Устройство для получения вал шестерни

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1521538 23 Р 5 В"ЕСОИЗИАЯРА "Х )ЧЕьКА ,; " ;3Е.А ЗОБРЕТЕНИ ОП ЕПЬСТ АВТОРСКОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к металлообработке, в частности к получению колес с криволинейными зубьями, Цель изобретениярдсширепис технологических возм ож нос тей за с чет ул уч шеи и я условий по. лучения шестерни с криволинейными зубья. Изобретение относится к металлообработке, в частности к получению колес с криволинейными зубьями.Цель изобретениярасширение технологических возможностей за счет улучшения условий получения шестерни с криволинейными зубьями.На фиг. 1 изображено предлагаемое уст. ройство, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг, 2; на фиг. 4 - сечение Б - Б на фиг. 1; на фиг. 5 . - узел 11 на фиг. 4; на фиг, 6 - сечение ВВ на фиг. 1; на фиг, 7 - узел 1 Г на фиг, 1; нафиг. 8 -узел 1 у на фиг. 4; на фиг. 9 - сечение по дуге Г - Г на фиг. 8; на фиг. 10 - сечение по дуге Д - Д на фиг. 8; на фиг. 11 - эпюра моментов сил . вращения.Устройство для изготовления шестерен состоит из горизонтального основания 1, зуборезного станка 2, закрепленного на основании 1, специализированной ЭВМ 3, с подключенной к станку 2, рабочего вала 4 с нарезаемыми на нем зубьями 5 шестерни,ми. В корпусе концентрично расположен технологический вал. На последнем выполнено центральное отверстие и шлицы на наружной поверхности, предназначенные для взаимодействия с рабочим валом. Механизм скручивания рабочего вала выполнен в виде диска, размещенного в корпусе соосно ему. Диск расположен со стороны, противоположной размещению зажим ных элементов, и имеет при этом на нанужной поверхности осевые пазы, в каждый из которых установлен гидравлический домкрат. Торцовая поверхность штоков домкратов выполнена цилиндрической. Нд каждой шлице технологического вдлд закреплены пьезоэлектрические датчики, связанные с ЭВМ. 1 ил. расположенного параллельно станку 2, вертикального неподвиж ного железобетонного стакана 6 с днищем 7, на внутренней поверхности которого с возможностью поворота вокруг оси стакана 6 размещено ос. нование 1, выполненное в виде кольца, вертикального дополнительного железобетонного стакана 8, установленного соосно под основным стаканом 6, соединенного своим открытым торцом с наружной поверхностью днища 7 основного стакана 6 и образующего шахту 9, конических роликов 10, размещенных на внутренней поверхности верхней части основного стакана 6, установленного на роликах 1 О внутри основного ста. кана 6 с возможностью углового поворота в горизонтальной плоскости вокруг его оси диска 11, выполненного с расположенными по его окружности и чередующимися между собой сегментными выступами 12 и впадинами 13, помешепных по впддины 13 диска 11 железобетонных радиальных упоров 14, закрепленных на внутренней поверхности основного стакана 6 по его периметру па 152153830 Зуборезный станок 2 установлен внутри основного стака на 6 параллельно его продоль ной оси. Соприкасающиеся поверхности упорных пестиков,24 и поршней 7 гидравлических домкратов 15 выполнены с цилиндрическими радиусами, равными длине пести. ка.24 от цилиндрической поверхности пора. ня 17 по осн 22 вращения пестика 24, 45 которая параллельна оси вращения диска 11. Цилиндрическая поверхность каждой ступы 18 выполнена с радиусом, равным расстоянию до оси 22 вращения. Цилиндрическая поверхность 34 каждого пестика 24 со стороны ступы 8 выполнена с радиусом, равным расстоянию до осн 22 врагце ния, каждая из которых выполнена торсионной,с возможностью угловой упругой деформации.