Устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) ш В 21 Н 5/02 КОМИТЕТ ООСР РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Брянский ордена знак, Почетафинститут транспортного мащиноетроения(56) 1. Авторское евидетепъство СССМ 869923, кп. В 21 Н 5/02, 19802. Авторское евидетепьство СССРпо заявке М 3261620/25-27кп. В 21 Н 5/02, 1981 (йрототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС,содержащее системы нагрева и закалки,редуктор е входным и выходным валами,соединенными соответственно с электро, двнгатепем н эпектротррмоэом, о т и ич а ю щ е е е я тем, что, е пепью иовы-.шення качества зубчатых копее, системанагрева, снабжена допопнитепьнмм нагрева.телем дпя подогрева венда зубчатого колеса и устройством дпя блокирования теплового излучения нагревателя, электрически связанным е системой закапки н еэпектротормозом.73 1Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес,Известно устройство для упрочняюшейобработки зубчатых колес, которое монтируется на оправке зубофрезерного станкаи содержит цилиндрический корпус с установленным на нем винтовым индуктором,подпружиненные деформирующие ролики испрейер, Индуктор выполнен в виде двух 1 Опараллельных ветвей; соединенных междусобой перемычкой, Деформирукацие роликиподпружинены с помощью разрезной цанговой втулки, установленной в корпусе иимеющей лепестки разной жесткости 1 1 115Недостатком известного устройстваявляется невысокое качество зубчатых колес, что обусловлено .низкой изгибной прочностью зубьев, в результате того, что непредставляется 1 возможным нагреть окруж ность впадин колеса до температуры аустенизации и получить равномерный закаленный слой по контуру зубьев.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство 25дпя упрочняквцей обработки зубчатых колес, содержащее системы нагрева и закалки зубчатого венца, редуктор с входньми выходным валами, соединенными сэлектродвигателями постоянного тока, ра ЗОботаюшими в режиме электродвигателя иэлектротормоэа (генератора) 21 .Недостаток известного устройства - невысокое качество зубчатых колес иэ- эанизкой изгибйой прочности зубьев. Этообусловлено тем, что нагреть индуктором ТВЧ окружность впадин до температу,ры вустенизации не представляется воэмсокным из-за интенсивного отвода теплав тело колеса.Цель изобретения - повышение качествазубчатых колес,. Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для упрочняющей обработки зубчатых колес, содержащем системынагрева и закалки, редуктор с входным ивыходным валами,. соединенными с электродвигателем и электротормоэом, системанагрева снабжена дополнительным нагреватепем дпя подогрева венца зубчатого копе- .са и устройством для блокирования тепло 50вого излучения нагревателя, электрическисвязанным с системой закалки и с электротормоэом.На фиг. 1 изображено устройство дляупрочняющей обработки зубчатых копес со55снятой верхней крышкой редуктора, нафиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 -.устройство, вид сверху. 613 1устройство содержит редуктор 1 (фиг 1), в котором на входном валу 2 установлено обрабатываемое колесо 3, в нв выходном вату 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 колесв 3 сверху охватывает газовая горелка 10, входящая в систему нагрева (не показано) обрабатываемого колеса и спрейер 11, входящий 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 эакалочного трансформатора, в который входят первичная обмотка 15 и блокирующее устройство 16. Блокирующее устройство перекрывает магнитный поток, проходящий от первичной обмотки 15 к вторичной обмотке 14 с.заданной скоростью и изменяет интенсивность теплового излучения нагревателя 12.Первичная обмотка 15 эакалочного трансформатора соединена через конденсатор 17, с обмоткой 18 генератора ТВЧ (частота тока вырабатываемого генератором 500-10000 Гц,который имеет такжеобмотку 19 возбуждения и реостат 20,Тормозная обмотка 8 нвгружающего 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 нагружаюшего устройства.Для включения системы закалки обрабатываемого 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 вал 4, сопряженное колесо 5, обрабатываемое копесо 3, входной ввл 2 и ротор электротормоза 7. Реостатом 9 и тормозной обмоткой 8 нагружаю- щего устройства создают крутящий момент в эпектротормоэе 7 достаточный для плас3 10316тической деформации поверхности зубчатого венца обрабатываемого колеса 3 при. температуре аустениэации (800-900 С).Включают систему нагрева обрабатываемого колеса 3, при этом смесь прона- .5на и кислорода, сгораквцая на выходе изгазовой горелки 10, нагревает зубчатыйвенец колеса 3. Для увеличения интенсивности нагрева зубчатого венца колеса 3включают нагреватель (индуктор ТВЧ) 12, 10При прохождении тока по обмотке 19 возбуждения от источника . постоянного токасв обмотке 18 генератора ТВЧ возникаетвысокочастотная электродвижущая сила,проходящая через первичную обмотку 15 15эакалочного трансформатора и конденсатор 17, Магнитный поток первичной обмотки 15 наводит во вторичной обмотке 14переменное магнитное поле, и ток высокой частоты через шины 13 поступает к 20индуктору ТВЧ 12,Индуктор ТВЧ.12 создает переменное.магнитное поае в зубчатом венце обрабатываемого колеса и тем самым участвуетв нагреве зубчатого венца до температуры 25аустениэации. Когда температура зубчатого венца .достигнет 850-900 ОС выклю -чают систему .нагрева обрабатываемогоколеса 3, при.этом нагреватель 12 про.должает работать и включаюг систему эа- З 0калки обрабатываемого колеса 3 кноп -кой 26 фПуск". Замыкая клеммы 27вюпочаюг насос 28, подакнций закалочную1 жидкость через спрейер 11 на разогретыйзубчатый венец и в редуктор 1.Одновременно с включением системы:закалки замыкаются клеммы 22, и электрический ток поступает в соленоид. 23,который перемещает шток 24 и бчокирующее устройство 16 с определенной скоростью. 40Блокирутсецее устройство 16 иэопируетмагя 4нитный поток первичной обмотки 15 от вторичной 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 коле- са 3, нагретый до аустенитного. состояния, охлаждают закалочной жидкостью и подогревают индуктором ТВЧ.12 с внутренней стороны венца, при этом интенсивнастьт теплового излучения нагревателя снижатот с ойределенной скоростью, Под действием, закалочной жидкости в поверхностном слое зубьев венца колеса 3 обеспечивается высокая скорость охлаждения, и аустенит переходит в мартенсит, а сердцевина зубьев и внутренняя сторона зубчатого веяла, подогреваемая индуктором ТВЧ 12, охлаждается медленнее с образованием структуры тростита или сорбита.Одновременно с перемещением блокирующего 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 ко- лес 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 бпокирукзпего устройства 16, мйкно испольэовать реостат 20.Использование устройства позволяет повысить качество зубчатых колес эа счет увеличения в 1,5-2 раза изгибной прочности зубьев и устранить операции цементации, приработки (или шлифования) зубьев.31613 аэ 5276/10 Тираж 6 ВНИИПИ Государственн по делам иэобретени 113035, Москва, Ж-Э86 Подписноео комитета СССРи ОткрытийРаушская наб., д. 4/ ППП Патент, г. Ужг фили