Способ накатки зубчатых колес
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 18Р381 (21) 3262357/25-27 1И1М. КП.
В 21 Н 5/02 с присоединением заявки М—
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано,07.10.82. Бюллетень Мо 37 (ЩУДК 621.771. .67(088.8) Дата опубликования описания 01 02.83
Ю.Н.Верзилов. Б.Д.Иванов и В.Н.Любанов (72) Авторы изобретения
1
Ростовский-на-Дону научно-исследовательский Жститут . технологии машиностроения (71) Заявитель (54) . СПОСОБ HAKATKH ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес.
Известен способ накатывания зубьев цилиндрических зубчатых колес, при котором параллельно с формированием зуба на заготовке она обкатывается гладким вспомогательным валком, расстояние которого от оси вращения заготовки увеличивается по мере увеличения наружного диаметра прокатываемого зубчатого колеса(1 ).
Однако при накатывании этим способом не ликвидируются погрешности изготовления рабочего профиля, что снижает эффективность способа.
Известен также способ накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки, черновую накатку зубчатого венца с высотой профиля зубьев, превышающей требуемую, и его последующую чистовую обработку(2).
Недостатком известного способа является то, что он предусматривает дальнейшую механическую доработку, что повышает его трудоемкость. Кроме того, при обработке известным способом больших модулей с нагревом эаготовки профили зубьев формируются накатным. инструментом, работающим в тяжелых условиях, что приводит к его быстрому износу и при необходимости получения точного профиля требует его частой замены, снижающих производительность оборудования, а также точность получаемых профилей.
Целью изобретения является повышение технологичности и качества получаемых колес.
Цель достигается тем, что в способе накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки, черновую накатку зубчатого венца с высотой профиля зубьев, превышающей требуемую, и его последующую чистовую обработку, черновую накатку осуществляют до получения зубчатого колеса толщиной меньше требуемой на
0,05-1,0 мм, а чистовую обработку профиля производят, осадкой.
На чертеже изображен зуб зубчато- го колеса после черновой накатки.
Высота зуба 1 больше заданной, толщина меньше, чем у требуемого зуба 2
Объем металла, заключенного между полученной при черновой накатке высоте зуба и требуемой, равен объе963656 му-металла, необходимого для увеличения толщины зуба и формирования профиля.
Черновая накатка зубчатого венца модулей больше 2 мм производится с нагревом деформируемого металла 5
) заготовки до 1000 С. Нагретая заготов.ка устанавливается между накатными . валками и приводится во вращение.
Вращающиеся накатные валки перемещаются относительно заготовки, и их зубья формируют зубья на заготовке.
Высота сформированных черновых зубьев превосходит требуемую высоту зубьев готового зубчатого колеса на величину, обеспечивающую -объем металла для формирования рабочих профилей зубьев при чистовой накатке. Толщина сформированного начерно зуба меньше требуемой на величину 0,05-1,0 мм, которая зависит от модуля накатываемого колеса, а также от точности процесса черновой накатки. Разность толщин черновогб и требуемого зуба должна быть не менее возможной ошибки в шаге при .черновой накатке, что позволяет при чистовой накатке производить формирование зубьев с исправлением погрешностей по шагу.
Перед чистовой накаткой заготовка, имеющая больший или средний модуль, может подвергаться вторичному нагреву до ковочных температур. Если же точность накатанного начерно зубчатого венца достаточно велика (так, что припуски на чистовую накатку малы ), то чистовая накатка может производиться вполугорячую с использованием температуры конца черновой накатки, либо вхолодную. Во всех случаях чистовой накатки нагретой заготовки температура деформируемого 40 венца и тела заготовки должна выдерживаться постоянной. При чистовой накатке заготовки вхолодную она может предварительно подвергнуться операции фосфатирования, повышающей 45 качество готовой детали.
Подготовленная к чистовой накатке заготовка устанавливается на шпиндель накатного стана и приводится в согласованное с накатными валками вращение и взаимное перемещение, в процессе которого поверхность зубьев накатных валков приходит в соприкосновение с вершинами зубьев начерно накатанных колес, и деформируя их, подают металл в лежащие ниже сечения зубьев, что. увеличивает их толщину и вводит боковые поверхности зубьев в контакт с формирующими боковыми поверхностями накатников, которые при своем огибающем движении фор-60 мируют боковые поверхности зубьев, перераспределяя одновременно металл по высоте зуба. В случае ошибки в шаге начерно накатанных зубьев зазор между огибающей зуба инструмента и 65 зубом заготовки с одной стороны заполняется быстрее и сопротивление течению металла с одной стороны увеличивается, что интенсифицирует заполнение металлом увеличенного зазора между огибающей зуба накатника и поверхностью дефорМированного чернового зуба с другой стороны. Это способ-. ствует исправлению ошибок шага колеса, повышает его точность и обеспечивает положительный эффект способа.
Пример выполнения способа.
На стане ЦКБММ-61 производилось накатывание зубчатого колеса привода ротационной косилки КРН-2,1 с параметрамиа число зубьев Z =42; модуль rn 4,0 мм; угол наклона зуба
О, ширина венца ф =26 мм, коэффициент высоты головки зуба ha-0,7, толщина зуба (расчетная) по дуге делительной окружности
Зд = 6,283 мм, коэффициент коррекции Х = О, материал сталь 45.
Накатывание пройзводилось в два этапа. На первом этапе цилиндрическая заготовка диаметром 167 5 мм накатывалась двумя накатными валками, имеющими коэффициент высоты головки зуба
ha н = 0,7., а ножки -6 "н = 1, О (что позволило получить высоту головки зуба накатываемого колеса больше требуемой на 1,2 мм ) и толщинй зуба по дуге делительной окружности Здн=
6,8 мм, что обеспечило получение толщины зуба на делительном диаметре заготовки ед„= 5,8 мм (меньше требуемой ). На первом этапе накатывание проводилось вгорячую с нагревом заготовки..перед накаткой нагревом ТВЧ до 1000-1050 .
На втором этапе на стане произведена замена накатников на чистовые, параметры зубьев которых соответствуют параметрам зубьев детали, а толщина зубьев больше на 0,1 мм(1дн = 6,4 ) для обеспечения бокового зазора в зацеплении при работе накатываемого колеса. Поверхность заготовки с предварительно накатанными зубьями очищалась от окалины на дробеструйной установке, и очищенная заготовка устанавливалась на стан так, чтобы зубья накатных валков размещались во впадинах предварительно накатанных зубьев. Затем осуществлялась рабочая подача накатников с обкаткой заготовки и производилась калибровка зуба.
В результате обработки получено зубчатое колесо, соответствующее один-. надцатой степени тсУчности ГОСТ 1643-72, Как показали экспериментальные
pàñ÷åTû, внедрение указанного спосо- ба для обработки зубчатых колес модуля 4 мм числом зубьев порядка 40-50 при программе 100 тыс. позволяет повысить технологичность. и качество обработки.
963656
Формула изобретения
Составитель И.Ионов
Техред И.Гайду Корректор М.Коста
Редактор Н.Багирова
Тираж 702 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 309/2
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Способ накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки, черновую накатку зубчатого венца с ,высотой профиля зубьев, превышающей требуемую. и его последующую чистовую обработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения технологичности и качества получаемых колес, черновую накатку осуществляют до получения зубчатого колеса толщиной меньше требуемой на 0,05-, 1,0 мм, а чистовую обработку профиля производят осадкой.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 276898, кл. В 21 Н 5/02. 21.04.69.
2. Патент Японии 9 40-6727, кл. 12 С 142, опублик,. 1965 (прототип) .
