Способ упрочняющей обработки зубчатых колес

(и)982839 Союз СоветсникСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 12. 03. 81 (21) 3303180/25-27с присоединением заявки ЭЙ(5 )М. Кл. й В 21 Н 5/02 3 Ъеудврстюкый кветет СССР в делам изобретения и открытийОпубликовано 23,12.82, БюллетеньЦДата опубликования описания 25 . 12 .82,Д. Харитон Ростовский ордена Трудового Красного Знамейй" - государственный университет , -:"оАьО;,7) Заявит(54) СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТК ЗУБЧЛТЦХ КОЛЕСи го Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к упрочняющей обработке металлов давле" нием, и может быть использовано при производстве зубчатых колес.5Известен способ упроцнения деталей с выступами, включающий их пластицеское деформирование сосредоточенным изгибающим усилием, прикладываемым к одной из сторон выступа, Одновременно с сосредоточенным изгибающим усилием с той же стороны выступа к его боковой поверхности дополнительно прикладывают распределенное по ней усилие 11.15Недостатком способа является то, что не производится удаление материала околополюсной зоны зубьев. У передач с зацеплением Новикова, имею щих околополюснце участки с малыми углами профиля, эти участки имеют низкую контактную прочность, и их стремятся вывести из зацепления. При указанном способе упрочнения это 2возможно только за счет введения доподнительной операции.Известен способ упроцняющей обработки зубчатых колес, при котором осуществляют пластическое деформирование зубьев усилием, действующим из общей впадины двух смежных зубьев,одновременное формообразование околойолюсной зоны зубьев 2.Недостатком способа является снижение усталостной прочности зубьев при упрочнении зубчатых колес с зацеплением Новикова, имеющих околополюсные участки с малыми углами профиля, за счет невозможности формообразования околополюсной зоны без захвата активного профиля зуба и искажения его формы.Это объясняется тем, цто для увеличения зазора в околополюсной зоне необходимы ролики, имеющие выступы у которых меняется знак кривизны.Цель изобретения - повышение усталостной прочности зубчатых колес с за.3 98283 цеплением Новикова, имеющих околополюсные участки с малыми углами профиля.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочняющей обработки зубчатых колес, при котором осуществляют пластическое деформирование зубьев усилием действующим из общей впадины двух смежных зубьев, и одновременное формообразование около полосной зоны зубьев, формообразование околополюсной зоны зубьев о;уществляют пластическим деформированием с усилием, действующим из соседних впа-. дин, на глубину, равную 0,3-0,8 вели чины допустимого износа зубьев, а пластическое деформирование, действующее из зоны общей впадины двух смежных зубьев, осуществляют вне зоны полюса зуба. 26Применение способа позволяет формировать пластически околополюсную зону зубьев с зацеплением Новикова без захвата активного профиля и без искажения его формы. Увеличивается 25 отвод боковых поверхностей околополюсной зоны в зацеплении пары колес, повышается контактная и изгибная прочность и твердость материала зубьев, чу существенно повышает уста лостную прочность зубчатых колес,Благодаря повышению твердости материала околополюсной зоны появляется воэможность выполнять отвод боковых поверхностей этой зоны в зацепле- З нии пары колес меньшей величины, чем глубина допустимого износа активных поверхностей зубьев при их эксплуатации, без снижения контактной прочности. 