Устройство для чистовой обработки зубчатых колес

(53) УДК 621.77 .67 (088.8) СССР о аллан нэаеретений публиковаи етлрм а опубликования описания 25.10.81 2) Автор изобретения 1 ) Зая вител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТК ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для чистовой обработки предварительно нарезанных зубьев цилиндрических колес.Известно устройство для обработки зубьев методом, пластического деформирования их поверхности, содержащее расположенные в общем корпусе на эксцентриковых осях инструментальные зубчатые колеса 11.Недостатком данного устройства является низкая точность обработки в связи с отсутствием синхронизирующей нередачи и деформациями элементов устройства под действием больших технологических перегрузок. Помймо этого осевые и тангенциальные перемещения зубьев при действии значительных контактных напряжений вызываю 1 повышенный износ инструментальных зубчат тх колес.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для горячей накатки зубчатых колес, содержащее корпусы с расположенными в них опорами для установки синхронизирующей зубчатой передачи, обрабатываемого колеса и зубонакатного инструмента, механизм вра 15.10.81. Бюллетень38 2щения обрабатываемого колеса и механизм перемещения инструмента. Механизм вращения обрабатываемого колеса выполнен в виде электропривода и червячной передачи, а механизм перемещения инструмента -в виде гидроцилиндра, В процессе обработкипервоначально входят в контакт зубья колес синхронизирующей передачи, а затем зубья инструмента и заготовок. Пластическое деформирование зубьев обрабатываемого колеса завершается при беззазорном зацеплении синхронизирующих колес, обеспечивая тем самым формирование зубьев требуемой формы 2.Недостатком известного устройства является низкая точность обработки, обусловленная упругими деформациями элемен тов системы под действием значительныхусилий в зацеплении при квазистатическом нагружении и зазорами в подвижных элементах. Кроме . того, изменение направления сил трения на головках и ножках зубьев в условиях пластического течения поверхЗт постных слоев металла приводит к появлению хребта, либо впадины, проходящей вдоль образующей эвольвентной поверхности через полюс зацепления, что в свою оче 871948редь снижает точность обработки. Недостатком является также повышенный износзубьев инструмента, связанный со скольжением профилей зубьев при действии значительных контактных напряжений.Цель изобретения - повышение точностиобработки и стойкости зубообрабатывающего инструмента,Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для чистовой обработки зубьевколес, содержащем корпусы с опорами дляобрабатываемого и инструментальных зубчатых колес, синхронизирующую зубчатуюпередачу, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес и механизмвращения обрабатываемого зубчатого колеса, состоящий из электропривода и червячной передачи, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес выполнен в видедвух кривошипно-шатунных механизмов,кривошипы которых кинематически связаны с электроприводом, а шатуны упругосоединены с корпусами, механизм вращения обрабатываемого зубчатого колеса выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, ползуна, размещенного в направляющих корпуса для обрабатываемого колеса и храпового механизма, причем ползун связан через шатун с одним из кривошипов механизма перемещения инструментальных зубчатых колес, храповое колесомеханизма закреплено на червяке, а собачка - на ползуне,Повышение точности обработки и стойкости инструмента достигается тем, что устройство обеспечивает дискретный поворотобрабатываемого зубчатого колеса при отсутствии рабочих нагрузок на зубьях и сохранении двухпрофильного контакта.Кроме того, ударные нагрузки, возникающие при работе кривошипно-шатунного механизма перемещения инструментальныхзубчатых колес, меньше, чем квазистатические нагрузки, Ударные нагрузки прикладываются симметрично относительносредней плоскости инструмента и уравновешиваются в основном силами инерцииподвижных частей, поэтому деформации элементов устройства оказываются незначительными, а точность обработки выше. Конечноеположение инструмента определяется зубьями колес синхронизирующей передачи, расположенными по обоим торцам обрабатываемого колеса. Обработка зубьев путемнанесения ударов с заданным шагом дискретной окружной подачи в условиях двухпрофильного контакта зубьев обрабатываемогоколеса и инструмента исключает скольжение зубьев под нагрузкой, а следовательно уменьшает износ инструмента и искажение профиля зубьев.