Устройство для чистовой обработки зубчатых колес

 

«i) 1

Союз Советским

Социалистические.

Ресаублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.01.80 (21) 2866063/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 21 Н 5/02

Гееударстееииыа кеаитет

СССР (53) УДК 621.771..67 (088.8) Опубликовано 15.10.81. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.10.81 ао аллан иэаеретеиий и етлрмтий (72) Автор изобретения.

С. Н. Ким (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ

ЗУБЧАТЫХ КО,ЛЕС

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для чистовой обработки предварительно нарезанных зубьев цилиндрических колес.

Известно устройство для обработки зубьев методом, пластического деформирования их поверхности, содержащее расположенные в общем корпусе на эксцентриковых осях инструментальные зубчатые колеса (1).

Недостатком данного устройства является низкая точность обработки в связи с отсутствием синхронизирующей передачи и деформациями элементов устройства под действием больших технологических перегрузок. Помймо этого осевые и тангенциальные перемещения зубьев при действии значительных контактных напряжений вы- 1 зываюч повышенный износ инструментальных зубчат тх колес.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для горячей накатки зубчатых колес, содержащее корпусы с расположенными в них опорами для установки синхронизирующей зубчатой передачи, обрабатываемого колеса и зубонакатного инструмента, механизм вра2 щения обрабатываемого колеса и механизм перемещения инструмента. Механизм вращения обрабатываемого колеса выполнен в виде электропривода и червячной передачи, а механизм перемещения инструмента— в виде гидроцилиндра. В процессе обработки первоначально входят в контакт зубья колес синхронизирующей передачи, а затем зубья инструмента и заготовок. Пластическое деформирование зубьев обрабатываемого колеса завершается при беззазорном зацеплении синхронизирующих колес, обеспечивая /ем самым формирование зубьев требуемой формы (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность обработки, обусловленная упругими деформациями элементов системы под действием значительных усилий в зацеплении при квазистатическом нагружении и зазорами в подвижных элементах. Кроме . того, изменение направления сил трения на головках и ножках зубьев в условиях пластического течения поверхностных слоев металла приводит к появлению хребта, либо впадины, проходящей вдоль образующей эвольвентной поверхности через полюс зацепления, что в свою оче871948 редь снижает точность обработки. Недостатком является также повышенный износ зубьев инструмента, связанный со скольжением профилей зубьев при действии значительных контактных напряжений.

Цель изобретения — повышение точности обработки и стойкости зубообрабатывающего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для чистовой обработки зубьев колес, содержащем корпусы с опорами для обрабатываемого и инструментальных зубчатых колес, синхронизирующую зубчатую передачу, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес и механизм вращения обрабатываемого зубчатого колеса, состоящий из электропривода и червячной передачи, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес выполнен в виде двух кривошипно-шатунных механизмов, кривошипы которых кинематически связаны с электроприводом, а шатуны упруго соединены с корпусами, механизм вращения обрабатываемого зубчатого колеса выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, ползуна, размещенного в направляющих корпуса для обрабатываемого колеса и храпового механизма, причем ползун связан через шатун с одним из кривошипов механизма перемещения инструментальных зубчатых колес, храп овое колесо механизма закреплено на червяке, а собачка — на ползуне.

Повышение точности обработки и стойкости инструмента достигается тем, что устройство обеспечивает дискретный поворот обрабатываемого зубчатого колеса при отсутствии рабочих нагрузок на зубьях и сохранении двухпрофильного контакта.

Кроме того, ударные нагрузки, возникающие при работе кривошипно-шатунного механизма перемещения инструментальных зубчатых колес, меньше, чем квазистатические нагрузки. Ударные нагрузки прикладываются симметрично относительно средней плоскости инструмента и уравновешиваются в основном силами инерции подвижных частей, поэтому деформации элементов устройства оказываются незначительными, а точность обработки выше. Конечное положение инструмента определяется зубьями колес синхронизирующей передачи, расположенными по обоим торцам обрабатываемого колеса. Обработка зубьев путем нанесения ударов с заданным шагом дискретной окружной подачи в условиях двухпрофильного контакта зубьев обрабатываемого колеса и инструмента исключает скольжение зубьев под нагрузкой, а следовательно уменьшает износ инструмента и искажение профиля зубьев.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид в плане.

