Устройство для упрочнения зубчатых колес Советский патент 1982 года по МПК B21H5/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может найти применение при финишной обработке зубчатых колес.

Известно устройство для обработки зубчатых колес ультрозвуком, содержащее инструмент в виде зубчатого сектора, в зацеплении с которым находятся упрочняемые зубчатые колеса, совершающие относительно него планетарное движение fl.

Известно также устройство для упрочнения зубчатых колес, в корпусе которого расположены ультразвуковой преобразователь и привод деталей с приводным валом, несущим- державку с инструментальным колесом и оправку для размещения обрабатываемых колес 2. .

Недостатком известного устройства является то, что колебания ультразвуковой частоты в .зоне зацепления упрочняемого и инструментального зубчатых колес налагаются радиально, вследствие чего составляющая деформирующего усилия, перпендикулярная к обрабатываемой поверхности, невелика, что Обуславливает сравнительно малую толщину упрочненного наклепом слоя. Указанный недостаток не устраняется полностью и в случае наложения ультразвуковых колебаний тангенциально из-за возможности свободного вращения оправки с инструментальными зубчатыми колессши, что не позволяет использовать всю силу удара для упрочнения рабочей поверхности зубьев.

Цель изобретения - улучшение ка10чества обработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для упрочнения зубчатых колес, в кбрпусе которого расположены ультразвкрвой преобразователь

15 и привод деталей с приводным валом, несущим державку с инструментальным колесом и оправку для размещения обрабатываемлх колес, снабжено жестко закрепленным на приводном валу

20 водилом, на свободном конце которого выполнен продольный паз, при этом оправка для размещения обрабатываемых колес установлена в указанном пазу с возможностью радиального пере25мещения, при этом державка установлена на приводном валу с возможностью вращения относительно приводного вала, а ультразвуковой преобразователь жестко связан с торцовой поверх30ностью инструментального колеса. На фиг, 1 изображено устройство, общий вид на фиг. 2 - вид по стрел ке А на фиг. 1. Устройство содержит инструментал ное зубчатое колесо 1, закрепленное на оси 2, установленной с возможностью вращения на торце приводного вала 3, приводимого во вращение электродвигателей 4. Геометрические оси зубчатого колбса 1, оси 2 и приводного вала 3 совпадают. Хвосто вик оси 2 установлен в регулируемой гайке 5 и подшипнике 6 скольжения. В зацеплении с инструментальным зубчатьш колесом 1 находится два об рабатываемых зубчатых колеса 7, одно из которых жестко закреплено на оправке 8 винтом 9, а другое сво бодно вращается на оправке 8 и связано с ней посредством пружины 10 кручения через втулку 11, закреплен ную на оправке 8 винтом 12. Свободный конец оправки 8 установлен в регулируемом подшипнике 13, затяги ваемом гайкой 14. Корпус 15 подшипника 13 .может перемещаться по водилу 16 и фиксироваться на нем в требуемом положении с помощью накладки 17. Водило 16 закрепляется на приводном валу 3 затяжкой винта 18. В диске инструментального зубча (того колеса 1 закреплен фасонный штифт 19, плоская поверхность которого прижимается к торцу закрепленного на магнитострикционном преобра зователе 20 концентратора 21 винтом 22. Устройство работает следующим образом. Обрабатываекые зубчатые колеса 7 устанавливаются на оправке 8 и пово рачиваются друг относительно друга на угол/ величина которого определяется величиной требуемого статиче кого усилия . прижатия зуёьев обрабатываемых и упрочняемого зубчатых колес друг к другу, создаваемого Лружиной 10, После этого, перемещая корпус 15 вместе с оправкой 8 по водйлу 16, вводят обрабатывае Ф1е зу чатые колеса 7 в зацепление с инстр 14ентальным зубчатым колесом 1, и по ле установки требуемого межосевого расстояния закрепляют корпус 15 на Водиле 16 с помощью накладки 17. Затем включают электродвигатель 14, вращение ротора которого передается .приводному валу 3 и жестко закреплённому на нем водйлу 16, Вращение водила 16 обеспечивает планетарное движение обката обрабатываемых зубчатых колес 7 по инструментальному зубчатому колесу 1. Благодаря тому, что штифт 19 жестко закреплен в диске :колеса 1, а само колесо 1 имеет возможность вращаться совместно с осью 2 отиосительио приводного вала 3, венцу зубчатого колеса 1 концентратором 21 сообщаются колебания, близкие к крутильным. Часть энергии этих колебаний, накладываемых в зоне зацепления инструментального и .обрабатываекшх зубчатых колес, расходуется на.поверхностное пластическое деформирование рабочих поверхностей зубьев обрабатываемых зубчатых колес и их упрочнение. Благодаря тому, что колебания ультразвуковой частоты венца инструментального зубчатого колеса в предлагаемом устройстве близки к крутильным, составлякяцая деформирующего УСИЛИЯ, нормальная к рабочим поверхностям зубьев, значнтельно возрастает по сравнению со случаем наложения в зоне зацепления обрабатываемого и инструментального зубчатых колес радиальных или тангенциальных колебаний, обуславливает увеличение толщины упрочненного наклепом слоя материала. -. Формула изобретения Устройство для упрочнения зубчатых колес, в корпусе которого расположены ультразвуковой преобразователь и привод вращения обрабатывае1«1х колес с приводным валом, несущим державку.с инструментальным колесом и. оправку для размещения обрабатывае1« х колес, отличающ е е с я тем, что, с целью улучшения качества обработки, оно снабжено жестко закрепленным на приводном вёшу водилом, на свободном конце которого выполнен продольный паз, при этом оправка для размещения обрабатываемых колес установлена в указан-ном пазу с возможностью вращения относительно приводного вала, а ультразвуковой преобразователь жестко связан с торцовой поверхностью инструментального колеса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по зaявJce 2855306/27, кл, В 21 Н 5/02, 19Л2.79. 2.Авторское свидетельство СССР 721212, кл.-В 21 Н 5/02, 19.07.78 (прототип)..