Станок для холодного накатывания зубчатых профилей

СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕС 1780 РЕСПУБЛИ.Г ОП АВТОРСКО ДЕТЕЛЬСТВУ О йЬ СР ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-производственное объединениетехнологии автомобильной промышленности(54) СТАНОК ДЛЯ ХОЛОДНОГО НАКАТЫВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для холодного накатывания зубчатых и шлицевых профилей, Цель изобретения - повышение качества,накатываемых профилей эа счет повышения жесткости станка и расширение его технологических возмож- .ностей за счет увеличения длины обрабатываемых деталей и обработки шлицевых поверхностей. На станине станка жестко закреплены головка шпиндельная с ийструментальной оснасткой, узел обеспечения режима накатывания и редуктор привода вращения валов головки. Задне консольные концы валов через шарнирные муфты связаны с редуктором, а передние консольные концы валов - со съемными опорами, взаимодействующими ". узлом обеспечения режима накатывания, Станок снабжен двумя дополнительными прижимными гидро- цилиндрами, установленными соосно в узле обеспечения режима накатывания, двумя Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для холодного накатывания зубчатых и шлицевых профилей методом п астичрско(Я)5 В 21 Н 5/00, 5/02 отжимными гидроцилиндрами, размещенными соосно в корпусе между основными и дополнйтельными прижимными гидроцилиндрами, и дополнительными регулируемыми опорами, устанОвленными с возможностью взаимодействия со съемными опорами в направлении, перпендйкулярном плоскости накатывания. Корпусвыполнен с коническими поверхностями, а опоры эксцентричных стаканов выполнены в виде конических разрезных втулок с резьбовым хвостовиком, установленных с воз- можностью осевого перемещения и взаимодействия с упомянутыми коническими поверхностями корпуса. Механизм осевого перемещения разрезных конических.втулок передних опор эксцентричных стаканов .выполнен в виде червячных передач, Зубчатые венцы эксцентричных стаканов механизмов перемещения валов выполнены в виде червячных колес, а станок снаб, жен червяками, Станок имеет две парыразрезных втулок с коническими поверхностями, установленные на инструментальных концах валов с возможностью взаимодействия между собой. Зубчато-рычажный меха.низм синхронизации имеет цанговые втулки,два дополнительных зубчатых колеса. Поворотные колеса размещены между основными и дополнительными колесами, а рычаги установлены на подшипниках ступиц, размещенных на укаэанных цанговых втулках. Это позволяет повысить точность обработки, 4 з.п. ф-лы, 10 ил. го деформирования и может быть использовано на заводах автомобильной промышленности и других отраслях народного1780910 едактор Н.Соколов Производ Заказ 4237 ВНИИПИ куфие, ВСоставитель С.ЧукаевТехред М.МоргентэлКорректор Й.Гереши Тираж. Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, МоскваЖ, Раушская наб., 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10хозяйства, где изготавливают зубчатые и ремещения втулкой 17 и упорным подшипшлицевые профили; . ником 21, Колесо 20 установлено с возмож:целью изобретения является повыше- ностью взаимодействия с червяком 22,ние качества накатываемых профилей и рас- установленным с воэможностьювращенияширение технологических возможностей за 5 в подшипниках 23 и 24 корпуса 2. Втулка 18счет обеспечения возможности увеличения зафиксирована от поворота штифтом 25.длины обрабатываемых заготовок.: Задние опоры стаканов 3 выполнены вНа фиг.1 показан общий вид станка; на видедвухподшипников 26, между которымифиг.2 - вид, А на фиг,1; на фиг.З - вид Б на на стакане 3 жестко установлено червячноефиг,1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на 10 колесо 27 с возможностью взаимодействияфиг,5 - узел 3 на, фиг.З (в увеличенною мас- с другим червяком 28, аналогично червякуштабе); на фиг,6 - узел И на фиг.4 (в увели-22, размещенному,в корпусе 2. Червячныеченном масштабе); на фиг,7- разрез Д-Д на пары 28, 27 являются механизмами перемефиг.4 и 6;. на фиг.8 - узелИ на фиг.4 (в щения валов для обеспечения требуемогоувеличенном масштабе); на Фиг.9 - разрез 15 расстояния между их осями..Г-Г на Фиг.1 на фиг.10 - узел 1 Ч на фиг.4(в . Съемные опоры 9 выполнены в видеувеличенном масштабе).