Устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, содержащее системы нагрева и закалки, редуктор с входным и выходнь1м валами, соединенными соответственно с элёктро двкгеггелем и электротррмозом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества зубчатых колес, система нагрева.снабжена дотопнтгельным нагревателем для подогрева венца зубчатого колеса и устройством для блокирования теплового излучения нагревателя, электрически связанным с системой закалки и с . электротормозом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) ш В 21 Н 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

Ф \

° ° Ф (2 1) . 3437666/25-27 (22) 17.05.82 (46) 30.07.83. Бюл. Ж 28 (72) В.А. Павлов (71) Брянский ордена "Знак. Почета институт транспортного машиностроения (53) 621.777.068. (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .Ии 869923, кл. В 21 Н 5/02, 1980>

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3261620/25-27,, кл. В 21 Н 5/02, 1981 (йрототип), (54}(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЯЮШЕЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, содержащее системы нагрева и закалки, редуктор с входным и выходным валами, соединенными соответственно с электро, двигателем и электротррмоэом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с пелью иовы-. шения качества зубчатых колес, система нагрева. снабжена допопнитепьнмм нагрева.телем дпя подогрева венда зубчатого колеса и устройством для блокирования теплового излучения нагревателя, электрически связанным с системой закалки и с

° электротормозом..-73 1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес, Известно устройство для упрочняюшей обработки зубчатых колес, которое монти« руется на оправке зубофрезерного станка и содержит цилиндрический корпус с установленным на нем винтовым индуктором, подпружиненные деформирующие ролики и спрейер. Индуктор выполнен в виде двух 10 параллельных ветвей; соединенных между собой перемычкой. Деформируклцие ролики подпружинены с помощью разрезной цанговой втулки, установленной в корпусе и имеющей лепестки разной жесткости p1) ° 15

Недостатком известного устройства является невысокое качество зубчатых колес, что обусловлено .низкой изгибной проч« ностью зубьев, в результате того, что ие представляется1 возможным нагреть окруж-20 ность впадин колеса до температуры аустенизации и получить равномерный закаленный слой по контуру зубьев.

Наиболее близким по технической cymности к предлагаемому является устройство 25 дпя упрочняюшей обработки зубчатых колес, содержащее системы нагрева и закалки зубчатого венца, редуктор с входньм и выходным валами, соединенными с электродвигателями постоянного тока, ра» З0 ботаюшими в режиме электродвигателя и электротормоэа (генератора) (2) .

Недостаток известного устройства - невысокое качество зубчатых колес иэ-за низкой изгибйой прочности зубьев. Это обусловлено тем, что нагреть индуктором ТВЧ окружность впадин до температу,ры аустеиизации не представляется возможным из-за интенсивного отвода тепла в тело колеса.

Бель изобретения. — повышение качества зубчатых кслес . Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для упрочняюшей обработки зубчатых колес, содержащем системы нагрева и закалки, редуктор с входным и выходным валами,. соединенными с электродвигателем и электротормоэом, система нагрева снабжена дополнительным нагревателем для подогрева венца зубчатого коле- . са и устройством для блокирования тепло50 вого излучения нагревателя, электрически связанным с системой закалки и с электротормоэом.

На фиг. 1 изображено устройство для упрочняккцей обработки зубчатых колес со

55 снятой верхней крышкой редуктора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 -. устройство, вид сверху.

613 2

Устройство содержит редуктор 1 (фиг 1), в котором на входном валу 2 установлено обрабатываемое колесо 3, .а на выходном валу 4 сопряженное колесо 5. Входной вал 2.соединен с электродвигателем 6, а выходной - с электротормозом 7, который имеет нагружающее устройство, выполненное в виде тормозной обмотки 8 с реосТВТоМ 9. Зубчатый венец обрабатываемого колеса 3 сверху охватывает газовая горелка 10, входящая в систему нагрева (не показано) обрабатываемого колеса и спрейер 11, входяпжй в систему закалки обрабатываемого колеса (не показана).

Под зубчатым венцом обрабатываемого колеса 3 (фиг. 2). установлен нагрева= тель 12, связанный с системой нагрева колеса. Нагреватель может быть выполнен в виде газовой горелки, плазмотрона, индуктора ТВЧ. В рассматриваемом примере в качестве нагревателя использован .индуктор ТВЧ, который соединен шинами 13 (фиг. 3) с вторичной обмоткой 14 закалочного трансформатора, в который входят первичная обмотка 15 и блокирующее устройство 16. Блокирующее устройство перекрывает магнитный поток, проходящий or первичной обмотки 15 к вторичной обмотке 14 с.заданной скоростью и изменяет интенсивность теплового излучения нагревателя 12.

