Заготовка зубчатого колеса Советский патент 1991 года по МПК B21H5/02 F16H55/30 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к заготовкам для производства сложных деталей, и может быть использовано при производстве зубчатых колес накаткой

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет меньших припусков и снижение металлоемкости за счет экономии металла.

На фиг. 1 изображена заготовка, сечение; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Заготовка состоит из зубчатого венца с черновыми зубьями и ступицы с центральным отверстием. В предлагаемой заготовке толщина зубчатого венца в большинстве случаев равна толщине ступицы и меньше толщины зубчатого венца готовой детали в 1,2-2.2 раза. Это позволяет изготавливать заготовку из листового материала с помощью вырубки сразу зубчатого венца, либо первоначально вырубки круглой детали и образование на ее периферии зубьев.

Зубчатый венец на предлагаемой заготовке предназначен для повышения точности по шагу готовой детали за счет более точного деления зубчатого венца при чистовой обработке зубчатой заготовки горячей накаткой, при которой производится и уши- рение зубчатого венца до заданной ширины по готовой детали. Ушириение зубчатого венца производится за счет заложенного в заготовку избытка металла,, который получается увеличением диаметра заготовки и уменьшением обьема впадин зубьев за счет уменьшения их высоты. Величина уширения зубчатого венца ограничивается с одной стороны возможностями металла деформироваться без образования трещин, заполнения формы и устойчивости полотна заготовки.

Согласно проведенным расчетам, минимальное уменьшение ширины зубчатого венца заготовки, при котором применение

(/

С

о со ч

00

ел

00

предлагаемых заготовок рационально, составляет 1,2.

Правильное зацепление заготовки с инструментом обеспечивается при наличии суммарного коэффициента перекрытия Ј зубьев заготовки с инструментом больше единицы. Если принять, что при накатке с заготовкой одновременно контактируют два накатника, то следует рассматривать два случая - четное количество зубьев на заготовке, когда фазы зацепления обоих накатников совпадают и непрерывность вращения осуществляется только когда . каждым из них зубья заготовки имеют Ј 1 (так как зубья обоих накатников одновременно вступают в контакт с заготовкой и выходят из зоны контакта), и нечетное, когда защемление каждого накатника находится в своей фазе, сдвинутой на полшага. В этом случае непрерывность зацепления, т.е. случай, когда хотя бы один накатник ведет заготовку, наступает при Ј 0,5.

Заготовка может иметь как прямые, так и косые зубья. В первом случае Ј Ё,дг- торцовому коэффициенту перекрытия, во втором непрерывность зацепления может обеспечиваться при минимальной глубине впадины зуба за счет осевого коэффициента перекрытия eft.

В первом случае величина Доопределяется по формуле

ь 7з tg Оаз + ZH tg Дан - ( Za -f ZH) tg a

$g-j

где Z3, ZH - число зубьев заготовки и накатника;

«аз . &ан углы профиля зуба при вершинах зубьев заготовки и накатника;

угол профиля зуба на начальной окружности.

Учитывая, что обычно накатываемые колеса имеют число зубьев Z3 5:25, а накатники , согласно формулы можно рассчитать, что для высота зуба заготовки Ь3 должна составлять часть высоты зуба деталей в пределах Ь3/НДет 0,3...0,8. При нечетном числе зубьев заготовки, когда ,5, величины Нз/Пд 0,2.

При накатывании косозубых колес, когда Ј к%в I- высота зуба заготовки определяется величиной частями на вершине

зуба накатника и может быть выполненной

ha/Пдет 0,3.

При накатывании звездочек цепных передач в ряде случаев из-за формы зубьев,

отличной от формы зубьев эвол ьвентных колес, высота зубьев заготовки должна быть увеличена до Ь3/Ьдет 0,8 (при четном количестве зубьев заготовки).

Таким образом оптимальный вариант

,3-0,8,

Пример. Заготовка зубчатого колеса состоит из зубчатого венца 1 с 52 зубьями высотой мм, шагом ,05 мм и наружным диаметром мм, толщина которого д 8 мм равна толщине ступицы 2, имеющей в центральной части отверстия 3. При изготовлении заготовки из листа ( мм штамповались круглые диски с центральным отверстием, которые укладывались пакетом на стол зубофрезерного станка и на них нарезались зуба высотой мм.

Указанные зубья при более тонких заготовках, например для звездочек с меньшим

шагом (,71) могут вырубаться сразу с зубьями. При этом величина Г1з/Пдет 0,5.

Предлагаемая заготовка по сравнению с известной обеспечивает снижение расхода металла благодаря возможности набора

толщины зубчатого венца при накатке, что увеличивает коэффициент использования металла, кроме того, фрезерование зубьев на более тонком зубчатом венце экономит время чернового зубофрезерования и расход инструмента в 1,2-2,2 раза. При этом повышается несущая способность за счет упрочнения металла рабочих поверхностей зубьев при накатке на 10-20%.

Формула изобретения Заготовка зубчатого колеса, состоящая из зубчатого венца с черновыми зубьями и ступицы с центральным отверстием, отличающаяся тем. что, с целью расширения технологических возможностей за счет меньших припусков и снижения металлоемкости за счет экономии металла, толщина зубчатого венца заготовки меньше толщины зубчатого венца готовой детали в 1,,2 раза, а высота зубьев зубчатого венца заготов- ки составляет 0,3-0,8 высоты зубьев готовой детали.

фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к заготовкам для производства деталей, и может быть использовано при производстве зубчатых колес накаткой. Цель - расширение технологических возможностей и снижение металлоемкости. Заготовка зубчатого колеса состоит из зубчатого венца с черновыми зубьями и ступицы, имеющей в центральной части отверстие, толщина зубчатого венца заготовки меньше толщины зубчатого венца готовой детали в 1,2. 2,2 раза,а высота зубьев зубчатого венца заготовки составляет 0.3...0,8 высоты зубьев готовой детали. Это позволяет использовать заготовку с меньшими припусками что ведет к экономии металла. 2 ил.

Фиг.2