Дисковый обкатник

) (11) А 4 В 21 Н 5/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕТ СССРИ ОТНРЫТИЙ ЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) 117 (21) 385 (22) 25. (6) 1 го дисковый тановлен на олжен зволя кат ан ыть Р 46С.П. РадзеБондарь.8)тельство СССРН 5/02, 1983.Н 1 К вич,шент,св,ьзов ан колес ефорь яет повыработки,ОПИСАНИЕ 70160157/25-2712.844 5.12.86. Бюл,(57) Изобретение являетсяствованием изобретения по9 1177016 и может быть испв обработке зубьев зубчатыхповерхностным пластическимрованием. Устройство позвосить точность и качество о щии обкатывать зубья, нагружать находящиеся в зацеплении обрабатываемое колесо с обкатчиком и сообщатьим относительное перемещение. Дляупрочнения зубчатых колес дисковыйобкатчик вводят в зацепление с обрабатываемым зубчатым колесом, нагружают их в радиальном направлениии сообщают инструменту вращательноеи поступательное движение. При этомза счет выполнения калибрующегоучастка инструментом переменным поширине обеспечивается равномернаятолщина пластически деформированного слоя, 6 ил.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при чистовой обработке зубчатых колес поверхностным пластическим деформированием,12764 Целью изобретения является повышение точности обработки и улучшение ее качества,На фиг. 1 схематически показандисковый обкатник; на фиг. 2 - зуб 10дискового обкатника в аксонометрии;на фиг, 3 - развертка на плоскостьбоковой стороны профиля зубьев дискового обкатника; на фиг, 4 - наразвертке на плоскость боковой стороны профиля зуба дискового обкатникапоказана схема аппроксимации границкалибрующих участков его зубьев,",на фиг, 5 - схема расположения калибрующих участков зубьев дискового 20обкатника, предназначенного для работы с параллельными в станочномзацеплении осями вращения инструмента и детали; на фиг. 6 - схема станочного зацепления. 25Дисковый обкатник с диаметром цилиндра выступов Й ц , диаметром среднего цилиндра Й диаметром цилиндравпадин Й и диаметром основного циолиндра д выполнен в виде зубчатого колеса 1 с косыми зубьями 2.Зубья 2 имеют заходный 3, калибрующий 4, предохранительный 5 участки.Калибрующие участки 4 зубьев 2 выполнены криволинейными. Границы 6 и357 калибрующих участков 4 зубьев 2для каждой из противоположных боковых сторон профиля зубьев дисковогообкатника совпадают с линиями пересечения боковых эвольвентных винтовыхповерхностей зубьев исходного колеса(на фиг. 2 зуб исходного колеса показан тонкими линиями),цискового обкатника поверхностью, образованнойвращением вокруг его оси О осново4ной линии 8 или 9 наклона его зубьев,Исходное колесо дискового обкатникапредставляет собой воображаемое зубчатое колесо того же модуля с таким же наклоном и с тем же числомзубьев, на базе которого он проектируется, но без эаходной и предохранительной частей. Как известно из теории зубчатых зацеплений,основные линии наклона зубьев косозубого колеса касаются его винтовыхосновных линий подъема зубьев, аследовательно, и основного цилиндра,на котором они расположены, По этой Оо 2причине основные линии 8 и 9 накло"на зубьев 2 касаются основного цилиндра 10 исходного колеса дискового обкатника,Границы 11 и 12 калибрующих участков могут быть аппроксимированы плоскими кривыми. Уравнения этих кривыхможно получить при совместном решении уравнения эвольвентной винтовойбоковой поверхности зуба исходногоколеса дискового обкатника и уравнения плоскости 13, наклонное к осиего вращения под углом , Положениеплоскости 13 относительно дисковогообкатника определяется условием достижения заданной точности при аппроксимации пространственно криволинейных границ 6 и 7 плоскими границами11 и 12,В частном случае дисковый обкатник, предназначенный для работы припараллельных в станочном зацепленииосях вращения инструмента и детали,имеет прямолинейные границы 14 и 15калибрующих участков 4. При этомграницы 14 и 15 калибрующих участков4 наклонены к оси О инструмента исовпадают с основными линиями 8 и 9наклона зубьев исходного колеса дискового обкатника,На фиг. 3, 4 и 5 пунктиром показаны границы калибрующих участков противоположной боковой стороны профиля зубьев 2 дискового обкатникаони имеют наклон в противоположномнаправлении.Для упрочнения зубчатых колес дисковый обкатник вводят в зацеплениес деталью, нагружают их в радиальном направлении усилием Р и вращаютвокруг своих осей О и О крутящиммоментом М . При этом точка контакта дискового обкатника с упрочняемой поверхностью зуба деталиперемещается по линии 16 для однойстороны профиля зубьев и по линии17 - для противоположной стороны профиля. Линии 16 и 17 можно представить как линии пересечения боковыхзвольвентных винтовых говерхностейзубьев исходного косозубого колесадискового обкатника поверхностью,образованной вращением вокруг осиО, инструмента, соответствующей линии станочного зацепления.