Устройство для восстановления шлицевых поверхностей
Устройство предназначено для накатки внутренних зубчатых профилей при восстановлении деталей давлением.
Устройство для восстановления шлицевых поверхностей, содержит корпус и раскатные ролики в цилиндрической сборной оправке, в котором согласно техническому решению в корпусе дополнительно установлен с возможностью взаимодействия с раскатными роликами профилирующий инструмент в виде сменных корригированных шестерен, модуль которых соответствует модулю восстанавливаемого эвольвентного профиля шлица, а корреляция ширины впадины зуба шестерни по хорде делительной окружности проведена с учетом обеспечения гарантированного припуска на последующую обработку резанием восстановленного эвольвентного шлица.
Такая конструкция повышает срок службы устройства, позволяет восстанавливать детали сложной конфигурации, изношенные по наружному шлицевому профилю с минимальными потерями металла в стружку при последующей обработке резанием и дает возможность использовать в качестве заготовок изношенные детали.
Предлагаемая полезная модель относится к ремонтному производству и может быть использована для накатки наружных зубчатых профилей при восстановлении деталей давлением.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является устройство для восстановления шлицевых поверхностей, содержащее сепаратор с профильными роликами, обхватывающий его корпус. При этом оно снабжено закрепленной в сепараторе цилиндрической сборной оправкой с глухим осевым отверстием, в котором установлены с возможностью взаимодействия плавающий ролик и раскатные ролики с кольцевыми канавками и пружинами кольцами, при этом корпус сепаратора установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения и снабжен крышками, одна из которых связана с торцом сепаратора, а другая снабжена набором шариков и с его помощью связана с поверхностью сепаратора (А.с. №1748986, МКИ В23Р 6/00. Бюл. №2, 1992).
Однако возможности применения данного устройства ограничены низким ресурсом профильных продольных роликов, испытывающих на себе воздействие значительных температур и сжимающих напряжений, что снижает срок службы устройства.
Технической задачей полезной модели является повышение срока службы устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для восстановления шлицевых поверхностей, содержащем корпус и раскатные ролики в цилиндрической сборной оправке, в котором согласно техническому решению в корпусе дополнительно установлен с возможностью взаимодействия с раскатными роликами профилирующий инструмент в виде сменных корригированных шестерен, модуль которых
соответствует модулю восстанавливаемого эвольвентного профиля шлица, а корреляция ширины впадины зуба шестерни по хорде делительной окружности проведена с учетом обеспечения гарантированного припуска на последующую обработку резанием восстановленного эвольвентного шлица.
Предложенная полезная модель отличается от прототипа тем, что в корпусе дополнительно установлен с возможностью взаимодействия с раскатными роликами профилирующий инструмент в виде сменных корригированных шестерен, модуль которых соответствует модулю восстанавливаемого эвольвентного профиля шлица, а корреляция ширины впадины зуба шестерни по хорде делительной окружности проведена с учетом обеспечения гарантированного припуска на последующую обработку резанием восстановленного эвольвентного шлица.
На фиг.1 изображено устройство для восстановления шлицевой поверхности на примере вилки карданной передачи; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - схема обеспечения припуска при накатке шлица.
Предлагаемое устройство состоит из цилиндрической сборной оправки 1 (фиг.1) с пазами 2, в которых расположены раскатные ролики 3, обеспечивающие вытеснение излишков металла на наружную шлицевую поверхность 4 при раздаче гладкого отверстия 5 вилки карданной передачи 6, а также профилирующий инструмент в виде сменных корригированных шестерен 7, обеспечивающих калибровку наружной шлицевой поверхности 4. При этом изношенная деталь - вилка карданной передачи 6 имеет возможность продольного перемещения, а цилиндрическая сборная оправка 1 с установленными в ней раскатными роликами 3 и сменные корригированные шестерни 7 закреплены в корпусе 8, установленном в патроне 9 токарно-винторезного станка с возможностью реверсивного вращения. Зубья 10 (фиг.3) сменной корригированной шестерни 7 (фиг.2) выполнены с шириной впадины по дуге делительной окружности Sд шест.(фиг.3), превышающей на величину припуска П на последующую обработку
резанием толщину S дшлиц. эвольвентного шлица 11 вилки карданной передачи 6.
