Инструмент для обкатки зубьев зубчатых колес Советский патент 1990 года по МПК B21H5/02 

/) I-

а 9

Изобретение относится к механической обработке металлов и предназначено для обработки рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес пластическим деформированием. Цель изобретения - улучшение качества обработки зубьев зубчатых колес. Инструмент содержит корпусы 3 и 4, размещенные на оправке 5 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль шпонок 6 и 7 и подпружиненные друг к другу пружинами 1 и 2. На корпусах 3 и 4 установлены по винтовой линии накатные элементы 8 в виде цилиндрических роликов с конической рабочей частью. Высота каждого последующего по ходу вращения инструмента ролика меньше высоты предыдущего ролика на заданную величину. Ролики на каждом витке расположены на винтовой линии с условием, что угол между проекциями осей соседних роликов одного корпуса на плоскость, перпендикулярную оси вращения инструмента, устанавливается по заданной зависимости. Инструмент позволяет снизить усилие обкатывания и обеспечивает многократное перекрытие зон контактирования по ширине за меньшее число его проходов. 3 ил.

J

(Л

фиг. 1

ностью возвратно-поступательного перемещения вдоль шпонок 6 и 7 и подпружиненные один к другому пружинами 1 и 2„ На корпусах 3 и 4 установлены по винтовой линии накатные элементы 8 в виде цилиндрических роликов с конической .рабочей частью. Высота каждого Последзтощего по ходу вращения инструмента ролика меньше высоты предьщущего ролика на заданную величину. Ролики на каждом витке располоИзобретение относится к механической обработке металлов и может

быть использовано Б качестве инструмента для, обработки рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес пластическим деформированием.

Цель изобретен,ия - улучшение качества обработки зубьев зубчатых колес.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема обработки профиля зуба колеса данным инструментом.

Инструмент для обкатки зубьев зубчатых колес содержит пружины 1 и 2, корпусы 3 и 4, установленные на оправке 5 с возможностью возвратно поступательного перемеш ения вдоль шпонок 6 и 7, Накатные элементы 8 в виде цилиндрических роликов с конической рабочей частью расположены на каждом корпусе. 3 и 4 по винтовой линии на одном витке с возможностью вращения вокруг своей оси. Высота - каждого последующего ролика над кор-- пусом меньше на величину

, R - h cos «(- --гг- ; R -ih.n

20;R - h

W/ arccos -.-.---

R - uh-n

35

(3)

Из Лево имеем:

R - h

. К - h...

r-Th() .

0( arccos .----- ,

3Q где R - расстояние от оси инструмента ДО вершины ролика максимальной высоты, мм;

h - высота зуба обрабатываемо колеса, мм|

п - порядковый номер ролика,

начиная с ролика максимал ной высоты;

ДЬ разность высот двух сосед роликов относительно корп са инструмента, Mivi, равна

40

Д1, ,,

2

(5)

А и 2.25-т ДЬ -А„-

(О

где 2525.т .- высота обрабатываемого

зуба; Z - количество роликов на

корпусе инструмента. Ролики 8 расположены вдоль винтовой линии так, что угол между проекциями осей соседних роликов и корпуса на плоскость, перпендикулярную оси вращения, равен (фиг.З):

n.n + t 0,

Из &ABO имеем

(2)

жены на винтовой линии с условием, что угол между проекциями осей соседних роликов одного корпуса на плоскость, перпендикулярную оси вращения инструмента, устанавливается по заданной зависимости« Инструмент позволяет снизить усилие обкатывания и обеспечивает многократное перекры - тие зон контактирования По ширине за меньшее число его проходов. 3 ил.

(3)

Из Лево имеем:

R - h

К - h

-Th

где R - расстояние от оси инструмента ДО вершины ролика максимальной высоты, мм;

h - высота зуба обрабатываемого колеса, мм|

п - порядковый номер ролика,

начиная с ролика максимальной высоты;

ДЬ разность высот двух соседних роликов относительно корпуса инструмента, Mivi, равная

Д1, ,,

2

Высота зуба h равна h 2,25 т J

(5)

(б)

где m - модуль инструмента, мм,

Подставляя выражение (6), (5), 50 W и (3) в равенство (2), получим

. - 2,25-m

«n,n+r , . «-.-«««..и .,j

Z

„+ arccos .m .

55R.. .(.,t)

Позицией 9 обозначено обрабатываемое зубчатое колесо., где обозначено

1 - длина дуги,поверхности зуба, накатанной каждым роликом; S - ширина поверхности, накатанной одним роликом

Применение формулы (1) рассмотрим па примере накатника с исходными дан- ньми: R 250 мм; m 28, z 12.

. 250 - 2.251(28 D(f, arccos

fiX

250 - 2.25x28

+ arccos0

250 - ,0

arccos 0,7640 + arccos 0,7A80 40°10 54 + 52°16 7 82 27 ll ;

arccos

2

250 - 2.5«28

arccosT;- 250 - 2.|p и

Зб + 401054 79°14 зо

250 2.25У28

ЯУГТПЧ n-. -- - --,-,JL ,

,25x28

250

±i:

12

t3

250 - 2.

+ arccos 7

250 - .5128.

-ь 390336

37°0l 52

76°05 28

arccos

2,

250 -. 12

И 1

srccos

250 - 2,

13°25 13

10

+ 194019 323532,

Обкатка зубчатого колеса 9 происходит следующим образом.

Перед обкаткой сжимают заранее пр отарированные прухшны 1 и 2 до усилия, соответствующего необходимому для поверхностного деформирования профиля зубьев зубчатого колеса.

Оправку 5 устанавливают на зубофре- зерньш станок и радиальным перемещени- нием вводят в зацепление с обрабатываемым колесом 9 до контакта роли

0

5

0

5

KOB 8 обоих корпусов с нижними гра- ничны ш точками рабочего профиля зубьев.

Б процессе обкатки накатные ролики 8 последовательно один за другим контактируют по дуге с определенньг- участками эвольвентных поверхностей зубьев колеса 9, обеспечивая полную обработку ра бочего профиля с каждой стороны зуба. Благодаря тому, что проекция угла между осями соседних роликов одного корпуса на плоскость, перпендикулярную оси вращения инструмента, изменяется по определенной зависимости, каждый п-й ролик (фиг.З), войдя в зацепление с зубом колеса 9, обкатывает профиль зуба по дуге 1, т.е. с максимальным использованием длины дуги контакта роликов с зубом. Это обеспечивает многократное перекрытие зон контактирования по пшрине S (фиг.З).

Формула изобретения

Инструмент для обкатки зубьев зубчатых колес, содержащий два

подпружиненных в направлении один к другому цилиндричес1сих корпуса, установленные на каждом из корпусов по винтовой линии с постепенным уменьшением своей высоты и с возможностью вращения ворфуг своей оси накатными цилиндрическими роликами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, накатные цилиндрические ролики

размещены на витке винтовой линии так, что угол di , , между проекциями осей соседних роликов каждого корпуса. на плоскость, перпендикулярную оси обкатки, равен

R - 2,25-га .п-и arccos--г--

R - -25,ш.

Z

50 + arccos

R - 2,25 m

R

-2л251п..(,1)

5

где n R

m

z

порядковый номер ролика; расстояние от оси инструмента до вершины ролика максимальной высоты; модуль .инструмента; количество роликов на одном корпусе инструмента.

/-/

3

Щи. 2

Фиъ.З