Способ упрочнения детали

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при упрочнении зубчатых колес поверхностно-пластическим деформированиек. Цель - увеличение глубины упрочненного слоя. Это достигается усложнением конструкции. Корпус с расположенным внутри него зубчатым колесом, упрочняемым шарами, охватывают обкатником с зазором, превышающим зазор между внутренним диаметром корпуса и наружным диаметром обрабатываемого зубчатого колеса, но меньшим четыре х амплитуд . Принудительные колебания по круговым траекториям сообщают зубчатому колесу. 4 ил. 9 (Л 00 4 05 4 О 14)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А2 (511 4 В 24 В 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:.

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1207732 (21) 3677846/25-27 (22) 29.11.83 (46) 23.10.87. Бюл.У 39 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского.:.комсомола и Проектно-конструкторское технологическо-исследовательское промьппленное объединение„Тернопольский комбайновый завод им. XXV съезда КПСС (72) В.А.Повидайло, В.А.Каленский, В.А.Щигель, И.С.Афтаназив и Ю.М.Семкнв (53) 621.923.27(088.8) (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при упрочнении зубчатых колес поверхностно-пластическим деформированиек °

Цель — увеличение глубины упрочненного слоя. Это достигается усложнением конструкции. Корпус с расположенным внутри него зубчатым колесом, упрочняемым шарами, охватывают обкатником с зазором, превышающим зазор между внутренним диаметром корпуса и наружным диаметром обрабатываемого зубчатого колеса, но меньшим четырех амплитуд. Принудительные колебания по круговым траекториям сообщают зубчат тому колесу. 4 ил.!

346409

Изобретение относится к машиностроению, предназначено для упрочнения зубчатых колес поверхностнопластическим деформированием и является усовершенстнонанием изобретения по авт.сн. N - 1207732.

Цель изобретения — увеличение глубины упрочненного слоя.

На фиг.1 представлено устройство для упрочнения зубчатых колес, продольный разрез; на фиг.2 — сечение ЛА на фиг.l; на фиг.3 — взаимное расположение обрабатываемого зубчатого колеса, обкатников и шаров при минимальной величине локально замкнутого объема н момент передачи удара, узел

Т на фиг.2; на фиг.4 - взаимное расположение обрабатываемого зубчатого колеса, обкатникон и шарон при максимальной величине локально замкнутого объема (узел t7 на фиг.,2).

Предложенный способ может быть осуществлен устройством, содержащим упруго устанонленную на пружинах 1 на основании 2 платформу 3,„ к которой присоединен вибровозбудитель, закрепленный на платформе 4, на которой на опорах 5 качения установлен дебаланс

6. Вращение дебалансу 6 сообщается через эластичную лепестковую муфту

7 от электродвигателя 8. На платформе 3 закреплен установочный палец 9„ на котором зафиксировано гайкой 10 обрабатываемое зубчатое колесо 11„ охватынаемое корпусом 12, опирающимся своей торцовой частью на опору 13 качения, корпус 12 охватывается дополнительным обкатником 14„ установленным на опорах 15 качения, причем верхняя из них установлена н корпусе 16, закрепленном на платформе, К дополнительному обкатнику 14 прикреплены сменные грузы 17 н ниде колец, установленные соосно с дополнительным обкатником, В нижней части платформы 3 закреплен с возможностью осевого перемещения груз 18, регулирующий амплитуду угловых колебаний платформы. Пространство между впадинами зубьев и корпусом заполнено обрабатывающими шарами 19,радиус Н которых равен 0,8-0,95 радиуса ножки зуба. ДиаметральньiA зазор между внутренней поверхностью обкатника и окружностью выступов зубчатого колеса из условия Heçàêëèíèâëïèÿ обрабатывающего шара между зубом и обкатником выполнен равным что обеспечивается диаметром внутрен5 ней поверхности корпуса 12 D =

= ш(к+2)+Ь, где ш — модуль зубьев обрабатываемого зубчатого колеса 11, z — число зубьев. Высота корпуса 12

10 равна Н = Н + 0 5Й где Н вЂ” ширит- э 1 на венца обрабатываемого зубчатого колеса ll. Сверху зубчатое колесо и корпус 12 ограничены торцовой крьппкой 20. Зазор между наружной поверхностью корпуса 12 и внутренней по15 верхностью дополнительного обкатника

14 выполнен большим зазора между корпусом 12 и обрабатываемым зубчатым колесом 11, но не превьппает значения

4 амплитуд колебаний платформы 3.

Обработка зубчатых колес осуществляется следующим образом.