Дополнительно устройство снабжено диэлектрическими и полоса мн 35, размещенными на выступах 30 технологического вала 27 пьезоэлектрическими датчиками 36, закреп. раллельно диску 1 в горизонтальной плоскости, гидравлических домкратов 15, выполненных в виде вмоноличенных в радиальные упоры 14 по обеим их сторонам цилиндров 16, поршней 17, помещенных в цилинд. ры 16 и выполненных с рабочей поверх. ностью в виде цилиндрических ступ 18, масляных баков 19 с насосами 20, закрепленных на основном стакане 6 напротив радиальных упоров 14, и маслопроводов 21, соединяющих насосы 20 с цилиндрами 16 и выполненных в радиальных упорах 14, осей 22 вращения, закрепленных на упо. рах 23, с которымн выполнены выступы 12 диска 11, упорных пестиков 24 с полусферическими головками 25, шарнирно надетых на осн 22 вращения и взаимодействующих со ступами 18, промежуточного шести. гранника 26, размещенного в выполненном в диске 11 шестигранном гнезде и выполненного с центральныь( шестигранным гнездом, и технологического вала 27, расположенного в центральной полости рабочего вала 4, с которой тот выполнен.Верхний торец технологического вала 27 выполнен в виде внешнего шестигранника 28, помещенного в центральное шестигранное гнездо промежуточного шестигранника 26, с центральным сквозным каналом 29 и кольцевыми выступами 30, расположенными на его поверхности и находящимися в шлице. вом зацеплении с кольцевыми выступами 31, выполненными на внутренней стенке рабочего вала 4 в его полости, нижняя часть которого выполнена в виде шестигранника 32, помещенного в выполненное во внутреннейповерхности днища 7 основного стакана 6 по его оси шестигранное гнездо, и вала 33, жестко соединенного с шестигранником 32 рабочего вала 4 н помещенного в шахту 9 по ее осн,О 5 20 25 35 ленными в полосах 35 по дФине технологического вала 27, в выступах 30 которого выполнены радиальные канавки 37, соединенные с его центральным сквозным каналом 29, и соединительными проводами 38, проходящими через канавки 37 и центральный канал 29 и соединяющими пьезоэлектрические датчики 36 с ЭВМ 3,Устройство работает следующим образом.Определяется степень однородности механических свойств вала 4 на упругую деформацию скручивания при приложении к нему рабочего момента сил вращения. Для этого вал 4 устанавливается в гнезде стакана 6 при. снятом шестиграннике 28 с валом 27. На винтовые поверхности высту. пов 30 вала 27, которые при приложении рабочего момента сил вращения к валу 27 войдут в соприкосновение с поверхностями выступов 31 вала 4, накладываются (приклеиваются) полосы 35 с датчиками 36 и с помощью проводов 38 подключаются к ЭВМ 3, Каждый датчик 36 явля. ется датчиком давления на одинаковых участках поверхностей выступов 30 и 31 при наложении заданного момента сил вращения вала 27, Отклонение величин электрических сигналов, пропорциональных давлениям, пе. редаваемым ЭВМ от последовательного ряда датчиков 36, от тех сигналов, которые должны быть при однородности механичес. кнх свойств валов 4 и 27, перерабатывается ЭВМ 3 в корректуру съема толщины слоя с поверхности кольцевых выступов 30 вала 27. Эта корректура выдается ЭВМ 3 в виде определения толщины слоя, который должен быть снят с поверхностей вала 27 для учета неоднородности меха. ннческих свойств валов 4 и 27 на их скру. чивание.После проведенных испытаний вал. 27 извлекается из устройства (при нулевом моменте сил вращения диска 1 ). полосы 35 с датчиками 36 снимаются с поверхностей вала 27, а сама поверхность корректируется (шлифуется - стачнвается) в соответствий с данными, полученными от ЭВМ во время испытании. Вал 27 с выступами 30, отшлифованными в соответствии с данными ЭВМ, уста. навливается в стакан 6 для передачи валу 4 заданного момента снл вращения по линейному закону распределения от нижнего конца вала 4 к его верхнему концу. С этой целью создается такой по величине момент сил вращения вала 27, прн котором верхний участокминимальной ши. рины поверхности будет касаться верхнего участка поверхности вала 4, не передавая практически, давления, которое определяется с помощью одного датчика 36, вмонтированного в верхний участок каждой из со. прикасающихся поверхностей вала 27.Момент сил вращения, приложенный к валу 27, должен быть при соблюдении вышеуказанного условия равен рабочему моменту, увеличенному на допуск, который всегда должен быть положительным и по возможности минимальным.