Способ прокатки цилиндрических зубчатых колес

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскикСоциапистическивРеспублик 1743764 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М Кд,(22) Заявлено 06,06,77 (21) 2494391/25-27 с присоединением заявки Рй В 21 Н 5/02 тооударотввииый комитет СССР ло делам изабретеиий и открытийОпубликовано 30.06.80 Бюллетень Ж 24 Дата опубликования описания 02.07.80(54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСИзобретение относится к механической обработке металлов, а именно к способам поперечной прокатки зубчатых колес.Известны способы прокатки цилиндри5 ческих зубчатых колес зубчатыми валка" ми 113. Недостатком укаэанного способа является недостаточная точность прокатанных зубчатых копес.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ прокатки зубчатых ко лес, включающий предварительную обработку заготовки и последующую прокат ку калиброванными зубчатыми валками с ребордами (,2). Предварительная обработка производится обкаткой штампованной заготовки бочкообразными гладкими валками для получения необходимых профиля и размеров по диаметру и ширине обода.При назначении размеров заготовки под зубопрокатку по известноМу способу аширина обода заготовки принимается на 1,5 - 2,5 мм меньше ширины детали с прокатаннымн зубьями для того, чтобы в начальный момент прокатки, когда коэффициент перекрытия в паре валок-изделие мал, исключить трение ограничивающих течение металла в ширину венца реборд зубчатых валков с торца заготовки, обеспечить вращение заготов ки через цепь деления эубопрокатного стана. Кинематнческая погрешность прокатных зубчатых колес возникает в начале процесса при делении на заданное число зубьев. Это связано с тем, что в начале деления, когда коэффициент перекрытия в паре валок-изделие чрезвычайно мал, движение заготовки, создаваемое делительной цепью зубопрокатного стана, испытывает воздействие крутящего момента прокатки, возникающего нерио дически при контакте вершин зубчатого валка с наружным диаметром заготовки.Вариант осуществления предложенно 50го способа на серийном оборудованиипредставлен на чертеже.Штампованную заготовку устанавливают в шпиндель эубопрокатного стана,55закрепляют ее и при вращении нагревают обод токами высокой частоты отсвстроенного в стан индуктора на заданную глубину до температуры прокатки,Наличие радиального обжатия - непрерывного уменьшения межосевого расстояйия в паре валок-иэделие - исключает деление на постоянном теоретичес ком диаметре заготовки, создает переменное передаточное отношение в паре валок-изделие, отличное от задаваемого делительной цепью зубопрокатного стана,Кроме того, до создания в паре валок-изделие коэффициента перекрытия, равного единице, передаточное отношение этой пары изменяется в довольно широких пределах соответственно с наличием или отсутствием контакта вершин зубьев валка с ободом заготовки.В результате этого на прокатываемом венце в период деления заготовки на заданное число зубьев закладывается кинемвтическая погрешность. Теоретически исключить погрешность начальноГо деления можно созданием цепи деления зубопрокатного стана чрезвычайно высокой жесткости.Практически реализовать это положение невозможно, так как уСилия прокатки даже в начальный момент весьма велики, а жесткость всей цепи деления определяется и жесткостью зубьев валка, и жесткостью механизма зажима заго- . товки на центральном шпинделе зубопроквтного стана, которые ограничены конструктивным исполнением зубчатых валков, заготовки и звжимных элементов стана.Цель изобретения - повышение кинемвтической точности колес путем повышения точности деления заготовки на заданное число зубьев эа счет взаимодействия зубчатых валков с заготовкой.Поставленная цель достигается тем, что заготовке в период деления зубьев дополнительно сообщают вращательное движение в направлении ее вращения от привода путем введения в контакт торцов заготовки с ребордами в эона вершин зубьев калиброванных зубчатых валков. Затем заготовку обкатывают гладкими валками для создания требуемых профиля и размеров по диаметру и ширинеобода по условию заполнения калибразубчатых валков металлом при последующей накатке зубьев,После обкатки гладкими валками заготовку 1 подают на прокатку калиброванными зубчатыми валками 2 с ребордами 3 и 4, ограничивающими течение металла заготовки по ширине венца.При этом в начальный период прокатки - в период деления заготовки на заданное число зубьев - ее вводят в кон 15 такт с ребордами 3 и 4 в зоне вершин зубьев зубчатых валков 2. Б зоне 5 контактареборд с торцами заготовки 1 возникаютсиды трения, которые обеспечивают принудительное вращение ее от зубчатых ввл 2 О ков, синхронное делительному вращениюзубчатых валков. Зтим исключается колебание передаточного отношения в паревалок-изделие при коэффициентах перекрытия меньших единицы даже при выхо 25 де вершин зубьев валков иэ контактас заготовкой.Контакт торцов заготовки 1 с ребордами в зоне вершины зубьев зубчатыхвалков 2 достигается тем, что ширинуо обода по наружному диаметру заготовкивыполняют превышающей ширину венца подиаметру вершин зубьев зубчатого валка,Проводится прокатка предлагаемым5 способом зубчатых колес модулемЖж 7 мм и числом зубьев И =28. Ширина (Ва) венца по диаметру вершин зубь-.ев зубчатого валка равна 41,2-0,05 мм.Ширину (Во) обода заготовки по наружному диаметру выполняют при обкаткегладкими валками равной 41,5+0,2 мм.Для получения сравнительных данныхпроводится прокатка однотипных зубчатых колес известным методом. Ширинаф 5 (Ва) венца по диаметру вершин зубьевзубчатого валка составляет 37,60,05 мм, а ширину (Во) обода заготовки по наружному диаметру выполняютравной 36,910,2 мм.Прокатные колеса контролируютсяиндикаторными измерительными приборами по следующим основным параметрам:колебание длины общей нормали Умколебание размера по роликам Япогрешность диаметра вершин зубьев ЙаСравнительные данные по точностиг, 0,134Е +О,31 0,1 0,3 0,280,090 0,18 0,07 Погрешность диаметра вершизубьев, ЯД, мм Я 102 среднее значение пара а еквадратическое отклонение+- предельное поле рассеиванпри надежностиф 0,95 с веПредложенный способ прокатки зубчатых колес по сравнению с известными обеспечивает уменьшение колебания длины общей нормали на 25% и погрешности диаметра вершины зубьев более чем на 35%.Положительный эффект достигается в результате повышения кинематической точности прокатаннык колес и связанного с этим уменьшения разности щрипуска по профилям зубьев при чистовой механической обработке за счет:сокращения брака по чернотам на профилях зубьев при чистовой механической обработке прокатаннык колес;сокращения расхода металла при умень шепни собственно припусков на обработку профилей зубьев прокатанных колес,увеличения стойкости зубопрокатанных валков при увеличении толщиныих зубьев и снижении нагрузок прокатки;повышения стойкости чистового зуборезного инструмента при уменьшении снимаемых припусков, выравненнык по профилям зубьев колес.увеличения межремонтныработы зубопрокатных стана ия параметрароятностью 0,95ния издержек на ик сплуатацию и ремонт,Ожидаемая экономическая эффектив ность от использования изобретения напредприятии - заявителе 18 тыс. рублейв год.формула изобретенияСпособ прокатки цилиндрических зуб 40чатык колес, включающий предварительную обработку заготовки и последующуюпрокатку зубьев на вращающейся от привода заготовке с делением зубьев калиб-.рованными зубчатыми валками, ограничен45ными по торцам ребордами, о т л и ч аю щ и й с я тем, что с целью повышения кинематической точности колес, заготовке в период деления зубьев дополнительно сообщают вращательное движение50в направлениии ее вращения от приводапутем введения в контакт торцов заготовки с ребордами в зоне вершин зубьев калиброванных зубчатых валков.Источники информации,55принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3776011,кл.72-94.2. Авторское свидетельство СССР165418, кл. В 21 Н 5/02, 1963. эк х цикловов, сокраще 5 743764 6прокатки зубчатых колес модулем 7 мм периментальной технологиям представлес числом зубьев 28 по серийной и эксны в таблице,Составитель В. Муконинактор Н, ЗинзикоЬа Техред И. Нинц Корректо екмар ал П 11 П "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная в 3746/2 Тираж ЦНИИПИ Государстве по делам иэобрете 113035, Москва, Ж 35, 986 Подписнного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4/5