Устройство для упрочняющей обработки зубчатых колес

(51) М Кз В 21 Н 5/02 Государственный комитет Опубликовано 15.09.80. Бюллетень34Дата опубликования описания 25,09.80по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. А. Павлов и А. Б. Бет Мухамет Брянский институт транспортного машиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЯ 1 ОЩЕЙ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСИзобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес.Известно устройство для упрочнения зубчатых колес, содержащее привод врашения зубчатого колеса, четыре горелки для подвода горячей смеси и четыре горелки (сопла) для подвода охлаждающей жидкости, при этом горелки и сопла установлены неподвижно по периферии зубчатого колеса 1.Недостатками данного устройства являются:- большое коробление колес, требующее дополнительной чистовой обработки;- невысокое качество поверхностного слоя закаленных зубьев, так как не используется явление упрочнения нагретого металла при его деформацииНаиболее известным является устройство для упрочнения зубчатых колес, содержащее два установленных на оправке зубообрабатываюшего станка и подпружиненных навстречу один другому цилиндрических корпуса с пазами, в которых размещены деформирующие ролики, и токоподводяшую систему, электрически связанную с источником питания, регулятором режима работы источника питания и прерывателем. Последний электрически связан с регулятором режима работы; при этом корпуса выполнены токопроводяшими, а токоподводящая система выполнена в виде установленных в пазах корпусов шеток, контактируюших с деформируюшимироликами 21.Для получения колес с переменнойтвердостью регулятор режима работы источника питания выполнен в виде копира, 10 установленного на зубообрабатываюшемстанке.Недостатками данного устройства являются:- малая глубина закаленного слоя(0,15 - 0,3 мм), обусловленная тем, что при прохождении электрического тока большой плотности через контакт деформируюший ролик - зуб колеса контактирующая поверхность деформирующего ролика нагревается до закалочной температуры и частично теряет свои механические характеристики;- наличие электронного прерывателя ирегулятора режима источника питания, что значительно усложняет устройство;- ограниченность размера щетки, через которую проходит электрический ток от токопроводяшего корпуса к деформируюшему ролику, что вызывает подгорание контакта и ведет к выходу инструмента из строя.Целью изобретения является повышение качества обработки зубчатых колес,Указанная цель достигается тем, что корпус, установленный так, что возможно его вращательное движение, выполнен с осевой полостью и с наружными витками резьбы, имеющей профиль исходного контура обрабатываемого зуба. В каждом витке выполнены радиальные каналы для подачи горючей смеси, при этом деформирующие ролики подпружинены и расположены на продолжении витков резьбы, а второй корпус расположен в полости первого и выполнен в виде смесительной камеры горючей смеси.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б - Б фиг. 1; на фиг. 4 - деформирующий ролик, установленный в корпусе устройства; на фиг. 5 - деформирующий ролик, вид сверху; на фиг, 6 - корпус устройства, развертка.Устройство содержит два корпуса: вращающийся и неврашающийся. Вращающийся корпус состоит из двух корпусов 1 а и 1 в. Корпус 1 а выполнен из цветного металла (медь, латунь) и жестко скреплен с корпусом 1 в, внутри корпуса 1 а размещен невращающийся корпус 2.На поверхности корпуса 1 а нарезан по винтовой линии уменьшенный профиль исходного контура обрабатываемого колеса, образующий гарантированный зазор с зубьями колеса. На всей внутренней поверхности полученного винта просверлены сопла 3, соединенные со сквозными каналами 4.