Устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес

 

О П И С А Н И Е (869923

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3ansneso 03.01.80 (21) 2861955/25 — 27 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 21 Н 5/02 (53) УДК 621.992..7 (088.8) 1веУдаретаеи и «ен«твт

CCCP

Io делен взебрвтеник и еткрытвй

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень,лв 37

Дата опубликования описания №10.81

В. А. Павлов, А. Н. Богданова и П. Я. Павликов (72) Авторы изобретения

Брянский институт транспортного машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ

ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано nps изготовлении.; зубчатых колес.

Известно устройство для упрочняющей о6работки зубчатых колес, которое содержит установленный на станине инструмент, имеющий. два цилиндрических корпуса, смонтированных на оправке, деформирующие ролики, размещенные на одном корпусе по винтовой линни,.а на другом корпусе закреплен индуктор ТВЧ, вы» полненный в виде спирали, электрически свяlO занный с генератором ТВЧ, при этом размеры индуктора меньше деформирующих роликов (1).

Обрабатываемое зубчатое колесо разделено кожухом на камеры.

Генератор ТВЧ связан с инструментом с nol5 мощью токосъемников, размещенных на корпусе в рабочей зоне индуктора.

Недостатком данного устройства является невысокое качество закалки зубьев из-эа нагре

20 ва индуктором, расположенном во впадине, сразу двух сторон впадины. Инструмент устро& ства должен нагревать и деформировать одну сторону впадины зубьев. Обработка второй сто2 роны впадины между зубьями ведется после поворота относительно горизонтальной плоскости зубчатого колеса или вторым таким же инстру- ., ментом.

Однако при нагреве и закалке второй стороны впадины индуктором закаленная ранее сторона зуба будет нагреваться до температуры выше 700 С и твердость закаленной поверхности будет снижаться.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является устройство для упрочияющей обработки зубчатых колес, содержащее цилиндрический корпус с установленным на нем винтовым индуктором, подпружиненные деформирующие ролики установленные на осях и сирейер (21.

Недостаткаь1и данного устройства являются разная глубина упрочнения и неодинаковая твердость поверхностного слоя зубьев в связи с невозможностью обеспечить одинаковую темпе. ратуру по всему профилю зубьев, невоэмож ность деформации поверхностного слоя на on тимальную глубину ввиду отсутствия устрой869923 4 ства, регулирующего жесткость пружинящих втулок.

Целью изобретения является повышение качества обработки зубчатых колес путем одновременного нагрева и обработки поверхности зуба с обоих сторон.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для упрочняющей обработки зубчатых колес, содержащем цилиндрический корпус с установленным на нем винтовым индуктором, подпружиненные деформирующие poJDки, установленные на осях и спрейер, иидуктор выполнен в виде двух параллельных ветвей, соединенных между собой перемычкой, а механизм подпружинивания деформирующих роликов выполнен в виде разрезной цанговой втулки, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия своей внутренней поверхностью с наружной поверхностью оси ролика, при этом цанговая втулка выполнена с лепестками разной жесткости.

На фиг. 1 изображено устройство для упрочняющей обработки в продольном сечении; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; йа фиг. 3— развертка корпуса устройства по наружному диаметру; на фиг. 4 — деформирующий ролик в сборе, на фиг. 5 — то же, вид сверху.

Устройство включает зубофрезерный станок (на чертеже не показан), на оправке 1 которого закреплен цилиндрический корпус 2 (фиг.1).

На корпусе 2 по винтовой линии ууановлен индуктор, состоящий из двух параллельных ветвей 3 и 4, соединенных между собой отогнутой во внутрь корпуса перемычкой 5, Начало и конец индуктора выполнены в виде медных колец 6 и 7, с которыми контактируют токосъемники 8 и 9 (фиг. 1), соединенные токопроводниками с генератором ТВЧ (на чертеже не показано). Токосъемники 8 и 9 постоянно поджаты к медным кольцам 6 и 7 пружинами 10 и 11.

В оправке 1 станка выполнены каналы 12, 13, соединенные- с параллельными ветвями 3 и 4 и перемычкой 5 индуктора, по токорым пропускают охлажденную воду. Для уменьшения нагрева оправки 1 станка и корпуса 2 установлены изолирующие: текстолитовые прокладки 14 и 15.

Со стороны внутренних стенок индуктора смонтирован магнитопровод 16, собраннъ и из пластинчатого железа и предназначенный для оттеснения магнитного потока с внутренних стенок индуктора на внешние.

