Способ упрочнения зубьев гибких зубчатых колес Советский патент 1992 года по МПК B24B39/00 

Изобретение относится к обработке металлов поверхностным пластическим деформированием (ППД) и может использоваться при обработке впадин зубьев гибких колес волновой зубчатой передачи (ВЗП).

Известен способ накатки роликом, профиль контактной поверхности которого соответствует профилю впадин зубьев обрабатываемого колеса. Обработка зубьев гибких колес ВЗП известными методами упрочнения трудоемка и не учитывает изгиб гибкого колеса и соответственно зубьев венца в процессе работы.

Ближайшим техническим решением к изобретению является способ, в котором учитываются особенности рабочего состояния гибкого колеса, а обработка зубьев производится с деформированием поверхности

зубьев специальным инструментом при его относительном перемещении по траектории работающей зубчатой передачи.

Однако метод упрочнения остается традиционным, основанным на эвольветном наружном зубчатом зацеплении гибкого колеса с инструментом-шестерней. При использовании такого технического решения требуется специальное оборудование и оснастка, что обусловлено малой радиальной жесткостью гибкого колеса.

Цель изобретения - повышение качества поверхности зубьев.

Это достигается тем, что в способе упрочнения гибких зубьев гибких зубчатых колес волновых передач, включающем деформирование поверхности зубьев специальным инструментом при его относительном перемещении по траектории

ч4 СЛ Ч 00 О Ь.

работающей зубчатой передачи, специальный инструмент выполняют в виде жесткого зубчатого колеса с увеличенной высотой и уменьшенной толщиной зуба на диаметре выступов, которые определяют согласно следующим зависимостям:

hB hd + C0-m+ д ;5 е-Д ,

где hB - высота зуба специчструмента, мм;

ha - высота зуба гибкого колеса, мм;

е - ширина спадины обрабатываемого зубаГгШшго колесаТмм;

Со - коэффициент радиального зазора;

m - модуль зацепления, мм;

д - величина полного смещения деформируемого металла в центре контакта, мм;

S - толщина зуба инструмента на диаметре выступов, мм;

Д- абсолютная разность, определяющая окружное перемещение зуба инструмента, мм.

Волновой процесс взаимодействия зубьев гибкого и жесткого колеса осуществляет радиальное перемещение зубьев гибкого колеса по отношению к неподвижным зубьям жесткого колеса. Генератор волн обкатывается дисками по внутренней поверхности гибкого колеса, деформирует его и обеспечивает волновой процесс зацепления зубьев гибкого и жесткого колес. Наклеп на поверхности впадин зубьев достигается взаимодействием вершин зубьев жесткого колеса с впадинами зубьев гибкого колеса. При этом зубья жесткого колеса являются инструментом для ППД. Высота зубьев жесткого колеса-инструмента выполняется больше высоты зубьев гибкого колеса на величину радиального зазора - Со гп, где Со - выбирается в зависимости от типа-исходно го контура и величины полного смещения деформируемого металла в центре контакта д , обеспечивающих наклепанный поверхностный слой и его упрочнение.

Описанное взаимодействие зубьев в волновом зацеплении осуществляется при условии, когда , Если о т или со т, то в относительном перемещении зубьев появляется сложная траектория поперечного движения (в виде петли) с трением контролирующих поверхностей между собой, что обеспечивает дополнительное выглаживание поверхности впадин зубьев гибкого колеса. Возможность поперечного перемещения зубьев ГЗК относительно зубьев жесткого колеса предусматривает конструкция деформирующего инструмента с толщиной его зубьев равной S е - Д .

На фиг.1 показана схема взаимодействия зубьев ГЗК с зубьями специнструмента; на фиг.2 - схема винтовой зубчатой передачи с жестким колесом специнструментом.

Зубья ГЗ К 1 взаимодействуют с зубьями

специнструмента 2. Винтовая траектория 3 перемещения осуществляется дисками генератора 4 волн, при этом контакт проходит по дну впадины 5 и переходным галтелям 6

зубьев ГЗК с величиной полного смещения металла д и боковым зазором а.

При установке специнструмента 2 в ВЗП (фиг.2) упрочнение зубьев гибкого колеса производится деформированием его

дисками генератора 4 волн, установленного на подшипниках 7. Радиальная нагрузка воспринимается корпусом ВЗП 8.

Диски генератора волне 4, установленные с эксцентриситетом е к оси волновой

передачи, обкатываются по внутренней поверхности ГЗК-1, деформируют его с усилием и заставляют зубья ГЗК-1 совершать волновую траекторию 3 относительно неподвижных зубьев специнструмента 2.

В районе большой оси генератора происходит наибольшее относительное перемещение зубьев обрабатываемой детали и инструмента. При это происходит контакт по дну впадины 5 и переходным галтелям 6

зубьев ГЗК с величиной полного смещения металла д за счет того, что зубья специнструмента 2 длиннее зубьев ГЗК-1 на величину + д.

Диски генератора волн обкатываются

по внутренней поверхности ГЗК 1, перемещают зубья ГЗК относительно зубьев специнструмента 2 по траектории 3.

Обработку таким способом можно производить, например, при обкатке волнового

редуктора на стенде, только вместо жесткого, рабочего колеса, имеющего радиальный зазор с зубьями ГЗК, устанавливается колесо-инструмент с беззазорным радиальным взаимодействием. При таком способе обработки впадин гибкого колеса повышается качество поверхности и отпадает необходимость в спецоборудовании и спецприспособлениях. Необходим только специальный деформирующий инструмент. За полуоборота генератора волн происходит упрочнение всех зубьев гибкого колеса (при двухфазном волновом зацеплении). Все изложенное позволяет дополнительно снизить себестоимость обработки зубьев.

Формула изобретения

Способ упрочнения зубьев гибких зубчатых колес волновых передач, включающий деформирование поверхности зубьев специальным инструментом при его относительном перемещении по траектории работающей зубчатой передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества поверхности зубьев, используют специнструмент, выполненный в виде жесткого зубчатого колеса с увеличенной высотой и уменьшенной толщиной зуба на диаметре выступов, которые определяются согласно следующим зависимостям:

Ьв Ьа + Со т+ б ; S e-A , где he - высота зуба специнструмента, мм;

hd - высота зуба гибкого колеса, мм:

Со - коэффициент радиального зазора:

m - модуль зацепления, мм; б- величина полного смещения деформируемого металла в центре контакта;

S - толщина зуба специнструмента на диаметре выступов;

е - ширина впадин зубьев гибкого колеса;

А - гарантированный зазор, обеспечивающий выглаживание боковой поверхности зубьев гибкого колеса.

Использование: обработка металлов поверхностным пластическим деформированием /ППД/, может использоваться в обработке ППД впадин зубьев гибких зубчатых колес волновой зубчатой передачи /ВЗП/. Сущность изобретения: упрочнение впадины зубьев гибкого колеса ВЗП при помощи специнструмента, выполненного в виде жесткого колеса ВЗП с зубьями увеличенной высоты и уменьшенной толщины на диаметре их выступов, которые определяются параметрами hB и S, равными fe hd + Со m + 5 . S е - А : где hB - высота зуба инструмента; ha - высота зуба гибкого колеса; Со - коэффициент радиального зазора; m - модуль зацепления; д - величина полного смещения деформируемого металла в центре контакта; S - толщина зуба инструмента на диаметре выступов; е - ширина падины обрабатываемого зуба гибкого колеса; А - гарантированный зазор, обеспечивающий выглаживание боковой поверхности зубьев гибкого колеса. 2 ил.

, Фиг.1

ЯШ, 2