Устройство для накатывания зубчатых колес Советский патент 1993 года по МПК B21H5/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для обработки металлов давлением,

Целью изобретения является повышение точности накатывания, упрощение конструкции и расширение типоразмеров обрабатываемых зубчатых колес.

На фиг. 1 представлено описываемое устройство для накатывания зубчатых колес, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

Устройство для накатывания зубчатых колес содержит планетарный механизм 1, эксцентричное кольцо 2, состоящее из частей З и 4, подшипники 5 с втулкой 6 и стопорным кольцом 7, подшипники 8 с втулкой 9 и стопорным кольцом 10, накатной инструмент 11, втулку 12, кольцо 13, винты 14, зубчатые сектора 15 и 16, винты 17, кольца 18, торцы 19, зубчатое колесо 20, шайбу 21, барашек 22, шайбу 23, гайку 24 на валике 25, заготовку 26 на оправке 27, втулку 28, привод вращения 29, зубчатый венец 30 на торце 31, корпус 32, эксцентриситет е.

Указанные элементы взаимосвязаны следующим образом.

Планетарный механизм 1 выполнен в виде эксцентричного кольца 2, состоящего из частей 3 и 4 с возможностью взаимного поворота. На торцах 19 частей 3 и 4 закреплены с кольцами 18 винтами 17 зубчатые сектора 15 и 16. Между ними находится зубчатое колесо 20. на валике 25 которого расположен шайба 21, барашек 22, шайба 23 и гайка 24. Средняя часть валика 25 и отверстие барашка 22 выполнены квадратными. Эксцентричное кольцо 2 вращается в подшипниках 5, расположенных в корпусе 32 устройства для накатывания. Между подшипниками 5 находится втулка 6. В корпусе 32 подшипники 5 удерживаются стопорным кольцом. Внутри эксцентричного кольца 2 в подшипниках 8 установлена втулка 12 с накатным инструментом 11, который удерживается во втулке 12 кольцом 13 с винтами 14. Между подшипниками 8 находится втулсо

с

со

О

Ю 00

ка 9 и они удерживаются в эксцентричном кольце 2 стопорными кольцами 10. Заготовка 26 находится на оправке 27, которая входит во втулку 28. Втулка 28 соединена с приводом вращения 29, входящим в зацепление с зубчатым венцом 30, закрепленным на торце 31 части 3 эксцентричного кольца 2. Корпус 32 устройства для накатывания крепится на передней бабке токарного станка.

Устройство для накатывания зубчатых колес работает следующим образом.

Привод вращения 29, входящий в зацепление с зубчатым венцом 30 на торце 31 части 3 эксцентричного кольца 2, приводит в движение эксцентричное кольцо 2, которое свободно вращается в подшипниках 5.

Внутри эксцентричного кольца 2 в подшипниках 8 находится втулка 12с накатным инструментом 11, который удерживается во втулке 12 кольцом 13 с винтами 14, Раскрепив кольцо 13,можно сменить изношенный инструмент 11 или поставить инструмент 11 с другим модулем и диаметром. Таким образом, устройство для накатывания позволяет обработать зубчатые колеса разных типоразмеров. Осуществляя планетарное движение, эксцентричное кольцо 2 заставляет накатной инструмент 11 обкатываться по заготовке 26 без скольжения по принципу хула-хуп, накатывая зубья. Заготовка 26 надевается на оправку 27 и зажимается втулкой 28 без возможности проворота. Затем заготовка 26 подается осевой подачей к накатному инструменту 11. Втулка 28 стоит неподвижно относительно привода вращения 29. Движение обкатывания инструмента 11 по заготовке 26 без скольжения улучшает характер течения металла, исключает задиры на заготовке и способствует меньшему износу инструмента 11. Все это увеличивает точность обработки. Так как накатной инструмент 11с внутренним зацеплением имеет большой коэффициент перекрытия, то он не дает возможности среза зубьев мелких модулей. Накатной инструмент 11 не связан непосредственно с приводом 29 и свободно движется в подшипниках 8, поэтому кинематические погрешности привода не влияют на процесс накатывания. Исключаются вибрации, от действия которых накатной инструмент 11 разбивает впадины между зубьями заготовки 26. Наличие одного накатного инструмента 11 исключает появление при накатке ошибок, связанных с взаимным расположением нескольких инструментов. Все это повышает точность обработки. Для настройки величины эксцентриситета е эксцентричное кольцо 2 состоит из двух частей 3 и 4 с

эксцентричными отверстиями, которые могут поворачиваться друг относительно друга, изменяя эксцентриситет е. Поворот осуществляется барашком 22, который находится на валике 25 зубчатого колеса 20. Для передачи крутящего момента от барашка 22 зубчатому колесу 20, средняя часть валика 25 и отверстие барашка 22 выполнены квадратными. Барашек 22 передает вра0 щение зубчатому колесу 20, который находится между зубчатыми секторами 15 и 16, которые крепятся с кольцами 18 винтами 17 на торцах 19 частей 3 и 4 эксцентричного кольца 2.

