Способ упрочнения зубьев зубчатого колеса

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев крупномодульных колес нереверсивных зубчатых передач. Способ упрочнения заключается в повышении твердости боковых поверхностей зубьев и поверхностей оснований впадин зубчатого венца, при этом упрочнению подвергают одну из двух боковых поверхностей каждого зуба, являющуюся рабочей, по всей ее длине, и участки поверхностей оснований впадин зубчатого венца, прилегающие к этим упрочняемым боковым поверхностям зубьев. Обеспечивается снижение издержек на осуществление процесса упрочнения зубьев зубчатого колеса. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев крупномодульных зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач.

Известен способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в химико-термической обработке зубьев (методом цементации, азотирования и др.) - см., например, Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1967, стр. 308-315. Данный способ обеспечивает повышение твердости рабочих (трущихся) поверхностей зубьев, что способствует повышению их износостойкости.

Недостаток данного способа состоит в том, что при его осуществлении происходит упрочнение обоих боковых поверхностей зубьев зубчатого колеса. Однако в нереверсивных зубчатых передачах рабочей является только одна из двух боковых поверхностей каждого зуба, вторая боковая поверхность каждого зуба в работе колеса не участвует, трению не подвергается и, следовательно, в повышении твердости не нуждается. Поэтому осуществлять упрочнение обоих боковых поверхностей зубьев нецелесообразно.

В качестве прототипа взят способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в поверхностной закалке рабочих поверхностей зубьев методом их высокочастотной закалки - см. Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников, А.С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. - 3-е изд., перераб. и допол. - М.: Машиностроение, 1990 - 464 с.: ил., стр. 428-432, рис. 20.4. При этом способе упрочнению подвергают обе боковые поверхности каждого зуба и поверхности оснований впадин зубчатого венца между зубьями: упрочнение поверхностей впадин предотвращает снижение прочности зубьев, т.к. область действия остаточных напряжений в поверхностном слое при закалке совпадает с зоной наибольших растягивающих напряжений от рабочей нагрузки зубьев при их работе. В результате упрочнения повышается износостойкость зубьев.

Недостаток прототипа состоит в том, что упрочняют обе боковые поверхности каждого зуба, в то время как при нереверсивном режиме работы колеса в работе участвует только одна его боковая поверхность. А выполнение упрочнения обоих боковых поверхностей каждого зуба в данном случае приводит только к увеличению издержек на выполнение процесса упрочнения.

Изобретением решается задача оптимизации процесса упрочнения зубьев крупномодульного зубчатого колеса нереверсивной передачи и снижения издержек на его осуществление.

Для этого способ упрочнения зубьев зубчатого колеса включает повышение твердости боковых поверхностей зубьев и поверхностей оснований впадин зубчатого венца методом их поверхностной высокочастотной закалки. Причем упрочнению подвергают одну из двух боковых поверхностей каждого зуба, являющуюся рабочей, и участки поверхностей оснований впадин зубчатого венца, прилегающие к этим упрочняемым боковым поверхностям зубьев.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен фрагмент зубчатого колеса - вид с торца.

На чертеже показаны: тело 1 зубчатого колеса, зубчатый венец с зубьями 2, окружность 3 вершин зубчатого венца, окружность 4 оснований зубчатого венца, основания 5 впадин зубчатого венца, боковые поверхности 6 и 7 зубьев, теоретическое продолжение 8 боковых поверхностей 7 в сторону тела 1, точки 9 пересечения линий 8 и 4, точки 10 пересечения боковых поверхностей 7 с окружностью 3, нижняя точка 11 рабочего участка боковой поверхности 7, теоретическое продолжение 12 поверхности 6 в сторону тела 1, точка 13 пересечения линии 12 с окружностью 4, зона упрочнения 14; высота H зубьев, длина боковой поверхности зуба, длина рабочего участка боковой поверхности; расстояние S1 между точками 9 и 13; размер S2 упрочняемой зоны по основанию впадины зубчатого венца; глубина С зоны упрочнения.

