Устройство для вибрационного накатывания боковых поверхностей зубьев

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликс присоелинениехт заявки Гооударстневай комнтвт СССР но донни нзобретоннй н отнрытнй.В,Рыжо А.Г.Суслов и А.П.Улашкин 71) Заявитель Брянский институт транспортног(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО НАКАТЫВАН БОКОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЬЕВ Изобретениеке металлов дано для обработтей зубьев зубметаллообрабатдля создания ннбмерно изменяоптимального длцииотносится к обработвлением и предназначеки боковых поверхносчатых колес во всех ывающих производствах а их поверхности закоющегося микрорельефа, я условия эксплуатаИзвестно устройство, содержащее корпус, в котором установлен электро двигатель, вращение от последнего через червячную передачу и шпиндель, закрепленный в корпусе, передается обрабатываемому зубчатому колесу. Ин струменты, специальные зубчатые коле са, прижимаются к обрабатываемому колесу в радиальном направлении при помощи гидропривода и в процессе обработки обкатывают его, упрочняя тем самым зубья колеса. Для обеспечения обработки зуба колеса по всей ширине обрабатываемому колесу сообщается рабочая подача вместе со шпинделем вдоль его оси Г 11.Недостатком данной установки яв" ляется то, что она не позволяет обра", зовывать на боковых поверхностях зубьев обрабатываемого колеса закономерно изменяющегося микрорельефа, который обеспечивает минимальный износ зубчатого колеса в процессе работы.Известно также устройство для вибрационного накатывания боковых поверхностей зубьев, содержащее кинематически связанное с приводом зубча" тое колесо - инструмент, имеющее об" катывающие элементы на зубьях, вал для размещения обрабатываемого изде" лия и вибратор 21Недостатком известного устройства является недостаточная износоустойчивость обрабатываемых изделий.Цель изобретения - повышение изно" соустойчивости зубчатых колес.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для вибрационного90092 3накатывания боковых поверхностейзубьев, содержащем кинематицески связанное с приводом зубчатое колесоинструмент, имеющее обкатывающие элементы на зубьях, вал для размещения5обрабатываемого изделия и вибратор,вал для размещения обрабатываемогоиэделия установлен с воэможностью осевого перемещения, а вибратор закреплен на этом валу, причем каждый обка-,тывающий элемент расположен на разном расстоянии от торцовой поверхнос-,ти зуба и на разном расстоянии отоси зуба, а расстояние между двумясоседними элементами в радиальномнаправлении определяется соотношениема, - Ч С+6где а 1 - расстояние между двумя соседними обкатывающими элементами в радиальном направленииУк - скорость относительногоскольжения обкатывающегоэлемента и боковой поверхности зуба обрабатываемогоизделия;время нахождения обкатывающего элемента в зацеплении;с 1 - диаметр отйецатка обрабатывающего элемента на боковойповерхности обрабатываемогоизделия,а в осевом направлении на расстояниидруг от друга определяется соотноше 33ниема=е(1-1),где а - расстояние между двумя обкатывающиии элементами в осевом направлении;ф 461 - амплитуда осциляции обрабатываемого колеса;степень перекрытия выдавливаемых шариками канавок,причем обкатывающие элементы каждогопоследующего зуба смещены в осевом45направлении.На Фиг, 1 изображена кинематицеская схема устройства для вибрдционного накатывания боковых поверхностей зубьев; на фиг. 2 - инструментдля вибрационного накатывания; нафиг. 3 - приведена схема расположения обкатывающих шариков на развертке боковых поверхностей зубьев инструмента.Устройство содержит электродвигатель 1 связанный при помощи ременной2 и червячной 3 передач с валом 1,4На валу установлен инструмент 5, находящийся в зацеплении с обрабатываемым колесом 6, Колесо 6 закреплено на валу 7. Вал 7 связан с воэможностью свободного перемещения вдоль оси с тормозом 8. На одном валу с цервяком червячной передачи 3 установлен кулачок 9. Толкатель 10 кулацкового механизма связан с валом 7. Прижатие толкателя 30 к поверхности кулацка 9 обеспечивает пружина 11.На боковых поверхностях зубьев инструмента 5 установлены обкатывающие шарики 32, опирающиеся на подпятники 13 и предохраняемые от выпадания крышками 1 ч. РасстояНие между соседними шариками в радиальном направлении а не более велицины, определяемой по Формуле (1), а в осевом направлении а определяется Формулой (2).