Способ упрочнения цилиндрических деталей с выступами

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>977089 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 859466 (22) Заявлено 31.08.77 (21) 2526589/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл. з

B21 Н 5/02

В 24 В 39/00

Госудорствеииый комитет (23) Приоритет— (53) УДК 621.783 (088.8) Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 05.12.82 по делам изобретеиий и открытий

Г

А. И. Агеев и Г. А. Журавлев т

1 ;—

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени.

1 государственный университет (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ДЕТАЛЕЙ С ВЫСТУПАМИ

7D b.f

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при упрочняющей обработке полых цилиндрических деталей с выступами, которые впоследствии будут запрессованы в несущую деталь или напрессованы на последнюю. 5

По основному авт. св. № 859466 известен способ упрочнения деталей с выступами путем пластической деформации изгибом с одновременным нагружением детали усилием, распределенным по обрабатываемому участку в зоне опасного сечения выступов.

Недостатком известного устройства является то, что при упрочнении полых цилиндрических деталей с тонким ободом эксплуатируемых в запрессованном или íà- 15 прессованном состоянии эффект упрочнения снижается после запрессовки или напрессовки этих деталей в несущую. деталь, так как усилие запрессовки значительно снижает качество и точность этих деталей.

Цель изобретения — повышение качества упрочненных полых деталей и расширение технологических возможностей, а именно обеспечения возможности использования способа упрочнения применительно к деталям с тонким ободом.

Поставленная цель достигается тем, что в момент пластической деформации выступов к гладкой цилиндрической поверхности детали дополнительно прикладывают равномерно распределенную нормальную нагрузку,: величину которой определяют из соотношения где Р— величина нормальной нагрузки, распределенной по поверхности детали;

D — диаметр обжимаемой поверхности;

b — ширина обжимаемой поверхности;

F — осевое усилие, необходимое для запрессовки и выпрессовки детали; — коэффициент трения скольжения.

Это позволяет создать в момент деформации выступов условия, близкие к реальным условиям эксплуатации деталей типа венцовых шестерен.

На фиг. 1 и 2 показана схема способа в двух проекциях; на фиг. 3 — узел I на фиг. 2.

977089

В качестве объекта упрочнения использовано эпициклическое колесо I бортового редуктора зерноуборочного комбайна с модулем m = 4 мм, числом зубьев Z = 69, шириной зубчатого венца Ь = 40 мм, толщиной обода = 14,6 мм, диаметром посадочного цилиндра D = 315 мм с исходным

+0,305

+ 0,205 контуром по ГОСТ 13755 — 68, изготовленная из нормализованной стали 18ХГТ, твердостью НВ= 210.

Деформирование зубьев колеса 1 производилось роликовыми нагружателями 2, профиль которых изображен на фиг. I (узел 1).

Боковые стороны аЬс профиля образованы переходными кривыми ab, сопряженными с линиями модификации Ьс зубьев 3 упрочняемого колеса 1, каждая из которых, начиная с точки сопряжения b, отклоняется в тело зуба 3 с возрастанием по мере удаления от точки b к вершине этого зуба. Величина отклонения линии модификации bc у вершины зуба 3 составляет At=0,2 мм.

По сути предлагаемого способа эпициклическое колесо I обжимают равномерно распределенной по лишенной выступов цилиндрической посадочной поверхности нагрузкой

P = —.—" — - = 19400/3,14 + 315X40Х0,12—

4,1 кгс/мм, где F = 19400 кгс, осевое усилие, необходимое для запрессовки эпициклического колеса в корпусе редуктора;

f = 0,12 — коэффициент трения скольжения стали по чугуну со слабой смазкой.

При этом достигается форма и размер посадочной поверхности эпициклического колеса 1, идентичные форме и размеру Р =

+ о, 315+о,о диаметру базовой поверхности несущей детали, причем усадка колеса 1 под действием нагрузки P имитирует напряженно-деформированное состояние обода, соответствующее его прессовой посадке в корпус редуктора.

Роликовые нагружатели 2, предварительно установленные в трех равнорасположенных впадинах колеса 1 с натягом S = 0,07 мм, перемещают вдоль впадин, вызывая пластическую деформацию зубьев 3 изгибом результирующей силой R= 1О т с одновременным нагружением колеса 1 усилием g =

30 — 35 кгс/мм, распределенным по обрабатываемым участкам в зоне опасного сечения (переходные кривые ab) и по боковым поверхностям зубьев 3. Деформирование зубьев 3 производят по всей длине до положения, соответствующего модифицированному профилю bc.

Тот же процесс повторяют последовательно для оставшихся впадин, возвращая зубья 3 в исходное положение. После того как все зубья колеса 1 пройдут обработку, нагружатели 2 выводят из впадин, а распре5 деленное по посадочной поверхности усилие P снимают.

Таким образом, применение предлагаемого способа для обработки полых цилиндрических деталей с тонким ободом, эксплуатируемых в запрессованном или напрессованном состоянии, например венцовых шестерен, позволяет в момент упрочнения привести обрабатываемую деталь в напряженно-деформированное состояние, соответствующее реальным условиям эксплуатации.

Это способствует точному воспроизведению заданных геометрических и прочностных параметров упрочненного зубчатого венца после запрессовки (напрессовки) в несущую деталь. Так, нагрузочная способность эпициклического колеса бортового редуктора зерноуборочного комбайна возросли более, чем в 1,8 раза, кинематическая погрешность сведена к минимуму, чистота активных поверхностей зубьев достигла 10 класса вместо 4 — 5 классов для обработки.

Формула изобретения

Способ упрочнения цилиндрических деталей с выступами по авт. св. № 859466, ЗО отличающийся тем, что, с целью повышения качества упрочненных полых деталей и расширения технологических возможностей в момент пластической деформации выступов к гладкой цилиндрической поверхности детали, дополнительно прикладывают равно35 мерно распределенную нормальную нагрузку, величину которой определяют из соотношения р F

JiD b- 3

40 где P — величина нормальной нагрузки; распределенной по поверхности детали;

D — диаметр обжимаемой поверхности;

b — ширина обжимаемой поверхности;

45 F — осевое усилие, необходимое для запрессовки и выпрессовки детали;

f — коэффициент трения скольжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 859466, кл. В 21 Н 5/02, 25.02.74.

977089

Рм. у

Дур 2

Составитель М. Мигачева

Редактор Е. Лапп Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 8783/12 Тираж 702 Подисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4