На фиг. 1 изображено устройство, общийвид; на фиг. 2 - то же, вид в плане,Устройство для чистовой обработки зубчатых колес включает станину 1, на кото 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рой смонтированы оси 2 корпусов 3 с расположенными в них на вращающихся опорах 4 инструментами 5, и ось 6 корпуса 7 с вращающейся опорой 8, на которой установлены синхронизирующие колеса 9 и обрабатываемое колесо 10. На вращающейся опоре 8 смонтировано червячное колесо 11, взаимодействующее с червяком 12, на котором закреплено храповое колесо 13,В расточках станины 1 установлен вал 14, передающий вращение через конические передачи 15 на кривошипы 16 (второй кривошип на чертеже не показан). На пальце 17 кривошипа 16 шарнирно установлены шатун 18, выполненный в виде телескопического стержня с установленной в нем пружиной 19, и шатун 20, второй шарнир которого расположен на ползуне 21, подвижно закрепленном в направляющих корпуса 7. На ползуне 21 установлена с возможностью поворота собачка храпового механизма 22. Положение корпуса 7 относительно станины 1 определяется подпружиненными упорами 23.Устройство работает следующим образом.Обрабатываемое колесо 10 устанавливается между синхронизирующими колесами 9 соосно с ними и закрепляется так, чтобы пропуск на обработку распределялся симметрично относительно зубьев синхронизирующих колес 9. От электропривода (на чертеже не показан) через вал 14 и конические передачи 15 движение передается на кривошипы 16 и через шатуны 18 и шатуны 20 на корпусы 3 и ползун 21.Инструменты 5, ширина зубьев каждого из которых равна сумме ширины синхронизирующих колес 9 и обрабатываемого колеса 10, входят в контакт с зубьями колеса 10, когда скорость. их перемещения достигает максимума. После того как под действием ударной нагрузки величина деформации зубьев обрабатываемого колеса 10 станет равной величине припуска, зубья инструментов 5 войдут в контакт с зубьями синхронизирующих колес 9, которые вследствие высокой их твердости пластически не деформируются. После достижения прилегания зубьев по всей длине контактных линий жесткость зацепления возрастает и соответственно уменьшается их деформация.В процессе соударения зубьев инструментов 5 с зубьями обрабатываемого колеса 10 и синхронизирующих колес 9 скорость движения корпусов 3 снижается до нуля, и при дальнейшем вращении кривошипов 16 начивают деформироваться пружины 19, удерживая зубья в плотном двухпрофильном зацеплении. Одновременно с этим при перемещении ползуна 21 собачка 22 повернет храповое колесо 13, червяк 12 и червячное колесо 11 на заданные углы, после чего зубья инструментов 5 шатуном 18 выводят871948 Формула изобретения 11 5ся из зацепления. Для предотвращениясвободного поворота инструментов 5 привозвратно-поступательном движении корпусов 3 вращающиеся опоры 4 приторможены,например, выбором соответствующих посадок в отверстиях корпусов 3. Шаг дискретной окружной подачи назначается, исходяиз требований и шероховатости поверхностей зубьев обрабатываемого колеса 10,Использование предлагаемого устройства для чистовой обработки зубчатых колес позволяет повысить точность и производительность зубообработки, а также снизить расход дорогостоящего инструментаи металлоемкость оборудования,Использование устройства позволяет получить годовой экономический эффект69 тыс. руб. Устройство для чистовой обработки зубчатых колес, содержащее корпусы с опорами для обрабатываемого и инструментальных зубчатых колес, синхронизирующую зубчатую передачу, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес и механизм вращения обрабатываемого зубчатого колеса, состояший из электропривода и червячной передачи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки и стойкости инструментальных зубчатых колес, механизм перемещения инструментальных зубчатых колес выполнен в виде двух кривошипно-шатунных механизмов, кривошипы которых кинематически связаны с электроприводом, а шатуны упруго соединены с корпусами, механизм вращения обрабатываемого зубчатого колеса выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, ползуна, размещенного в направляющих корпуса для обрабатываемого колеса и храпового механизма, причем ползун связан через шатун с одним из кривошипов механизма перемещения инструментальных зубчатых колес, храповое колесо механизма закреплено на червяке, а собачка - на ползуне. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР158911, кл. С 21 Р, 1961.2, Авторское свидетельство СССР116884, кл. В 21 Н 5/02, 1959.871948 г. ител Била Редактор Н. ГорЗаказ 8878/10 ВНИИПпо113035, Мпиал. ППП СостаТехред Тираж Государстве лам нзобрет ква, Ж - 35 Патент, г. А. Бо 743 нного ениЯРау Ужго С. Сасенкокас КорректоПодписикомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная