Способ упрочнения зубьев зубчатого колеса

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев зубчатых колес механических передач. Способ упрочнения включает повышение твердости боковых поверхностей зубьев. Причем степень упрочнения боковых поверхностей зубьев задают переменной вдоль их длины, минимальной по линии плюса зацепления зубьев и увеличивающейся в обе стороны от нее по направлениям к вершинам и основаниям зубьев, пропорционально увеличению интенсивности изнашивания этих поверхностей в этих направлениях при работе колеса в передаче. Обеспечивается снижение издержек на осуществление 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 повышении твердости рабочих (трущихся) поверхностей зубьев путем их химико-термической обработки (цементацией, азотированием и др.), см., например, Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М., Машиностроение, 1967, с. 308-315. Путем повышения твердости рабочих участков боковых поверхностей зубьев обеспечивается их износостойкость.

Недостаток данного способа состоит в том, что при его осуществлении повышение твердости боковых (трущихся) поверхностей зубьев происходит одинаково по всей длине этих поверхностей (от оснований зубьев до их вершин). Однако изнашивание этих боковых поверхностей зубьев в процессе работы колеса в передаче происходит неравномерно вдоль их длины: в районе полюса зацепления зубьев, где имеет место трение качения, изнашивание минимально; изнашивание увеличивается в обе стороны от полюса зацепления (вдоль боковых поверхностей - по направлениям к вершинам зубьев и к их основаниям), где имеет место трение скольжения взаимно сопряженных зубьев парных зубчатых колес; причем изнашивание тем больше, чем больше участок боковой поверхности удален от полюса зацепления. Неравномерность изнашивания боковых поверхностей зубьев приводит к неравномерному искажению профилей зубьев вдоль длины их боковых поверхностей. Для обеспечения предотвращения неравномерного изнашивания боковых поверхностей по их длине по этому способу приходится задавать упрочнение поверхностей (повышение их твердости) исходя из максимального изнашивания этих поверхностей - упрочняя поверхности по всей их длине по максимуму. Это нерационально и приводит к увеличению издержек на осуществление процесса упрочнения.

В качестве прототипа взят способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, заключающийся в повышении твердости боковых поверхностей зубьев методом их поверхностного пластического деформирования (например, методом вибрационной ударной обработки), см. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. Справочник. М.: Машиностроение, 1987, 328 с., с. 237.

Недостатки прототипа те же, что и у аналога.

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

Для этого способ упрочнения зубьев зубчатого колеса включает повышение твердости боковых поверхностей зубьев. Причем степень упрочнения боковых поверхностей задают переменной вдоль их длины, минимальной по линии плюса зацепления зубьев и увеличивающейся в обе стороны от нее по направлениям к вершинам и основаниям зубьев, пропорционально увеличению интенсивности изнашивания этих поверхностей в этих направлениях при работе колеса в передаче.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены фрагмент зубчатого колеса, вид с торца (фиг. 1), и график степени упрочнения боковых поверхностей зубьев вдоль их длины (фиг. 2).

На чертеже показаны тело 1 зубчатого колеса, зуб 2, окружность 3 вершин зубчатого венца, окружность 4 оснований зубчатого венца, начальная окружность 5, боковые поверхности 6 и 7 зуба, основание 8 впадин зубчатого венца, зоны упрочнения боковых поверхностей - 9 и 10; высота H зуба, полюс Р зацепления; длина боковой поверхности зуба, длина р рабочего участка длины боковой поверхности, длина н нерабочего участка длины боковой поверхности, характерные точки боковой поверхности - a, b, с, d; характерные точки упрочненной зоны в теле зуба - e, ƒ, g, h; степень упрочнения боковой поверхности зуба (толщина упрочненной зоны с повышенной твердостью - S); интенсивность изнашивания боковых поверхностей зуба - J.

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, начальная окружность колеса 5 (проходит через полюс зацепления Р). Боковые поверхности зуба 6 и 7. Общая длина боковых поверхностей (линия ее проходит по точкам a-b-c-d), длина рабочего участка боковой поверхности р (линия ее проходит по точкам а-b-с), длина нерабочего участка боковой поверхности н (линия ее проходит от точки с до точки d). Для повышения износостойкости боковых поверхностей зубьев производят упрочнение этих поверхностей путем повышения их твердости. Зоны упрочнения показаны заштрихованными на фиг. 1: зона 9, соответствующая рабочему участку боковой поверхности, и зона 10, соответствующая нерабочему участку боковой поверхности. Степень упрочнения зоны 9 толщину S упрочненной зоны задают переменной, зависящей от изменения интенсивности изнашивания J вдоль этой зоны (между точками а, b, с), по линии полюса P, где имеет место трение качения, упрочнение минимальные и увеличивают степень упрочнения (величину S) вдоль участка р в обе стороны от полюсной линии (в сторону вершины и оснований зуба), пропорционально увеличению значения J в этих направлениях. Упрочненную зону 10 плавно сопрягают с зоной 9 для обеспечения нормального сопряжения зубьев колеса с зубьями парного зубчатого колеса в процессе работы передачи. Границы упрочненной зоны в теле колеса - по границам линии, проходящей через точки e, ƒ, g, h.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ упрочнения учитывает изменение интенсивности изнашивания J боковых поверхностей зубьев вдоль их длины и увязывает упрочнение этих поверхностей с интенсивностью изнашивания J. Тем самым исключается излишнее упрочнение боковых поверхностей зубьев на тех участках боковых поверхностей, где это не требуется. Это снижает издержки на осуществление процесса упрочнения.

Способ упрочнения зубьев зубчатого колеса, включающий повышение твердости их боковых поверхностей, отличающийся тем, что степень упрочнения боковых поверхностей зубьев задают переменной вдоль их длины, минимальной по линии полюса зацепления зубьев и увеличивающейся в обе стороны от нее по направлениям к вершинам и основаниям зубьев, пропорционально увеличению интенсивности изнашивания боковых поверхностей в этих направлениях при работе зубчатого колеса в зубчатой передаче.



 

Похожие патенты:

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.

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 машиностроению, в частности к деталям машин, и может быть использовано для повышения износостойкости зубьев зубчатых колес механических передач. Способ упрочнения включает повышение твердости боковых поверхностей зубьев. Причем степень упрочнения боковых поверхностей зубьев задают переменной вдоль их длины, минимальной по линии плюса зацепления зубьев и увеличивающейся в обе стороны от нее по направлениям к вершинам и основаниям зубьев, пропорционально увеличению интенсивности изнашивания этих поверхностей в этих направлениях при работе колеса в передаче. Обеспечивается снижение издержек на осуществление процесса упрочнения. 2 ил.

Наверх