Конический обкатник Советский патент 1984 года по МПК B21H5/04 

А-А

с

€

(Л

со

4

х ел

х

(Риг,/

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при упрочнении методом поверхностного пластического деформирования впадин конических зубчатых колес.

По основному авт. св. № 846024 известен конический обкатник, содержащий корпус в виде конического колеса и установленные на его поверхности деформирующие ролики с возможностью свободного вращения вокруг своих осей и осевого регулировочного перемещения. Деформирующие ролики расположены в несколько рядов со смещением плоскости симметрии всех роликов каждого ряда с оси вращения инструмента. Оси вращения всех роликов перекрещиваются с геометрической осью корпуса под прямым углом. Плоскости симметрии роликов всех рядов равноудалены от геометрической оси корпуса конического обкатника. Оси вращения деформирующих роликовкаждого ряда смещелы относительно осей вращения роликов соседнего ряда вдоль образующей конической поверхности на некоторую величину, определяемую по приведенной в описании изобретения формуле. Деформирующие ролики выполнены разной щирины, а корпус конического обкатника подпружинен в осевом направлении тарированной пружиной 1.

Недостатком известного конического обкатника является сложность его конструкции что связано с выполнением каждого деформирующего ролика (либо групп роликов) с разной щириной профиля рабочего участка.

Цель изобретения - упрощение конструкции инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в коническом обкатнике все деформирующие ролики выбраны одинаковой щирины, а торцовые плоскости каждого ролика выполнены параллельными одна другой и наклонными к оси его вращения, при этом угол наклона торцовых плоскостей ролика определяют по формуле

о( arc

S -наибольщая щирина профиля зугдеба исходного конического зубчатого колеса конического обкатника; Z -наименьщая щирина профиля зуба исходного конического зубчатого колеса конического обкатника; DO -наружный диаметр упрочняющего

ролика.

На фиг. 1 показан конический обкатник (резрез А-А на фиг. 2); на фиг. 2 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 4 - упрочняющий ролик; на фиг. 5 - схема установки упрочняющего ролика; на фиг. 6 - траектория движения упрочняющего ролика; на фиг. 7 - впадина конического зубчатого колеса со следами упрочнения; на фиг. 8 - схема станочного зацепления.

Конический обкатник состоит из корпуса 1, снабженного вставками 2, имеющими упрочняющие ролики 3, свободно вращающиеся вокруг своих осей.

Вставки 2 базируются в корпусе 1 по плоскостям 4 и упору 5, прикрепленному к корпусу 1, например, винтами. В призматических пазах 6 закреплены призматические сухари 7. Между сухарями 7 устанавливаются по две вставки 2, которые закрепляются расклинивающими их сухарями 8. Между стенками вставки 2 и упрочняющими роликами 3 предусмотрены упругие прокладки 9, компенсирующие неточности изготовления, сборки и установки инструмента относительно заготовки конического зубчатого колеса и допускающие самоустановку упрочняющих роликов 3 конического обкатника во впадинах конического зубчатого колеса. Во избежание затирания упрочняющими роликами 3 рабочих поверхностей зубьев упрочняемого конического зубчатого колеса между ними и рабочим профилем колеса предусмотрен зазор не менее 0,1 -1,0 мм.

Торцы 10 и 11 упрочняющих роликов 3 выполнены параллельными друг другу и наклонены к оси вращения роликов на угол а, определяемый из условия

S-Z

оС arc t

;

Do

-наибольщая щирина профиля зугдеба исходного конического зубчатого колеса конического обкатника; -наименьщая щирина профиля зуба исходного конического зубчатого колеса конического обкатника;

Do -наружный диаметр упрочняющего

ролика.

Любое положение упрочняющего ролика 3 вокруг его оси является равновероятным, поскольку они установлены с возможностью свободного вращения -вокруг своих осей.

Упрочняющий ролик может быть получен следующим образом.

Изготавливается дисковый ролик, рабочий профиль 15 которого соответствует профилю зуба исходного конического зубчатого колеса инструмента, в наиболее щироком месте. После этого под углом «t оформляются торцы 10 и II.

Размеры впадин конических зубчатых колес переменны по их длине, что исключает возможность упрочнения впадин путем перемещения роликов только вдоль впадин заготовки. Благоприятная кинематика перемещения упрочняющих роликов при обработке коническим обкатником исключает возможность их заклинивания во впадинах зубчатого колеса, поскольку упрочняю1цие ролики 3 располагаются в корпусе инструмента касательно изнутри к поверхности исходного косозубого конического колеса. В процессе обработки сближаются с дном впадины по стрелке 12, входя с ней в контакт и выходя из него, постоянно перемещаясь вдоль впадины по стрелке 13 за счет кинематического скольжения, свойственного всем видам винтовых зубчатых передач, частным случаем которых является воспроизводимая в станочном зацеплении гипоидная передача конический обкатник - заготовка.

Очевидная невозможность заклинивания упрочняющих роликов конического обкатника во впадинах конического зубчатого колеса наглядно подтверждается тем, что в момент упрочнения ролики 3 устанавливаются в корпусе инструмента касательно изнутри к исходной инструментальной поверхности (ИИП) конического обкатника в виде косозубого конического зубчатого колеса, находящегося в правильном зацеплении с заготовкой. Корпус 1 конического обкатника в осевом направлении подпружинен тарированной пружиной 14, рабочее усилие сжатия которой соответствует усилию упрочнения.

Конический обкатник работает по методу обката и может быть использован на зубофрезерных полуавтоматах, предназначенных для обработки цилиндрических зубчатых колес и серийно выпускаемых отечественной промышленностью. При обработке впадин шестерен последние устанавливаются на шпиндельной оправке, а конический обкат-.

ник закрепляется на столе станка. В процессе обкатки упрочняющие ролики 3 инструмента входят в зацепление с коническим зубчатым колесом и обкатывают дно впадин между забьями.

Предлагаемый конический обкатник позволяет упрочнять впадины конических зубчатых колес как с прямыми, так и с косыми зубьями, он проще по конструкции.

КОНИЧЕСКИЙ ОБКАТНИК по авт. св. № 846024, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, все деформирующие ролики выбраны одинаковой ширины, а торцовые плоскости каждого ролиf fi 3 1 4 SftI Siji-..: , ка выполнены параллельными одна другой и наклонными к оси его вращения, при этом угол наклона торцовых плоскостей ролика определяется по формуле o arctj}- -, тде 5 -наибольшая щирина профиля зуба исходного конического зубчатого колеса конического обкатника; Z -наибольшая ширина профиля зуба исходного конического зубчатого колеса конического обкатника; DO -наружный диаметр деформирующего ролика

В ид Б

(риг. 2

7 В-В 21

10

Cpu.f

фиг.З

Траектория dffu ceнця poffiftra3

У///////7///, Впадина HOHUt ecкого 31/д1(ГГ77ОгО

колеса

3aeomoSffci

Инструмент

(Риг,8