Инструмент для накатывания зубчатых профилей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801516208 4 В 21 Н 5 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ С 2(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НАК ЗУБЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится металлов давлением и может зовано при производстве эвол чатых профилей. Цель изобре ширение технологических возм струмента путем накатывания зубчатых профилей и повыше за счет увеличения точност мого зубчатого профиля. Инстр из двух накатных роликов 1 менной геометрией формообра чатого црсфиля ца угле к и ТЫ ВАН 11 Я ъединение нию и гибдля обраИ.,катыва. зубьев. с 1, 21 Об(71) Научно-производственное обпо кузнечно-прессовому оборудоваким производственным системамботки давлением ЭНИКмаш(56) Лапин В. В., Писаревский М.Самсонов В. В., Сизов Ю. И. Нние резьб, червяков, шлидев иЛ.: Машиностроение, 1986, с. 28 -22. к обработкс быть исполььвентных зуб тения - расожностей ин. эвольвентных ние качестванакатыва- умент состоит и 2 с персзхюшего бучастков з1) зки-выгрузки ш угле 360 - а. Формообрдзукц 1 ий зубчатый профиль выполнен с изменяющейся от О до 1,25 модуля нормального но синусоидальному закону высогой головки зуба по хорде делительной окружности в нормальном сечении. Оси враценя накатных роликов и оси их делтельных окружностей смещены по отношению к с)сям наружных диаметров формо 11 зобретение оносится к обработке ме. галлов давлением и может быть испльзовдно нри роизводстве эвольвентных зубчатых профилей.11 ель изобретсния - расширение гехнол ических во ложностей путем возможноеи накатывания эвольвентных зубчатых роси,ей, ноныиснис качества за счет увеличс 1 ни 5 Т)чн)ст) н;ктвделого зубчтого рфля. Нд фиг.ярджен схемдтичи истрмент, ноеречше сечение в положении дчдлд ндкдтывд)ия заготовки);нд фиг. 2 - о же, в консчиом оложении ндкгвния; н фи. 3 вамоно.ожение,си;метровсей истрл мента, на фиг. 4 - с лд Гид,сцйСтн, ИНСРЛ МСНГД Нс ДЕтДЛЬ Иикдтывдни.11. р у ле нг с.т) и и. л вл хкГь х роликов 12, хдержащих рорлооар)- дующие лчдстки с и,меняющейся но снлсоид;,ьному законл от О;1 о 1,25 ш высотой ,Оск з 6 Ид лг чс а и участки .л 3- ки-выгрлзкздгоговк 3 и изделий 4 нд ) глс 360 а. Концен грично расположенные сс и делтельных окрлжностей и вращсния ро;иков смещены о отношениюк осям 6 нару жнго диаметра фсрлообразующс го рофиля в сторонл линимальсюй всот,)сонки )лд нд всличину, равилю О,25 мо,(ул нормального (лс цс ния осей риняиз л с.ч)вия Ол чени высоты ножки зл Од ндкатывдс мо о некорригированно о профии,чя, рдвным 1,25 модуля нори и.ьного. Анализ применяемости модулей .лоьев и диаметров злбчдтых колес выявил, что 73,3,) всех рименяемых колес имек)т модуль в нредслдх 1 - 5 мм. из них сине 7 ОЯ; имекп мо;1 уль 1,0 - 3,5 мм, наружный диаметр д) 100 мм имеют около 50,; изделий Во дл этого диапазона модулей ( ш=1,0- 35 м м ) и диаметров ( с) .,(100 и м ) и рекомендуется редлагаемый инстр,мент11 аружный дслетр накатного ро,кд О П РЕ.1 ЕЛ Я ЮТ, И С Х ОД 5 И 3 Л С. 0 В И Я;) Д Б И,Ч Ь- ного деления заготовки нд заданное чис о зубьев по форлугс образукших зубчатых профилей в сторону минимальной нысоты их формообразующих зубов на величину, равную 0,625 модуля нормального. 11 акатные ролики накатывают зубчатый профиль заготовки 3 постепенным внедрением на всей длине зуба за один неполный оборот каждого из роликов, что обеспечивает получение качественного эвольвентного зубчатого профиля. 4 ил, 1 табл. лс),1 Л л ь;число злбьев ролика н делительнойОкружности на лг.че 360.Технологические возможнос.