Способ упрочнения детали

(61) (21) (22) (46) (71) тути Прческ ъ зав (72 В А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 12077323677846/25-2729.11.8323.10.87. Бюл,У 39Львовский политехнический инстиим. Ленинского.:комсомола ектно-конструкторское технологи- -исследовательское промьппленное инениеТернопольский комбайновыйим. ХХЧ съезда КПССВ.А.Повидайло, В.А.Каленский, игель, И.С,Афтаназив(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛИ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованопри упрочнении зубчатых колес поверхностно-пластическим деформированиекЦель - увеличение глубины упрочненного слоя. Это достигается усложнениемконструкции. Корпус с расположеннымвнутри него зубчатым колесом, упрочняемым шарами, охватывают обкатникомс зазором, превышающим зазор междувнутренним диаметром корпуса и наружным диаметром обрабатываемого зубчатого колеса, но меньшим четырех амплитуд, Принудительные колебания покруговым траекториям сообщают зубчтому колесу, 4 ил.Изобретение относится к машино-строению, предназначено для упрочнения зубчатых колес поверхностнопластическим деформированием и является усовершенствованием изобретенияпо авт.сн. 9 1207732.Цель изобретения - увеличениеглубины упрочненного слоя.На Фиг. представлено устройстводля упрочнения зубчатых колес, продольный разрез; на фиг.2 - сечение ЛА на фиг.1," на фиг.3 - взаимное расположение обрабатываемого зубчатогоколеса, обкатников и шаров при минимальной величине локально замкнутогообъема н момент передачи удара, узелГ на Фиг.2; на фиг.4 - взаимное расположение обрабатываемого зубчатогоколеса, обкатникон и шарон при максимальной величине локально замкнутого объема (узел й на фиг.,2),Предложенный способ может бытьосуществлен устройством, содержащимупруго установленную на пружинахна основании 2 платформу 3, к которойприсоединен вибровозбудитель, закрепленный на платформе 4, на которой наопорах 5 качения установлен дебаланс6. Вращение дебалансу 6 сообщаетсячерез эластичную лепестковую муфту7 от электродвигателя 8. На платформе 3 закреплен установочный палец 9на котором зафиксировано гайкой 10обрабатываемое зубчатое колесо 11охватынаемое корпусом 12, опирающимсясвоей торцовой частью на опору 13качения, корпус 12 охватывается дополнительным обкатником 14 установленным на опорах 15 качения, причемверхняя из них установлена н корпусе 16, закрепленном на платформе,К дополнительному обкатнику 14прикреплены сменные грузы 7 н нидеколец, установленные соосно с дополнительным обкатником, В нижней частиплатформы 3 закреплен с возможностью осевого перемещения груз 18,регулирующий амплитуду угловых колебаний платформы. Пространство междувпадинами зубьев и корпусом заполнено.обрабатывающими шарами 19,радиус Нкоторых равен 0,8-0,95 радиуса ножкизуба, Диаметральный зазор между внутренней поверхностью обкатника и окружностью выступов зубчатого колеса изусловия незаклининания обрабатывающего шара между зубом и обкатникомвыполнен равным йЬ=1+что обеспечивается диаметром внутрен ней поверхности корпуса 12 В == ш(к+2)+Ь, где ш - модуль зубьевобрабатываемого зубчатого колеса 11,к - число зубьев. Высота корпуса 1210равна Н = Н + 0 5 Й где Н - ширит- эна венца обрабатываемого зубчатогоколеса 11. Сверху зубчатое колесо икорпус 12 ограничены торцовой крьппкой 20. Зазор между наружной поверхностью корпуса 12 и внутренней по 15верхностью дополнительного обкатника14 выполнен большим зазора междукорпусом 12 и обрабатываемым зубчатымколесом 11, но не превьппает значения4 амплитуд колебаний платформы 3.20Обработка зубчатых колес осуществляется следующим образом,На установочный палец 9 устанавливают подлежащее обработке зубчатое колесо 11 с корпусом 12, Впадины зубьев зубчатого колеса заполняют обрабатывающими шарами 19, насыпной объем которых Ч в каждой извпадин находится н пределах30 Ч +Ч Ч Ч (2)где Ч - объем впадины зубьев зубчатого колеса 11, ограниченный поверхностью головокзубьев;35 Ч - объем зазора между поверхностью головок зубьев и внутренней поверхностью корпуса12 на дуге впадины обрабатываемого зубчатого колеса4011.