Станок для изготовления зубчатых колес посредством вальцевания горячих заготовок

 

Кдасс 7f, АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСА НИЕ станка для изготовления зубчатых колес посредствои вальцевания горячих заготовок.

К авторскому свидетельству В. В. Якиманского и Б. В. Ануфриева, заявленному 23 марта 1936 года (спр. о перв. № 189919).

О выдаче авторского свидетелгства опубликовано 31 августа 1936 года.

Настоящее изобретение, станок для образования зубьев шестерен, относится к области горячей обработки металлов, в частности, к технике предварительного формирования зубьев шестерен методом деформирования заготовки в горячем состоянии. Этот метод известен давно, но не получил своего распространения в виду неудачных попыток конструктивного и технологического оформления.

Большие усилия вдавливания инструмента в заготовку (достигающие нескольких тонн), соприкосновение раскаленной заготовки с деталями станка, необходимость осуществления нескольких ки нем атических движений станка делали известные накатные машины громоздкими, сложными и дорогими. Образующиеся при накатывании облои на краях шестерни, и необходимость их обрезки, а равно дальнейшая предварительная и окончательная обработка точных зубьев шестерен зуборезным инструментом, в виду необходимости снятия значительных припусков из-за наличия обезуглероженного поверхностного слоя и возможности оставления необработанных мест на зубьях шестерен, уничтожали экономическую целесообразность применения горячей накатки точных шестерен.

Станок для - изготовления зубчатых колес посредством вальцевания горячих заготовок по настоящему изобретеий10 выгодно отличается от известных ма» шин этого типа своей компактностью, небольшими габаритами, простой кинематикой без движения подачи инструмента и с отсутствием кинематической связи, между движениями инструментй и заготовки, отсутствием соприкоснове ния раскаленной заготовки с деталями станка, почти полным уничтожением образования вспучин и заусениц у шестерни, отсутствием охлаждения инструмента, вследствие незначительного speмени его соприкосновения с заготовкой и т. д. Эта конструкция зубонакатного станка позволит предварительное формирование зубьев шестерен производить просто, дешево, быстро, и может осуществить самый экономически выгодный метод обработки точных зубьев шестерен в массовом их производстве, т. е. этот метод позволит сократить в несколько раз как необходимое машинное время обработки зубьев шестерен, так и расходы по зуборезному инструменту и оборудованию.

Конструкция станка, предназначенного для предварительного формирования зубьев шестерен в горячем состоянии, представлена на чертеже; причем фиг. 1 изображает вид станка сбоку и продольный разрез его; фиг. 2 — ви станка с торцевой части; фиг. 3 — поперечный разрез станка; фиг. 4 — вид сбоку и продольный разрез зубонакатных барабанов с рейками.

Станок состоит из ряда основных деталей и кинематических цепей: станины I, двух боковых стоек 2, регулир; емой траверзы 3, двух движущихся салазок 4, 5 с вращающимися барабанами б, в пазах которых укрепляются инструментальные рейки 7> приемных платформочек 8 и наконец из деталей, образующих два рабочих движения полуавтомата; первое — периодическое прямолинейно-возвратное перемещение салазок 4, 5 по направляющим станины 1 и траверзы 3, и второе — периодическое вращение барабанов 6 с рейками 7 вокруг своих осей. Источником этих согласованных между собою движений является распределительная коробка 9.

Станина 1 и две боковых стойки 2 образуют жесткую замкнутую конструкцию, противостоящую большим усилиям и удобную для обработки и монтажа кинематических узлов.

Траверза 3 является направляющей нижних салазок 5 и при помощи двух винтов с гайками 10 или еще какимлибо-известным способом (через соответствующую передачу от маховичка 11) может изменять расстояние между направляющими станины 1.

Изменение этого расстояния влечет за собой установку инструментальных реек 7 с барабанами б на определенный диаметр обработки.

Салазки 4, 5 представляют ползуны с большой поверхностью соприкосновения с направляющими станины и траверзой 3 для уменьшения удельного давления. В середине салазок 5 имеется круглый вырез, на который опирается наружной поверхностью барабан 6. Для поворачивания барабанов б имеющиеся цапфы последних входят в отверстия боковых стенок салазок.

Вал 12, укрепленный в подшипниках боковых стенок 2, вал 13, укрепленный в подшипниках траверзы 3, проходят сквозь отверстия барабанов 4, 5, причем скользящее шпоночное соединение предохраняет последние от проворачивания относительно валов 12, 13, но не мешает их осевому перемещению.