Модули инструмента 5 и обрабатываемого колеса 6 одинаковы, а толщина зуба инструмента меньше нормальной на высоту выступающей части шариков, число зубьев инструмента 5 меньше числа зубьев колеса 6 и числа зубьев колеса и инструмента не имеют общего делителя, цто необходимо для возможности зацепления зуба колеса 6 со всеми зубьями инструмента 5.Если расстояние между соседними шариками 12 а и аменьше или равны диаметру шарика, то для обеспечения процности зуба шарики 12 располагаатся на двух или нескольких соседних зубьях инструмента 5, в сумме обеспечивая такое же расположение как и на Ъдном зубе.Устройство работает следующим образом.Электродвигатель 1 через ременную 2 червячную 3 передачи и вал М сообщает вращение инструменту 5. Инстру" мент 5 находится в зацеплении с обрабатываемом колесом 6, которое закреплено на валу 7. Тормоз 8 создает момент трения обеспечивающий усилие прижатия обкатывающих шариков 12 к боковым поверхностям зубьев колеса 6. От вала цервяка червяцной передачи 3 вращение передается на кулачок 9, преобразующий его при помощи толкателя 10 в возвратно-поступательное осциляционное движение вала 7 и колеса 6.В результате полуцаемого движения обкатывающие шарики 12 выдавЛивают в процессе контакта на боковых повер5 90092 хностях зубьев колеса синусоидальные канавки.Расстояние а, между соседними шариками в радиальном направлении обеспечивает непрерывность обработки, а расположение шариков по всей ширине зуба инструмента на расстоянии адруг от друга обеспечивает обработку всей боковой поверхности зуба колеса б без дополнительного движения по О дачи.Для обеспечения обработки всех зубьев колеса б с одной стороны инструмент 5 делает число оборотов равное числу зубьев колеса б, затем ко лесо переустанавливают и цикл обработки повторяется для других сторон зубьев колеса б.Закономерно изменяющийся микро рельеф на боковой поверхности зубьев обрабатываемого колеса образуется за счет различной скорости относительно скольжения обрабатывающих шариков, расположенных на различных 25 радиусах от оси инструмента, и боковой поверхностью обрабатываемыхзубьев.Предлагаемое устройство для вибрационного накатывания боковых по- зо верхностей зубьев зубчатых колес позволяет создавать на поверхности оптимальную шероховатость, уменьшующую коэффициент трения и износ при относительном проскальзывании боковь 1 х по- З 5 верхностей зубчатых колес в процессе их работы. Как показывают исследования, у значительного числа, зубчатых передач износ боковых поверхностей зубьев является основным фактором, определяющим их долговечность.Рформула изобретения л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения износоустойчивостизубчатых колес, вал для размещенияобрабатываемого изделия установленс возможностью осевого перемещения,а вибратор закреплен на этом валу,причем каждый обкатывающий элементрасположен на разном расстоянии отторцовой поверхности зуба и на разном расстоянии от оси зуба, а рас"стояние между двумя соседнимиэлементами в радиальном направлении определяется соотношениема Чс С+дотагде а - расстояние междудвумя соседними обкатывающими элементами в радиальном направ"лении;Ч - скорость относительногоскскольжения обкатывающегоэлемента и боковой поверхности зуба обрабатывающегоизделия;- время нахождения обкатывающего элемента в зацеплении;дотп - диаметр отпечатка обрабатывающего элемента на боковойповерхности обрабатываемогоизделия,а.в осевом направлении на расстоя"нии друг от друга определяемым со"отношениема,=1(1-1),где а ,- расстояние между двумя обг.катывающими элементами восевом направлении;1 - амплитуда осциляции обрабатываемого колеса;- степень перекрытия выдавли"ваемых шариками канавок,причем обкатывающие элементы каждого последующего зуба смещены относительно предыдущего в осевом направлении, 45Устройство для вибрационного накатывания боковых поверхностей зубьев, содержащее кинематически связанное с приводом зубчатое колесо-инструмент, имеющее обкатйвающие элементы на зубьях, вал для размещения обрабатываемого изделия и вибратор, о тИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Потагуркин В.П. Установка дляповерхностного упрочнения зубчатых11колес. - "Станки и инструменты11 4, 1974, с. 38-392, Авторское свидетельство СССРй 210891, кл.В 24 В 39/04, 24.12.66., 4 ент", г. Ужгород Проектная,Филиал ПП 8/5 Тираж 701 По 8 НИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб.,