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

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для изготовления методом накатывания шестерен, имеющих наружные и внутренние зубчатые профили с одинаковым количеством зубьев и разным модулем зацепления, например шестерня, шестеренчатого насоса с плавным регулированием подачи.

Целью изобретения является повышение производительности, путем одновременного накатывания двух зубчатых профилей детали, имеющей наружный и внутренний зубчатые венцы,;

Заготовка 1 устанавливается на основании 2 и прижимается к основанию эталонной шестерни 3, имеющей наружный и внутренний зубчатые профили, пружиной 4 через кольцо 5 и шарики 6. Пружина 4 опирается на водило 7, Эталонная шестерня 3 установлена в водиле 7 с возможностью вращения и осевого перемещения при помощи подшипника скольжения 8,

Для ограничения хода эталонной шестерни 3 используются кронштейны 9, закрепленные на водиле 7, закрепленном на приводном валу 10 гайками 11, Для предотвращения скольжения водила 7 относитель- но приводного вала 10 используется шпонка 12, Ролики осевой накатки 13 закреплены на водиле 7 с возможностью вращения при помощи подшипников скольжения 14 и качения 15.

Для предотвращения радиального отгиба роликов 13 в процессе работы вблизи его заходного участка имеется цапфа, установленная с возможностью вращения в подшипник скольжения 16, закрепленного на приводном валу 10. Приводной вал 10 центрируется относительно основания 2 при помощи подшипника скольжёГния 17, закрепленного в центре основания 2. На основании 2 закреплена эталонная шестерня с наружными и внутренними .зубьями 18, препятствующая вытеканию облоя заготовки 1 в осевом направлении и тем самым повышающая точность накатывания зубьев. Плита 19 установлена на основании 2 с возможностью вращения при помощи роликов 20 и подшипника скольжения 21,

Каретка 22 расположена на плите 19с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Ролики радиальной накатки зубьев 23 закреплены на каретке 22 при помощи вертикального вала 2.4 и подшипника скольжения 25. Каретка 22 перемещается в направляющих 26 при помощи подпружиненного штока 27 цилиндра 28, закрепленного на плите 19. Вертикальный вал 24 неподвижно закреплен в каретке 22 и своим.

хвостовиком установлен между направляющими 29 с возможностью перемещения в радиальной плоскости, чем обеспечивается синхронизация вращения роликов 13 и 23.

Направляющие 29 закреплены на водиле 7.

Для увеличения трения на поверхностях

эталонных шестерен 3 и 18, примыкающих

к заготовке 1, сделаны насечки. Приводной

вал 10 закреплен коническим хвостовиком в

0 шпинделе станка, Планетарное движение роликов 13 и 23 производится вращением приводного вала 10, а осевое перемещение - основанием 2. Для фиксации в исходном положении роликов 13 используется одно5 сторонне подпружиненный фиксатор 30, а для роликов 23-фиксатор 31 .Фиксаторы 30 и 31 имеют возможность осевого перемещения и закреплены на основании 2.

Работа устройства осуществляется сле0 дующим образом.

Основание 2 находится в крайнем нижнем положении. Цилиндрический хвостовик приводного вала 10 находится вне отверстия основания 2 и не.мешает установке

5 заготовки на рабочее место. Эталонная шестерня 3 поддерживается кронштейнами 9. Фиксатор 30 введен в отверстие водила 7, а фиксатор 31 - в отверстие плиты 19, чем обеспечивается расположение осей роли0 ков 13 и 23 и приводного вала 10 в одной радиальной плоскости,-Ролики 23 отведены в сторону от эталонных шестерен 3 и 1.8. Заготовка 1 устанавливается на торцевую поверхность эталонной шестерни 18.

5Основание 2 подводится к накатной головке в исходное положение. При этом цилиндрический хвостовик приводного вала

. 10 входит в отверстие основания 2. Ролики 13 центрируют заготовку 1, эталонная шес0 терня зажимает заготовку 1. Хвостовик вертикального вала 24 входит в пространство между направляющими 29. Подпружиненный шток 27 вводит ролик 23 в зацепление , с эталонными шестернями 3 и 18, фиксатор

5 30 удаляется из водила 7, а фиксатор 31 - из плиты 19.

Приводной вал 10 начинает вращаться. Основание 2 перемещает заготовку 1 в осевом направлении/Подпружиненные штоки

0 27 перемещают ролики.23 в радиальном направлении. Осуществляется накатывание зубьев на заготовке 1.

По окончании процесса накатки зубьев фиксатор 30 вводился в отверстие водила 7,

5 а фиксатор 31 - в отверстие плиты 19. Подпружиненные .штоки 27 выводят накатные ролики 23 из зацепления с заготовкой 1. Основание 2 опускается вниз в исходное положение. Заготовка 1 удаляется с устройства.

Предлагаемое устройство повышает производительность процесса, так как за одну установку одновременно накатываются наружный и внутренний зубчатые профи- ли шестерен, имеющих одинаковое количество зубьев и разный модуль зацепления. Данные шестерни нашли широкое применение в современных моделях шестеренчатых насосов.

Устройство расширяет технологические возможности процесса, так как позволяет накатывать одновременно наружный и внутренний зубчатые профили, имеющий разный модуль зацепления.

Устройство способствует повышению качества .изготовленных деталей.

В процессе накатывания радиальные усилия, возникающие при формировании наружных и внутренних зубьев, расположены в одной радиальной плоскости и взаимно компенсируются. Поэтому заготовки, в отличие от базового объекта, не подвергаются пульсирующему изгибному нагружению, которое уменьшает их усталостную прочность.

Фо рмул а и зо б р ете н и я

Устройство для накатывания зубчатых профилей, содержащее ролики осевой накатки, приводной вал, водило, эталонную

шестерню внутреннего зацепления, основание, отличающееся тем, что. с цепью повышения производительности путем одновременного накатывания двух зубчатых профилей детали, имеющей наружный и внутренний зубчатые венца, оно снабжено средством для радиальной накатки зубьев, выполненным в виде плиты, установленной на основании с возможностью вращения каретки с приводом, смонтированной на плите с возможностью поступательного перемещения в радиальном направлении, вертикального вала, закрепленного на каретке, и дополнительных роликов радиальной накатки зубьев, установленных с возможностью вращения на вертикальном валу, при этом на эталонной шестерне внутреннего зацепления выполнен дополнительный зубчатый венец наружного зацепления, установленный с возможностью взаимодействия с зубьями одного из роликов радиальной накатки, а ось вертикального вала, ось привод- ного вала и ролика осевой накатки расположены в одной радиальной плоскости, а эталонная шестерня односторонне подпружинена и размещена на водиле с возможностью вращения и осевого поступательного перемещения.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления накатыванием шестерен, имеющих наружные и внутренние зубчатые профили с одинаковым количеством зубьев и разным модулем зацепления, На основании 2 установлена каретка 22 с возможностью поступательного перемещения в радиальной плоскости. На ка/ретке закреплен вертикальный вал 24, на котором размещен с возможностью вращения ролик 23 радиальной накатки, зубья которого взаимодействуют с наружными зубьями эталонной шестерни 3. Оси верти кального вала 24, ролика 13 осевой накатки и приводного вала 10 расположены в одной радиальной плоскости. 2 ил.