Инструмент для электромеханического упроченения прямозубых зубчатых колес

(54) ИНСТРУ 1 ЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЮХАНИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ ПРЯМОЗУБЫХ ЗУБЧАТЫХ, КОЛЕС(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при электромеханическом упрочнении зубчатых колес. Цель - повышение качества упрочнения зубчатых колес при их электромеханической обработке по методу свободной обкатки в паре с колесом-инструментом с использованием переменного электрического тока. Инструмент имеет сборную конструкцию,СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ состоящую из ступицы инструмента (СИ) и зубьев его зубчатого венца. Каждый из зубьев соединен со СИ через диэлектрический элемент. Для обеспечения электрической связи зубьев со СИ последнее соединено с каждым отдельным зубом электрическим вентилем. Вентипи любой пары соседних зубьев пропускают электрический ток в противоположных направлениях и имеют равные электрические сопротивления. В процессе обработки СИ подключено. к одному из зажимов источника электрического тока. Электрический ток протекает через СИ, электрический вентиль и контактируняций с изделием зуб с инструмента. В момент двухпарного зацепления через контактирующие зубья протекают токи, противоположные по направлению, но равные по силе. В лю- С бой момент обработки ток, протекающий через контакт зубьев, остается Е постоянным. 3 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть. использованопри поверхностной электротермообработке зубчатых колес.Целью изобретения является повьппение качества упрочнения зубчатых колес при электромеханической обработке переменным электрическим током.На фиг. 1 представлен предлагаемый 10 инструмент, аксонометрическая проекция; на фиг.2 - Фрагмент плоского зацепления обрабатываемого колеса и колеса-инструмента в момент однопарногозацепления; на фиг.3 - то же, в мо- н 15 Мент двухпарного зацепления.Зубья 1 инструмента отделены отего тела 2 диэлектрическим слоем 3, конструктивно. представляющим собойтонкостенную втулку, например, из текстолита. Злектрическая изоляция зубьев от тела инструмента может осуЩествляться посредством отдельных диэлектрических прокладок под каждый зуб. Способ крепления зубьев к телу 25 инструмента может быть разным (соеди-. нение типа "ласточкин хвост", крепление винтами через вершину и основание зуба, крепление стяжками по торцам и т.д.). Каждый электрический полупроводник 4 винтами 5 крепится ксоответствующему зубу, а винтами 6 - к телу инструмента, Зтим самым образуются как бы электропроводящие мостики "зуб инструмента - тело инструмента" при отсутствии прямой (не через полупроводник) электрической связй зубьев друг с другом. Стрелкой на Каждом полупроводнике показано направление, в котором он проводит ток(стардартное обозначение полупровод 40 ника).На Фиг. 2 и 3 показана связь внешней электрической цепи 7 от зажимов 8источника переменного напряжения через скользящие (подпружиненные) контакты 9 и 10 и оси 11 и 12 с обрабатываемым колесом 13 и телом 2 колесаинструмента. В процессе свободной обкатки инструмент, являющийся веду 50шим, вращается с угловой скоростью6), а обрабатываемое колесо - со скоростью Я. Обрабатываемые профили11 и 1 на зубьях показаны двойной линией; участки профилей, соответствующие контакту зубьев в фазе двухпарно 55го зацепления, зачернены (фиг,2 и 3).Зто позволяет пояснить причину повышения качества упрочнения зубьев по сравнению с обработкой известным ийструментом.В момент однопарного зацепления(фиг,2) через контакт зубьев К проходит ток только .одного направления(+1), а именно того направления, вкотором его пропускает полупроводник 14. Схематично замкнутый контурэлектрического потока показан пунктирной линией, Очевидно, что в этомконтуре (последовательная электрическая цепь) ток, протекающий через контакт зубьев, равен общему току, т.е.+1, = +1 . По мере обкатки колес на-.ступает Фаза двухпарного зацепления,когда зубья колеса и инструментаконтактируют в точках К и К(фиг,3). В этом случае через профиль1 зуба (через точку К) продолжаетпротекать ток положительного направления (+1 ), а через профиль 11 зуба(через точку К, ) - ток обратного направления (-1;,), поскольку только вэтом направлении пропускает ток полупроводник 4. Так как полупроводники4 и 14 имеют равные электрические сопротивления, то амплитудные значения(а следовательно, и действующие зна"чения) токов обоих направлений равны,т.е, +1, = +1, = -1,; = -1 О. Таким образом, в момент двухпарного зацепления не происходит разделение общегоэлектрического потока (уменьшениеконтактного тока вдвое), Стабилизациявеличины контактного тока в пределахвсего профиля обрабатываемого зубаведет к стабилизации контактных тепловыделений и, в конечном счете, кповышению качества упрочнения,Существенное отличие предлагаемого инструмента от известного заключено в новой совокупности трех существенных признаков а именно: каждый токо- проводящий зуб инструмента представляет собой отдельный конструктивный элемент, жестко соединенный с токо- проводящим телом инструмента через диэлектрический элемент, т.е. так, что непосредственная (прямая) электрическая связь зуба с телом инструмента и зубьев между собой невозможна; каждый зуб инструмента связан (соединен) с телом инструмента через отдельный конструктивный элемент - электрический полупроводник; электрические вентили двух любых соседних зубьев проводят ток в противоположныхнаправлениях и имеют равные электрические сопротивления,Предлагаемым инструментом работают следующим образом,5Инструмент и обрабатываемое зубчатое колесо вводят в зацепление,включают обкаточное движение колес и устанавливают необходимое значение механической нагрузки в зацеплении посредством притормаживания ведомогоколеса. После этого включают рабочийток, который подается непрерывно домомента окончания обработки, По окончании обработки будет достигнуто упрочнение зубьев с одной стороны. Принеобходимости обработки противоположной боковой поверхности зубьев обкаточное движение реверсируют и повторяют цикл обработки. 20 Использование изобретения позволяет повысить качество упрочнения зу- бьев зубчатых колес за счет получения .равномерного упрочненного слоя на боковой поверхности зуба и за счет снижения шероховатости рабочихповерхностей зубьев.Формула изобретенияИнструмент для электромеханического упрочнения прямозубых зубчатых колес, выполненный в виде прямозубого цилиндрического колеса с зубьями и ступицей с электроизолирующим мате-, риалом и токопроводом, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества эа счет стабилиэации контактного тепловыделения, он выполнен сборным, а электроизолирующий материал расположен между зубьями и ступицей, причем последние соединены между собой, при этом инструмент снабжен по числу зубьев полупроводниками для связи каждого зуба со ступицей, причем полупроводники любой пары зубьев установлены с возможностью пропускания тока в противоположных направлениях и имеют равные электрические сопротивления..Л орректор Г.Решетни каз 2621/10 ирак 58 одписное аушская на ул, Проектна Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго ВНИИПИ Государстве по делам изобрет3035, Москва, Ж,ого комитета СССий и открытий