Способ изготовления зубчатых колес специальных зацеплений Советский патент 1993 года по МПК B21H5/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к производству гусеничных тракторов промышленного назначения.

Предлагаемый способ позволяет получить зубчатые колеса специальных зацеплений методом горячей прокатки, при этом окончательно выполняются размеры колеса, определяющие работу зацепления, сораз- мерные по точности с механической обработкой; повышается износоустойчивость колеса за счет уплотненной мелкозернистой зоны, образовавшейся по периметру колеса,

Способ изготовления зубчатых колес специальных зацеплений заключается в том. что для зубчатых колес с соотношением параметров -К&- - 0,8.,.3,5, где тпр - приведенный

модуль; Rb - радиус впадины зуба. Венец формируют методом горячей прокатки из

заготовки, содержащей ступичную часть и Цилиндрический обод, а оптимальный диаметр обода заготовки Оз выбирают из интервала величин, обеспечивающих гарантированное деление на требуемое число зубьев, определяемых по формуле:

D3De + DI

-f K-rrinp

где De - диаметр выступов зубьев;

DI - диаметр впадин зубьев;

К - коэффициент корректировки

принимается равным 0...3.7. Коэффициент К характеризует геометрйчё; ские параметры обода заготовки колеса под накатку. Его выбирают из условий оптимального заполнения калибра валка мег. Таллом и энергосиловых параметров при прокатке.

«

fe

00

si

VJ N 00

OJ

При анализе влияния коэффициента К на условия процесса накатки установлено, что при значении имеет место максимальное значение давления металла на валки из за наибольшей площади контакта пары прокатный валок-заготовка.

В этом случае при сохранении параметров (De, DI, Bk) - ширина венца) прокатываемого колеса полного заполнения калибра прокатного валка добиться невозможно из- за определенной схемы течения металла в головку/зуба.

При значении К 3,7 давление металла На валки минимальное, но в этом случае не представляется возможным запал нить калибр валка по торцам зубчатого венца,

Широкий интервал выбора диаметра заготовки, который обусловлен коэффициентом К 0...3,7, объясняется особенностью конструкции зубчатого венца.

При отношении 1,5 в процессе

деления на необходимое число зубьев происходит интенсивное проскальзывание наружных поверхностей: накатника и колеса, погрешности же частичного рассогласования окружных скоростей лары зацепления компенсируются траекторией зацепления головки валка и впадины, образованной при деформации на ободе заготовки.

В частности, для ведущих колес гусеничных движителей расчёт заготовки ведут по следующей упрощенной формуле:

B3 (Q,7-Ov8)BK; Оз - (0,95 - 0,965)De;

где Вз - ширина обода заготовки;: .:.. Bk - ширина обода колеса;

Оз-диаметр обода заготовки, Что соответствует оптимальным значениям заготовок под прокатку из ряда заготовок, определяемых более общей формулой, приведенной выше.:

Нафйг.1 изображена конструкция ведущего колеса тарельчатой формы; на фиг.2 - литая заготовка колеса тарельчатой формы, разрез; на фиг.З - то же, с механически обработанным ободом и базовыми поверхностями под прокатный инструмент - заготовка под прокатку.

Перед накаткой заготовку предварительно механически обрабатывают по наружному диаметру О3 (фиг.З) и по торцам, а также по двум внутренним зеркальным по отношению к общей оси диаметральным поверхностям (Об).

Предварительная механическая обработка обода служит для снятия поверхностного слоя, имеющего на наружной поверхности обезуглероженный слой или другие дефекты,

а также с целью обеспечения расчетных параметров для исходной заготовки под прокатку, обработка базовых поверхностей - для правильного базирования и осуществления зажима по ним заготовки в зоне прокатки.

В качестве исходной заготовки может служить заготовка, выполненная из поковки или литая.

После индукционного разогрева заготовку помещают с помощью механизма перемещения (механической руки) в зону накатки, где ее базируют и осуществляют зажим в специальных упорах, которые придают заготовке дополнительную жесткость во время деформации нагретого металла,

Далее включают вращение накатников .- формообразующих валков и заготовки от общего главного привода (вращение валков и заготовки синхронизированы) и осуществляют их встречное движение к;заготовке.

В процессе прокатки это перемещение производят непрерывно, поэтому профиль зубьев образуется в каждый момент времени, только после,прекращения подачи при

калибровке зубьев их профиль приобретает прекращения подачи при калибровке зубьев их профиль приобретает окончательную

форму (фиг. 1). . После прокатки зубьев повышенная точ- ность выполнения размеров и качество рабочей поверхности позволяет применить ТВЧ для термического упрочнения зубьев.

Заводом осуществлена прокатка опытно-промышленной партии колес (tk 101,5 мм) для трактов Т-10 и Т-170.01 и в настоящее время проводятся их испытания.

Ф о р м у л а и зо б ре т ё н и я

1. Способ изготовления зубчатых колес специальных зацеплений из заготовки, имеющей ступичную часть и цилиндрический обод, отличающийся тем, что венец формируют горячей прокаткой, а номинальную величину диаметра обода заготовки Оз определяют из интервала значений диаметров при гарантированном делении его на требуемое целое число зубьев по следующей зависимости:

Оз + К-тпр.

где Ое диаметр выступов зубьев: Dt - диаметр впадин зубьев; тПр - приведенный модуль:

К - коэффициент корректировки, равный 0...3.7 при условии mnp/Rb 0,8 ... 3,5, где Rb - радиус впадины у основания зуба.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для ведущих колес гусеничных движителей номинальные величины диаметра

D3 и ширины Вз обода заготовки определяют из соотношений

Оз (0,95... 0,965) -De, Вз (0,70...0,80)Bk. где Bk - ширина обода колеса.

Использование: изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к производству гусеничных тракторов промышленного назначения. Сущность: способ заключается в том, что для зубчатых колес с соотношением параметров mnp./Rb 0,8...3,5, где тпр - приведенный модуль; Нь - радиус впадины зуба: венец формируют методом горячей прокатки из заготовки, содержащей ступичную часть и цилиндрический обод, а оптимальный диаметр обода заготовки выбирают из интервала значений диаметров при гарантированном делении их на требуемое число зубьев, определяемых по формуле; D3 De + Dl/2 + К mnp, где De - диаметр выступов зубьев, DI - диаметр впадин зубьев; К - коэффициент корректи- ровки принимается равным 0...3J, 63 -диаметр обода заготовки, 1 з.п. ф-лы, 2 ил,

Ш,1

Редактор Л. Полионова Техред М-Мо гентал

Заказ 1735Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Фш&

Корректор М. Ткач