Способ прокатки зубчатых колес и стан для его осуществления

 

ОПИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 050777 (21) 2507610/25-27 (51)М. Кл.

В 21 Н.5/02 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 0505.80. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования опчсания 100580 (53) УДК 621.771.29 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.È. Сумин, Н.Л. Белькорецкий, М.В. Барбарич, И.М. Капитонов, М.Е. Розенфельд, Н.Н. Лебедь

С.N. Хазин и В.В. Иоффе (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И СТАН

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для прокатки цилиндрических зубчатых колес.

Известен способ прокатки цилиндрических зубчатых колес путЕм синхронного вращения формообразующих валков и Заготовки, осуществляемый на стане, в котором кинематические цепи вращения валков и шпинделя, несущего заготовку, кинематически связаны меж-. ду собой (1) .

Известный способ не обеспечивает достаточную точность изделий.

Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату к изобретению является способ прокатки зубчатых колес путем принудительного синхронного вращения формообразующих валков и заготовки, нахо- 20 дящихся в зацеплении. Этот спосор осуществляется на стане, содержащем привод, шпиндель и формообразующие валки, имеющие кинематические цепи вращения, связанные между собой и с кинематической цепью вращения шпинделя (2) .

Йедостатком известного способа является то, что в течение прокатки на заготовке замыкаются одновременно ЗО три кинематические цепи стана, цепь привода левого эубчатоно валка, цепь привода правого зубчатого валка и цепь привода з аготовки. При з амыка,нии на одном. звене трех кинематических цепей даже на холостом ходу возникают усилия вследствие кинематических погрешностей передач, приводящие к значительным нагружениям составляющих элементов кинематических цепей.

При прокатке к этим усилиям добавляются усилия пластической деформаций, усилия, возникающие в результате погрешностей начального деления заготовки и переполнения калибра валков металлом.

В результате этого в конце цикла прокатки все элементы кинематических цепей стана находятся в нагруженном состоянии, что отрицательно сказывается на точности прокатанных колес и долговечности зубопрокатных валков и узлов стана, причем степень нагружения не является стабильной от одного ттрокатанного колеса к другому, она колеблется в широких преде— лах в зависимости от размеров исходной заготовки, температуры и глубн— ны прогрева деформируемого участка

732062 обода, точности начального деления и т.п, Целью изобретения является повышение точности изделий.

Поставленная цель достигается за счет того, что по предлагаемому способу принудительное вращение заготовки и формообразующих валков, кроме одного, прекращают по достижении в зацеплении валок-заготовка коэффициента перекрытия, равного единице. Стан для осуществления данного способа снабжен механизмом сцеп ления, размещенным в кинематической цепи вращения шпинделя, а также механизмом сцепления и угловой ориента. ции валков, размещенным в кинематических цепях вращения валков, кроме однorо валка.

Механизм сцепления и угловой ориентации валков может быть выполнен в виде кулачковой муфты с двумя полумуфтами, одна из которых .установлена с возможностью осевого хода, имеющими торцевые зубья трапециевидного профиля, причем высота рабочей части последних больше заданной величины хода подвижной полумуфты.

На фиг. 1 представлена схема стана для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — механизм сцепления и углоВой ориентации валков; на фиг. 3 — механизм сцепления кинематической цепи вращения заготовки.

Стан содержит формообразующие валки 1 и 2, жестко связанные со шпинделями 3 и 4, кинематические цепи вращени".. валков от раздаточного редуктора 5 через червячные редукторы 6 и

7, кинематическую цепь вращения заготовки 8 от шпинделя 3 через универсальный шпиндель 9 с механизмом. сцепления 10 и парой сменных шестерен 11 и 12.

В червячном редукторе 7 расположен механизм сцепления и угловой ориентации валков 2, состоящий из двух кулачковых полумуфт 13 и 14, имеющих торцевые зубья трапециевидного профиля. Полумуфта 13 жестко эакреп лена на ступице червячного колеса

15, установленного с возможностью вращения на шпинделе 4, полумуфта 14 посредством скользящих шлицев связана со шпинделем 4, а через шпильку 16, тягу 17 и шариковую муфту

18 — со штоком 19 силового цилиндра

20, закрепленного на корпусе редуктора 7 соосно шпинделю 4.

ВысЬта рабочей части торцовых ! зубьев, полумуфт 13 и 14 превышает заданную величину хода подвижной полумуфты.

Гайка 21 на шпинделе 4 служит для регулировки величины хода полумуфты 14.

Механизм 10 сцепления кинематической цепи вращения заготовки состоит нэ полумуфты 22 с внутренними зубьями на хвостовике которой жестко закреплена шестерня 11» и полумуфты 23 с наружными зубьями, установленной на шпонке 24 вала 25, связанного шарнирно с универсальным шпинделем 9.

