Способ прокатки цилиндрических зубчатых колес

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсник

Социалистичесиив

Республик 743764

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (5! )М.. Кд. (22) Заявлено 06.06,77 (21) 2494391/25-27 с присоединением заявки J%

В 21 Н 5/02

3ЪоударотввииыМ комитет

СССР ао делам изабретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621,771,, 67(088, 8) Опубликовано 30.06.80 Бюллетень Ж 24

Дата опубликования описания 02.07.80 (72) Авторы изобретения

A. И. Сумин и С, М. Хазин (7) ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

° °

Изобретение относится к механической обработке металлов, а именно к choсобам поперечной прокатки зубчатых колес.

Известны способы прокатки цилиндри

5 ческих зубчатых колес зубчатыми валка ми Е17. Недостатком укаэанного способа является недостаточная точность прока» таиных зубчатых копес.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ прокатки зубчатых ко лес, включающий предварительную обра ботку заготовки и последующую прокат ку калиброванными зубчатыми валками с ребордами 32).

Предварительная обработка пройзводится обкаткой штампованной заготовки бочкообразными гладкими валками для получения необходимых профиля и разме ров по диаметру и ширине обода.

При назначении размеров заготовки под зубопрокатку по известноМу способу а ширина обода заготовки принимается на 1,5 - 2,5 мм меньше ширины детали с прокатаннымн зубьями для того, чтобы в начальный момент прокатки, когда коэффициент перекрытия в паре валок-изделие мал, исключить трение огра ничнвающих течение металла в ширину венца реборд зубчатых валков с торца заготовки, обеспечить вращение заготов» ки через цепь деления эубопрокатного стана.

Кинематнческая погрешность прокатных зубчатых колес возникает в начале процесса при делении на заданное число зубьев. Это связано с тем, что в начале деления, когда коэффициент перекрытия в паре валок-изделие черезвычайно мал, движение заготовки, создаваемое делительной цепью зубопрокатного ста на, испытывает воздействие крутящего момента прокатки, возникающего перно дически прн контакте вершин зубчатого валка с наружным диаметром заготовки.

Вариант осуществления предложенно50 го способа на серийном оборудовании представлен на чертеже.

Штампованную заготовку устанавливают в шпиндель эубопрокатного стана, 55 закрепляют ее и при вращении нагревают обод токами высокой частоты от

4 встроенного в стан инцуктора на заданную глубину цо температуры прокатки.

Наличие рациального обжатия - непрерывного уменьшения межосевого расстояйия в паре валок-изделие — исключает деление на постоянном теоретичес ком диаметре заготовки, создает переменное передаточное отношение в паре валок-изделие, отличное от задаваемого целительной цепью зубопрокатного стана, Кроме того, до создания в паре валок-изделие коэффициента перекрытия, равного единице, передаточное отношеwe этой пары изменяется в цовольно широких пределах соответственно с наличием или отсутствием контакта вершин зубьев валка с ободом заготовки.

В результате этого на прокатываемом венце в период деления заготовки на заданное число зубьев закладывается кинематическая погрешность.

Теоретически исключить погрешность начальноГо деления можно созданием цепи целения зубопрокатного стана черезвычайно высокой жесткости.

Практически реализовать это положение невозможно, так как усилия прокатки даже в начальный момент весьма велики, а жесткость всей цепи деления определяется и жесткостью зубьев валка, и жесткостью механизма зажима заго-. товки на центральном шпинделе зубопрокатного стана, которые ограничены конструктивным исполнением зубчатых валков, заготовки и зажимных элементов стана.

11ель изобретения — повышение кинематической точности колес путем повышения точности деления заготовки на заданное число зубьев эа счет взаимодействия зубчатых валков с заготовкой.

Поставленная цель достигается тем, что заготовке в период деления зубьев дополнительно сообщают вращательное движение в направлении ее вращения от привода путем введения в контакт торцов заготовки с ребордами в эона вершин зубьев калиброванных зубчатых валков.

Затем заготовку обкатывают гладкими валками для создания требуемых профиля и размеров по диаметру и ширине обода по условию заполнения калибра зубчатых валков металлом при последующей накатке зубьев, После обкатки гладкими валками заготовку 1 подают на прокатку калиброванными зубчатыми валками 2 с ребордами 3 и 4, ограничивающими течение металла заготовки по ширине венца.

