Способ прокатки зубчатых колес и стан для его осуществления

ОПИСАИИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 Союз Советских Социалистических Республик(51 М. Кл,2 В 21 Н 5/02 с присоединением заявки Ио -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС И СТАН ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может быть использовано для прокатки цилиндрическихзубчатых колес,Известен способ прокатки цилиндрических зубчатых колес путЕм синхронного вращения формообразующих валкови заготовки, осуществляемый на стане,в котором кинематические цепи вращения валков и шпинделя, несущего заготовку, кинематически связаны меж-.ду собой 1.Известный способ не обеспечиваетдостаточную точность изделий.Наиболее близким по технической 15сущности и достигаемому результатук изобретению является способ прокатки зубчатых колес путем принудительного синхронного вращения формообразующих валков и заготовки, находящихся в зацеплении. Этот спосоросуществляется на стане, содержащемпривод, шпиндель и формообразующиевалки, имеющие кинематические цепивращения, связанные между собой и с 5кинематической цепью вращения шпинделя 2 .Йедостатком известного способаявляется то, что в течение прокаткива заготовке замыкаются одновременно ЗО три кинематические цепи стана, цепьпривода левого зубчатоно валка, цепьпривода правого зубчатого валка ицепь привода заготовки. При замыка,нии на одном. звене трех кинематических цепей даже на холостом ходу возникают усилия вследствие кинематических погрешностей передач, приводящиек значительным нагружениям составляющих элементов кинематических цепей,При прокатке к этим усилиям добавляются усилия пластической деформаций,усилия, возникающие в результате погрешностей начального деления заготовкии переполнения калибра валков металлом. В результате этого в конце цикла прокатки все элементы кинематических цепей стана находятся в нагруженном состоянии, что отрицательно сказывается на точности прокатанных колес и долговечности зубопрокатных валков и узлов стана, причем степень нагружения не является стабильной от одного ттрокатанного колеса к другому, она колеблется в широких преде - лах в зависимости от размеров исходной заготовки, температуры и глубины прогрева деформируемого участкаобода, точности начального деленияи т.п,Целью изобретения является повышение точности изделийПоставленная цель достигаетсяза счет того, что по предлагаемомуспособу принудительное вращение заготовки и формообразующих валков,кроме одного, прекращают по достижении в зацеплении валок-заготовкакоэффициента перекрытия, равного единице. Стан для осуществления данного способа снабжен механизмом сцепления, размещенным в кинематическойцепи вращения шпинделя, а также механизмом сцепления и угловой ориентации валков, размещенным в кинематических цепях вращения валков, кромеодного валка.Механизм сцепления и угловой ориентации валков может быть выполненв виде кулачковой муфты с двумя полумуфтами, одна из которых .установленас возможностью осевого хода, имеющими торцевые зубья трапециевидногопрофиля, причем высота рабочей частипоследних больше заданной величиныхода подвижной полумуфты.На фиг. 1 представлена схема стана для осуществления предлагаемогоспособа; на Фиг. 2 - механизм сцепления и углоВой ориентации валков;на фиг. 3 - механизм сцепления кинематической цепи вращения заготовки.Стан содержит формообразующие валки 1 и 2, жестко связанные со шпинделями 3 и 4, кинематические цепи вращения валков от раздаточного редуктора 5 через червячные редукторы 6 и7, кинематическую цепь вращения заготовки 8 от шпинделя 3 через универсальный шпиндель 9 с механизмом.сцепления 10 и парой сменных шестерен 11 и 12,В червячном редукторе 7 расположенмеханизм сцепления и угловой ориентации валков 2, состоящий из двухкулачковых полумуфт 13 и 14, имеющих торцевые зубья трапециевидногопрофиля, Полумуфта 13 жестко эакреплена на ступице червячного колеса15, установленного с возможностьювращения на шпинделе 4, полумуфта 14посредством скользящих шлицев связана со шпинделем 4, а через шпильку 16, тягу 17 и шариковую муфту18 - со штоком 19 силового цилиндра20, закрепленного на корпусе редуктора 7 соосно шпинделю 4,ВысЬта рабочей части торцовыхзубьев;полумуфт 13 и 14 превышаетзаданную величину хода подвижнойполумуфты.Гайка 21 на шпинделе 4 служит длярегулировки величины хода полумуфты 14.Механизм 10 сцепления кинематической цепи вращения заготовки состоитнэ полумуфты 22 с внутренними зубьями на хвостовике которой жестко закреплена шестерня 11 и полумуфты 23с наружными зубьями, установленнойна шпонке 24 вала 25, связанного шарнирно с универсальным шпинделем 9,На шлицах полумуфты 23 насаженыдиски 26 трения, контактирующие сдисками 27, связанными шлицевым соединением с полумуфтой 22 Диски 26и 27 поджаты друг к другу спиральнойпружиной 28 через шайбу 29. Торецйолумуфты 23 пружиной 28 поджат через упорный подшипник 30 с торцу полого штока 31 цилиндра 32, закрепленного на корпусе механизма сцепления10 соосно валу 25.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.Штампованная заготовка 8 устанавливается на шпиндель стана, нагревается во встроенном индукторе токами2 высокой частоты, обкатывается гладкими валками (не показаны) и поступает в рабочую зону между формообразующими валками.После обкатки заготовки гладкимивалками вводятся в зацепление зубьяполумуфты 22 и 23, обеспечивая создание кинематической связи между зубчатым валком 1 и заготовкой 8,Таким образом, в начальный периодпрокатки формообразующими валками 1и 2 полумуфты 13 и 14, 22 и 23 находятся в сцепленном положении и вращение от раздаточного редуктора 5передается на шпиндели 3 и 4, а отшпинделя 3 через универсальный шпиндель 9, вал 25, полумуфты 22, 23 ишестерни 11 и 12 - на шпиндель заготовки 8.В заданный момент прокатки - придостижении коэффициента перекрытия40 в зубчатом зацеплении валок-заготовки, равного единице (по сигналу конечных выключателей, не показанныхна чертежах), рабочая среда (масло,сжатый воздух) подается в нижние4 полости цилиндров 20 и 32.Шток 19 посредством тяги 18 ишпильки 16 смещает вверх до упорав гайку 21 полумуфту 14, прн этоммежду рабочими .поверхностями зубьевполумуфт 13 и 14 образуется зазор,ббеспечивающий возможность относительного проворота полумуфт и связанныхс ними червячной шестерни 15 и шпинделя 4, При этом величина зазора берется заведомо большей, чем величиназакрутки валов кинематической цепипривода валков. Таким образом, кинематическая связь между зубчатымивалками 1 и 2 разрывается.Одновременно шток 31 цилиндра 32через подшипник 30, преодолевая сопротивление пружины 28, смещает вверхпо валу 25 олумуфту 23, выводя ееиз зацепления с полумуфтой 22 и разрывая кинематическую связь между иэ.Диски 26 и 27, сжатые пружиной 28передают минимальный крутящий момент,необходимый для вращения заготовкипри нагреве и обкатке гладкими валками.По окончании процесса прокатки дав 5ление рабочий среды в нижней полости цилиндра 20 снимается и подаетсяв верхнюю полость цилиндра 20.Стан готов к следующему циклу работы.10При этом полумуфты 13 и 14 смыкаются, а так как длина хода полумуфты 14 принята меньше высоты рабочейчасти зубьев кулачковой муфтыпосле сцепления полумуфт 13 и 14 валок 2 займет определенное заранее 15заданное и отрегулированное угловоеположение относительно зубьев валка1, т.е. угловая настройка валков стана, обеспечивающая правильность деления заготовки на заданное число эубь Оев, сохраняется.Формула изобретения1. Способ прокатки зубчатых колес путем принудительного синхронного вращения формообразующих валков и заготовки, находящихся в зацеплении, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности изделий,принудительное вращение заготовки и формообразующих валков, кроме одного, прекращают по достижении в зацеплении валок-заготовка козффйциента перекрытия, равного единице.2. Стан для осуществления способа прокатки зубчатых колес по п. 1 содержащий привод, шпиндель для размещения. заготовки и формообразующие валки, имеющие кинематические цепи вращения, связанные между собой и с кинематической цепью вращения шпинделя, отличающийся тем, что он снабжен механизмом сцепления размещенным в кинематической цепи вращения шпинделя, а также механизмом сцепления и угловой ориентации валков, размещенным в кинематических цепях вращения валков, кроме одного валка.3. Стан по п. 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что механизм сцепления и угловой ориентации валков выполнен в виде кулачковой муфты с двумя полумуфтами, одна из которых установлеча с возможностью осевого хода, имеющими торцевые зубья трапе-. циевидного профиля, причем высота рабсчей части последних больше заданной величины хода поцвижной повумуфты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 165418, кп. В 21 ц 5/02,: 0702.632. Авторское свидетельство СССРМ 185688 с кл,. 8 21 Н 5/02 Р 08.07,62732 С 62 г,З Сост авит ел ь В. Ионов аохфельд Техред А.Щепанская Корректор В,Бутяга едактор зак писнТиражрственногобртенийж, Рауш осуд ам иква,86комитетаоткрытийкая наб.