Способ накатывания зубчатых колес Советский патент 1985 года по МПК B21H5/02 

со со со со ю Изобретение относится к машиностроению, в- частности к изготовлению зубчатых колес пластической деформацией и накатыванием. Цель изобретения - увеличение точ ности обработки. На фиг. 1 показана часть периодической функции относительной скорости йакатников, соответствующей циклу Тц ; на фиг. 2 - функция относитель ной скорости, описанной последовательностью прямоугольных импульсов или плавной кривой. Способ накатывания зубчатых колес осуществляется по закону, выраженному периодической функцией относительной скорости накатников, соответствующей циклу, состоящему из операции накатки Тц и калибровки Т . В момент начала контакта накатников с заготовкой величина относительной скорости ш невелика и все время нарастает с увеличением тангенциальной подачи, максимальному значению которой (в пределах времени Тц )соответствует и максимальное значение Юот Цикл калибровки происходит при . Функция относительной скорости может представлять последовательност прямоугольных импульсов u)L либо описываться плавной кривой, как Ы, Каждому периоду накатки соответствуе своя калибровка Т . Количество калибровок увеличивается с увеличением модуля, предела прочности обрабатываемого материала 6 и относительной щирины колеса --- , где b - ширина колеса, и выбирается в пределах 1 - 5т. Меньше значение числа калибровок целесообразно для зубчатых колес с минимальными значениями га, 6ц и наоборот. ш Для осуществления способа накатку зубьев ведут с относительной скоростью накатников, изменякщейся по заданному закону, описанному периоди ческой функцией, значения которой не отрицательны, а калибровку - при относительной скорости накатников, близкой или равной нулю. . Способ реализуется на зубчатых колесах, имеющих следующие параметры: модуль 0,4 - 1 мм, диаметр заготовки 20 - 140 мм и щирина венца j2 - 5 мм при холодном накатывании. Горячее накатывание позволяет осуществить изготовление колес с модулем 1 - 3,5 мм, диаметром заготовки до 300 мм и шириной венца более 50 мм. Пример выполнения способа накатывания зубчатых колес характеризуется следующими параметрами обработки: накатывание зубчатых колес осуществляется со скоростью тангенциального движения заготовки в пределах от 22 до 49 мм/с. При этом частота вращения ведущего накатника составляет от 283 до 377 мин , а ведомого от 266 до 370 мин . Рассмотрим случай, когда функция относительной скорости вращения накатников представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с периодом, равным времени накатки одного колеса.Введем следующие обозначения: А - число оборотов заготовки зубчатого колеса за один цикл накатки; В - число оборотов заготовки зубчатого колеса за один цикл калибровки; д- деформация заготовки за цикл накатки; сГ - относительная деформация заготовки за цикл накатки; где m - модуль накатываемого колеса; h - полная высота зуба колеса для зацепления; ,25 и может изменяться в зависимости от выбранного профиля; S(Л) - подача за цикл накатки.. Отметим, что площгщь, заключенная межд.у кривой относительной скорости вращения накатников и осью абсцисс (фиг. 2), характеризует подачу заготовки, а скорость вращения накатников при калибровке, умноженная на время калибровки, равна числу обоотов заготовки при калибровке. Имеем, для калибровки (абсолютные скорости накатников равны) -к.ллибрввим п + п Для накатки при п п + ( л п) (абсолютные скорости накатников неравны) 2А (л п) Нйкптки

31199392

Деформация заготовки за цикл на- ..

катки равна

(пг - п :) 21

l-H Д t

Нйк«т ни 2 . 11 г ц ( ЛП) Ь)д,р(т-|,м

где Гц - радиус накатника. Из выражений (2) и (3) имеем

откуда

Z Д п 1 ( Лп) 2А Гц - 2 а

Таким образом, искомая функция относительной скорости накатников, значения которой неотрицательны и представляют собой последовательность прямоугольных импульсов с периодом, равным времени накатки одного колеса, может быть представлена следующей системой уравнений:

4

2А

2п -ь ( Лп)

Н«К«тк.и

В

(4)

калкРробкм

2 4 П ( Дп)

2 п г„-л

В качестве исходных данных системы уравнений (4) могут быть следующие:

А (1 - 10) оборотов (большие значения для меньших модулей и ширин колес);

Д (0,1 - 1,0) « 2,25 (меньшие значения больших ширин);

В (5 - 10) оборотов (большие значения для больших ширин).

Из условия изготовления привода накатного станка задаемся следующими величинами:

m - модулем зацепления;

г - радиусом накатников;

п - числом оборотов ведущего накатника.

1. СПОСОБ НАКАТЬВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС с тангенциальной подачей заготовки, заключающийся в том, что , заготовку помещают между вращакяцимися накатниками, средняя скорость вращения одного из которых больше средней скорости другого, и подвергают нескольким последовательным циклам накатки и калибровки зубьев, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности обработки, циклы накатки зубьев осуществляют при относительной скорости накатников, описываемой положительной периодической функцией, а циклы калибровки зубьев - при относительной скорости накатников, равной нулю, при этом число циклов накатки и калибровки зубьев принимают равным целомУ числу, не менее чем 5т, где m модуль колеса. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что функция относительной скорости вращения накатников представляет собой последователь(Л ность импульсов, например прямоугольных, с периодом, равным времени накатки одного колеса.