Устройство для восстановления зубчатых колес Советский патент 1992 года по МПК B23P6/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к области обработки металлов давлением, и может быть применено на ремонтных заводах для восстановления зубчатых колес,

Известны устройства для восстановления внутренних зубьев зубчатых колес, содержащие профильный валок, установленный на опорах с возможностью радиального перемещения и выполненный по форме наружного желоба восстанавливаемого колеса, дополнительный валок и боковые ограничивающие элементы (авт.св. N: 774738, кл. В 21 В 5/05, N 1055579. кл. В 21 Н 5/02).

Известны также устройства для восстановления наружного венца зубчатых колес, содержащие зубчатый накатник, состоящий из формообразующего и синхронизирующего венцов с рабочими профилями зубьев, соответствующими профилям обрабатываемого и необрабатываемого венцов, и механизм зажима заготовки (авт.св. № 444595, кл. В 21 Н5/00),

Недостатком известных устройств являются повышенные радиальные усилия для восстановления зубчатого венца заготовок, значительно высокие крутящие моменты возникающие в процессе восстановлзния зубчатых колес.

Целью изобретения является повышение производительности и качества восстанавливаемых зубчатых колес за счет создания конструкции устройства, которое обеспечивает распределение радиальной нагрузки по синусоидальному закону, позволяющее снизить радиальные усилия при сохранении радиальной нагрузки на восстанавливаемое колесо.

Указанная цель достигается тем, что профильный валок, установленный нг опорах с возможностью вращения относительно продольной оси и радиального перемещения, выполненный с профи/ ьны- ми выступами на наружной поверхности, обкатывающий залок, установленный с возможностью вращения относительно продольной оси, установлены с эксцентриситетом относительно своих осей врэщеVI XI

СО

о ел

00

ния. Значение величины эксцентриситета е может быть принято (0,1-0,5) т, где т - модуль восстанавливаемого зубчатого колеса, мм, а также тем, что профильный валок выполнен в виде кулачка с несколькими профильными подъемами на рабочей поверхности и связан с обкатывающим валком кинематической цепью.

На фиг.1 изображено устройство для восстановления зубчатых колес со смещенными осями, общий вид; на фиг.2 - профильный ролик-кулачок, имеющий три подъема,

Устройство состоит из профильного валка 2, установленного со смещением на опоре 1, который необходим для выдавливания металла из торцев нагретой детали 3 в зону износа зубьев, зубчатого калибра 4, необходимого для формирования зубчатого профиля, с боковой ребордой и внутренней полостью для охлаждения, обкатывающего валка 6, смещенного на такую же величину, что и профильный валик, прижима 5 (фиг.1). Во внутреннюю полость калибра 4 через прижим 5 подается жидкость для охлаждения системы. Наружный диаметр восстанавливаемого колеса формируется посредством обкатывающего валика 6. Профильный валик 2, а также валик 6 установлены относительно своих осей вращения с .некоторым эксцентриситетом е (0,1-0,5) m (фиг.1). Обкатывающие валки 2 и б и восстанавливаемое колесо 3 связаны между собой кинематической цепью.

Возможен вариант, при котором профильный валок 2 выполнен в виде кулачка, рабочая поверхность которого имеет несколько профильных подъемов, например 3 (фиг.2). Профильный валок-кулачок 2 связан с обкатывающим валком 6 кинематической цепью так, что частота вращения обкатывающего валка определяется числом подъемов профильного валка

В Побк.в Ппр.в,

где Побк.в частота вращения обкатывающего валка;

Ппр.в частота вращения профильного валка;

а - число подъемов профильного валка.

Устройство работает следующим образом.

Нагретое в индукторе ТВЧ до температуры пластической деформации (900- 1000°С) зубчатое колесо 3 устанавливают на зубчатой поверхности калибра 4, закрепленного, например, в патроне токарного станка. При этом зубья калибра входят во впадины внутренних зубьев колеса, образуя

закрытый калибр для деформируемого металла. Крепеж колеса осуществляется прижимом 5 с боковой ребордой. При взаимном вращении валика 6, профильного валка 2 и

восстанавливаемого колеса 3 валкам 2 и 6 сообщается радиальная подача. Установка валков 2 и 6 с эксцентриситетом относительно своих осей вращения обеспечивает создание радиальной нагрузки по синусоидальному закону. Под действием такой радиальной нагрузки на разогретое до температуры пластической деформации зубчатое колесо 3 происходит объемное обжатие заготовки, что, ВлСвою очередь, приводит к пластическому течению металла с торцев зубчатого колеса в сторону изношенных участков зубчатого венца. Окончательное формирование и калибровка зубчатого венца осуществляется без радиальной подачи валков 2 и 6, за счет остаточных напряжений на зубчатом венце. Для повышения точности восстанавливаемых зубчатых колес число оборотов колеса 3 не должно быть кратным числу оборотов валков 2 и 6; величина эксцентриситетов валков 2 и 6 должна быть такой, при которой бы обеспечивалось равновестное состояние восстанавливаемого колеса, т.е. исключалась бы его радиальное перемещение.

Повышение производительности при восстановлении зубчатых колес достигается за счет того, что в период холостого хода эксцентрика ипи кулачка обеспечивается возможность увеличения радиальной

подачи профильного валка в сравнении с прототипом, поскольку пластическое деформирование происходит только в период контактирования рабочего участка профильного валка, т.е. за равные промежутки

времени при восстановлении предлагаемым способом обеспечивается радиальное перемещение деформирующих валков на большую глуби ну.

При выполнении профильного валка в виде кулачка его угол подъема и профиль могут быть рассчитаны так, чтобы обеспечивались оптимальные условия деформирования, а период холостого хода был бы

сокращен до минимума. Этим обеспечивается не только повышение производительности, но и увеличение удельных давлений при деформировании,

Увеличение удельных давлений при деформировании восстанавливаемого зубчатого колеса обеспечивает более лучшее заполнение калибра металлом, что способствует повышению качества восстанавливаемых зубчатых колес.

Формула изобретения 1, Устройство для восстановления зубчатых колес, содержащее профильный валок, установленный на опорах с возможностью вращения относительно продольной оси и радиального перемещения, выполненный с профильными выступами на наружной поверхности, обкатывающий валок, установленный с возможностью вращения относительно продольной оси, зубчатый калибр и прижим, отличающееся тем, что, с целью

повышения производительности и качества восстанавливаемых колес, профильный и

обкатывающий валки установлены с эксцентриситетом относительно своих осей вращения.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что профильный валок выполнен в виде кулачка с несколькими профильными подъемами на рабочей поверхности и свя- зан с обкатывающим валком кинематической цепью.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: устройство содержит профильный валок с профильными выступами на наружной поверхности, установленный на опорах с возможностью вращения относительно продольной оси и радиального перемещения, обкатывающий валок, установленный с возможностью вращения относительно продольной оси, зубчатый калибр, прижим. Профильный и обкатывающий валки установлены с эксцентриситетом относительно своих осей враще- ния. Профильный валок может быть выполнен в виде кулачка с несколькими профильными подъемами на рабочей поверхности и связан с обкатывающим вплком кинематической цепью. 1 з.п.ф-лы, 2 ип.

Фиг. 1

u/LJVJ

-,,2