половин ножек и дном вырезов упругих прокладок толщиной, обеспечивающей оптимальную работу зубьев в режиме их ударного нагружения. Обеспечивается повышение надежности работы зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых твердыми смазочными материалами в порошкообразной дисперсной фазе. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска и зубчатый венец с зубьями, на торцах которых укреплена пара кольцевых накладок. По окружности тела, в области оснований впадин зубчатого венца по всей ширине тела выполнены радиально ориентированные вырезы. Боковые поверхности каждого выреза сопряжены с боковыми поверхностями зубьев, дно каждого выреза перпендикулярно торцам тела. В участках тела между соседними вырезами выполнены сквозные прямоугольные отверстия, ориентированные параллельно торцам тела и перпендикулярно осям симметрии зубьев, под которыми они выполнены. Отверстия расположены симметрично относительно торцов тела, верх каждого отверстия совпадает в плане с окружностью оснований зубчатого венца, низ каждого отверстия сопряжен с дном соседних вырезов. А полости сквозных отверстий заполнены вставками, выполненными, например, из пластмассы. Обеспечивается снижение издержек на изготовление зубчатого колеса. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям машин, и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес. Для изготовления зубчатого колеса включают изготовление заготовки, преимущественно из стали, в виде диска, по окружности которого впоследствии будут нарезаны зубья зубчатого венца колеса, с технологическим припуском на обработку по наружному периметру диска. Участки заготовки, в которых будут впоследствии нарезаны зубья колеса, подвергают, как минимум, с одного торца заготовки упрочнению путем их пластического деформирования методом ковки, предваряя и сопровождая ковку нагреванием проковываемых участков до требуемой температуры, подвергая упрочнению торец заготовки по профилю будущего зубчатого венца колеса, задавая при этом припуски на ковку с внутренней и внешней сторон этого профиля. Достигается повышение механических характеристик зубчатого колеса. 2 ил.

Наверх