обоймы 29, в подшипниках 30 которой раэСтанок для холодного накатывания зуб- мещена втулка 31, одеваемая на две, взаичатых и шлицевых профилей состоит из ус- модействующие между собой коническиетановленного на основании 1 корпуса 2, в: 20 разрезные втулки 32 и 33, установленные накотором с возможностью поворота раэме- концах 7 валов 6, при этом одна из них,33,щены два параллельных друг другу стакана установлена с возможностью осевого перемещения посредством винтовой передачи .В эксцентричных расточках стаканов 3 . 34, 35.в подшипниках 4 и 5 установлены валы 6, на 25В обойме 29 параллельно друг другу иинструментальных концах 7 которых уста- перпендикулярно оси втулки 31 размещенынавливаются накатные инструменты 8 и,три опорных регулируемых элемента. двасъемные опоры 9:крайних из них выполнены в виде винтов 36На других приводных концах 10 валов 6 с контргайками 37 и установлены в обоймеустановлен зубчато-рычажный механизм 30 29 с возможностью осевого перемещениясинхронизации 11 вращения валов 6 и зти посредством дифференциальной винтовойконцы 10 валов 6 посредством шарнирных . передачи 38, 39.муфт 12 связаны с автономными червячны- На концах винтов 36 гайками 40 закрепмиприводами 13 вращения валов 6. лены самоустанавливающиесясухари 41.Съемные опоры 9 устанавливаются с 35 Винты 36 зафиксированыотповороташпонвозможностью взаимодействия с установ- кой 42ленным на основании 1 узлом обеспечения Центральный опорный элемент выполрежима накатывания 14, нен в виде закрепленной на обойме 29Между инструментальными концами 7 шпильки 43, на которой закреплена самовалов 6 параллельно им на основании 1,ус устанавливающаяся цапфа 44, с поперечтановлен механизм центрирования заготов- ным пазом 45,ки 15, состоящий из двух подвижныхв Узел обеспечения режима накатыванияосевом направлении центров 16, общая ось 14 представляет собой две стойки 46, жесткоторых является осью накатывания, а пло- ко закрепленные на основании 1 по обеимскость, проходящая через оси валов 6 и ось 45 сторонам от валов 6 и связанные сверхуцентров 16, является плоскостью накатыва- . стяжкой 47.ния В каждой стойке 46 размещены два приЭксцентричныестаканыЗразмещенцв жимных гидроцилиндра 48, а между нимикорпусе 2 в двух опорах 1 передней(уйнстру- размещен гидроцилиндр отжима 49. Штоки: ментальных концов 7 валов 6) и задней у 50 50 цилиндров 48 взаимодействуютссухарямиприводных концов 10 валов 6). Передние 41 крайних опорных элементов съемных опоропоры стаканов 3 выполнены в виде двух . 9, а цапфа 51 штока 52 цилиндра 49 вэаимовэаимодействующих между собой кониче- действует пазом 45 цапфы 44 центральногоских втулок, однаиз которых 17 закреплена опорного элемента съемной опоры 9.на корпусе 2, а вторая, 18 - подвижная в 55 В стяжке 47 и восновании 1 размещеныосевом направлении - выполнена разрез- регулируемые винтовые упоры 53, взаимоной (цанговой) и снабжена резьбовым хво- действующие со шпонками 42 винтов 36стовиком 19, на котором размещено сьемныхопор 9.снабженное внутренней резьбой червячное, Зубчато-рычажный механизм синхрониколесо 20, эафиксйрованное от осевого пе- зации вращения 11 содержит ступицы 54,установленные на цанговых втулках 55, вза- а цапфы 44 поперечным пазом 45 охватываимодействующихвнутренней конической ли бы цапфы 51 штоков 52.поверхностью с конической поверхностью После фиксации опор 9 на валах 6 по- приводных концов 10 валов 6, средством затяжки конических разрезныхВтулки 55 снабжены резьбовым хвосто втулок 32, 33 производится выдвижение по- виком 56, на который навернута гайка 57, а средством дифференциальных винтовых на резьбовом участке конца 10 вала 6 навер- . пар 38, 39 винтов 36 с сухарями 41 до безэа.нутыгайки 58;гайки 57 и 58 предназначены зорного контакта с торцами штоком 50 и для осевого перемещения втулки 55 и без- . фиксация винтов 36 контргайками 37.зазорной фиксации ступицы 54 на валу 6. 10Затем производится выдвижение винНа ступицах 54 жестко закреплены по тов 53 до безэазорного контакта головок два зубчатых колеса 59, между которыми винтов 53 сопорнойплоскостьюшпонок 42.установлены подвижные в окружном на- И,.наконец, давление в поршневых поправлении зубчатые колеса 60, вэаимодей- . лостях отжимйых цилиндров 49 сбрасываетствующие с неподвижными колесами.59 15 ся и подается в штокавые полости, в посредствомэксцентриковогопальца,соос- результате чего цапфа 51 штока 52 через ные шейки 61 которого размещены в коле- цапфу 44 прижимает сухари 41 к торцам . сах 59, а эксцентричная шейка 62 - в колесе штоков 50 прижимных цилиндров 48, давле. : ние в их поршневых полостях остается мак На подшипниках 63 ступиц 54 установ симальным.. лены охватывающие зубчатые колеса 59 и После этого станок готов к работе, 60 рычаги 64, шарнирно связанные междуРабота станка осуществляется следую- собой осью 65. На подшипниках 66 оси 65 щим образом.установлена шестерня 67. находящаяся в: Заготовка 15 устанавливаетсявцентрах зацеплении с колесами 59 и 60 обоих валов 25 16, включается вращение валов 6 с инстру,: ментами 8 и производится накатывание эубПодготовка станка к работе произво- . чатого профиля на заготовке 15 за один дится следующим образом оборот валов 6. После этого центры 16 разПри повороте пальцев 61 их эксцентрич- жимаются и освобождают готовую деталь, ные шейки 62 смещают в окружном надрав В процессе накатывания после формолении зубчатые колеса 60, выбирая тем образования зубьев на заготовке 15 и калибсамым зазор в зацеплейии зубчатых колес рования их давление в поршневых полостях 59 и шестерни 67 механизма синхрониза- прижимных цилиндров 48 плавно снижаетции 11: : ся при сохранении максимальйого давленияПосле этого вращением червяков 22 и 35 в штоковых полостях отжимных цилиндров червячныхколес 20 черезрезьбовыехвосто, в результате чего отжимное усилие на вики 19 конические разрезные втулки 18 штоках 52 цилиндров 49 становится больше, перемещаются в направлении к концам 7 чем суммарное прижимное усилие на штоваловбиосвобождаютпередниеопорыста- .ках 50 цилиндров 48, и концы 7 валов 6 канов 3. 40 посредством съемных опор 9 изгибаются наЗатем вращением червяков 28 и червяч- определенную расчетную величину. Происных колес 27 производится поворот стака-ходит контролируемое угловое. перемещенов 3 для установки требуемого ние концов 7 валов 6 с инструментами 8 в межцентрового расстояния между валами 6 плоскости накатывания в направлении, прос последующей фиксацией стаканов 3 по тивоположном оси накатывания, чтообессредством перемещения разрезных втулок печивает режим плавного снижения 18 в направлении к концам 10 валов 6, . контактных напряжений при накатыванииПосле этого производится установка, зубчатых профилей.выверка и фиксация на валах 6 инструмен- Снабжение узла обеспечения режима тов 8, а затем установка и фиксация на валах 50 накатывания 14 станка двумя дополнитель- съемных опор 9. Перед установкой съемных ными прижимными гидроцилиндрами и разопор 9 поршневые полости цилиндров 48 и мещение между основными и .49 узла обеспечения режима накатывания: дополнительнйми прижимными цилиндра подается давление, в результате чего ми двух отжимных гидрдцилиндров 49, а штоки 50 и 52 перемещаются до упора в, 55 такжеснабжениедополнительными регулистойку, а винты 53 ввертываются, в стяжку руемыми упорами 53 обеспечивает контро и основание 1 соответственно,лируемое угловое перемещение концов 7Установка опор 9 производится так, что- . валов 6 с инструментами 8 строго в плоскобы сухари 41 и торцы штоков 50, шпанки 42 сти накатывания, что, в свою очередь, обеси головки винтов 53 не касались друг друга, печивает контролируемые режимы1780910 калибрования накатываемых зубьев и снижеййя ййпряжейиЪВрйвыходейззацепления зубьев инструментов 8 и накатанных зубьев; а следовательно повышйет точность и качество их,Одностороннее размещенйе йа съем=ных опорах 9 опорных регулируемых элементов позволяет освободить зону между опорами 9, что,в свою очередь, облегчает обслуживание рабочей зоны, а также позволяетразместить один из центров 16 между опорами 9; что расширяет технологические возможности станка за счет возможности увеличения длины обрабатываемой заготовки.Снабжение станка разрезными коническими и цанговыми втулками 18, 32, 33 и 55 обеспечивает беззазорное соединение стаканов 3 с корпусом 2 и валов 6 со съемными опорами 9 и зубцато-рычажным механизмом синхронизации 11 соответственно,что, в свов очередь; такжепбвышэетжесткость и тоцность станка, а следовательно и точность накатывания.Предлагаемый станок, по сравнению сбазовйм,"позволяет повысить тоцность и качество накатываемых профилей, а также об. рабатывать как заготовки увелйченнойдлины, гак и той же длины, что и на базовом объекте. Это йозволяет расширйть технологические возмокности станка.Ф о р м у л э и з о б р"е т е ни я 1. Станокдля холодного накатывэнйязубчатых профилей, содержащий основание сустановленным на нам корпусом, накатные инструменты, установленные нэ концах двф параллельныхвалов,смонтированных .