46На чертеже показано устройство для упрочняющей обкатки зубчатых колес,Устройство состоит из зубчатого колеса 1 с зубьями 2, имеющими исходный контур с зацеплением Новикова ДЛЗ. и околополюсной зоны ОЬ с малыми углами профиля. Зубчатое колесо 1 помещают на оправкуне показана ) между зубьями 2 устанавливают упрочняющий инструмент 3, помещенный в общей впа дине. Со сторон, противоположных упрочняемым на зубьях 2 устанавливают дополнительные инструменты 4, размещенные в соседних впадинах в околополюсной зоне С 1 Ь на диаметре делительной окружности Э,. Упрочняющую обработку производят при следующих режимах. Упрочняющий инструмент 3 выполняют в виде ролика, профиль которого соответствует профилю активных поверхностей зубьев, а в средней зоне сделана выточка глубиной 0,5 мм на участке 3 мм. Технологическое усилие прижима ролика Р = 8 тс. Дополнительный инструмент 4 снабжен закаленными шариками диаметром 5 мм, на которые действует дополнительное технологическое усилие Р = 500 кгс. Ролик и шарики прокатывают одновременно вдоль впадин и осуществляют пластическое деформирование материала зубьев, при этом в околополюсной Упрочнение осуществляют следующимобразом. 9 4На упрочняющий инструмент 3 подают технологическое усилие Р прижимаинструмента, действующее на упрочняемые зубья 2 из зоны общей впадины иосуществляющее пластическое деформирование материала зубьев,Одновременно с этим упрочнениемзубьев 2 осуществляют пластическоедеформирование материала околополюсной зоны зуба С 1 Ь дополнительным технологическим усилием Г, действующимна дополнительный инструмент 4 с противоположной упрочняемой стороны зубана глубину С , равную 0,5-0,8 величины допустимого износа активного профиля зубьев,При этом для улучшения условийупрочнения околополюсной зоны О о пластическое деформирование материала зубьев 2 технологическим усилием прижима инструмента 3, действующим из зоны общей впадины двух смежных зубьев 2, осуществляют вне зоны полюсазуба сф например, за счет исполненияинструмента 3 с соответствующими выточками в этой зоне. Затем последовательно подвергают аналогичной обработке все зубья упрочняемого колеса.Так для зубчатого колеса, изготовленного из стали 45 с твердостьюНВ 285 и зубьями, имеющими исходный контур по ГОСТ 15023-69 ( Передачи зубчатые цилиндрические с зацеплением Новикова с двумя линиями зацепления),модуль 10 мм, число зубьев 69 мм спараметрами зубьев, мм: радиус дуги,образующей выпуклую часть профиляголовку зуба ), 11,5; радиус дуги,образующей вогнутую часть профиляножку зуба), 12,7; значение величиныдопустимого износа зубьев при 3 10Уциклов зацепления составляет 1,1.Ионой Составитель циника Техреду З Па(15 Тираж 702 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035 Москва, ЯРкто М. Коста Ш сное Реаакт КоррПодлета ССрытийнаб. каэ 9 го коми ий и от ашская. /5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5, , 9828 зоне Формируют выемку глубиной 0,7 мм, захватывающую 3,5 мм по высоте зуба. За счет наклепа твердость поверхности повышается до НВ = 360-380 ед.По сравнению с базовым объектом 3 и другими известными данный способ повышает усталостную прочность зубчатых колес с зацеплением Новикова, имеющих околополюсный участок с малыми углами проФиля. Это достигается за счет выведения из зацепления слабой по контактной прочности зоны, Формирования околополюсной зоны пластическим дейормированием без искажения активного проФиля выпукло-вогну тых участков, повышения твердости по" верхности и создания благоприятных остаточных напряжений. Разграничение сторон приложения технологических усилий позволяет Формировать оптималь 10 ный с точки зрения концентрации напряжения и прочности проФиль околополюсной зоны беэ опасности переупрочнения материала у основания зубьев.Формула изобретения . 25Способ упрочняющей обработки зубчатых колес, при котором осуществля 39 бют пластическое деФормирование зубь"ев, усилием, действующим иэ общейвпадины двух смежных зубьев, и одновременное Формообразование околополюсной зоны зубьев, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения усталостной прочности зубчвтыхколес с зацеплением Новикова, имею"щих околополюсные участки с малыми .углами проФиля, Формообразование околополюсной эоны зубьев осуществляютпластическим деФормированием с уси"лием, действующим иэ соседних впадин,на глубину, равную 0,5-0,8 величиныдопустимого износа, при этом пласти"ческое дебормирование, действующееиз зоны общей впадины двух смежныхзубьев, осуществляют вне зоны полюса зуба. Источники инбюрмации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2065957,2. Патент Великобритании 1 808865,кл; В 3 М, 1956 (прототип),