Способ упрочняющей обработки зубьев зубчатых колес

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В 21 Н 5/02В 24 В 39/00 с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 28.0380(7 1 ) За яв и тель Брянский институт транспортного машиностроения(54) СПОСОБ УНРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСнеобходимой несущей способности зубчатой передачи,Цель изобретения - повышение производительности и качества изделий.5 Для этого по предлагаемому способу обработку рабочей поверхностизубьев осуществляют после обкатки путем пропускания тока между обрабатываемым колесом и инструмент = иэме- О нением его силы от минимальнои величины на границе пятна контакта домаксимальной величины в центре пятнаконтакта, при этом обрабатываемое колесо нагружают тормозным моментом с 15 изменением его величины от минимального значения на границе пятна контакта до максимального значения вцентре пятна контакта.На фиг, 1 изображено устройство 20 для осуществления предложенного способа, общий вид; на Фиг. 2 - разрезА-А на Фиг, 1; на Фиг. 3 - деформирующий ролик в контакте с рабочимпрофилем зуба.25 На чертеже приняты следующие обозначения: 1 и 2 - обрабатываемые зубчатые колеса; 3 - станина устройствадля упрочняющей обработки зубчатыхколес; 4 - электродвигатель, приводя щий в движение обрабатываемые эубчаИзобретение относится к обработке металлов давлением и сварке и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес.Известен способ упрочняющей обработки зубьев зубчатых колес, заключающийся в электропластическом деФормировании зубчатых колес, по которому через зуб обрабатываемого колеса и инструмент пропускают электрический ток с изменением его силы от минимальной величины на торцах зуба до максимальной величины в средней части зуба 1),Однако этот способ не учитывает погрешности изготовления зубчатых колес.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ обработки зубчатых колес, по которому обрабатываемую заготовку обкатывают связанным с ней зацеплением зубчатым колесом до получения отчетливого пятна контакта на каждом зубе и обрабатывают рабочую поверхность зубьев вращающейся заготовки по полученному пятну контакта 21.Однако этот способ является низкопроизводительньм и не обеспечиваеттые колеса; 5 - электратормоз для изменения крутящего момента на обрабатываемых зубчатых копесах6 - обрабатывающий инструмент; 7 - деформи-рующие ролики инструмента 8 - электродвигатель для угловой настройкиинструмента и его перемещения вдольоси обрабатываемого колеса,Способ осуществляется следующимобразом.С помощью электродвигателя 4 приводят в движение обрабатываемые зубчатые колеса 1 и 2, величину крутящего момента на которых изменяют спомощью электрото)моза 5,Нагрузку на зубчатых колесах постоянно увеличивают до номинальной,при которой они работают до появлениячеткого пятна контакта на рабочихпрофилях зубьев. Пятно контакта можно фиксировать по натиру, краске, саже и т. д. После получения пятна контакта отключают электродвигатель 4 иэлектротормоз 5, останавливают обрабатываемые колеса 1, 2 и включаютэлектродвигатель 8,Вращение от реверсивного электродвигателя постоянного тока 8 (электродвигатель работает на минимальныхоборотах) передают через цилиндрические зубчатые колеса на корпус инструмента, который начинает вращаться соскоростью Чо . Одновременно осуществляют продольную подачу инструмента.Инструмент, вращаясь, входит в зацепление с обрабатываемьм зубчатымколесом 1. Необходимо следить, чтобыдефорчирующий ролик 7 не наскочил назуб обрабатываемого колеса, а вошелво впадину. Если инструмент не входитв зацепление с обрабатываемым зубчатым колесом, то дают толчок включением электродвигателя 4, И повторяютпроцесс ввода инструмента в зацепление с обрабатываемьм зубчатыч колесом,После входа инструмента в. зацепление с зубчатым колесом пропускаютэлектрический ток через контактдеформирующий ролик - обрабатыва емыйпрофиль зубаВращаясь со скоростью Ч, деформирующие ролики 7 периодически входят в контакт с зубьями обрабатываемого колеса 1 и в результате установки .ролик ов по винтов ой линии пов орачивают его вокруг своей оси. Одновременно инструмент 6 перемещается поширине зуба колеса с подачей 8, Кактолько деформирующие ролики 7 начнутобкатывать участки со следами натира (без краски, сажи и т.д.), увеличивают силу тока, проходящего черезконтакт деформирующий ролик - зубколеса, и одновременно увеличиваюттормозной момент на электроторчозе 5Увеличение силы электрического токаи крутящего момента на электротормозе 5 ведут до средней части пятна контакта колеса и после ее прохождения постоянно уменьшают силу тока ик рут ящий момент .Направление вращения инструмента6 и обрабатываемого зубчатого колеса 1 выбирают исходя из следующего.