Способ восстановления зубчатых колес и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ср В 21 О САНИЕ ИЗОБРЕТЕН Марут менко дежности и орусской СС исепа.Ю С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт проблем ндолговечности мааинАН Бе(56) 1. Авторское свидетельство СССР Г 208668, кл. В 21 Н 5/00, 1968.2. Авторское свидетельство СССР . Ю 343747,. кл. В 21 Н 5/04, 1970 (прототип).(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗУБЧАТЫХ . КОЛЕС И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ"ВЛЕНИЯ(57) 1. Способ восстановления зубчатых колес методом пластической деформации, при котором металл вытесняют . равномерно по окружности колеса из зоны венца в зону износа, ограниченную по крайней иере однии обкатныи валком, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыаения прочности восстанавливаемых колес, вытеснение,80,10555 ТТ алла осуществляют внедрением в ведополнительных тел, при этом по"дние после окончания процессаавляют в теле колеса.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с. я тем, что, в качестве дополнительных тел используют металлические штифты, цельные или полые.3. Устройство для восстановлениязубчатых колес, содержащее соосноустановленные пуансон и центрирующуюоправку, а также по крайней, иере одинобкатной валок, о т л и ч а ю щ е ее я теи, что, с целью повыаения прочности восстанавливаемых колес, оноснабжено установленным между пуансоном и оправкой с возможностью осевого перемещения сепаратором, в отверстиях которого равномерно по окружности размещены дополнительные тела,при этом сепаратор и оправка связаны между собой.4. Устройство по и 3, о т лч а ю щ е е с я тем, что связьратора с оправкой выполнена в видеапонки, закрепленной или в оправке,или в сепараторе.10 Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и можт бытьиспользовано для восстановления изношенных зубчатых колесИзвестен способ прокатки зубчатых 5колес методом пластической деформации в нагретом состоянии, при котором металл из тела венца зубчатогоколеса в зону износа зубьев вытесняетсл силовым воздействием на то"рец зубчатого колеса боковым поджимным роликом, а размеры и профильзуба ограничивают обкатным валком,создающим постоянный калибр для теку-,щего металла 1.1 ,15Недостатком известного способаявляется то, что после восстановленияна торцах зубчатого колеса остаютсяуглубления, имеющие профиль деформи-руоцего инструмента, вследствие чегоизменяются первоначальные геометрические размеры зуЬчатого колеса, снижается го точность и прочностные свой"ства. Кроме того, известный способможет быть использован только для тех 25типов зубчатых колес, на торцах которых вблизи от воны износа зубьев имеется нерабочая поверхность, силовымвоздействием на которую можно вытеснить необходимый обьем металла длякомпенсации износа зубьев,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство длявосстановления зубчатых колес методомпластической деформации, реализующее З 5способ вытеснения металла равномернопо окружности колес иэ зоны венца взону износа, ограниченную по крайнеймере одним обкатным валком. Устройство содержит соосно установленные. пуансон и центрирующую оправку, атакже, по крайней мере, один обкатной валок 1.21,Недостатком известного устройстваявляется то, что на торцах восстанов ленного колеса остаются углубления,снижающие его прочность. Кроме того,известное устройство не может быть использовано для восстановления зубчатых колес,конструкция и конфигурация которых 50не оЬеспечивает достаточного запасаметалла для вытеснения его в зону из"но а зубьев, например, синхронизирующих зубчатых колес коробок переменыпередач автомобилей и других транспортных средств.Целью изобретения является повышение прочности восстанавливаемых кслес Поставленная цель достигаеТся тем,что согласно способу восстановления зубчатых колес методом пластической деформации, при котором металл вытесняют равномерно по окружности колеса из эоны венца в зону износа, ограниченную по крайней мере одним обкатным валком, вытеснение металла осуществляют внедрением в венец дополнительных тел, при этом последние .после окончания процесса оставляют в теле колеса, а в качестве дополнительных тел используют металлические штифты, цельные или полые,Устройство для восстановления зубчатых колес, содержащее соосно установленные пуансон и центрирующую оправку, а также по крайней мере один обкатной валок, снабжено установленным между пуансоном и оправкой с возможностью осевого перемещения сепаратором, в отверстиях которого равномерно по окружности размещены дополнительные тела, при этом сепаратор и оправка связаны между собой.Кроме того, связь выполнена в виде шпонки, закрепленной или в оправке, или в сепараторе,На фиг. 1 изображено устройство для восстановления зубчатых колес; на фиг. 2 - вариант восстановления зубчатого колеса с помощью полого металлического штифта.Устройство для восстановления зубчатых колес содержит пуансон 1, установленный с возможностью осевого перемещения посредством управляемого силового элемента, например гидро- цилиндра, обкатные валки 2, центрирующую оправку 3 для установки восстанавливаемого зубчатого колеса 4и сепаратор 5.