Первичная обмотка 15 закалочного трансформатора соединена через конденсатор 17, с обмоткой 18 генератора ТВЧ (частота тока вырабатываемого генератором 500-10000 Гц),который имеет также обмотку 19 возбуждения и реостат 20.

Тормозная обмотка 8 нагружаюшего устройства электротормоза 7 электрически связана через клеммы силовой сети 21 и клеммы 22 с соленоидом 23, внутри которого расположен шток 24 привода блокирующего устройство 16 и привод ползу, на 25 реостата 9 нагружакецего устройства, Для включения системы закалки обра.батываемого колеса установлена кнопка 26

Пуск", которая замыкает клеммы 22 и клеммы 27 привода насоса 28 системы закалки обрабатываемого колеса.

Устройство работает следующим образом.

Включают электродвигатель 6, который вращает выходной aarr 4, сопряженное колесо 5, обрабатываемое колесо 3, входной вал 2 и ротор электротормоза 7. Реостатом 9 и тормозной обмоткой 8 нагружающего устройства создают крутящий момент в злектротормозе 7, достаточный для rmac13 з 10316 тической деформации поверхности зубчатого венца обрабатываемого колеса 3 при . температуре аустениэации (800-900 С).

Включают систему нагрева обрабатываемого колеса 3, при этом смесь пропана а кислорода, сгорыащая на выходе из газовой горелки 10, нагревает зубчатый венец колеса 3. Для увеличения интенсивности нагрева зубчатого венца колеса 3 включают нагреватель (индуктор ТВЧ) 12. IO

При прохождении тока по обмотке 19 возбуждения .от источника постоянного тока с в обмотке 18 генератора ТВЧ возникает высокочастотная электродвижущая сила, проходящая через первичную обмотку 15 15 эакалочного трансформатора и конденсатор 17, Магнитный поток первичной об мотки 15 наводит во вторичной обмотке 14 переменное магнитное поле . и ток высокой частоты через шины 13 поступает к 20 индуктору ТВЧ 12.

Индуктор ТВЧ.12 создает переменное .магнитное поле в зубчатом венце обрабатываемого колеса и тем самым участвует в нагреве зубчатого венца до температуры 25 аустениэации. Когда температура зубчатого венца .достигнет 850-900 С выклю— чают систему .нагрева обрабатываемого колеса 3, при.этом нагреватель 12 про.должает работать и включают систему за- 30

- калки обрабатываемого колеса 3 кноп— кой 26 Пуск . Замыкая клеммы 27, . включают насос 28, подакнций закалочную

1жидкость через спрейер 11 на разогретый зубчатый венец и в редуктор 1..

Одновременно с включением системы .:закалки замыкаются клеммы 22, и элект-. рический ток поступает в соленоид. 23, который перемещает шток 24 и. бчокирующее устройство 16 с определенной скоростью. 4

Блокирующее устройство 16 изолирует маг4 нитный поток первичной обмотки 15 оТ вторич ной обмотки 14 закалочного трансформатора..

При уменыпении величины магнитного потока во вторичной обмотке 14 уменьшается величина тока в индукторе ТВЧ 12 и. интенсивность подогрева венца..

Таким образом зубчатый венец капе-.... са 3, нагретый до аустенитного.состояния, охлаждают закалочной жидкостью и подо-. гревают индуктором ТВЧ 12 с внутренней стороны венца, при этом интенсивностью теплового излучения нагревателя снижают с определенной скоростью. Под действием, закалочной жидкости в поверхностном слое зубьев венца колеса 3 обеспечивается высокая скорость охлаждения, и аустенитпереходит в мартенсит, а сердцевина зубьев.и внутренняя сторона зубчатого венца, подогреваемая индуктором ТВЧ 12, охлаждается медленнее с образованием структуры тростита или сорбита.

Одновременно с перемещением блокирую щего устройства 16 шток 24 перемещает . ползун 25 реостата 9, увеличивая ток в тормозной обмотке 8 электротормоза 7.

С увещчением тока в тормозной обмотке 8 увеличивается давление в зацеплении колес 3 и 5 и происходит пластическая деформация в поверхностном слое зубчатого венца. колеса 3 в процессе закалки при

500-100 С.

Для уменьшения магнитного потока в. первичной. обмотке 15 закалочного трансформатора, кроме блокирукпцего устройства 16, можно испольэовать реостат 20.

Использование устройства позволяет повысить качество зубчатых колес эа счет увеличения в 1,5-2 раза иэгибной прочности зубьев и устранить операции цементации, приработки (или шлифования)зубьев.

31613 г

Составитель М. Хостикоев

Редактор И. Ковальчук Текред М.Костик Корректор С,Шекмар

Закаэ 5276/10 Тираж 686 Подписное

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