Способ накатки зубчатых колес - SU963656A1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес.

Известен способ накатывания зубьев цилиндрических зубчатых колес, при котором параллельно с формированием зуба на заготовке она обкатывается гладким вспомогательным валком, расстояние которого от оси вращения заготовки увеличивается по мере увеличения наружного диаметра прокатываемого зубчатого колесаCl .

Однако при накатывании этим способом не ликвидируются погрешности изготовления рабочего профиля, что сниз{сает эффективность способа.

Известен также способ накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки, черновую накатку зубчатого венца с высотой профиля зубьев, превышающей требуемую , и его последующую чистовую обработку 23 .

Недостатком известного способа является то, что он предусматривает дальнейшую механическую доработку, что повышает его трудоемкость. Кроме того, при обработке известным способом больших модулей с нагревом заготовки профили зубьев формируются накатным.инструментом, работающим в тяжелых условиях, что приводит к его бь трому износу и при необходимости получения точного профиля требует его частой замены,снижающих производительность оборудования, а также точность получаемых профилей.

Целью изобретения является повы10 шение технологичности и качества получаемых колес.

Цель достигается тем, что в способе накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки,

15 черновую накатку зубчатого венца с высотой профиля зубьев, превышающей требуемую, и его последующую чистовую обработку, черновую накатку осуществляют до получения зубчатого ко20 леса толщиной меньше требуемой на 0,05-1,0 мм, а чистовую обработку профиля производят осадкой.

На чертеже изображен зуб зубчатого колеса после черновой накатки.

25

Высота зуба 1 больше заданной, толщина меньше, чем у требуемого зуба 2 ,

Объем металла, заключенного между полученной при черновой накатке

30 высоте зуба и требуемой, равен объему-металла , необходимого для увеличения толщины зуба и формирования профиля. Черновая накатка зубчатого венца модулей больше 2 мм производится с нагревом деформируемого металла заготовки до . Нагретая загото ка устанавливается между накатными . валками и приводится во вращение. Вращающиеся накатные валки перемещаются относительно заготовки, и их зубья формируют зубья на заготовке. Высота сформированных черновых зубье превосходит требуемую высоту зубьев готового зубчатого колеса на величину , обеспечивающую-объем металла для формирования рабочих профилей зубьев при чистовой накатке. Толщина сформированного начерно зуба меньше требуемой на величину 0,05-1,0 мм, кото рая зависит от модуля накатываемого колеса, а также от точности процесса черновой накатки. Разность толщин чернового и требуемого зуба должна быть не менее возможной -ошибки в шаге при лерновой накатке, что позволяет при чистовой накатке производить формирование зубьев с исправ лением погрешностей по шагу. Перед чистовой накаткой заготовка , имеющая больший или средний модуль , может подвергаться вторичному нагреву до ковочных температур. Вели же точность накатанного начерно зубчатого венца достаточно велика (так, что припуски на чистовую накатку малы ), то чистовая накатка может производиться вполугорячую с использованием те 1пературы конца черновой накатки, либо вхолодную. Во всех случаях чистовой накатки нагретой за готовки температура деформируемого венца и тела заготовки должна выдерживаться постоянной. При чистовой накатке заготовки вхолодную она может предварительно подвергнуться операции фосфатирования, повышающей качество готовой детали. Подготовленная к чистовой накатке заготовка устанавливается на шпин дель накатного стана и приводится в согласованное с накатными валками вращение и взаимное перемещение, в процессе которого поверхность зубьев накатных валков приходит в соприкосновение с вершинами зубьев начерно накатанных колес, и деформируя их, подают металл в лежащие ниже сечения зубьев, что. увеличивает их толщину и вводит боковые поверхности зу бьев в контакт с формирующими боковыми поверхностями накатников, которые при своем огибающем движении фор мируют боковые поверхности зубьев, перераспределяя одновременно металл по высоте зуба. В случае ошибки в шаге начерно накатанных зубьев зазор между огибающей зуба инструмента и зубом заготовки с.одной стороны заполняется быстрее и сопротивление течению металла с одной стороны увеличивается , что интенсифицирует заполнение металлом увеличенного зазора между огибающей зуба накатника и поверхностью деформированного чернового зуба с другой стороны. Это способ-. ствует исправлению ошибок шага кЪлеса , повышает его точность и обеспечивает положительный эффект способа . Пример выполнения способа. На стане ЦКБММ-61 производилось накатывание зубчатого колеса привода ротационной косилки КРН-2,1 с параметрами-: число зубьев Z 42; модуль ,0 мм; угол наклона зуба (Ь 0°; ширина венца Ъ 26 мм; коэффициент высоты головки зуба с( 0,7; толщина зуба (расчетная по дуге делительной окружности Зд 6,283 мм, коэффициент коррекции X О, материал сталь 45. Накатывание производилось в два этапа. На первом этапе цилиндрическая заготовка диаметром 167,5 мм накатывалась двумя накатными валками, имеющими коэффициент высоты головки зуба hd н 0,7, а ножки-Ь н 1,0 (что позволило получить высоту головки зу-ба накатываемого колеса больше требуемой на 1,2 мм ) и толщины зуба по дуге делительной окружноети-SAH 6,8 мм, что обеспечило получение толщины зуба уа делительном диаметре заготовки Зд 5,8 мм (меньше требуемой ). На первом этапе накатывание проводилось вгорячую с нагревом заготовка.леред накаткой нагревом ТВЧ до 1000-1050. На втором этапе на стане произведена замена накатников на чистовые, параметры зубьев которых соответствуют параметрам зубьев детали, а толщина зубьев больше на 0,1 мм (5дн2 6,4 для обеспечения бокового зазора в зацеплении при работе накатываемого колеса. Поверхность заготовки с предварительно накатанными зубьями очищалась от окалины на дробеструйной установке, и очищенная заготовка устанавливалась на стан так, чтобы зубья накатных валков размещались во впадинах предварительно накатанных зубьев. Затем осуществлялась рабочая подача накатников с обкаткой заготовки и производилась калибровка зуба. В результате обработки получено зубчатое колесо, соответствующее один надцатой степени тс чности ГОСТ 1643-7, Как показали экспериментальные расчеты, внедрение указанного способа для обработки зубчатых колес модуля 4 мм числом зубьев порядка 40-50 при программе 100 тыс. позволяет повысить технологичность, и качество обработки.

формула изобретения

Способ накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки, черновую накатку зубчатого венца с ,высотойпрофиля зубьев, превышающей требуемую, и его послед1то1цую чистовую обработку, отличающийс я тем, что, с целью повышения технологичности и качества получаемых колес, черновую накатку осуществляют до получения зубчатого колеса толщиной меньше требуемой на 0,05-, 1,0 мм , а чистовую обработку профиля производят осадкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

276898, кл. В 21 Н 5/02, 21.04.69.

2.Патент Японии 40-6727,

кл. 12 С 142, опублик,. 1965 (прототип ).. .