Сепаратор 5 жестко закреплен на гильзе 6 и установлен соосно пуансону 1 и центрирующей оправке 3 с возможностью осевого перемещения относительно последних, В сепараторе 5 равномерно по его окружности вылолнены отверстия 7 для размещения внедряемых в торец зубчатого колеса 4 металлических тел 8, например штифтов или втулок, Осевое перемещение сепаратора 5 и гильзы 6 может осуществляться как от индивидуального привода,так и от силового элемента для перемещения пуансонаСепаратор 5, служащий направляющей для внедряемых в торец зубчатого колеса 4 металлических тел 8, предназначен также для ограничу.ния возможного вытекания перемещаемого ме-,талла на торец зубчатого колесаПуансон 1 установлен внутри гильзы 6 и снабжен жестко закрепленнымина нем толкателями 9, входящими вотверстия 7 сепаратора 5 и контактирующими с металлическими телами 8,Оправка 3 предназначена такжедля центрирования сепаратора 5, жест ко закреплена в шпинделе 10, связанным с приводом его вращения, и взаимодействует с сепаратором 5. посредством соединительного элемента, например шпонки 11. Шпонка 11 закреплена на торце оправки 3 и входит всоответствующий ей паэ 12, выполненный на торце сепаратора 5, Шпонка 11предназначена для синхронизации вращения зубчатого колеса 4, сепаратора 5 и обкатных валков 2,Кроме того, в результате контактаторца сепаратора 5 с торцом оправки 3 оправка 3 служит ограничителемперемещения сепаратора 5 и препятствует смятию торца зубчатого колеса 4,т.е, процесс восстановления зубьевпроисходит только благодаря внедрению металлических тел 8, без изменения геометрических размеров зубчатого,колеса 4.Обкатные валки 2 имеют профиль зубьев, соответствующий профилю восстанавливаемого зубчатого колеса 4, ижестко закреплены на валах 13, связанных со шпинделем 10 посредствоммеханизма синхронизации их вращения,включающего зубчатые колеса 14 и 15,жестко закреплен гые соответственнона валах 13 и шпинделе 10, Обкатныевалки 2 установлены с возможностью40их радиального перемещения от силовых,элементов и снабжены ребордами 16,препятствующими вытеснению металлана торец зубчатого колеса 4 в процессе восстановления. 1Внедряемые в торец зубчатого колеса 4 металлические тела 8 выполняются либо из того же металла, что и зубчатое колесо 4, либо иэ металла, равно 50 прочного материалу зубчатого колеса Количество металлических тел 8 и их длина выбираются в зависимости от степени износа зубьев зубчатого колеса 4 и его геометрических размеров, при этом д = (0,6.,1,2)щ, а д, = 0,5 д, где о - наружный диаметр металлического тела 8; д, - внутренний диаметр металлического тела 8, выполненного ввиде втулки;и - модуль зубчатого колеса 4,Иеталлические тела 8 располагают.в отверстиях 7 сепаратора 5 по окруж"ности зубчатого колеса 4 в непосредственной близости от зоны износа.эу"бьев и с шагом, соответствующим шагузубьев последнего.Устройство для осуществления способа восстановления зубчатых колесраЬотает следующим образом.Восстанавливаемое зубчатое колесо 4устанавливается на центрирующей оправке 3, которая закреплена в шпинделе 10. Обкатные валки 2 вводятсяв зацепление с колесом 4 ( при этомпроисходит зацепление синхронизирующих зуЬцатых колес 14 с зубчатым колесом 15 ) и включается привод вращения шпинделя 10. Затем венец вращаю"щегося колеса М нагревается, например, секторным индуктором ТВЧ до температуры пластической деформации 10501060 С, После окончания нагрева включается привод. осевого перемещения пуансона 1 и сепаратора 5, в отверстиях 7 которого установлены внедряемыеметаллические тела 8, Сепаратор 5,центрируясь по оправке 3 перемещается до упора его торца в торец оправки 3 и останавливается, при этомшпонка 11 входит в паз 12, обеспечивая синхронное вращение колеса 4,сепаратора 5 и пуансона 1. После остановки сепаратора 5 пуансон 1 продолжает перемещаться, и толкатели 9внедряют металлические тела 8 в нагретый торец венца колеса 4, Внедряемыеметаллические тела 8 вытесняют металлиз тела венца в зону износа зубьевколеса 4, а оЬкатные валки 2, создающие постоянный калибр, формируют размеры и профиль восстанавливаемых зу"бьев в соответствии с их первоначальными параметрами,Для равномерного восстановленияобеих сторон зубьев колеса 4 процессвнедрения металлических тел 8 осу"ществляют с реверсированием вращенияколеса 4После окончания восстановления пуансон 1, сепаратор 5 и обкатные валки 2 отводятся в исходное положение, и привод вращения шпинделя 10 выключается. Колесо 4 с внедреннымиПо сравнению с известным способ и устройство для восстановления зуб"чатых колес позволяет повысить прочность зубчатого колеса,3 105 Я 77 в его торец металлическими телами 8 снимается с оправки 3, и цикл восстановления повторяется со следуоцим зубчатым колесом.Составитель А. Климов Реоактор Н. Пувненкова Техре 8 Ж.КастелевичКорректор А Пов" Заказ 9203/12 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1130 5 Иосква ЖРаущская наб. д. 4/5 3.,филиал ПЙП ПатентП, г. Ужгород, ул, Проектная, 5