В пазах барабанов 6 укрепляются инструментальные рейки 7. Весь набор реек обоих барабанов рассчитан так, будто они представляют две целые длинные рейки, которые при своих прямолинейных движениях в различных направлениях находят на раскаленную заготовку и заставляют ее вращаться вокруг своей оси, причем различные формы, размеры и шаги зубцов реек, чередующиеся через половину числа накатываемых зубцов шестерни, последовательно и постепенно формируют зубцы шестерни, пока не обкатаются все зубцы реек. Отсюда видно, что движение двух целых длинных реек навстречу друг другу с различными размерами зубцов на каждой ступени позволяет устранить необходимое движение радиальной подачи реек на заготовку и дает возможность устранения кинематической связи между врашением заготовки и движением реек, а в итоге очень сильно упрощает конструкцию и кинематику станка.

Из чертежа (фиг. 4) видно, что инструментальные рейки укреплены в пазах барабанов 6, в которые, с небольшим зазором по ширине, входит заготовка, l и что при накатывании зубцов боковые стороны паза мешают образованию облоев и заусениц на шестерне.

Рабочие движения салазок 4, 5 вместе с барабанами и инструментальными рейками происходят в противоположных направлениях. Источником этих движений является распределительная коробка 9, которая через вал 14, реверсивный механизм 15, вал 16, коническую пару 17, шестерню 18 и рейку 19 приводит в движение верхние салазки 4, а нижние салазки 5 получают движение от вала 16, через пару шестерен 20, шестерню 21 и рейку 22. Поворачивание барабанов (на угол между пазами) происходит также от коробки 9 через вал 23, две конических пары 24, вал 25, коническую пару 26 и вал 12, производится поворот барабанов верхних салазок 4.„ поворот барабана нижних салазок осуществляется от вала 25 через коническую пару 27 и вал 13.

Распределительная коробка 9 служит источником и управлением двух движений станка и по своему конструктив— 3 ному оформлению может состоять из коробки, в которую монтируются четыре вала (14, 23, 28, 29), причем конец вала 29 входит в отверстие вала 23 и соединение их происходит при помощи кулачной муфты 30. На валу 14 укреплены шкив 31, реверсивный механизм 15 и сменные шестерни 32, на валу 28— распределительный барабан 36 и сменные шестерни 32, на валу 29 — сменные шестерни 32 и неподвижная часть муфты 30 и, наконец, на валу 23 — подвижная часть муфты 30 и предохрани-тельный диск 34, в отверстие которого входит палец. Управление реверсивным механизмом, кулачной муфтой и предохранительным диском происходит от распределительного барабана 36.

Станок (фиг. 1) находится в исходном положении. Рабочий раздвигает приемные подпружиненные платфор мочки 8, вставляет между ними раскаленную заготовку и пускает станок в ход.

Салазки 4, 5 с барабанами 6 и платформочками 8 начинают двигаться навстречу друг другу. Заготовка эращается от движения платформочек 8 и приходит в рабочее соприкосновение с зубцами реек верхних и нижних салазок.

Дальнейшее движение салазок заставляет зубцы реек вминаться в раскаленный металл заготовки и, деформируя впадины, образовывать зубцы шестерни.

После нескольких оборотов заготовка вкатывается на платформочки 8, находящиеся на других концах салазок, а салазки останавливаются, выключепные распределительным барабаном 36. Одновременно с выключением движения салазок выключается палец из предохранительного диска 34 и включается муфта 30. Барабаны 6 поворачиваются, пока следующая пара реек не встанет на место предыдущих. Дальше распределительный барабан 36 выключает муфту 31, включает предохранительный палец 35 в диск 34 и в следующий момент включает рабочую цепь, причем происходит движение салазок в обратную сторону.

Заготовка приходит в рабочее соприкосновение с зубцами второй пары реек, форма, размеры и шаги зубцов которых на расстоянии половины длины рейки не отличаются от предыдущих, для последовательного и лучшего образования зубцов шестерни.

Описанный процесс повторяется столько раз, сколько потребует технология горячей накатки зубьев, имеющееся рабочее давление и т. д. для изготовления хороших и точных шестерен.

Пред м ет изобретения.

1. Станок для изготовления зубчатых колес посредством вальцевания горячих заготовок, отличающийся применением подвижных в продольном направлении и поворотных вокруг своей оси барабанов 6, кинематически связанных с приводом станка, снабженных сменными зубчатыми рейками 7, накатывающими зубцы на нагретых заготовках, удерживаемых при поворотах барабанов 6 платформочками 8.

2. Форма выполнения станка по п. 1, отличающаяся применением подвижных в направляющих станины траверз 3, снабженных подшипниками, несущими вал 13 нижнего барабана 6, и подъемным механизмом 10 — 11 для изменения расстояния между валами 12, 13 при вальцев анин заготовок разных диаметров.