ВеЛичина момента сил определяется ЭВМ по сигналам датчиков давления масла (не показаны) во всех гидравлических домкратах 15. Работа масляных насосов 20 осуществляется в автоматическомрежиме по команде ЭВМ до получения ею сигнала от датчика Зб о касании верхних частей поверхностей друг друга. По достижении заданного момента сил скручивания осуществляется нарезка на валу 4 прямолинейных зубьев 5 цилиндрической шестерни с помощью зуборезного стан. ка 2 непосредственно на валу 4, подверг. нутом действию момента сил скручивания, большего, чем рабочий момент иа поло. жительный допуск. Затем момент сил вращения, воздействующий на вал 27, уменьшают до нулевого значения и вал 4 с зубьями 5 извлекается заводским краном с помощью троса (ие показан), который может быть пропущен через отверстия (проушины) в шестиграннике 32 нала4 и центральный канал 29,На развертке цилиндрической поверхности валов 27 и 4 (фиг, 9) показано положение кольцевых выступов 30 и 31 в началь. ный момент времени, когда момент силы вра. щения, приложенный к валу 27. еще равен. нулю, но выступы 30 и 3 уже соприкасаются своим н нижними частями поверхностей, и в последний момент времени, когда момент сил вращения, приложенный к валу 27, достиг максимальной величины,На диаграмме (фиг.) изображено распределение сил моментов вращения, деформирующих вал 4 при приложении максимального момента сил Г в нижней части эпюры, Эти силы должны убывать по закону прямой пропорциональности по мере пе. ремешения точки зрения к верхнему консольному концу вала 4 и должны быть равны нулю в верхней точке вала 4. Силы г показаны через равные участки 1, число которых на рабочей длине вала 4 равно и. В первую сторону от вертикальной оси 39 диаграммы направлены равные между собой моменты сил 1, определяющие величины, 20 передаваемые участкамиот ведущеи шестерни к ведомой во время работы шестерен. При этом в каждой точке участковсумма сил и;равна по величине силедеформации ведущего вала 4, так что в ииж. нем его конце будет максимальная величина сил деформации вала Р=л , равная величине передаваемого момента сил враще ния от ведущей шестерни к ведомой или от вала 27 к валу 4.Заканчивается обработка вала 4 техноло. гической операцией, заключаюгцейся в том, что с кольцевых выступов 3 вала 4 сни. мается слой металла (сверлением или строганием) я соответствии с данными ЭВМ для доведения момента силы Г до величи. ны рабочего момента этих сил, т. е, тако. го, какой предусмотрен при нормальной работе ведущей и ведомой шестерен в установленном режиме их работы,Формула изобретения Устройство для получения вал-шестерни,в корпусе которого равномерно по окружности размещены зажимные элементы, пред назначенные для взаимодействия с однимконцом вала, механизм соединения вала с шестерней и ЭВМ, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет получения шестерни с криволинейными зубьями, устройство снаб жено размещенным в корпусе концентрично ему технологическим валом с центральным отверстием и шпицами на наружной поверхности, предназначенными для взаимодействия с рабочим валом, механизмом скручивания рабочего вала, выполненным в 35 виде диска, размещенного в корпусе соосио ему со стороны, противоположной размещению зажимных элементов, и имеющего на наружной поверхности осевые пазы, установленных в каждом пазу гидравличес О ких домкратов, торцовая поверхность штокакоторых выполнена цилиндрической, причем шток размещен с цозможностыо взаимодействия указанной поверхности с ответнойповерхностью, сделанной на боковой стороне паза, и разворота относительно корпу.45 са, и закрепленными на каждом шлицетехнологического вала пьезоэлектрическими датчиками, связанными с ЭВМ.Составитель Тскрсд И. Вер Тираж 831 о комитета по изобр Москва, Ж - 35, Ра ьский комбинат Па. СлитковаКорректор О. Кравцовйодписное тенням н открытиям при ГКНТ СССР шская наб д. 4/5ент, г. Эжгород, ул. Гагарина, 101