Данный способ упрочнения реализуется следующим образом. Зубчатое колесо состоит из тела 1 и зубчатого венца с зубьями 2 высотой Н. Окружность вершин зубчатого венца - 3, окружность оснований зубчатого венца - 4, впадины зубчатого венца - 5. Боковые поверхности зуба - 6 и 7. Одна из боковых поверхностей каждого зуба - 6 является нерабочей, другая боковая поверхность каждого зуба - 7 является рабочей. Точки пересечения теоретического продолжения 8 поверхностей 7 с окружностью 4-9. Длины боковых поверхностей 7 (и 6) - . Точки пересечения боковых поверхностей 7 с окружностью 3-10, длина рабочего участка боковой поверхности 7 - (между точками 10 и 11). Теоретическое продолжение поверхности 6 в сторону тела 1-12, точка пересечения линии 12 с окружностью 4-13. Расстояния между точками 9 и 13 - S1. Участок боковой поверхности 7 каждого зуба между точками 9 и 11 является нерабочим. Упрочнение (14) производят для каждой рабочей боковой поверхности (7) (по длине ) каждого зуба 2 и участка поверхности основания впадины зубчатого венца (5), прилегающего к упрочняемой боковой поверхности (7); размер зоны упрочнения поверхности основания впадины - S2. Степень упрочнения (глубина С зоны упрочнения, степень повышения твердости упрочняемой поверхности (7, 5) задают, исходя из условий работы колеса. Величину S2 задают исходя из величины изгибающих нагрузок, действующих на зубья колеса.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ упрочнения зубьев зубчатого колеса позволяет оптимизировать процесс упрочнения зубьев зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач, а также - снизить издержки на его осуществление.

Способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, преимущественно крупномодульного, нереверсивной зубчатой передачи, включающий повышение твердости боковых поверхностей зубьев и поверхностей оснований впадин зубчатого венца методом их поверхностной высокочастотной закалки, отличающийся тем, что упрочнению подвергают одну из двух боковых поверхностей каждого зуба, являющуюся рабочей, и участки поверхностей оснований впадин зубчатого венца, прилегающие к этим упрочняемым боковым поверхностям зубьев.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев зубчатых колес нереверсивных зубчатых передач. Способ упрочнения включает повышение твердости рабочих участков боковых поверхностей зубьев технологическими методами.
Изобретение относится к машиностроению, в частности - к деталям машин, и может быть использовано в реверсивных зубчатых передачах. Изобретением решается задача оптимизации упрочнения рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес и снижения издержек при его выполнении.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зубчатым передачам, и может быть использовано для зубчатых колес, работающих с перекосом валов. Для повышения контактной прочности зубьев зубчатых колес рабочие поверхности зубьев подвергают упрочнению путем повышения их твердости.

Изобретение относится к производству червячных редукторов и открытых червячных передач тихоходного типа, работающих с линейной скоростью вращения червячного колеса до 2 м/с, и предназначено для повышения износостойкости червячной пары.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению шестерней для приводных поездных систем, используемых для передачи высокого крутящего момента.

Изобретение относится к поршневым двигателям, в частности к балансировочному валу поршневого двигателя. Уравновешивающий вал (1) включает опорную шейку (2), на которой уравновешивающий вал (1) установлен в подшипнике, участок (10), на котором зубчатое колесо (5) соединено с уравновешивающим валом без возможности проворота или на котором уравновешивающий вал (1) и зубчатое колесо (5) выполнены монолитно, и участок (8) дисбаланса, на котором расположен дисбаланс, причем зубчатое колесо выполнено из чугуна с шаровидным графитом с незакаленными зубьями (11).
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения долговечности зубчатых передач механизмов и машин. Способ заключается в том, что производят нагружение вершины одного зуба с одной боковой его стороны статической нагрузкой, эквивалентной максимальной рабочей, и осуществляют упрочнение методом поверхностного пластического деформирования, например обработкой дробью, поверхности основания с этой боковой стороны до получения необходимой шероховатости поверхности.

Изобретение относится к применению состава для изготовления минимум одной детали регулирующего устройства автомобиля. .

Изобретение относится к усовершенствованной входной планетарной ступени для крупной коробки передач, предназначенной для турбинного ветроэлектрического генератора с мощностью, равной 500 кВт и более.

Изобретение относится к системе подвески мотоцикла, а также к звездочке для такой системы. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес механических передач. Способ включает повышение твердости рабочих участков боковых поверхностей зубьев методом пластического деформирования этих участков, вдоль их длины. Повышение твердости выполняют минимальным на линии полюса зацепления и увеличивают в обе стороны от нее по направлениям к вершинам и основаниям зубьев пропорционально увеличению скорости скольжения зубьев в этих направлениях. Обеспечивается снижение издержек при осуществлении процесса упрочнения. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев крупномодульных колес нереверсивных зубчатых передач. Способ упрочнения заключается в повышении твердости боковых поверхностей зубьев и поверхностей оснований впадин зубчатого венца, при этом упрочнению подвергают одну из двух боковых поверхностей каждого зуба, являющуюся рабочей, по всей ее длине, и участки поверхностей оснований впадин зубчатого венца, прилегающие к этим упрочняемым боковым поверхностям зубьев. Обеспечивается снижение издержек на осуществление процесса упрочнения зубьев зубчатого колеса. 1 ил.

Наверх