Стрелками на фиг.1 показано направление течения металла при формообразовании заготовки из изношенной вилки карданной передачи.
Устройство работает следующим образом.
Нагретую до температуры пластической деформации 900...950°С изношенную вилку 6 (фиг.1) закрепляют в зажимном устройстве задней бабки токарного станка и вводят изношенными шлицами 4 во впадины профилирующих корригированных сменных шестерен 7, закрепленных в корпусе 8. Одновременно с этим цилиндрическая сборная оправка 1 входит в отверстие 5 вилки 6, включается привод токарно-винторезного станка и начинается вращение патрона 9. При дальнейшем осевом перемещении вилки 6 под воздействием усилия Р происходит силовое воздействие конических раскатных роликов 3, расположенных в пазах 2, на поверхность отверстия 5. Металл вытесняется с внутренней нерабочей поверхности отверстия 5 вилки 6 на изношенную шлицевую поверхность 4. Одновременно происходит поперечное профилирование эвольвентных шлицев 11 зубьями 10 (фиг.3) вращающихся корригированных шестерен 7 (фиг.2). В результате за счет некоторого увеличения диаметра d (фиг.1) отверстия 5 происходит равномерное качественное приращение толщины зубаSд ш (фиг.3) с обеспечением припуска П по всей длине L (фиг.1) шлицевой поверхности 4.
Процесс формообразования заканчивают при температуре 750...800°С.При обратном движении восстановленной вилки 6 раскатные ролики 3 и корригированные сменные шестерни 7 изменяют направление вращения и выходят соответственно из отверстия 5 и из эвольвентных впадин шлицевой поверхности 4. Заготовка извлекается из зажимного устройства задней бабки токарно-винторезного станка, процесс накатки завершается.
Полученная после накатки заготовка вилки карданной передачи 6 подвергается токарной обработке, зубофрезерованию до номинальных размеров, а также термообработке и калибровке отверстия под крестовину.
Устройство позволяет получать из изношенных вилки карданных передач с незначительно увеличенным диаметром отверстия без ущерба запасу прочности, полностью соответствующих всем остальным требованиям заводского чертежа.
Конструкция устройства позволяет восстанавливать детали сложной конфигурации, изношенные по наружному шлицевому профилю с минимальными потерями металла в стружку при последующей обработке резанием и дает возможность использовать в качестве заготовок изношенные детали.
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволит достичь следующих результатов.
1. Применение блока цельнокатаных деформирующих шестерен из жаропрочного материала вместо низкоресурсных профильных продольных роликов будет способствовать повышению срока службы устройства
2. Устройство обеспечивает восстановление наружной шлицевой поверхности с максимально возможным приближением конфигурации заготовки к профилю эвольвентных шлицев готового изделия.
3. Получение равномерных и гарантированных припусков на восстанавливаемых шлицевых участках обеспечивается за счет принудительного перераспределения запасов компенсирующего износ металла с нерабочей внутренней цилиндрической поверхности путем ее раскатки роликами до увеличенного размера с одновременным профилированием эвольвентных шлицев на наружной поверхности калибрующими шестернями.
4. Снижение расхода металла при восстановлении вилок карданных передач достигается за счет повторного использования в качестве заготовок изношенных деталей.
Реализация потенций предлагаемого технического решения не требует больших материальных и энергозатрат и отличается доступностью устройства.
Устройство для восстановления шлицевых поверхностей, содержащее корпус и раскатные ролики в цилиндрической сборной оправке, отличающееся тем, что в корпусе дополнительно установлен с возможностью взаимодействия с раскатными роликами профилирующий инструмент в виде сменных корригированных шестерен, модуль которых соответствует модулю восстанавливаемого эвольвентного профиля шлица, а корреляция ширины впадины зуба шестерни по хорде делительной окружности проведена с учетом обеспечения гарантированного припуска на последующую обработку резанием восстановленного эвольвентного шлица.