При обработке профиля зуба а - Ьнужно дать такое направление вращения инструмента, в зависимости от направления винтовой линии установки)дефогмирующих роликов, чтобы обрабатываемое колесо 1 начало вращатьсяпо направлению скорости Ч, При обработке профиля а - Ь изменяют направление вращения инструмента на обратное (направление скорости Ч ) путемреверса вращения электродвигателя 8.Изменение направления, подачи Б в зависимости от направления инструмента6 достигается предварительной установкой инструмента 6 на одном из тор 2 О цов редуктора 3,После проведения обработки профиля а - Ь всех зубьев инструмент 6 выводят из зацепления, При необходимости обработки профиля а - Ь можетбыть повторена, точно в такой же последовательности обрабатывают профиль а - Ь,Зубчатое колесо 2 обрабатывают втой же последовательности, если оноо имеет низкую поверхностную твердость.Если зубчатое колесо прошло предварительную закалку, то его не обрабатывают,Изменение числа оборотов кнструмента и величины подачи достигаетсяза счет изменения числа оборотовэлектродвигателя 8 постоянного токаили путем изменения передаточного отношения сменных зубчатых колес устройства .Примером осуществ,ления предлагаемого спос оба может служить об работк ацилиндрического прямозубого зубчатого колеса .1 с модулем щ = 10 мм, числом зубьев Е = 38, с углом профиляК,= 20 из стали 40 ХН, твердостьюНВ 190 - 210 при ширине колесаВ = 100 мм, Сопряженная шестерня 2с числом зубьев Е = 13 предварительно закалена и прошлифована. НоминальБр ное усилие при эксплуатации, действукщее в редукторе (в зацепление)1500 кгс.Деформирующие ролики инструментарасположены по винтовой линии, имеющей правое направление. Угол профилядеформирующих роликов 20 О. Число дефо 1 мирующих роликов, установленныхна одном витке, не менее 12. Числовитков 2 Деформирующие ролики первого витка смещены на половину шага6 О относительно второго витка, т,е. ониустановлены в шахматном порядке;Включают электродвигатель 4 и,медленно увеличивая нагрузку в зацеплении с помощью электротормоза 5, до 65 водят ее до 1500 кгс. Работают с та 722643кой нагрузкой 5=10 мин. Выключаютэлектродвигатель 4 и электротоков 5.На рабочих профилях зубьев будет виден йатир (снятие вершины микроне-ровностей)расположенный ближе кторцу, например е (см. Фиг. 1)на проФиле а - Ь, Вводят в зацепление инструмент с торцаеприэтом вращение инструмента по направлению скорости Ч обеспечивает максимальное давление между профилем зубаа - Ь, поворачивая зубчатое колесопо направлению скорости Ч. Пропускаютток порядка 700-900 А напряжением4-8 В через инструмент и зуб колеса,при этом с помощью электротормоза 5создают нагрузку между деформирующими роликами и профилем зуба а - Ьпорядка 3 0-50 к гс .Вращаясь, инструмент перемещаетсяс подачейЯ = " 12 ым/об.з.к.,Б макс. 2 О где Я - максимально возможная поИаксдача инструмента, равная24 мм/обз,к,;К - количество проходов инструмента, К = 2,При подходе инструмента к участку с максимальньм количествами смятых микронеровностей увеличивают ток до 1500 А, а нагрузку Между дефораирую- И щим роликом и профилем а - Ь - до 100 кгс, После прохождения центрального участка пятна контакта снижают силу тока и нагрузку.При обработке бокового профиля зу ба электрическим током с давлением поверхность зуба получает остаточную деформацию, пропорциональную нагрузке, и закаливается до твердости НР с 60-62.46 Величина остаточной деформа 11 иипрофиля зуба будет меняться в рассмотренном примере от 0,3 до 0,5 мм.Зубчатые колеса, обработанные попредлагаемому способу, позволяют получать гарантированное пятно контак"та, без приработки в редукторах привысокой поверхностной твердости зубьев, что особенно важно при сборке редукторов в тяжелом машиностроении.формула изобретения,Способ упрочняющей обработки зубь"ев зубчатых колес, при котором обрабатываемую заготовку обкатывают связанным с ней зацеплением зубчатым колессы до получения отчетливого пятнаконтакта на каждом зубе и обрабатывают рабочую поверхность зубьев вра"щающейся заготовки по полученномупятну контактом, о т л и ч а ющ и йс я тем, что, с целью повышения произвоцительности и качества изделий,обработку рабочей поверхности зубьевосуществляют после обкатки путем пропускания тока между обрабатываемымколесом и инструментам с изменениемего силы от минимальной величины награнице пятна контакта до максимальнойвеличины в центре пятна контакта,при этом обрабатываемое колесо нагружают тормозным моментом с изменениемего величины от минимального значения на границе пятна контакта до максимального значения в центре пятнаконтакта,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Заявка Р 2351945 скл. В 21 Н 5/02, 26.12.76,2. Авторское свидетельство СССРУ 45451, кл. В 23 Г 19/03, 04,0670722643 Рае. 7 оставитель Т. Ионов ехред Э. Чужик едактор Т. Ивано рректор Я. Веселовск каз 211 лиал ППППатент ф, г. Ужгород, ул. Проектна Ти,аж 986ЦНИИПИ Государственн по делам иэобрете35, Иосква, Ж, Ра Подписноео ксмитета СССРй и открытийушская наб, д. 4/5