В шахматном порядке, т. е. со смещением на величину Л относительно продолжения винтовой линии уменьшенного профиля исходного контура обрабатываемого колеса (см, фиг. 6), установлены на вращающемся корпусе деформирующие ролики 5 с подшипниками качения. Эти ролики смонтированы в пружинящей втулке 6 (см. фиг. 4 и 5); которая за счет вырезов с позволяет деформирующим роликам наклоняться под действием силы от вертикальной оси.Вращающийся корпус жестко закреплен на оправке фрезерного станка 7 (см, фиг. 1 и 2) с помощью втулки 8 и шпонки 9.Корпус 2, притерный по наружной конической поверхности к корпусу 1 а, установлен на неподвижной (соединенной с суппортом станка) втулке 10 (см. фиг. 1 и 3) и является неподвижным при вращении корпусов 1 а и 1 в, Невращаюшийся корпус 2 под действием пружины 11 может перемещаться по шариковым шпонкам 12.На корпусе 2 в зоне зацепления с зубьями обрабатываемого колеса 13 выполнена смесительная камера 14, соединенная черезже скоростью Чразогретый и деформированный зуб подвергается действию охлаждающей жидкости из спрейера 17 и закаливается.С помощью предлагаемого устройства можно проводить термомеханическую обработку крупномодульных колес, используя стандартное простое оборудование.Применение термомеханической обработки увеличивает прочностные характеристики поверхностного слоя в 2 - 3 раза и позволяет значительно уменьшать металлоемкость редукторов. 45 Юо Формула изобретения Устройство для упрочняюшей обработки зубчатых колес, содержащее два корпуса, первый из которых установлен с возможштуцера 15 - и шланги 15 и 16 с баллонами кислорода и ацетилена (см. фиг. 1) .Для закалки разогретого и деформированного профиля зуба установлен спрейер17, смонтированный на станине станка.Устройство работает следующим образом.Зубчатое колесо 13, обработанное сокончательным чистовым размером зуба,устанавливают с минимальным радиальнымбиением на стол станка и закрепляют, Наст 10 раивают станок так, чтобы за один оборотвращающегося корпуса со скоростьюЪ зубчатое колесо повернулось на один зубсо скоростью Ч и Устройство вводят в зацепление с обрабатываемым колесом до по 1 Злучения контакта деформирующих роликов5 с зубом колеса.По шлангам 15 и 16 в смесительную камеру 14 под давлением подают кислород иацетилен, которые смешиваясь, образуютгорючую смесь, поступающую по каналам20 4 и соплам 3 только в зону зацепления корпуса 1 а с зубчатым колесом. Вытекающуюгорючую смесь из сопел поджигают и поверхность зуба нагревается до полного превращения перлита в ацетенит,При вращении колеса со скоростью Ъ 1разогретый зуб перейдет в зону работы деформирующих роликов 5. Так как последниесмещены относительно винтовой линии ирасположены в шахматном порядке, расстояние между соседними роликами будет больше ширины впадины Яобрабатываемогоколеса на величину 2 Ь (фиг. 6), Поэтомупри входе в зацепление с зубьями колесасоседние деформирующие ролики будут сближаться до получения расстояния между ними, равного ширине впадины между зубьями,зз Такое сближение возможно за счет деформации пружинящей втулки 6. Для полученияразличной степени деформации поверхностного слоя зуба производят установку сменных пружинящих втулок 6 с различной тол 40шиной стенки 8 (фиг. 5).При дальнейшем вращении колеса с тойностью вращательного движения с установленными на его поверхности по винтовой линии деформирующими роликами, и спрейеры, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки зубчатых колес, корпус, установленный с возможностью вращательного движения, выполнен с осевой полостью и с наружными витками резьбы, имеющей профиль исходного контура обрабатываемого зуба, а в каждом витке выполнены радиальные каналы для подачи горючей смеси; при этом деформирующие ролики подпружинены и расположены на продолжении витков резьбы, а второй корпус расположен в полости первого и выполнен в виде смесительной камеры горючейсмеси. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коровин А, И. Типовая технология пламенной поверхностной закалки деталей машин. - Труды Автогенмаш, М., 27, 1967,с, 13 и 14.ю 2. Авторское свидетельство СССР570440, кл. В 21 Н 5/02, 1977.