Способ упрочняющей обработки зубчатых колес

(51) 4 В 00, В 21 П 7/00 ть усталостную :роч колес, подвергаемых чнению, и сохранить в. Технологические аюг к зуаьям колеса азующнх с исключени ос б". ем еоме или я а от имеюв ти одуляповерхкающи са, Б ым дов юра астаточ раьнамер ет волны пл риала ат чаных нано расзстичеси В, (53) (56) У 94 за с мат я непала деда тар. едственн ности, Паказгели микро е значения шением на еют обрает ст:б Изобретен влением при про зобретен в,икра гаверхнос-. 3 и и-"ы,мажетвоцств ботке металл быть испальз зуб сать 1 х кол в ано озволя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИКАНИЕ ИЗО РОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ростовский государственный университет и Донецкии экскаваторный В.С.Гуревич, УЬ рагов, Г.А.Журав П.Ф,Бугучарский, ,Романов621.923Авторск509, кл(54) СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕК ОБРАБОЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ет псвьсизубча. ыхному упрорию зуа;ене их обр деиствия на. щих величину зуба, . в ,римы на тям коле пряжен.:й вд, предел. - тся кого течени формиравани цавай г.оверх твердости им с небольшим, торцах зубье лизировать м ти зубьев по 4 ил. стааильнь 57, умень та позвал твердость й длине.Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к упрочняющей обработке металлов давлением, и может быть использовано5 при производстве зубчатых колес.Цель изобретения - повышение усталостной .прочности за счет стабилизации микротвердости поверхности зубьев по всей длине10На фиг:,1-4 показана схема осуществления предлагаемого способа.Способ осуществляют следующим образом.Зубчатое колесо 1 расположено на шпинделе 2 установки для упрочнения (не показана), содержащей упрочняющие инструменты 3 и снабженной упорами, ограничивающими перемещение деФормируемых зубьев нагрузками. На Фиг.3 и 4 представлены эпюры остаточных напряжений и распределение микро- твердости, полученные экспериментально на зубчатых колесах, обработанных по известному и предлагаемому спосо бам.Технологические усилия Р прикладывают к зубьям колеса 1 по длине их образующих (а,б,в,г) с исключением от действия нагрузок Р зон аб и вг, имеющих величину не менее трети модуля зуба, примыкающих к торцовым поверхностям колеса 1, но не более расстояния от торцовых поверхностей зубчатого колеса, в соответствии с соот 35 ношением ЯГ 20 тп-- (О 8-1 2) 10г, 1 гГ Р40 где г - радиус кривизны упрочняющеРго инструмента, мм;ш - модуль упрочняемого колеса, мм.Обработка зубчатых колес по пред лагаемому способу может быть произведена на специализированных установках для урочнения с введением устройств или механизмов по ограничению и распределению нагрузок. Зубчатое50 колесо 1 устанавливают на оправку и закрепляют на шпинделе 2 станка для упрочнения. Упрочняющий инструмент 3 (по диаметральной плоскости) устанавливают относительно базового торца колеса на расстоянии, равном одной-55 трети модуля зубьев, причем ход шпинделя 2 регулируют величиной управляющей нагрузки так, что остановка хода шпинделя 2 в верхнем положении происходит также на расстоянии не менее одной трети модуля зуба. Перемещая возвратно-поступательно шпиндель 2, производят поочередное упрочнение всех зубьев колеса 1 при приложении и снятии технологического усилия Р и синхронном ( в момент остановки колеса 1) вводе и выводе инструментов 3 под действием управляющей погрузки из впадин зубьев.Благодаря применению предлагаемо го способа практически полностью устраняется негативное действие поверхностного краевого эффекта, в существенно большей мере реализуется объемное деформационное упрочнение, в то же время компенсируется неравномерная конструктивная жесткость вдоль зубьев, снижается действие различных технологических отклонений, возникающих при производстве зубчатых колес, таких как погрешности геометрических параметров и формы зуба, разброс по механическим характеристикам, термообработке и ти.Для подтверждения эффективности предлагаемого способа осуществлена экспериментальная проверка на зубчатых колесах привода горизонтального вала трансмиссии одноковшового экскаватора 30-4111 В, имеющих следующие геометрические параметры: модуль 10 мм, число зубьев 14, ширина венца 70 мм, материал-сталь 40 х, термообработка-закалка ТВЧ активных поверхностей зубьев с обрывом закаленного слоя в пластической зоне переходных кривых-галтелях зубьев. Твердость при закалке ТВЧ55 НКС, переходной зоны 208 235 НВ.Упрочнение производят на модернизированном станке для автофретирования типа ЛКП.М.01.М с использованием специального роликового инструмента типа 10 ЛКП-Д,ЭЗ.14,01 диаметром 120 мм при технологическом усилии на силовом гидроцилиндре 20 х 10 кгс, Регулировку хода шпинделя осуществляют за счет использования дросселя хода в гидросистеме протяжки. Последовательность обработки соблюдаласьпо следующему циклу:установка и закрепление колеса на шпинделе, снятие нагрузки на силовые гидроцилиндры и установка колеса по отношению к верхнему торцу на одну треть модуля, т,е., на 3+0,5 мм1488090 тей зубьев, дна впадин: зубьев и переходных поверхностей осуществляютс нагружающим и технологическим усилиями, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения усталостнойпрочности зубьев за счет стабилизациимикротвердости поверхности зубьев повсей длине, технологическое усилие 10 прикладывают к зубьям по длине их образующих на расстоянии не менее 1/3 модуля от торцов зубчатого колеса.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что при нагружающем 15 усилии жесткого инструмента расстояние з определяется соотношением 0,8-1,2) 1020 и Формула изобретения 20 где гР относительно диаметральной плоскости упрочняющего инструментавключение нагрузки на силовых гидроцилиндрах 20 х 10 з кгс, ввод системы протяжки колеса через роликовые инструменты до отмеченного по колесу положения относительно нижнего торца (до расстояния 3+0,5 мм);остановка системы протяжки колеса и выключение нагрузки на силовых гидроцилиндрах; ввод системы протяжки колеса при отведенных инструментах, выход колеса в свободное положение и поворот на шаг с последующим входом колеса в зону упрочняющих инструментов. 1. Способ упрочняющей обработки зубчатых колес при котором пластическое деформирование рабочих поверхносрадиус кривизны упрочняющегоинструмента, мм,модуль упрочняемого зубчатого колеса, мм.Заказ 3491/14 Тираж 572 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарин