Способ изготовления зубчатого колеса Советский патент 1990 года по МПК B23K20/00 B22F7/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес с основой из металлического порошкового материала, зубья которых имеют запас прочности при изгибе.

Цель изобретения - повышение качества за счет снижения виброактивности зацепления.

С,пособ изготовления зубчатого колеса включает помещение в полость Электропроводящей оболочки металлической ленты и порошковых материалов, магнитно-импульсное прессование, предварительное спекание при температуре Have температуры плав-. ,-четачла оослочки, окончательное спекание с пропиткой прессовки расплавом оболочки и механическую обработку, согласно цели изобретения, металлическую ленту формируют в виде кольца, на наружной поверхности которого предварительно с шагом, равным шагу зубьев,выполняют надрезы, а после предварительного спекания осуществляют накатку зубчатого профил, при этом надрезы на ленте ориентируют в зоне впадин зубьев.

О1

Ki

4. Јь

При изготовлении колес.нереверсивных передач надрезы на ленте, сфорированной в виде кольца, смещают в окружном направлении относительно оси симметрии впадины на величину, еньшую половины ее ширины.

Помещение в полость электропро- водящей оболочки кольцевого металического элемента позволяет разграничить объемы для засыпки порошков высоколегированных и обычного качества. Выполнение надрезов и рас- доложение их в зонах предполагаемых впадин колеса обеспечивает после прокатки разрушение ленты на отельные элементы, приобретающие в конечном счете дугообразную форму. При последующем жидкофазном спекании расплав металла электропроводящей оболочки пропитывает лишь зоны вдоль эвольвентных поверхностей, на головках зубьев и во впадинах. В конечном счете изготовленное чколесо имеет неоднородную структуру обеспечивающую снижение виброактивности колеса при относительно небольшом расходе дорогостоящих легированных и цветных металлов.

На фиг.1 представлена схема реализации способа для изготовления реверсивного колёса на стадии магнитно- импульсного прессованияj на фиг.2 - то же, на стадии накатки зубьев.

Способ осуществляется следующим образом.

В полость электропроводящей оболочки 3 (фиг.1) помещают порошковый материал 1 и металлическую ленту 2, сформированную в виде кольца, и оправку 4. При этом на поверхности ленты выполняют предварительно надрезы 5, число которых совместно с зоной стыка .6 соответствует числу впадин зубчатого колеса. Далее осуществляют магнитно-импульсное прессование порошка путем обжима электропроводящей оболочки 3 с обеспечением 15-25% пористости прессовки. Прессовку в оболочке подвергают предварительному спеканию при температуре, не превышающей температуру плавления металла оболочки, после чего осуществляют накатку зубчатого профиля венца. Предварительное спекание порошкового материала исключает разрушение прессовки при накатке.)В процессе накатки происходит разрыв ленты 2 на отдельные элементы при одноО

5

0

5

0

5

0

5

0

5

временной их деформации в виде дуг (фиг.2). Вследствие того, что надрезы 5 (фиг.1) ориентируют в зонах впадин зубьев,, образующиеся элементы 2 (фиг.2) располагаются внутри зубьев колеса. После накатки осуществляют пропитку заготовки расплавом металла оболочки 3. Вследствие экранирующего действия дугообразных элементов 2 (фиг. 2), пропитке подвергаются лишь рабочие области зубьев, их вершины, а также впадины между зубьями. Остаточная пористость в упомянутых областях практически исключается, составляя менее 2%. Пористость же в остальных областях заготовки остается высокой - 15-25%. Удельное содержание пропитывающего металла в области 1 составляет 10-15%. Это обусловлено некоторым уплотнением прессовки в процессе накатки зубчатого профиля. После накатки и пропитки осуществляют механическую обработку заготовки.

Пример 1. Было изготовлено порошковое зубчатое колесо с модулем 3 мм., числом зубьев 20, шириной зубчатого венца 15 мм. В полость медной цилиндрической оболочки помещали смесь порошка ПЖ4МЗ (ГОСТ 9849-74), хромосодержащей лигатуры ПХЗО (ГОСТ 13084-67) и никеля ПНЭ (ГОСТ 9722- 79). Также в полость оболочки устанавливали стальную ленту, выполненную в виде кольца и имеющую надрезы, число которых соответствует числу впадин колеса. Прессование осуществлялось на магнитно-импульсной установке МИУЗО, ХПИ при энергии разряда 16кДЖ, после чего прессовка подвергалась предварительному спеканию при температуре 950°С в течение 1,5 ч. Далее на заготовке в оболочке формировали зубчатый профиль м етодом накатывания. При этом заготовку устанавливали таким образом, чтобы надрезы на ленте были обриен- тированы в областях предполагаемых впадин колеса. После накатывания осуществляли пропитку прессовки расплавом меди при температуре 1250°С в течение 2,2 часа. Затем зубья шлифовались. Оценка виброактивности зубчатых колес показала, что она в 1,5-1,7 раз ниже по сравнению с аналогичным показателем для колеса, выполненного по способу-прототипу.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес с основой из металлического порошкового материала, зубья которых имеют запас прочности при изгибе. Цель изобретения - повышение качества. Способ включает помещение в полость электропроводящей оболочки металлической ленты и порошковых материалов, магнитно-импульсное прессование, предварительное спекание при температуре ниже температуры плавления металла оболочки, окончательное спекание с пропиткой прессовки расплавом металла оболочки и механическую обработку. Металлическую ленту формируют в виде кольца, на наружной поверхности которого предварительно с шагом, равным шагу зубьев, выполняют надрезы. После предварительного спекания осуществляют накатку зубчатого профиля. Надрезы на ленте ориентируют в зоне впадин зубьев. Надрезы на ленте, сформированной в виде кольца, смещают в окружном направлении относительно оси симметрии впадины на величину, меньшую половины ее ширины. Способ позволяет снизить виброактивность полученных колес. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

фиг:1

Фиг. 2.