Устройство для чистовой обработки зубчатых колес включает станину 1, на кото5 о

2О

25 зо

55 рой смонтированы оси 2 корпусов 3 с расположенными в них на вращающихся опорах

4 инструментами 5, и ось 6 корпуса 7 с вращающейся опорой 8, на которой установлены синхронизирующие колеса 9 и обрабатываемое колесо 10. На вращающейся опоре 8 смонтировано червячное колесо 11, взаимодействующее с червяком 12, на котором закреплено храповое колесо 13.

В расточках станины 1 установлен вал 14, передающий вращение через конические передачи 15 на кривошипы 16 (второй кривошип на чертеже не показан). На пальце 17 кривошипа 16 шарнирно установлены шатун 18, выполненный в виде телескопического стержня с установленной в нем пружиной 19, и шатун 20, второй шарнир которого расположен на ползуне 21, подвижно закрепленном в направляющих корпуса 7.

На ползуне 21 установлена с возможностью поворота собачка храпового механизма 22.

Положение корпуса 7 относительно станины

1 определяется подпружиненными упорами 23.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемое колесо 10 устанавливается между синхронизирующими колесами 9 соосно с ними и закрепляется так, чтобы пропуск на обработку распределялся симметрично относительно зубьев синхронизирующих колес 9. От электропривода (на чертеже не показан) через вал 14 и конические передачи 15 движение передается на кривошипы 16 и через шатуны 18 и шатуны 20 на корпусы 3 и ползун 21.

Инструменты 5, ширина зубьев каждого из которых равна сумме ширины синхронизирующих колес 9 и обрабатываемого колеса 10, входят в контакт с зубьями колеса 10, когда скорость. их перемещения достигает максимума. После того как под действием ударной нагрузки величина деформации зубьев обрабатываемого колеса 10 станет равной величине припуска, зубья инструментов 5 войдут в контакт с зубьями синхронизирующих колес 9, которые вследствие высокой их твердости пластически не деформируются. После достижения прилегания зубьев по всей длине контактных линий жесткость зацепления возрастает и соответственно уменьшается их деформация.

В процессе соударения зубьев инструментов 5 с зубьями обрабатываемого колеса 10 и синхронизирующих колес 9 скорость движения корпусов 3 снижается до нуля, и при дальнейшем вращении кривошипов 16 начивают деформироваться пружины 19, удерживая зубья в плотном двухпрофильном зацеплении. Одновременно с этим при перемещении ползуна 21 собачка 22 повернет храповое колесо 13, червяк 12 и червячное колесо 11 на заданные углы, после чего зубья инструментов 5 шатуном 18 выводят871948

Формула изобретения

PJo

Pfo

5 ся из зацепления. Для предотвращения свободного поворота инструментов 5 при возвратно-поступательном движении корпусов 3 вращающиеся опоры 4 приторможены, например, выбором соответствующих посадок в отверстиях корпусов 3. Шаг дискретной окружной подачи назначается, исходя из требований и шероховатости поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 10.

Использование предлагаемого устройства для чистовой обработки зубчатых колес позволяет повысить точность и производительность зубообработки, а также снизить расход дорогостоящего инструмента и металлоемкость оборудования.

Использование устройства позволяет получить годовой экономический эффект

69 тыс. руб.

Устройство для чистовой обработки зубчатых колес, содержащее корпусы с опорами для обрабатываемого и инструментальных зубчатых колес, синхронизирующую зубчатую передачу, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес и механизм вращения обрабатываемого зубчатого колеса, состояший из электропривода и червячной передачи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки и стойкости инструментальных зубчатых колес, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес выполнен в виде двух кривошипно-шатунных механизмов, кривошипы которых кинематически связаны с электроприводом, а шатуны упруго соединены с корпусами, механизм вращения обрабатываемого зубчатого колеса выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, ползуна, размещенного в направляющих корпуса для обрабатываемого колеса и храпового механизма, причем ползун связан через шатун с одним из кривошипов механизма перемещения инструментальных зубчатых колес, храповое колесо механизма закреплено на червяке, а собачка — на ползуне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

158911, кл. С 21 D, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

116884, кл. В 21 Н 5/02, 1959.

871948

Составитель С. Сасенко

Редактор Н. Горват Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 8878/10 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Филиал. ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4