Способ накатки зубчатых колес Советский патент 1982 года по МПК B21H5/02 

(54) .СПОСОБ НАКАТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес.

Известен способ накатывания зубьев цилиндрических зубчатых колес, при котором параллельно с формированием зуба на заготовке она обкатывается гладким вспомогательным валком, расстояние которого от оси вращения заготовки увеличивается по мере увеличения наружного диаметра прокатываемого зубчатого колесаCl .

Однако при накатывании этим способом не ликвидируются погрешности изготовления рабочего профиля, что сниз{сает эффективность способа.

Известен также способ накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки, черновую накатку зубчатого венца с высотой профиля зубьев, превышающей требуемую, и его последующую чистовую обработку 23 .

Недостатком известного способа является то, что он предусматривает дальнейшую механическую доработку, что повышает его трудоемкость. Кроме того, при обработке известным способом больших модулей с нагревом заготовки профили зубьев формируются накатным.инструментом, работающим в тяжелых условиях, что приводит к его бь трому износу и при необходимости получения точного профиля требует его частой замены,снижающих производительность оборудования, а также точность получаемых профилей.

Целью изобретения является повы10шение технологичности и качества получаемых колес.

Цель достигается тем, что в способе накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки,

15 черновую накатку зубчатого венца с высотой профиля зубьев, превышающей требуемую, и его последующую чистовую обработку, черновую накатку осуществляют до получения зубчатого ко20леса толщиной меньше требуемой на 0,05-1,0 мм, а чистовую обработку профиля производят осадкой.

На чертеже изображен зуб зубчатого колеса после черновой накатки.

25

Высота зуба 1 больше заданной, толщина меньше, чем у требуемого зуба 2 ,

Объем металла, заключенного между полученной при черновой накатке

30 высоте зуба и требуемой, равен объему-металла, необходимого для увеличения толщины зуба и формирования профиля. Черновая накатка зубчатого венца модулей больше 2 мм производится с нагревом деформируемого металла заготовки до . Нагретая загото ка устанавливается между накатными . валками и приводится во вращение. Вращающиеся накатные валки перемещаются относительно заготовки, и их зубья формируют зубья на заготовке. Высота сформированных черновых зубье превосходит требуемую высоту зубьев готового зубчатого колеса на величину, обеспечивающую-объем металла для формирования рабочих профилей зубьев при чистовой накатке. Толщина сформированного начерно зуба меньше требуемой на величину 0,05-1,0 мм, кото рая зависит от модуля накатываемого колеса, а также от точности процесса черновой накатки. Разность толщин чернового и требуемого зуба должна быть не менее возможной -ошибки в шаге при лерновой накатке, что позволяет при чистовой накатке производить формирование зубьев с исправ лением погрешностей по шагу. Перед чистовой накаткой заготовка, имеющая больший или средний модуль, может подвергаться вторичному нагреву до ковочных температур. Вели же точность накатанного начерно зубчатого венца достаточно велика (так, что припуски на чистовую накатку малы ), то чистовая накатка может производиться вполугорячую с использованием те 1пературы конца черновой накатки, либо вхолодную. Во всех случаях чистовой накатки нагретой за готовки температура деформируемого венца и тела заготовки должна выдерживаться постоянной. При чистовой накатке заготовки вхолодную она может предварительно подвергнуться операции фосфатирования, повышающей качество готовой детали. Подготовленная к чистовой накатке заготовка устанавливается на шпин дель накатного стана и приводится в согласованное с накатными валками вращение и взаимное перемещение, в процессе которого поверхность зубьев накатных валков приходит в соприкосновение с вершинами зубьев начерно накатанных колес, и деформируя их, подают металл в лежащие ниже сечения зубьев, что. увеличивает их толщину и вводит боковые поверхности зу бьев в контакт с формирующими боковыми поверхностями накатников, которые при своем огибающем движении фор мируют боковые поверхности зубьев, перераспределяя одновременно металл по высоте зуба. В случае ошибки в шаге начерно накатанных зубьев зазор между огибающей зуба инструмента и зубом заготовки с.одной стороны заполняется быстрее и сопротивление течению металла с одной стороны увеличивается , что интенсифицирует заполнение металлом увеличенного зазора между огибающей зуба накатника и поверхностью деформированного чернового зуба с другой стороны. Это способ-. ствует исправлению ошибок шага кЪлеса, повышает его точность и обеспечивает положительный эффект способа . Пример выполнения способа. На стане ЦКБММ-61 производилось накатывание зубчатого колеса привода ротационной косилки КРН-2,1 с параметрами-: число зубьев Z 42; модуль ,0 мм; угол наклона зуба (Ь 0°; ширина венца Ъ 26 мм; коэффициент высоты головки зуба с( 0,7; толщина зуба (расчетная по дуге делительной окружности Зд 6,283 мм, коэффициент коррекции X О, материал сталь 45. Накатывание производилось в два этапа. На первом этапе цилиндрическая заготовка диаметром 167,5 мм накатывалась двумя накатными валками, имеющими коэффициент высоты головки зуба hd н 0,7, а ножки-Ь н 1,0 (что позволило получить высоту головки зу-ба накатываемого колеса больше требуемой на 1,2 мм ) и толщины зуба по дуге делительной окружноети-SAH 6,8 мм, что обеспечило получение толщины зуба уа делительном диаметре заготовки Зд 5,8 мм (меньше требуемой). На первом этапе накатывание проводилось вгорячую с нагревом заготовка.леред накаткой нагревом ТВЧ до 1000-1050. На втором этапе на стане произведена замена накатников на чистовые, параметры зубьев которых соответствуют параметрам зубьев детали, а толщина зубьев больше на 0,1 мм (5дн2 6,4 для обеспечения бокового зазора в зацеплении при работе накатываемого колеса. Поверхность заготовки с предварительно накатанными зубьями очищалась от окалины на дробеструйной установке, и очищенная заготовка устанавливалась на стан так, чтобы зубья накатных валков размещались во впадинах предварительно накатанных зубьев. Затем осуществлялась рабочая подача накатников с обкаткой заготовки и производилась калибровка зуба. В результате обработки получено зубчатое колесо, соответствующее один надцатой степени тс чности ГОСТ 1643-7, Как показали экспериментальные расчеты, внедрение указанного способа для обработки зубчатых колес модуля 4 мм числом зубьев порядка 40-50 при программе 100 тыс. позволяет повысить технологичность, и качество обработки.

формула изобретения

Способ накатки зубчатых колес, при котором производят нагрев заготовки, черновую накатку зубчатого венца с ,высотойпрофиля зубьев, превышающей требуемую, и его послед1то1цую чистовую обработку, отличающийс я тем, что, с целью повышения технологичности и качества получаемых колес, черновую накатку осуществляют до получения зубчатого колеса толщиной меньше требуемой на 0,05-, 1,0 мм , а чистовую обработку профиля производят осадкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

276898, кл. В 21 Н 5/02, 21.04.69.

кл. 12 С 142, опублик,. 1965 (прототип).. .