ги по диамет 20 рам накатынаемых профилей онрсделяют изсоотношения где с наружный диаметр накатного ропрофиля изделияУол а рассчитывается гаким образом,чтобы длина дуи делительной кружноти накатники была не менее 1,4 д,ины делильной окрлжности накатындсмно изделия30 (чтобы дготовкд на угле 2 и ланд немнес 1,2 оборота .Положение плоскости, и р) х1 цс й чер .сси вриения роликов можс г быть горизонд.,нос (фиг. 1 и 2), ргикдльнос или нод углом в занисимосги т конкретных 35 условий11 ллент рдботаег след 5 кцим бра.зомВыставляют расстояние между осями врашени накатных роликов на диаметр заготовки 3 в положении роликов 1 и 2, орис нтирвс Ин х друг относитсг ьно:ц)уга таким обрд ол, чтсбы концентрично расположенные оси вращения и делительных окружностей и и оси наружных диамстров б фор.мообрд уюших зубчатых грофилсй лежали в45 о,1 ой плоскости, проходящей через ось загогонки и были симметричны относительно этой оси (фиг. 1), фиксируют это расстояние и сообщают роликам синхронное вращдте,ьное движение н однол ндравлении.В положении роликов для зарузки, опре 50 деленное цикловой диаграммой, осуществляется подача заготовки в рабочую зону и фиксация ее на оси вращения. Заготовка может вращаться в результате сил трения, возникающих при соприкосновении с ней формообразующего зубчатого профиля или принлдите.ьно, обеспечиваемое кинематико. благодаря изменяюцейс но синусоиддльномл закону высоте голонки зуба от О до 1,2)5 п и смещенным на О,25 ш осямвращения и делительных окружностей накатные ролики накатывают зубья изделия4 постепенным внедрением в заготовку навсей длине зуба за один неполный обороткаждого из роликов и несколько оборотовзаготовки. В положении роликов для выгруз.ки, также определение цикловой диаграммой, происходит удаление изделия из рабочей зоны. Далее рабочий цикл повторяется.Ползучесть металла протекает параллельно передним граням формообразующегоинструмента. При воздействии инструментас постоянной геометрией формообразующихкромок схема получения профиля будеттакой, как представлена на фиг. 4 а. Приполном формообразовании будет полученпрофиль зуба, изображенный на фиг. 46.Такая волокнистость может быть допустимадля многих деталей общего назначения.Однако в случаях, когда предъявляютсяжесткие требования к механической усталости и устойчивости при воздействии химических и др. сред, он неприемлем.При использовании инструмента с изме.няюшейся формой зубчатого профиля формообразование зуба происходит по схеме,изображенной на фиг. 4 в. При этом будетполучен профиль, изображенный на фиг. 4 гс выпуклой волокнистостью без появлениякратера на вершине зуба при равномер.ной и с одним направлением изгиба волокнистой структуре, без ффекта кавитациина боковой поверхности зуба.СМешение концентрицно расположенныхосей диаметров делительных окружностейи осей вращения роликов относительноосей диаметров наружных окружностей на0,625 в обеспечивает:получение на накатных роликах переменной изменяющейся от О до 1,25 гп по синусоидальному закону высоты головки зуба похорде делительной окружности в нормальном сечении и совпадение диаметров делительных окружностей и наружных в местеминимальной (нулевой) высоты головкизуба, тем самым мы имеем технологическую заготовку и точную технологическуюбазу по наружному диаметру для изготовления и контроля изделия,увеличение в три с лишним раза(200 против 60) длины участка формообразования (при прочих равных условиях);постепенное и плавное внедрение инструмента в заготовку на величину, равнуюдвум эксцентриситетам (2 Х 0,625 в=1,25 в)для формообразования впадины, ножки и головки зуба колеса за один неполный оборот инструмента и несколько оборотовизделия;получение волокнистой структуры накатываемого профиля без появления кратера на вершине зуба и эффекта кавитациина боковой поверхности его. Другая величина смегцения не обеспечивает равенство объема металла, вытесняемого из впадин в головки, т.