Согласно неравенству (2) объем засы-паемых обрабатывающих шаров 19 больше объема впадин зубьев, реальныйзазор между корпусом 12 и зубомобрабатываемого зубчатого колеса 11будет всегда меньше величины Ь (1),что обеспечит условие незаклиниванияшара между зубом и обкатником впроцессе обработки,50Устройство работает следующимобразом.Корпус 12 с обкатываемым зубчатымколесом 11 закрывают крышкой 20, фиксируя ее с помощью гайки 1 О. Элек- тродвигатель 8 сообщает вращение дебалансу 6 нибронозбудителя, При этом платформа 3 совершает круговые колебания в плоскости, перпендикулярной40 45 50 в процессе 3 134 геометрической оси обрабатываемого зубчатого колеса 11, и угловые колебания в плоскости, проходящей через ось зубчатого колеса (пунктирные стрелки на фиг.2). Под действием колебаний платформы 3 расположенные на ней корпус 12 и дополнительный обкатник 14 с грузами 17 входят в режим вибрационного поддержания их вращения, сопровождающийся обкаткой корпуса 12 по выступающим из локально замкнутых объемов зубчатого колеса обрабатывающим шарам 19, а дополнительного обкатника 14 с грузами 17 - по наружной поверхности корпуса 12, что указано на фиг.2 стрелками. Обкатка корпуса и дополнительного обкатника происходит синхронно и синфазно. Возникающее в процессе обкатки среднее,за период усилие прижатия, сообщаемое обрабатывающим шарам, равноБ=(т +ш ) Еы+ш, Е о, (3) 5 10 15 20 25 30 35 соответственно массакорпуса 12, дополнительного обкатника14 и грузов 17;эксцентриситет дополнительного обкатника 14, равный половине зазора междудополнительным обкатником и наружнойповерхностью корпуса12;эксцентриситет корпуса 12, равный половине зазора междувнутренней его поверхностью и поверхностью качения корпуса 12 по выступающим из локально замкнутых объемов обрабатывающим шарам 19;ы - круговая частота колебаний платформы 3. во впадине зуба под дейгающего на них корпуса 12 его обкатки уплотняются,и по завершении уплотнения возникает жесткий удар между корпусом и зубчатым колесом через расположенные во впадине шары, усилие которого передается шарами 19 поверхности впадин зубчатого колеса 11 (фиг.3). После удара объем, занимаемый шарами, вновь увеличивается по мере дальнейшего перемещения корпуса 12 (Фиг.4). Достигнув максимума, он уменьшается до следующего удара. Наличие ударного взаимодействия массивных обкатников с жестко закрепленным на платформе 3 зубчатым колесом 11 при контактировании их через обрабатывающие шары 19 приводит к развитию в местах контакта обрабатывающих шаров с поверхностью зубьев больших удельных давлений, вследствие чего материал в поверхностном слое зубьев пластически деформируется и упрочняетсяУгловые колебания платформы 3 с зубчатым колесом 11 в сочетании с круговыми колебаниями создают прецизионные колебания, которые приводят к циркуляции шаров 19 во впадине (фиг.1), что способствует равномерному покрытию следами соударений всей боковой поверхности зубьев, упрочнению ее. Регулирование упрочненного слоя зубчатого колеса осуществляется путем изменения числа сменных грузов 17, прикрепленных к обкатнику 14, за счет чего обеспечивается изменение массы ш, что в итоге влияет на величину И (3) и, соответственно, на изменение удельного давления на обрабатываемой поверхности. Ф о р м у л а и з о б р е т е н.и я Способ упрочнения детали по авт. св, Р 1207732, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью увеличения глубины упрочненного слоя, корпус охватывают обкатником с зазором, превьппающим зазор между внутренним диаметром корпуса и наружным диаметром обрабатываемого зубчатого колеса,но меньшим 4 амплитуд принудительных колебаний по круговым траекториям, причем колебания сообщают. зубчатому колесу..Данко Техред Л.Олийнык ККорректо Редак тяга каз роизводственно-полиграфическое п еическое предприятие, г.ужгород ул Пул. роектная,4 13 ВНИИП п 113035Подписноественного комитета ССбретений и открытий-35, Раушская наб., д.4 раж 714И Госуда делам изо Москва, Ж