На шлицах полумуфты 23 насажены диски 26 трения, контактирующие с дисками 27, связанными шлицевым соединением с полумуфтой 22..Диски 26 и 27 поджаты друг к другу спиральной пружиной 28 через шайбу 29. Торец йолумуфты 23 пружиной 28 поджат через упорный подшипник 30 с торцу полого штока 31 цилиндра 32, закрепленного на корпусе механизма сцепления

10 соосно валу 25.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Штампованная заготовка 8 устанавливается на шпиндель стана, нагревается во встроенном индукторе токами

2() высокой частоты, обкатывается гладкими валками (не показаны) и поступает в рабочую зону между формообразующими валками.

После обкатки заготовки гладкими валками вводятся в зацепление зубья полумуфты 22 и 23, обеспечивая создание кинематической связи между зубчатым валком 1 и заготовкой 8.

Таким образом, в начальный период прокатки формообразующими валками 1 и 2 полумуфты 13 и 14, 22 и 23 находятся в сцепленном положении и вращение от раздаточного редуктора 5 передается на шпиндели 3 и 4, а от шпинделя 3 через универсальный шпиндель 9, вал 25, полумуфты 22, 23 и шестерни 11 и 12 — на шпиндель заготовки 8.

В заданный момент прокатки — при достижении коэффициента перекрытия

40 в зубчатом зацеплении валок-заготовки, равного единице (по сигналу конечных выключателей, не показанных на чертежах), рабочая среда (масло, сжатый воздух) подается в нижние

4 полости цилиндров 20 и 32.

Шток 19 посредством тяги 18 и шпильки 16 смещает вверх до упора в гайку 21 полумуфту 14, прн этом между рабочими .поверхностями зубьев полумуфт 13 и 14 образуется зазор, ббеспечивающий возможность относительного проворота полумуфт и связанных с ними червячной шестерни 15 и шпинделя 4, При этом величина зазора берется заведомо большей, чем величина закрутки валов кинематической цепи привода валков. Таким образом, кинематическая связь между зубчатыми валками 1 и 2 разрывается.

Одновременно шток 31 цилиндра 32

gp через подшипник 30, преодолевая сопротивление пружины 28, смещает вверх по валу 25 аолумуфту 23, выводя ее из зацепления с полумуфтой 22 и разрывая кинематическую связь между иэ,д делием и формообразующими валками.

732062

Диски 26 и 27, сжатые пружиной 28 передают минимальный крутящий момент, необходимый для вращения заготовкипри нагреве и обкатке гладкими валками.

По окончании процесса прокатки дав5 ление рабочий среды в нижней полости цилиндра 20 снимается и подается в верхнюю полость цилиндра 20.

Стан готов к следующему циклу работы.

При этом полумуфты 13 и 14 смыкаются, а так как длина хода полумуфты 14 принята меньше высоты рабочей части зубьев кулачковой муфты,, после сцепления полумуфт 13 и 14 валок 2 займет определенное заранее 15 заданное и отрегулированное угловое положение относительно зубьев валка

1, т.е. угловая настройка валков стана, обеспечивающая TIpBBHJIbHocTb деления заготовки на заданное число зубь- 7О ев, сохраняется.

Формула изобретения

1. Способ прокатки зубчатых колес путем принудительного синхронного вращения формообразующих валков и заготовки, находящихся в зацеплении, o T sr H w a m rg v A c a TeM vTo, c целью повышения точности изделий, принудительное вращение заготовки и формообразующих валков, кроме одного, прекращают по достижении в зацеплении валок-заготовка коэффй- . циента перекрытия, равного единице.

2. Стан для осуществления способа прокатки зубчатых колес по п. 1 содержащий привод,.шпиндель для размещения. заготовки и формообразующие валки, имеющие кинематические цепи вращения, связанные между собой и с кинематической цепью вращения шпинделя, о т л и чающий с я тем, что он снабжен механизмом сцепления„ размещенным в кинематической цепи вращения шпинделя, а также механизмом сцепления и угловой ориентации валков, размещенным в кинематических цепях вращения валков, кроме одного валка.

3. Стан по п. 2, о т л и ч а юшийся тем, что механизм сцепления и угловой ориентации валков выполнен в виде кулачковой муфты с

I двумя полумуфтами, одна из которых установлеча с возможностью осевого хода, имеющими торцевые зубья трапе= циевидного профиля, причем высота рабсчей части последних больше заданной величины хода поцвижной пояьумуфты.

И сто ни ки и н фор маци и, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 165418,. кл, 8 21 Ц 5/02,:,07.02.63,:

2. Авторское свидетельство СССР

9 185688, кл,. В 21 Н 5/02, 08 ° 07.62 (прототип).

732С62

Сост авит ель В. Ионова

Редактор И. Гохфельд Техред A.Ùåïàícêàÿ Корректор В.Бутяга

Заказ 1617/7 Тираж 986 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобртений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4