На установочный палец 9 устанавливают подлежащее обработке зубчатое колесо 11 с корпусом 12. Впадины зубьев зубчатого колеса заполняют обрабатывающими шарами 19, насыпной объем которых Ч в каждой из впадин находится н пределах

30 V + V ) Ч >V (2) где V — объем впадины зубьев зуб1 чатого колеса ll, ограниченный поверхностью головок зубьев;

35 V — объем зазора между поверхностью головок зубьев и внутренней поверхностью корпуса

12 на дуге впадины обрабатываемого зубчатого колеса40

11.

Согласно неравенству (2) объем засы- паемых обрабатывающих шаров 19 больше объема впадин зубьев, реальный зазор между корпусом 12 и зубом

45 обрабатываемого зубчатого колеса 11 будет всегда меньше величины Ь (1), что обеспечит условие незаклинивания шара между зубом и обкатником в . процессе обработки, 50

Устройство работает следующим образом.

Корпус 12 с обкатываемым зубчатым колесом 11 закрывают крышкой 20, фиксируя ее с помощью гайки 10. Элек-

55 тродвигатель 8 сообщает вращение дебалансу 6 нибронозбудителя. При этом платформа 3 совершает круговые колебания в плоскости, перпендикулярной

6409 гдеm,,m иm

1Пары 19 ствием набе

45

50 в процессе

3 134 геометрической оси обрабатываемого зубчатого колеса 11, и угловые колебания в плоскости, проходящей через ось зубчатого колеса (пунктирные стрелки на фиг.2). Под действием колебаний платформы 3 расположенные на ней корпус 12 и дополнительный обкатник 14 с грузами 17 входят в режим вибрационного поддержания их вращения, сопровождающийся обкаткой корпуса 12 по выступающим из локально замкнутых объемов зубчатого колеса обрабатывающим шарам 19, а дополнительного обкатника 14 с грузами

17 — по наружной поверхности корпуса

12, что указано на фиг.2 стрелками.

Обкатка корпуса и дополнительного обкатника происходит синхронно и синфазно. Возникающее в процессе обкатки среднее .за период усилие прижатия, сообщаемое обрабатывающим шарам, равно

N=(m +m ) Еы +ш, E и>, (3) 5

35 соответственно масса корпуса 12, дополнительного обкатника

14 и грузов 17; эксцентриситет дополнительного обкатника 14, равный половине зазора между дополнительным обкатником и наружной поверхностью корпуса

12; эксцентриситет корпуса 12, равный половине зазора между внутренней его поверхностью и поверхностью качения корпуса 12 по выступающим из локально замкнутых объемов обрабатывающим шарам

19;

<-> — круговая частота колебаний платформы 3. во впадине зуба под дейгающего на них корпуса 12

его обкатки уплотняются, и по завершении уплотнения возникает жесткий удар между корпусом и зубчатым колесом через расположенные во впадине шары, усилие которого передается шарами 19 поверхности впадин зубчатого колеса 11 (фиг.3). После удара объем, занимаемый шарами, вновь увеличивается по мере дальнейшего перемещения корпуса 12 (фиг.4).

Достигнув максимума, он уменьшается до следующего удара. Наличие ударного взаимодействия массивных обкатников с жестко закрепленным на платформе 3 зубчатым колесом 11 при контактировании их через обрабатывающие шары 19 приводит к развитию в местах контакта обрабатывающих шаров с поверхностью зубьев больших удельных давлений, вследствие чего материал в поверхностном слое зубьев пластически деформируется и упрочняется °

Угловые колебания платформы 3 с зубчатым колесом 11 в сочетании с круговыми колебаниями создают прецизионные колебания, которые приводят к циркуляции шаров 19 во впадине (фиг.1), что способствует равномерному покрытию следами соударений всей боковой поверхности зубьев, упрочнению -ее. Регулирование упрочненного слоя зубчатого колеса осуществляется путем изменения числа сменных грузов 17, прикрепленных к обкатнику 14, за счет чего обеспечивается изменение массы m, что в итоге влияет на величину И (3) и, соответственно, на изменение удельного давления на обрабатываемой поверхности.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н.и я

Способ упрочнения детали по авт. св. ¹ 11220077773322, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью увеличения глубины упрочненного слоя, корпус охватывают обкатником с зазором, превышающим зазор между внутренним диаметром корпуса и наружным диаметром обрабатываемого зубчатого колеса, но меньшим 4 амплитуд принудительных колебаний по круговым траектори.ям, причем колебания сообщают. зубчатому колесу.

1346409

1346409

77

Составитель Е.Владимирова

КоРРектор B.Áóòÿãà

Редактор В.Данко

Заказ 5078/13 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Гос

ВНИИП ударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москв осква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

П роизводственно-полиграфическое п е ическое предприятие, r.Óæãoðîä ул П ул. роектная,4