На поверхности корпуса 2 установлены в шахматном порядке относительно винтовой линии деформирующие ролики 17. Деформирующие ролики 17 смещены относительно теоретической винтовой линии на величину Ь (фиг.3) и смонтированы в игольчатых подшипниках 18 (фиг. 4) и на опорном шарике 19, воспринимающих соответственно радиальную и осевую составляющие усилия P.

Игольчатый подшипник 18 и шарик 19 установлены в цанге 20 переменной жесткости, представляющей собой разрезную втулку с разной толщиной стенок а, а,1, а и т. д. Цанга 20 переменной жесткости эа иксирована относительно корпуса 2 с помощью штифта 21 и отверстий 22, выполненных на ее торце.

10 " предупреждения произвольной разборки узел деформирующего ролика 17 имеет стопорные кольца 23, 24 и винт 25. На опрваке 1 установлена втулка 26, устраняющая осевые перемещения инструмента (фиг. 1).

Обрабатываемое зубчатое колесо 27 закреплено на столе эубофрезерного станка (на схеме не показано).

Для закалки разогретого профиля зуба

0. на станине станка (фиг. 1) смонтирован спрейер 28, !

Устройство работает следующим образом.

Зубчатое колесо 27, обработанное с окончательным чистовым размером зуба, устанавли« вают с минимальным радиальным биением на стол станка и закрепляют (фиг. 1). Настраи- . . вают станок так, чтобы за один оборот корпуса 2 со скоростью Ч зубчатое колесо повер30 нулось на од зуб со скоро ю Ч4: Вводят в зацепление с обрабатываемым колесом 27 деформирующие ролики 17 до получения контакта с зубьями колеса.

Включают генератор ТВЧ и зубофрезерный станок. Ток высокой частоты проходит через индуктор (параллельные ветви 3 и 4, перемычку 5) и нагревают обе стороны зуба колеса.

При вращении колеса со скоростью Ч раэогретьтй зуб переходит в зону работы деформирующих роликов 17. В связи с тем, что де40 формирующие ролики смещены относительно винтовой линии и расположены в шахматном порядке (фиг. 3), расстояние между соседними деформирующими роликами 17 и буЬет больше ширины от впадины обрабатываемого колеса

45 8®> на величину 2Ь. Поэтому при входе в зацепление с зубьями колеса соседние деформирующие ролики будут сближаться до получения расстояния между ними, равного. ширине впа яны между зубьями колеса 8® . Такое сближение

50 возможно за счет деформации цанги 20 переменной жесткости (фиг. 4).

Для получения различной степени деформации, поверхностного слоя производят поворот цанги . 20 переменной жесткости так,,чтобы отверстие

55 22 установилось на штифт 21. При толщине стенки а большей толщины стенки цанги а, усилие деформации P возрастет пропорциональйо увеличению толщины стенки цанги.

869923

При дальнейшем вращении колеса 27 со ско: ростью Ч разогретый и деформированный зуб колеса подвергается действию охлаждающей жидкости иэ спрейера 28 и закаливается.

С помощью предлагаемого устройства можно проводить термомеханическую обработку крупномодульных колес, используя стандартное оборудование.

Применение термомеханнческой обработки увеличивает прочностные характеристики поверх- to ностнрго слоя в 2 — 3 раза. Следовательно, прим енение данного устройства позволяет уменьшить металлоемкость редуктора, так как в настоящее время большинство крупномодульных колес в тяжелом машиностроении не подвергается упрочняющей обработке.

Ф о р м у. л. а и з о б р е т е н и я го

Устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес, содержащее цилиндрический корпус с установленным на нем винтовым индуктором. подпружиненные деформируюгцис ролики, установленные иа осях, и спрейер, о т л и ч à l0щ е е с я тем, что, с целью повышения ка чества обработки путем одновременного нагрева и обработки поверхности зуба с двух сторон, иидуктор выполнен в виде двух параллельных ветвей, соединенных между собой перемычкой, а механизм подпружинивания деформирующих роликов выполнен в виде разрезной цанговой втулки, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия своей внутренней поверхностью с наружной поверхностью оси ролика, при этом цанговая втулка выполнена с лепестка ми разной жесткости.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке

Р 2576205/25 — 27, кл. В 21 Н 5/02, 26.01.78.

2. Авторское свидетельство СССР пл заявке

М 2656089/25 — 27, кл. В 21 Н 5/02, 15.08.78, 869923

Составитель И. Ионов

Техред М.Рейвсс

Корректор М. лароши

Редактор П. Горькова

Заказ 8716/16

Подписное

Тираж 743

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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