При этом в начальный период прокатки - в период деления заготовки на заданное число зубьев - ее вводят в кон1S такт с ребордами 3 и 4 в зоне вершин зубьев зубчатых валков 2. Б зоне 5 контакта реборд с торцами заготовки 1 возникают силы трения, которые обеспечивают принудительное вращение ее от зубчатых вал2О ков, синхронное делительному вращению зубчатых валков. Зтим исключается колебание передаточного отношения в паре валок-изделие при коэффициентах перекрытия меньших единицы цаже при выхо25 де вершин зубьев валков иэ контакта с заготовкой.

Контакт торцов заготовки 1 с ребордами в зоне вершины зубьев зубчатых валков 2 достигается тем, что ширину о обода по наружному диаметру заготовки выполняют превышающей ширину венца по диаметру вершин зубьев зубчатого валка 4

Проводится прокатка предлагаемым

55 способом зубчатых колес модулем

Я=7 мм и числом зубьев 7. =28. Шири-, на (Ва) венца по диаметру вершин зубь-ев зубчатого валка равна 41,2-0,05 мм.

Ширину (Во) обода заготовки по наружному диаметру выполняют при обкатке гладкими валками равной 41,5+0,2 мм.

Для получения сравнительных данных проводится прокатка однотипных зубча тых колес известным методом. Ширина (Ва) венца по диаметру вершин зубьев зубчатого валка составляет 37,60,05 мм, а ширину (Во) обода заготовки по наружному диаметру выполняют равной 36,9 0,2 мм.

Прокатные колеса контролируются индикаторными измерительными приборами по следующим основным параметP&M: колебание длины общей нормали Yxz колебание размера по роликам Aqua погрешность диаметра вершин зубьев ada.

Сравнительные данные по точности

Колебание длины общей нормали, Я мм

Ж 0,74

Я 0,256

e6 — Ое62

0,55

0,138

+ 0,33

0,42

Колебание размера по роликам; Я.4, мм

0,40

0,134

+ 0,31

0,28

0,090

Я «021

0,18

Погрешность диаметра вершин зубьев, Я мм

0,072 0,17 х - среднее значение параметра среднеквадратическое отклонение параметра тностью 0,95 ния издержек на ик эксплуатацию и ремонт.

Ожидаемая экономическая эффективность от использования изобретения на предприятии - заявителе 18 тыс. рублей в год.

Формула изобретения

Способ прокатки цилиндрических зубчатык колес, включающий йредварительную обработку заготовки и последующую прокатку зубьев на вращающейся or привода заготовке с делением зубьев калиб- . рованными зубчатыми валками, ограничен» ными по торцам ребордами, о т л и ч аю шийся тем, что с целью повышения кинематической точности колес, заготовке в период деления зубьев дополнительно сообщают вращательное движение в направлениии ее вращения or привода путем введения в контакт торцов заготовки с ребордами в зоне вершин зубьев калиброванных зубчатык валков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3776011, кл.?2-94.

2. Авторское свидетельство СССР № 165418, кл. В 21 Н 5/02, 1963.

«+ @ - предельное поле рассеивания при надежности 0,95 с вероя

Предложенный способ прокатки зубчатых колес по сравнению с известными обеспечивает уменьшение колебания длины общей нормали на 25% и погрешности

35 .,диаметра вершины зубьев более чем на

35%.

Положительный эффект достигается в результате повышения кинематической

40 точности прокатанных колес и связанного с этим уменьшения разности щрипуска по профилям зубьев при чистовой механической обработке за счет: сокращения брака по чернотам на профилях зубьев при чистовой механической

45 обработке прокатаннык колес; сокращения расхода металла при уменьшении собственно припусков на обработку профилей зубьев прокатанных колес;

50 увеличения стойкости зубопрокатанных валков при увеличении толщины их зубьев и снижении нагрузок прокатки; повышения стойкости чистового зуборезного инструмента при уменьшении

55 снимаемых припусков, выравненнык по профилям зубьев колес. увеличения межремонтных циклов работы зубопрокатных станов, сокраще«

5 743764 6 прокатки зубчатых колес модулем 7 мм периментальной технологиям представлес числом зубьев 28 по серийной и экс - ны в таблице.

Редактор Н, ЗинзикоЬа

Составитель В. Муконин

Техред И. Ниии Корректор "С, HleKMip

Закан 3746/2 Тираж 986 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4