Червячный обкатник Советский патент 1981 года по МПК B21H5/00 

(54) ЧЕРВЯЧНЫЙ ОБКАТНИК

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением я может быть использовано для поверхностного упрочнения профилей цилиндрических зубчатых деталей методом поверхностного пластического деформирования (ППД).

Известно устройство для поверхностного упрочнения зубчатых колес, в котором упрочняемое колесо получает вращение от входящего с ним в зацепление ведущего зубчатого колеса, устанавливаемого на таком расстоянии от упрочняемого колеса, чтобы в зацеплении образовывался некоторый зазор. Рабочий элемент выполнен в виде профилированного диска с впадинами, несущими пуансоны, форма которьк выбрана из условий плотного прилегания головок пуансонов к иожкам эубьез упрочняемого колеса. Диск установлен на подпружиненном качающемся рычаге и, совершая колебательные движения в плоскости, перпендикулярной оси упрочняемого колеса, обеспечивает ударно-выглаживающее воздействие головок пуансонов на ножки зу€ьев, а взвод подпружиненного рычага обеспечивается

в результате взаимного обкатного движения упрочняемого колеса и диска (1.

Недостаток устройства - его сложность.

Известен также предназначенный для обкатки зубьев зубчатых колес червячный обка, как .с витками, имеющими деформирующие боковые поверхности 2.

Недостатком данного инструмента является низкое качество пове|ушости, а именно неблагоприятная микротопография.

Цель изобретения - повыщение качества обработки.

Поставленная цель достигается тем, что деформируюпдае боковые поверхности вьпюлнвны в вида иеп| ерывных спирально-винтовых ленточек.

На разных дефсфмирующих боковых поверхностях каяздого витка спирально-винтовые ленточки выполнены разнонаправляющими,

На фиг. 1 показан пример исполнения инструмента на баз цилиндригеского звольвентного червшса для упрочнения звольвентньгх, зубчатыххолес; иа фиг. 2 - червячный обкатник в зацепления с обрабатываемым зубчатым колесом; на фиг. 3 - пример конструк ции инструмента упрочнения эвольвентных зубчатых колес. Червячный обкатник (см, фиг, 2) представ ляет собой цилиндрический червяк 1, на одном из концов которого выполнен конический срез с образующей 2, На пересечении боковой поверхности червяка и конического среза вьтолнена деформирующая поверхность 3 в виде непрерывной спирально-винтовой ленточки высотой Н и углом Ч , Червячный обкатник . вращается с угловой скоростью lllM ; заготовка 4 вращается с угловой скоростью OUq вокруг точки, расположенной на оси 5 согласованно с вращением инструмента. Профилирующим элементом червячного обкатника является спирально-винтовая линия, образующаяся в пересечении боковой поверхности червяка с лииией 6, которая в станочном зацеплении должна совпадать с линией зацепления. При указанном на фиг, 2 направлении вращения зубчатого колеса 4 и инструмента 1 производящий контур червячного обкатника перемещается в направлении 7, а непрерывная спирально-винтовая деформирующая поверхность 3 производит упрочнение звольвеитных профилей зубчатого колеса. На фиг, 2 8-9 упрочненный участок звольвентного профиля, а 8-10 - неупрочненный. Червячным обкатником можно одновременно обработать только одну сторону рабочих профилей зубьев детали. Следовательно, он может найти применение при обработке методом ППД нереверсируемых зубчатых колес, широко используемых в конструкциях щахтных мащин, в тяговых передачах локомотивов и др, устройствах. При необходимости обработать методом ППД оба профиля зубчат го колеса упрочнению подвергается одна сторона профиля, а после завершения ее обработки зубчатое колесо переустанавливается и обрабатываются противоположные стороны зубьев колеса, С целью повышения производительности обработки зубчатых деталей путе одновременного упрочнения обоих профилей зубчатых колес инструмент целесообразно, выполнить, например, в виде циливдрического эвольвентного червяка, на разноименных боковых про филях которого образованы разнонаправленные спирально-винтовые упрочняющие ленточки. На фиг, 3 показан пример конструкции инструмента (1 - цилиндрический эвольвентш 1й червяк; 11 - образующие направляющих спиральновинтовых утфочняющих ленточек 12 При таком исполнении червячного обкатника зубчатое колесо обрабатывается по двум про филям одновременно. Принцип работы червяч ного обкатника предложенной конструкции аналогичен рассмотренному выше. Ветт;1чины Т и Ч выбираются исходя из конкретных условий обработки, Выще рассмотрены примеры выполнения червячных обкатников для упрочнения рабочих профилей самих массовых эвольвентных зубчатых колес. Аналогично можно выполнить на базе соответствующих червяков червячные обкатники для упрочнения методом ППД зубчатых колес других типов, например зубчатых колес зацепления Новикова, циклоидальных зубчатых колес и др. Однако такие инструменты сложнее в изготовлении. Таким образом, преимуществами инструмента являются, очевидная простота конструкции и ее технологичность; возможность выполнения инструмента для обработки зубчатых колес любого модуля; значительно большая надежность и жесткость червячного обкатника ввиду выполнения его цельным; простота восстановления изношенных рабочих элементов, легко осуществляемая, например, на резьбоили червячношлифовальных станках; благоприятная микротопография обработанных поверхностей, которая из-за непрерывного контакта упрочняющих ленточек инструмента с деталью характеризуется только волнистостью - огранки не будет; отсутствие вредных диналшческих нагрузок на узлы станка, что вызвано непрерывным контактом инструмента с профилем детали, Инструмент может быть использован на зубофрезерных станках, он прост в изготовлении и зксплуатации, При обработке целесообразно применять обильное охлаждение зон упрочнения машинным масло.м, Применение инструмента даст возможность простыми средствами качественно осуществлять производительную отделочную обработку методом ППД рабочих профилей цилиндрических зубчатых колес. Это позволит увеличить срок службы тяжелонагруженных зубчатых пар, даст возможность повысить их нагрузочную способность или уменьшить металлоемкость и габариты передач при тех же передаваемых мощностях и сроке службы. Формула изобретения 1, Червячный обкаткик с витками, имеющими деформируюыдае боковые поверхности, отличающийся тем, что, с целью повыщекия качества обработки, деформирующие боковые поверхности выполнены в виде непрерывных спирально-винтовых, ленточек. 2, Обкатник по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на разных деформирующих боковых поверхностях каждого витка спирально винтовые ленточки выполнены разнонаправленными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг.1

Фиг. 2 I/

Фигд 5