5 Зубчатое колесо 20 удерживается в зубчатых секторах 15 и 16 кольцами 18 и после поворота для настройки определенного эксцентриситета зажимается шайбой 21с помощью гайки 24 с шайбой 23. Регулировка

0 эксцентриситета е позволяет учитывать возможные, погрешности от изготовления инструмента и тепловые деформации детали, что увеличивает точность обработки. Изменяя эксцентриситет е, можно обрабатывать

5 зубчатые колеса разных диаметров. Данное устройство для накатывания по сравнению с прототипом имеет несложную конструкцию, так как содержит один корпус 32, один накатной инструмент 11 и планетарный ме0 ханизм 1 в виде эксцентричного кольца 2, взаимодействующего с приводом вращения 29. Привод вращения 29 имеет также несложную конструкцию, так как непосредственно связан со шпинделем токарного

5 станка без промежуточных зубчатых передач. Таким образом, предполагаемое устройство для накатывания зубчатых колес позволяет увеличит точность обработки, расширить типоразмеры обрабатываемых

0 колес, упростить конструкцию.

Предполагаемое устройство для накатывания зубчатых колес можно использовать в мелкосерийном и среднесерийном производстве для обработки зубчатых колес

5 малых модулей до 1 мм типа диски, втулки с диаметром от 10 до 60 мм, до 8 степени точности. Материал заготовки: малоуглеродистые стали марки 10-20, среднеуглероди- стые стали марки 40-50, инструментальные

0 стали У7, У8, ХЮ, легированные 40Х, 40ХНМ, 1Х18НТ, латуни, бронзы, алюминиевые сплавы. Устройство крепится на передней бабке токарного станка и не требует ее реконструкции. Обработка ведется с пода5 чей So 0,05-0,20 мм/сб.заг. V 50-100 м/мин. При ширине зубчатого венца 5 мм производительность составит приблизительно 100 колес в час. Данное устройство для накатывания зубчатых колес можно ис- пользовать в гибком автоматизированном

производстве на токарном станке с ЧПУ в составе гибкого промышленного модуля для накатывания зубчатых колес. Кассета с заготовками подается к станку. Манипулятор берет заготовку, надевает на оправку и уходит из зоны обработки. Затем оправка автоматически входит во втулку, заготовка зажимается и осуществляется ее осевая подача. В это время автоматически включается привод и, вращая эксцентричное кольцо, заставляет накатной инструмент совершать движение обкатывания по принципу хула- хуп по заготовке. После того, как заготовка полностью войдет в зону обработки, дается реверс привода с целью калибровки зубьев, оправка отходит от втулки, давая возможность манипулятору захватить готовую деталь и ставит заготовку. Для очистки заготовки от стружки и пыли перед входом в зону обработки она автоматически обдувается сжатым воздухом. Предлагаемое устройство для накатывания зубчатых колес позволяет увеличить точность обработки,

расширить типоразмеры обрабатываемых колес, обладает несложной конструкцией. Формула изобретения Устройство для накатывания зубчатых колес, содержащее накатной инструмент, планетарный механизм перемещения инструмента и привод вращения планетарного механизма, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, упрощения

0 конструкции и расширения типоразмеров накатываемых колес, планетарный механизм выполнен в виде установленного в подшипниках и связанного с приводом вращения эксцентричного кольца, состоящего

5 из двух частей, установленных с возможностью взаимного поворота, зубчатых секторов, закрепленных на торцовых поверхностях частей эксцентричного кольца и узла поворота одной части относитель0 но другой, связанного с зубьями секторов, при этом накатной инструмент установлен в подшипниках внутри эксцентричного кольца.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для накатки зубчатых колес. Устройство для накатывания имеет планетарный механизм привода накатного инструмента в виде зубчатого колеса с внутренними зубьями. Планетарный механизм выполнен в виде взаимодействующего с приводом вращения и установленного в подшипниках эксцентричного кольца, внутри которого закреплен в подшипниках накатной инструмент, причем кольцо состоит из двух частей с эксцентрично расположенными отверстиями с возможностью взаимного поворота. Поворотом этих частей можно изменять эксцентриситет планетарного механизма. 2 ил.