Калибрующие участки 4 дисковогообкатника выполнены монотонно переменной ширины: калибрующий участоквыходящей (ведущей) стороны профиля1276зубьев выполнен монотонно расширяющимся в направлении от ножки зуба и к его головке (фиг. 2 - 5), а калибрующий участок входящей (ведомой) стороны профиля выполнен монотонно сужающимся в том же направлении (фиг, 2 - 5 ). При этом текущее значение ширины Б калибрующего участка 4 удовлетворяет условию:Ог8 =8(- в -) (2)где Б - исходная ширина калибрующего участка 4 дискового обкатника на его средней окружности диаметром д, ,"15г - радиус средней окружностидискового обкатника (2 г=с 1 );г - текущий радиус дискового обкатника (на котором измеряют ширину Я), изменяющийся от г до гг - радиус окружности выступов,адискового обкатника;г - радиус окружности впадин дискового обкатника;.5и=+1 - для выходящей (ведущей) стороны профиля зубьев дискового обкатника);и=-1 - для входящей (ведомой) стороны профиля зубьев дискового 1 Ообкатника.Дисковый обкатник работает следующим образом.1 рутящим моментом Мдисковыйобкатник 1 вращают вокруг его оси 35О, с .угловой скоростью д . Обрабатываемая деталь 18, находящаяся встаночном зацеплении с дисковым обкатником 1 и поджимаемая к нему рабочим усилием Г, вращается вокруг 4 Ооси О с угловой скоростью о 5В станочном зацеплении с угломзацеплениями.движение от обкатника1 к детали 18 передается вдоль ,линий станочного зацепления 8 и 9, пересекающихся друг с другом в полюсеР станочного зацепления. При постоянном крутящем моменте Мр и переменном плече (плечо-радиус г )Чпропорционально изменению величины 50плеча в станочном зацеплении изменяется и величина рабочего усилияупрочнения в зоне контакта зубьевобкатника 1 и детали 18. Для компенсации изменения плеча. г ширина калибрующих участков 4 выполнена переменной в соответствии с формулой (2),408 4Для ведущей стороны профиля зубьев дискового обкатника (рабочая сторона 19) точка контакта зубьев детали 18 и обкатника 1 перемещается вдоль линии станочного зацепления 8. При этом увеличивается плечо (радиус г текущей точки на линии станочного зацепления или расстояние от текущей точки контакта до оси О, ). Поэтому ширина упрочняющего участка 4 дискового обкатника для рабочей поверхности 19 уменьшает. ся в направлении к головке зуба. Этим компенсируется изменение плеча и стабилизируется величина давления в зоне упрочнения.Аналогично для ведомой стороны профиля зубьев дискового обкатника (рабочая сторона 20) точка контакта зубьев детали 18 и обкатника 1 перемещаются вдоль линии станочного зацепления 9. При этом плечо уменьшается (уменьшается радиус г текуУ .щей точки на линии станочного зацепления 9 или, что то же самое расстояние от текущей точки контакта до оси Од ), Поэтому ширина упрочняющего участка 4 дискового обкатника для рабо:.ей поверхности 20 увеличивается в направ; ленин к головке зуба. Этим компенсируется изменение плеча и стабилизируется величина давления в зоне упрочнени.Применение дискового обкатника позволит повысить точность и улучшить качество упрочнения рабочих поверхностей зубьев цилиндрических зубчатых колес.Формула изобретенияДисковый обкатник по автсв.У 1177016, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности обработки и улучшения качества, калибрующий участок одной стороны профиля зубьев выполнен монотонно сужающимся в направлении от ножки зуба к его головке, а калибрующий участок противоположной стороны профиля этого зуба выполнен монотонно расширяющимся .в том же направлении или калибрующий участок одной стороны профиля зубьев выполнен монотонно расширяющимся в направлении от ножки зуба к его головке, а калибрующий участок противоположной стороны профиля того же зуба - монотон216408а где и=+1 0 и=-1 нсэ сужающимся в том же направлении,утри этом текущее значение шириныкалибрующего участк удовлетворяетусловию б=( -- )гФ.Г- исходная шйрина калибрующего участка дискового обкатника на его средней окружности;г - радиус средней окружностидИскового обкатника; текущий радиус дисковогообкатника, изменяющийся от Г до градиус окружности выступовдискового обкатника;радиус окружности впадиндискового обкатника;для выходящей стороны профиля зубьев дискового обкатника;для входящей стороны профилязубьев дискового обкатника.1276408 фиГ 5 фига иг. б Яиа Б ь В. Муконинопович Корректор г., Ро Составитолинич Техред, И едак 6614/7 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Ио