Способ формирования зубчатых венцов

Союз Соаетскиз

Сециапистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМ ТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 070579 (2! )2763451/25-27 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 230381 бюллетень М 11

Дата опубликования описания 250381

«i ll 4536

Р1 1М. К.

В 21 Н 5/00

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (53) УДН 621.771. .068 (088.8) технологии машиностроения (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ

ВЕНЦОВ

Изобретение относится к механической обработке металлов, а именно к способам формообразования зубьев пластическим деформированием метал5 ла.

Известен способ калибровки зубчатых венцов, при котором холодную заготовку с начерно сформированными зубьями, находящуюся в зацеплении с накатниками, оси которых неподвижны относительно оси заготовки, приводят во вращение с одновременным нагре- вом заготовки, в процессе которого происходит ее тепловое расширение, за счет которого металл начерно сфор- 15 мированных зубьев подается в зону обработки и производится чистовая калибровка (1).

Недостатком этого способа является то, что тепловое расширение загс- 20 товки обеспечивает только чистовую калибровку, что снижает область применения способа.

Известен способ восстановления профиля зубьев зубчатых колес, при котором в процессе горячей накатки в зону обработки между заготовкой и зубьями накатников подают металлическую ленту, которая под действием усилий накатки соединяется с .30 основным металлом заготовки и принимает форму накатываемых зубьев (2).

Недостатком этого способа является то, что скрепление материала ленты с основным металлом заготовки производится на площади, приближенно равной площади мгновенных контактов зубьев накатников с лентой, что, вопервых, ограничивает толщину наносимой ленты, а во-вторых, не гарантирует качественное соединение металла ленты с металлом заготовки, что снижает эффективность применения способа и ограничивает область его использования.

Цель способа — повышение качества накатываемых изделий и расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе формирования зубчатых венцов пластической деформацией поверхности заготовки материал в зону обработки подают напылением.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Предварительно заготовку устанавливают между накатными валками и приводят всю систему в согласованное вращение. Затем подают в зону пласти814536

15

40

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 891/14

Тираж 740 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ческой деформации напылением присадочный материал, который, попадая в зону обработки, деформируется и скрепляется с основным материалом заготовки.

При подаче материала в зону пластической деформации напылением, уси лия зубьев накатников приложено к нескольким или одной капле напыляемого материала, что создает значительные усилия и обеспечивает надежное соединение напыленного материала с материалом заготовки, а регулировкой количества, подаваемого на поверхность заготовки материала, достигается необходимая толщина напыленного материала на различных частях профиля зуба, что повышает качество изделий.

Пример. Обрабатывается зубчатая заготовка следующих параметров: нормальный модуль — 3,5 мм, число зубьев 96, угол наклона зуба

11 28 42 ; направление спирали — пра вое; коэффициент коррекции зубьев (-0,5); ширина колеса 70 мм; материал — сталь 45 ГОСТ 1050-74; точность в пределах 11-12 степени точности по ГОСТ 1643-72; шероховатость поверхности зубьев Rz 160-Rz 90. 3аготовка изготовляется на станке

5 К 32 П. Обработка проводится на станке ЦКБММ-61, для чего на инструментальные шпиндели устанавливаются

2 накатника с числом зубьев по 69, шириной 100 мм; коэффициентом коррекции (+0,5) и остальными параметрами, соответствующими параметрам зубьев накатываемого колеса.

Между накатниками устанавливается заготовка, которая в холодном состоянии размещается между накатниками с нормальным зазором порядка 0,50,6 мм.

Каретка с накатниками устанавливается на требуемое расстояние с помощью эталонного колеса, представляющего собой копию обработанного зубчатого колеса, выполненного согласно чертежа с повышенной точностью, путем сведения их до беззазорного зацепления накатников с эталонным колесом и последующим отводом на величину теплового расширения обрабатываемого колеса при нагревании, которая определяется замерам нагретого колеса и в дальнейшем корректируется согласно замеров обрабатываемых колес. Окончательная величина отвода составляет 0,55 мм на сторону. В найденном положении инструментальные суппорты стопорятся к станине с помощью прокладок и хомутов.На гитары, связывающие инструментальные .шпиндели и изделия, устанавливаются сменные шестерни 7-7-8 степени точности ГОСТ 1643-72 со шлифованным зубом.

По наружному диаметру колеса устанавливается охватывающий секторный индуктор, на который подается ток машинного генератора с частотой

2500 Гц. Ток начинает подаваться после приведения колеса и накатников во вращение с числом оборотов колеса n = 30 об/мич.

Температура нагрева фиксируется экспериментальным пирометром на полосе, примерно шириной 3 мм, расположенной на венце колеса ниже, основания зубьев. Пирометр подключают к блоку автоматического регулирования, выключающего нагрев при достижении температуры 1100 С на измеряемой полосе и включающего его при понижении темпе ратуры на 20 С.

2О После достижения требуемой температуры на поверхность калибруемых зубьев напыляют сталь НХ 15. Во избежанне получения окалины, в зону обработки подается углекнслый газ. Время обработки каждого опытного. колеса

5-6 мин. После окончания обработки полученная чистота поверхности зубьев находится в пределах 1,25-0,63 а степень точности 10-10-7 ГОСТ 1643-72.

Обработке подвергается партия из

10 колес. Проведенный металлографический анализ показывает, что толщина нанесенного слоя ва впадине зуба составляет примерно 1,2 мм; на рабочей поверхности ножи зуба 0,8-1,2 мм; на головке зуба 0,7-1,0 мм, что удовлЕтворяет требованиям к прочности зуба. Соединение напыленного слоя с основным металлом — хорошее, трещин и избытков шлака в зоне соединения не обнаружено.

Полученные результаты свидетельствуют об эффективности предлагаемого способа.

Способ формирования зубчатых венцов путем пластической деформации, нагретой заготовки зубчатыми валками с подачей в зону деформации материала, присоедийяемого к поверхности заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий и расширения технологических возможностей, материал в зону обработки подают напылением.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2626258/27, кл. В 21 Н 5/00, 1978. щ 2. Авторское свидетельство СССР

М 490543, кл. В 21 Н 5/00, 22.02.72.