Способ упрочнения зубьев зубчатого колеса

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, в частности к деталям машин, и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев зубчатых колес механических передач.

Известен способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в химико-термической обработке боковых (трущихся) поверхностей 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 упрочнения состоит в том, что при его осуществлении упрочнение рабочих (боковых) поверхностей зубьев происходит одновременно по всей площади этих поверхностей и равномерно по всей этой площади, без учета того фактора, что скорости взаимного скольжения зубьев колеса с зубьями парного зубчатого колеса, при их зацеплении, не одинаковы по длине рабочих поверхностей зубьев, а изменяются от в обе от полюсной линии зуба (начальной линии колеса): на полосе зуба скольжение и соответственно - сила трения, равны нулю и увеличиваются в обе стороны вдоль длины рабочей поверхности зуба - по направлениям к вершине зуба и его основанию, где они максимальны. Соответственно, также изменяется вдоль длины боковой поверхности зуба и степень изнашивания этой боковой поверхности. При упрочнении зубьев (повышении твердости их боковых поверхностей), для предотвращения неравномерного изнашивания этих поверхностей, приходится ориентироваться на степень максимального их изнашивания, задавая, исходя из этого, упрочнение боковых поверхностей зубьев по максимуму по всей длине этих поверхностей. Это нерационально и способствует увеличению издержек на выполнение процесса упрочнения зубьев колеса, особенно крупномодульного.

В качестве прототипа взят способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, повышающий износостойкость их боковых (трущихся) поверхностей, путем повышения твердости этих поверхностей, заключающийся в пластическом деформирования этих поверхностей (методом обкатывания их роликами, виброударной их обработкой и др.) - см. «Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник. М.: Машиностроение, 1987, 328 с., ил.», стр. 105, 237. Пластическое деформирование этих поверхностей осуществляется путем их обработки последовательно, вдоль длины этих поверхностей.

Недостаток прототипа состоит в том, что обработка поверхностей (вдоль длины этих поверхностей) производится равномерно по всем участкам длины этих поверхностей, без учета специфики работы зубьев в зацеплении с зубьями парного зубчатого колеса: не учитывается, что в районе полюсной линии зуба (начальной окружности колеса) взаимное скольжение зубьев и сила трения скольжения равны нулю и увеличиваются в обе стороны от полюсной линии по направлениям к вершине зуба и к его основанию. А для обеспечения равномерного изнашивания трущихся боковых поверхностей зубьев, при их упрочнении задают упрочнение, исходя из максимального их изнашивания - равномерное по всей длине боковых поверхностей зубьев. Это нерационально и приводит к увеличению издержек на выполнение процесса упрочнения особенно зубьев крупномодульных колес.

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

Для этого способ упрочнения зубьев зубчатого колеса включает повышение твердости рабочих участков боковых поверхностей зубьев методом пластического деформирования этих участков, вдоль их длины. Причем 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.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображен фрагмент зубчатого венца колеса - вид с торца (фиг. 1) и совмещенный график изменения скорости скольжения зубьев и задаваемой твердости боковых поверхностей зубьев вдоль длины этих поверхностей (фиг. 2).

На чертежах показаны зуб 1 зубчатого колеса, окружность 2 вершин зубчатого венца, окружность 3 оснований зубчатого венца, начальная окружность 4 колеса, боковые поверхности 5 и 6 зуба, полюс Р зуба, высота Н зуба, длина lр боковой поверхности зуба, длина lр рабочего участка длины боковой поверхности, длина lн нерабочего участка длины боковой поверхности, характерные точки длины lр рабочего участка боковой поверхности - а, b, с, скорость скольжения зубьев - νск, твердость боковых поверхностей зубьев - НВ.

Данный способ упрочнения реализуется следующим образом. Зубья 1 зубчатых колес, высота которых Н, вписаны в окружность 2 вершин зубчатого венца и окружность 3 оснований зубчатого венца, начальная окружность 4 колеса (полюсная его линия) проходит через полюс Р. Боковые поверхности зубьев - 5 и 6, длина боковых поверхностей - l. Каждая такая поверхность (5, 6) имеет рабочий (трущийся) участок длиной lр и нерабочий участок длиной lн. Повышение твердости (НВ) каждой боковой поверхности каждого зуба - на участке длиной lр - выполняют дифференцированно: в районе полюсной линии 4 (точка а) повышение твердости (НВ) задают минимальной и увеличивают эту твердость при упрочнении в обе стороны от полюсной линии по длине lр рабочего участка боковой поверхности, пропорционально увеличению скорости скольжения νск зубьев в этих направлениях, задавая максимальное повышение твердости по границам длины lр (точки b и с). Изменение (повышение) твердости (НВ) нерабочих участков боковых поверхностей зубьев - на участке длиной lн - задают исходя из местных условий (интенсивность изнашивания боковых поверхностей, величина изгибающих нагрузок, степени нагружения зубьев при работе колеса, материала зубьев и др.).

По сравнению с прототипом предлагаемый способ упрочнения зубьев колеса увязан с протеканием процесса изнашивания рабочих участков их боковых поверхностей, тем самым оптимизирован. Это позволяет оптимизировать издержки при осуществлении процесса упрочнения, уменьшив величину этих издержек.

Способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, включающий повышение твердости рабочих участков боковых поверхностей методом пластического деформирования этих участков, вдоль их длины, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высоконагруженных зубчатых передачах, в частности в передачах центрального и углового приводов авиационных двигателей.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело в виде диска со ступицей и зубчатый венец с зубьями.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых магнитопорошковым методом. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с зубьями, изготовленные из ферромагнитного материала, и пару кольцевых накладок, изготовленных из диамагнитного материала, укрепленных на торцах зубьев.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах. Зубчатое колесо содержит тело, пару кольцевых накладок и зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из пары прямоугольных пластин.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двухвального, двухконтурного авиационного ТРД, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД, включает соединенные с РВД с возможностью передачи агрегатам крутящего момента от турбины высокого давления ЦКП и кинематически соединенные с ней редукторы приводов КДА и КСА.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, и пару кольцевых накладок, укрепленных на торцах тела колеса, между которыми укреплены пластины, образующие зубья зубчатого венца.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тихоходных зубчатых передачах с крупномодульными колесами, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, смазываемых жидкими смазочными материалами методом погружения. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями, каждый из которых выполнен из одной прямоугольной пластины, изогнутой по профилю зуба, расчетного для данного колеса, и пары кольцевых накладок, наружный диаметр которых равен диаметру окружности вершин зубчатого венца, укрепленных на торцах тела.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в зубчатых передачах, зубья зубчатых колес которых подвержены нагружениям разной величины при вращении колес в прямом и обратном направлениях вращения.

Изобретение относится к машиностроению. Зубчатое колесо содержит тело, зубчатый венец с полыми зубьями и пару кольцевых накладок.

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.

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 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.

Наверх