в подшипниках эксцентричных стаканов мехайиймов перемещения валов, выполненных с зубчатыми венцамии установлен ных с возможностью поворота. в корпусе,причем"Задние опбры эксцентричных стаканбв размещенные"у приводныхконцов валов, установлены в подшипниках; узел обеспечения режима накатывания; выпол, ненный в виде двух основных соосно.уста-.. новленныхв корпусе прижимныхгидроцилиндров для углового перемещения валов в плоскости накатывания в направле ниик оси накатывания, две съемные опоры, : . размещенные с возможностью вращения наконцах валов, выполненные каждая с тремяопорными регулируемыми -элементами, один из которых размещен на опоре с возможностью взаимодействия с одним из ос новных гидроцилиндров узла обеспечения.режима накатывания, зубчато-рычажныймеханизм синхронизации вращения валов, : выполненный в виде ступиц, установленных 8с возможностью взаимодействия с приводными концами валов, размещенных на ступицах двух пар основных зубчатых колес, одно из которых в каждой паре связано со 5 ступицей жестко, а другое - с возможностьюповорота и фиксаЦии,относительно оси ва ла,охватывающих концы валов и зубчатыеколеса двух пар рычагов, связанных между собой осью, на которой с возможностью 10 вращения и взаимодействия с обеими парами зубчатых колес установлена шестерня, приводы вращения валов и механизм центрирования заготовки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества валов 15 за счет повышения качества накатываемыхзубчатых профилей путем повышения жесткости станка и расширения технологических возможностей за счет обработки шлицевых профилей и увелицения длины обрабатыва емых заготовок, он снабжен двумя дополнительными прижимными гидроциливдрами для углового перемещения концов валов в направлении к оси накатывания, установленными соосно в узле обеспечения режима 25 накатывания, двумя отжимными гидроцилиндрами для углового перемещения концов валов в направлении,.противоположном оси накатывания, размещенными соосно в корпусе между основны ми и дополнительными прижимнымигидроцилиндрами, и дополнительными регулируемыми опорами, установленными с возможностью взаимодействия со съемными опорами в направлении, перпендикуляр ном плоскости накатывания, каждыйвторойопорный регулируемый элемент размещен с возможностью взаимодействия с дополнительным прижимным гидроцилиндром, каждый третий опорный элемент - с 40 возможностью взаимодействия с отжимнымгидроцилиндром, при этом корпус выпол.нен с коническими поверхностями, а опорыэксцейтричных стаканов, размещенные у концов валов, выполнены в виде конических 45 рэзрезных втулок с резьбовым хвостовиком, установленных с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с упомянутыми коническими поверхностями корпуса.50 2,Станокпоп 1,отличающийсятем, он снабжен механизмом осевого перемещения рэзрезных конических втулок передних опор эксцентричных стаканов, выполненным в виде червячных передач, 55 червяки которых установлены с возможностью вращения в корпусе, а червячные колеса выполнены с внутренней резьбой и установлены с возможностью взаимодействия с резьбовыми хвостовиквми разрезных конических втулок.3. Станок по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я ния,а съемные опоры размещены науказантем, что зубчатые венцы эксцентричных ста- ных разрезных втулках.каное механизмов перемещения валов вы- .5. Станок по п.1, от л и ч а ю щи й с я полнены в виде червячных колес, а станок тем, что зубчато-рычажный механизм синхснабжен червяками, установленными с воз ронизации снабжен цанговыми втулками, можностью вращения в корпусе и взаимо- установленными на приводных концах вадействия с червячными колесами. лов с возможностью осевого йеремещения, эксцентричных стаканов. двумя дополнительными зубчатыми колеса. 4. Станок по п.1, атл и ч а ю щи йс я . ми, жестко связанными со ступицамии устем, что он снабжен двумя парами разрез тановленными .с возможностью ных втулок с коническими поверхностями, . взаимодействия с шестерней, при этом по- установленными на концах валов с возмож-воротные колеса разМещены между основностью взаимодействия между собой, при ными и дополнительными колесами, а этом одна из втулок каждой пары установ- рычаги установлены на подшипниках ступи- лена с возможностью осевого перемеще цы, которые размещены на указанных цанговых втулках.