е. не обеспечивает точности формообразования зуба.Ниже приведены данные, иллюстрирующие зависимость точности формообразонания зуба и величины смени ния концентри (но расположенных осей делительных окружностей и осей вращения роликов по отношению к осям наружных диаметров.е 0,625 гп 0,7 гп 0,55 в Ьн 1,25 в 1,4 в 1,1 в Ь 10 гп 1,3 гп 0,7 гп Ь 2,25 гп 2,7 гп 1,8 вгде е - величина смешения осей;в - модуль накатываемого профиля; Ь - высота ножки зуба;Ь - высота головки зуба;Ь - полная высота зуба.При е=0,7 в толщина зуба уменьша.ется, зуб формируется большей высоты, возможна поломка слабого звена привода или инструмента или нарушение формы зуба.При е=0,55 в толщина зуба увеличи 5 вается, зуб формируется неполной высоты.При е=0,625 в формируется зуб стандартной высоты, равной 1,25 модуля нормальногоо.Обеспечение достатоцно высокой точности иллюстрируется также относительно 30 малыми линейными приращениями диаметральных размеров инструмента в пределах угла а, в диапазоне в=1,5 - 3,5 мм для инструмента с РнР=360 мм (таблица).Примечание. Е, - радиальное биениеинструмента.35 Как видно из приведенных данных, при0 нарсоотношении --- )4 о точность изделийвыше, при - -щв-(4,5 - ниже.Э40При необходимости получить более высокую точность зубья накатываемого изделия подвергают шлифованию или калиброванию.Благодаря изменяющейся рабочей формеинструмента перпендикулярно подаче, обес.45 печивается получение качественного профиля при накатывании более крупных модулей и материалов, к которым предъявляются повышенные требования к механицеской усталости, устойчивости при воздействии химических и др. сред, корро.50 зийной стойкости.Участок загрузки-выгрузки на угле360 - а обеспечивает сохранение точности профиля после накатывания при выходе 55 из зацепления при вращении накатников изаготовки и облегчает проведение межоперационной транспортировки заготовки и изделия.1516208 Формула изобретения 2,0 2,5 3,5 0,1126 0,1501 0,11130,1319 0,1870,17830,2261 Г Г,. Г,Инструмент для накатывания зубчатых профилей, содержащий два вращающихся накатных ролика, расположенных на осях, каждый из которых выполнен в виде зубчатого колеса с переменной в радиальном направлении геометрией формообразующего зубчатого профиля на угле а и участком загрузки-выгрузки на угле 360" я, отлинаюи 1 ийся тем, что, с целью расширения гехнологических возможностей путем возможности накатывания эвольвентных зуб. чатых профилей, повышения качества за счет увеличения точности накатываемого зубчатого профиля, формообразующий зубчатый профиль роликов выполнен с изменяющейся от 0 до 1,25 модуля нормального 5 по синусоидальному закону высотой головкизуба по хорде делительной окружности в нормальном сечении, а оси вращения накатных роликов и оси их делительных окружностей смещены по отношению к осям наружных диаметров формообразующих зубчатых профилей в сторону минимальной высоты их формообразуюгцих зубьев на величину, раин ую 0,625 модуля нормального. 3,0аЕ 0,2242 0,2613 4,50,2453 4,75 0,3197 4,251516208 нее а луклкя тьЖ,СоВерее Король НТ ССС бретенням Рауцсная Патент, г го комитеМосква,льский ко 35,инатарина,Редактор Г ВолковаЗаказ 6325,1 ОВНИИПИ Государственн113035,Производственно. издат Составит Техред И. Тираж 572 та по изо ловаКорректор Н.Подписноеоткрытиям прина б., д. 45Ужгород, ул. Га